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工業(yè)機(jī)器人操作編程與運行維護(hù)實訓(xùn)設(shè)備
1.工業(yè)機(jī)器人本體（含機(jī)器人本體，控制器及示教盒）
1.1主要功能：
機(jī)器人使用環(huán)境應(yīng)在海拔1000m 以下， 運轉(zhuǎn)時，環(huán)境的溫度應(yīng)在0℃～ 45℃范圍內(nèi)，濕度較小、較干燥的場所（濕度20%～80%RH，無凝露）， 灰塵、粉塵、油煙、水等較少的場所， 不存在易燃、腐蝕性液體及氣體的場所， 遠(yuǎn)離大的電器噪聲源（TIG 焊接裝置等）的場所，安裝面的平面度在0.5mm 以下。
1.2規(guī)格參數(shù)
1.2.1本體參數(shù)：
（1）自由度：≥6；
（2）運動半徑：≥1490mm；
（3）有效負(fù)載：≥6kg；
（4）重復(fù)定位精度：≤±0.05mm；
（5）運動范圍：
J1軸≥±170°；
J2軸≥＋115°～－80°；
J3軸≥＋80°～－150°；
J4軸≥±180°；
J5軸≥±135°；
J6軸≥±360°；
（6）最大速度：
J1軸≥200°/s；
J2軸≥200°/s；
J3軸≥200°/s；
J4軸≥282°/s；
J5軸≥370°/s；
J6軸≥630°/s；
本體重量≥190kg；
1.2.2控制器：
（1）采用自主研發(fā)的機(jī)器人控制系統(tǒng)，機(jī)器人始終能夠根據(jù)實際載荷對加減速進(jìn)行優(yōu)化，盡可能縮短操作周期時間；
（2）具備內(nèi)部軟PLC功能，使整線方案應(yīng)用集成的邏輯控制變得更靈活；
（3）嵌入式機(jī)器人控制器：基于ARM+DSP+FPGA硬件結(jié)構(gòu)，可支持到10軸，運算速度達(dá)到500MIPS，具有高速運動控制現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)、CAN以及Devicenet任一接口，可實現(xiàn)連續(xù)軌跡示教和在線示教，具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷功能；
（4）機(jī)器人現(xiàn)場總線：具有高速實時特性，突破帶寬與實時性的矛盾，兼顧通訊速率和實時控制的特點，解決不同模塊間數(shù)據(jù)實時交互問題；
（5）動力學(xué)辨識控制技術(shù)：綜合考慮機(jī)器人運動過程中重力、哥氏力、離心力等外力干擾運用自適應(yīng)辨識控制技術(shù)提高機(jī)器人的動態(tài)性能。
（6）控制系統(tǒng)：機(jī)器人通過平均無故障時間（MTBF）≥70000小時測試評定。
1.2.3示教器：
（1）示教盒顯示屏:尺寸≥6.5寸彩色液晶
（2）示教盒按鍵數(shù)量不少于54個，包含小鍵盤數(shù)字鍵0－9，X/Y/Z/等常用編程指令按鍵，方便操作。
（3）顯示分辨率：≥640*480像素
（4）顯示顏色：≥ 32位真彩
（5）手動操作速度≥5段可調(diào)
1.2.4環(huán)境：
（1）機(jī)器人單元環(huán)境溫度≥0~40℃；
（2）相對濕度≥0~90RH;
（3）噪音水平≤70Db（A）
1.2.5方便日后維修，投標(biāo)人所投本項號產(chǎn)品所采用的實體工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)、驅(qū)動、電機(jī)、機(jī)器人本體要求為同一品牌。
2.焊接機(jī)器人數(shù)字孿生虛擬仿真系統(tǒng)（本批設(shè)備僅供一套）：
該仿真軟件要求必須兼容本項目的焊接機(jī)器人現(xiàn)有的機(jī)器人品牌示教器、控制器，可以用機(jī)器人的示教器編程，利用控制器控制仿真軟件中機(jī)器人的動作，即示教器既可以控制機(jī)器人實際的本體又可以控制軟件中的虛擬軟件中的本體。
2.1兼容示教盒的技術(shù)參數(shù)要求：
（1）示教器外形尺寸：長415mm×寬210mm×高90mm±2%；
（2）采用尺寸≥6.4寸彩色液晶顯示器：共分為7個顯示區(qū)，快捷菜單區(qū)、系統(tǒng)狀態(tài)顯示區(qū)、導(dǎo)航條、主菜單區(qū)、時間顯示區(qū)、文件列表區(qū)和人機(jī)對話顯示區(qū)；
（3）強(qiáng)化塑料外殼，含護(hù)手帶；
（4）具有USB擴(kuò)展接口；
（5）CPU：ARM9；
（6）存儲容量：≥64M；
（7）編程方式：示教再現(xiàn)；
（8）插補功能：線性插補、圓弧插補；
（9）手動操作速度：≥4段可調(diào)；
（10）坐標(biāo)系統(tǒng)至少包含：軸坐標(biāo)、直角坐標(biāo)、工具坐標(biāo)、用戶坐標(biāo)；
（11）操作區(qū)域至少包含：急停鍵、啟動鍵、暫停鍵、模式選擇鍵、使能開關(guān)、方向鍵、軸操作鍵、數(shù)字鍵、快捷鍵、功能鍵；
（12）模式選擇至少包含：示教、再現(xiàn)、遠(yuǎn)程；
（13）伺服上電：伺服上電有指示燈顯示上電狀態(tài)；
（14）完善圖形化操作界面，完善人機(jī)交互；
（15）完善的在線幫助功能；
2.2供電要求：≥DC24V。
2.3兼容的原廠控制器技術(shù)要求：
（1）外形尺寸：長280mm×寬150mm×高190mm±2%；
（2）電源接口：≥供電要求 DC24V；
（3）電源指示燈：指示控制器電源已經(jīng)接通。當(dāng)控制器電源接通后，該指示燈亮；
（4）網(wǎng)絡(luò)接口：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信；
（5）示教盒接口；
（6）USB接口：系統(tǒng)配置、程序數(shù)據(jù)拷貝等；
（7）總線接口；
（8）I/O板；
（9）采用國內(nèi)最先進(jìn)的RC控制系統(tǒng)；
（10）要求通過內(nèi)置服務(wù)信息系統(tǒng)（SIS）監(jiān)測自身運動和載荷情況并優(yōu)化服務(wù)需求，持續(xù)工作時間更長；
（11）機(jī)器人現(xiàn)場總線（-Link）；具有高速實時特性，突破帶寬與實時性的矛盾，兼顧通訊速率和實時控制的特點，解決不同模塊間數(shù)據(jù)實時交互問題；
（12）嵌入式機(jī)器人控制器：基于ARM+DSP+FPGA硬件結(jié)構(gòu)，可控制6-8軸，運算速度達(dá)到500MIPS,具有高速運動控制現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)、RS232、RS485、CAN以及DeviceNet任一接口，可實現(xiàn)連續(xù)軌跡示教和在線示教，具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷功能；
（13）動力學(xué)自適應(yīng)辨識控制技術(shù)：綜合考慮機(jī)器人運動過程中重力、哥式力、離心力等外力干擾運用自適應(yīng)控制技術(shù)提高機(jī)器人的動態(tài)性能。具有彈性碰撞功能，減輕意外操作而造成的損失；
（14）機(jī)器人控制器具有碰撞反彈功能，同時避免機(jī)器人上電后造成機(jī)械卡死；
（15）機(jī)器人控制器具有隨動功能，配合機(jī)器人視覺系統(tǒng)，工件在動態(tài)移動的情況下，機(jī)器人根據(jù)物體的移動速度和位置，通過計算判斷物體移動的位置，機(jī)器人準(zhǔn)確抓取工件到程序指定的位置；
（16）控制軸數(shù)量：6～8軸；
（17）位置控制方式：PTP/CP；
（18）速度控制：TCP恒速控制；
（19)工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真軟件可以使用現(xiàn)有的機(jī)器人控制器與示教盒，能直接控制軟件中的工業(yè)機(jī)器人本體，100%廠家算法和指令格式，能與廣數(shù)機(jī)器人實體工作站聯(lián)網(wǎng)通訊實現(xiàn)程序直接傳輸及其他指令數(shù)據(jù)的傳輸，場景可與所建實體站一致。能最大限度地根據(jù)原廠指令系統(tǒng)及硬件的構(gòu)成及操作習(xí)慣對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。
（20)雙向控制功能
在虛擬軟件上的運行通過的程序，可以切換控制實體機(jī)器人運行。實體機(jī)器人中編好的程序也可以切換至虛擬機(jī)上先做運行檢查。
虛擬機(jī)器人——>實體機(jī)器人：
在虛擬機(jī)器人設(shè)備上安全、有效的完成機(jī)器人規(guī)劃動作的程序后，虛擬機(jī)器人的程序通過虛擬機(jī)器人與實體機(jī)器人工作站組成的局域網(wǎng)，下載到實體機(jī)器人工作站，執(zhí)行并驗證實體機(jī)器人工作站的運行任務(wù)。
實體機(jī)器人——>虛擬機(jī)器人:
通過局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)IP的設(shè)置，實體機(jī)器人的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)可實時傳輸?shù)教摂M機(jī)器人機(jī)軟件程序，實現(xiàn)虛實同步執(zhí)行，操作者可在虛擬機(jī)器人平臺上靈活、方便地觀察實體機(jī)器人工作站場景運行狀態(tài)，利于展示和教學(xué)。
2.4虛擬仿真軟件是利用三維建模技術(shù)構(gòu)建實體工業(yè)機(jī)器人及各種工業(yè)機(jī)器應(yīng)用工作環(huán)境，真實再現(xiàn)機(jī)器人各運動關(guān)節(jié)，具有如碰撞預(yù)警功能等多項預(yù)警功能，軟件中的三維模型可以方便的通過使用鼠標(biāo)實現(xiàn)縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等功能�？蓪崿F(xiàn)機(jī)器人模擬仿真練習(xí)等功能。采用的是虛實結(jié)合的實訓(xùn)方式，能保證實訓(xùn)真實性。其中包含機(jī)器人機(jī)械手本體，機(jī)器人的服務(wù)對象，夾具，工件等（可與實體站相同，方便教學(xué)）。是在計算機(jī)中利用三維技術(shù)構(gòu)造虛擬的六自由度工業(yè)機(jī)器人及其服務(wù)對象及相關(guān)壞境進(jìn)行實時動態(tài)模擬。能完成如機(jī)床上下料、焊接等多項工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用仿真。離線編程軟件所生成的程序，在虛擬機(jī)器人實訓(xùn)系統(tǒng)里一樣可以運行。
虛擬仿真機(jī)器人內(nèi)部設(shè)置工業(yè)機(jī)器人的多種應(yīng)用場景，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工作站場景：工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料工作站場景（場景含工業(yè)機(jī)器人模型、斜床身數(shù)控車床模型、供料架模型等）、工業(yè)機(jī)器人焊接工作站（雙軸變位焊接工作站）場景（場景含焊接機(jī)器人模型、雙軸變位焊機(jī)模型，可與機(jī)器人實現(xiàn)八軸聯(lián)動、焊槍模型等）
該系統(tǒng)的虛擬場景還包括工業(yè)機(jī)器人的常規(guī)應(yīng)用：如基礎(chǔ)工作站、繪圖寫字、碼垛工作站、拋光工作站、分揀工作站、軌跡工作站等技術(shù)應(yīng)用場景。
其中基礎(chǔ)工作站場景軟件<集成碼垛單元、皮帶傳送及檢測機(jī)構(gòu)單元、快換手抓機(jī)構(gòu)、軌跡單元、裝配單元、寫字單元>，焊接工作站。具體包括：
（1）機(jī)器人、五軸機(jī)床象棋上下料場景，場景含機(jī)器人模型、五軸機(jī)床模型、傳輸帶搬運模型、成品料倉模型、象棋上下料工件模型等；
（2）桌面式多功能工作站場景，場景含機(jī)器人模型、傳輸帶搬運模型、搬運工件模型、快換夾具模型、基礎(chǔ)軌跡圖板、碼垛分揀模型、碼垛工件模型、視覺分揀模型、視覺分揀工件模型、視覺裝配模型、視覺裝配工件模型、寫字場景模型等；
(3) 打磨工作站場景，打磨工作站場景含有：打磨機(jī)模型、氣缸送料裝置模型、打磨工件模型。
2.5工業(yè)機(jī)器人三維立體拆裝維修軟件：
2.5.1提供與實體拆裝應(yīng)用工作站中的機(jī)器人同品牌、同規(guī)格、同尺寸的維修裝調(diào)培訓(xùn)軟件。
軟件中的工業(yè)機(jī)器人本體尺寸滿足機(jī)械技術(shù)參數(shù)：
（1）自由度：≥6；
（2）運動半徑：≥1490mm；
（3）運動范圍：
J1軸≥±170°；
J2軸≥＋115°～－80°；
J3軸≥＋80°～－150°；
J4軸≥±180°；
J5軸≥±135°；
J6軸≥±360°；
2.5.2利用三維建模技術(shù)構(gòu)建機(jī)器人的三維場景，并可根據(jù)用戶需求免費更換、添加和升級，可和用戶交互式的快速完成不同的動作，并在軟件界面中顯示出來。軟件界面窗口中至少可實現(xiàn)三維機(jī)器人模型通過使用鼠標(biāo)實現(xiàn)縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等功能；
2.5.3軟件包含以下功能模塊：
A．拆裝模塊
拆裝：分為自動拆除、自動裝配、手動拆除、手動裝配四個模塊。
自動拆除、自動裝配模式下，通過動畫演示，可以從整體上清晰的了解機(jī)器人拆除和裝配的全過程，也可以通過旋轉(zhuǎn)多方位看清機(jī)器人零件拆裝的次序。
手動拆除、手動裝配模式下，可以通過工具的選擇，完美還原現(xiàn)實環(huán)境下機(jī)器人拆裝過程，拆裝過程中還可以通過拆裝信息的提示，如工具的正確選擇、零件的正確拆裝次序、以及拆裝過程中的工業(yè)要求等，進(jìn)一步正確的完成機(jī)器人拆裝。
機(jī)器人各個零件可一鍵展開，可透明化，可提示零件名稱；每個關(guān)節(jié)可手動操作，觀看機(jī)器人零件相互配合運動。
自主研發(fā)平臺，不依附于任何其他技術(shù)平臺。
B．調(diào)試模塊：
調(diào)試模塊分為：電機(jī)調(diào)試、小臂調(diào)試、箱體調(diào)試（要求提供此模塊分類的軟件截圖）。在每一個調(diào)試模塊中，需要選擇所需要的工具并根據(jù)調(diào)試信息的提示完成調(diào)試工作。通過調(diào)試模塊，學(xué)習(xí)機(jī)器人調(diào)試方法。
C．測量模塊：
在機(jī)器人的裝配和調(diào)試過程中，需要通過測量工具的選擇，來檢測機(jī)器人的裝配和調(diào)試是否達(dá)到工藝要求。
D．裝配圖紙：此功能模塊展示與配套的機(jī)器人的2D裝配圖紙和各個零件圖紙，以及裝配工藝信息和各個零件的工藝信息。本功能模塊窗口中，通過裝配圖紙和零件圖紙的名稱的選擇，顯示各個圖紙和其工藝信息，同時方便三維拆除和裝配的時候進(jìn)行參照學(xué)習(xí)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)以及機(jī)械部件。軟件提供的裝配圖紙為機(jī)器人生產(chǎn)廠家真實裝配圖紙，與提供的機(jī)器人本體裝配結(jié)構(gòu)完全一致。
E．裝配視頻：視頻中，通過真正的裝配工作人員的親身教授，如同真實參觀實際工廠的機(jī)器人裝配過程，加深學(xué)習(xí)在軟件三維虛擬環(huán)境下對配套機(jī)器人的拆裝。拆裝工作完成后，實體拆裝機(jī)器人在編制程序試運行前，可先手動或自動控制虛擬軟件里的三維機(jī)器人模型試運行驗證，保證電氣部分及試運行程序無誤后再切換至控制實體機(jī)器人本體運行，確保安全。機(jī)器人本體在運行時，虛擬仿真軟件可以對驅(qū)動實體機(jī)器人6軸的伺服電機(jī)的運行電流（扭矩）進(jìn)行實時監(jiān)控，如出現(xiàn)裝配不當(dāng)引起的過載等運行不良狀況，屏幕會及時出現(xiàn)報警提示信息。
3.焊接系統(tǒng)：
3.1特點
（1）可實現(xiàn)1~3mm的碳鋼、鍍鋅板的超低飛濺焊接。焊接飛濺量減小60%;
（2）熱輸入量降低10%~20%,焊接薄板易控制,變形小;
（3）全數(shù)字化系統(tǒng),實現(xiàn)熔滴過渡的精確控制,實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的焊接品質(zhì);
（4）軟開關(guān)逆變技術(shù),可提高整機(jī)可靠性、節(jié)能省電;
（5）全數(shù)字高精度送絲控制系統(tǒng),二驅(qū)二從帶編碼器全數(shù)字控制送絲裝置,即使電源電壓、送絲阻力等外部因素發(fā)生變化,仍能保證送絲的穩(wěn)定。
（6）自帶始端檢測功能,無需增加機(jī)器人硬件即可完成焊縫的始端檢測;
（7）數(shù)字接口配有電弧跟蹤功能，可配合機(jī)器人完成焊縫的跟蹤;
（8）開放的通訊模式,機(jī)器人可控制焊機(jī)所有參數(shù);
（9）國際通用標(biāo)準(zhǔn)的Devicenet、CAN、CANopen、485、EtherNetlP、Ethercat、Profinet、modbustcp等數(shù)字通訊接口,實現(xiàn)與不同品牌機(jī)器人的無縫集成:
（10）集成的模擬通訊接口,即插即用。
3.2技術(shù)規(guī)格：
（1）額定輸入電壓、頻率：3 相 ≥380VAC±25%，≥50HZ
（2）額定輸入容量：≥14kVA
（3）額定輸入電流：≥21A
（4）額定輸出電壓：≥31.5V
（5）輸出電流/電壓范圍：≥60/17A~31.5V
（6）額定負(fù)載持續(xù)率；≥60%
（7）輸出空載電壓：≥96V
（8）送絲類型：推絲
（9）氣體流量：≥15-20L/min
（10）焊絲直徑至少包含：φ0.8、φ1.0、φ1.2
（11）冷卻方式：氣冷
（12）外殼保護(hù)等級： IP23
（13）絕緣等級： H級
（14）主機(jī)尺寸：≥66x32x56( mm )
（15）重量：≥55kg
4.焊槍：
（1）冷卻方式：氣冷
（2）焊接電流/暫載率：CO?≥350A/60%，MAG ≥300A/60%
（3）焊絲直徑：≥0.8/~1.2mm
（4）含防碰撞功能
5.頭尾式單軸變位機(jī)（本批設(shè)備僅供一套）：
5.1通過改變工件位置擴(kuò)展機(jī)器人工作范圍、改善焊槍姿態(tài)，從而適應(yīng)復(fù)雜工件、提升焊接質(zhì)量；
5.2通過機(jī)器人的外部軸功能直接控制，協(xié)同運行，簡化編程難度，
5.3技術(shù)參數(shù)：
（1）定位精度：≤±0.1mm（R300mm處）
（2）電源輸入：≥3相380V±5%
（3）外形尺寸：2100X1200X750mm±2%
（4）額定回轉(zhuǎn)速度（七軸）：≥108°/S
（5）容許最大扭矩（七軸）：≥1065N*M
6.清槍剪絲裝置：
6.1可配置不同絞刀來適配不同焊槍；
6.2僅靠機(jī)器人運動觸發(fā)使用簡便響應(yīng)迅速；
6.3殘余防飛濺液可回收、清潔環(huán)保；
6.4開口剪絲簡化機(jī)器人編程；
6.5剪絲干脆、切口平整，利于起弧.
6.6技術(shù)參數(shù)：
（1）總重量：≥30Kg
（2）環(huán)境溫度：≥5-50℃
（3）耗氣量：≥400L/min
（4）壓縮空氣（無油）：≥6-8bar；；
（5）控制電壓：≥24 V DC；
（6）耗電量：≥2.8W
（7）操作電壓：≥10-30 V DC
（8）輸入：3信號輸入觸發(fā)5/2電磁閥
（9）輸出：2信號源于電感式接近開關(guān)
7.二維柔性焊接平臺（本批設(shè)備僅供一套）：
7.1.采用模塊化設(shè)計安裝簡便，成本低；
7.2.工作臺工作面設(shè)置大量標(biāo)準(zhǔn)螺孔，配合工裝夾具的快速安裝卸除；
7.3.標(biāo)準(zhǔn)化的夾具模塊、定位模塊能滿足各式產(chǎn)品的裝夾定位需求；
7.4.平臺及各模塊均做防焊渣飛濺處理，適應(yīng)焊接需求
尺寸：≥1200mm×800mm×750mm（長*寬*高）
8.送絲機(jī)：
與焊機(jī)配套，使用簡便安全可靠
送絲精度高，送絲力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，確保焊接的穩(wěn)定。
采用四輪送絲，送絲力強(qiáng)，送絲穩(wěn)定。
小巧輕便，更適宜安裝在機(jī)器人上，使機(jī)器人運動更加自如。
9.外圍防護(hù)裝置：
9.1規(guī)格：總長≥6米，高≥1米；
9.2采用工業(yè)級網(wǎng)格形加厚鋁型材圍欄；
9.3包含關(guān)門光柵檢測傳感器。
10.安全用電仿真軟件
以Flash動畫與3D虛擬仿真相結(jié)合，能夠使學(xué)生掌握電氣類實驗實訓(xùn)室各種安全操作規(guī)程、用電安全、人身的觸電方式及觸電急救方法、及防火防爆、火災(zāi)的預(yù)防、各種滅火器的使用和火災(zāi)逃生的方法等。
模擬人體觸電方式、防護(hù)措施、保護(hù)接地、急救措施、火災(zāi)防范、火災(zāi)撲救、滅火器分類、滅火器的使用、安全用電基礎(chǔ)知識、人體阻抗的認(rèn)識和測試、直接觸電的認(rèn)識和實驗實訓(xùn)操作（包含單相觸電、兩相觸電）、人體在遭受電擊時的電流途徑、間接觸電的認(rèn)識和實驗實訓(xùn)操作（包含跨步電壓觸電、接觸電壓觸電）、直接和間接觸電保護(hù)、IT供電系統(tǒng)、TT供電系統(tǒng)、TN-S供電系統(tǒng)、TN-C供電系統(tǒng)、TN-C-S供電系統(tǒng)、安全標(biāo)識的認(rèn)識（包含禁止標(biāo)志、警示標(biāo)志、指令標(biāo)志、提示標(biāo)志等）電氣火災(zāi)產(chǎn)生的原因及處理方法等。通過實驗實訓(xùn)能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行安全用電教育，以及熟悉各種電氣事故產(chǎn)生的原因和處理電氣事故的實用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生，提高解決電氣事故的能力。
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