太原城市职业技术学院机电一体化专业实训系统招标公告

序号

名称

产品描述

数量单位

采购预算(元)

1

智能制造实训系统

• 整体说明

智能制造实训系统融合了数控加工技术、工业机器人技术、气动技术、数字化设计技术、工业物联网技术、RFID数字信息技术、智能制造系统技术等多项先进制造技术，构建一条可追溯生产流程的智能制造实训系统。

• 功能描述

智能制造实训系统通过机器人代替人工为加工单元上下料作业，实现上料、加工、检测、下料等过程自动化，提高产品生产过程的自动化程度，降低不良率、节省人力、提高产量和质量，达到工艺合理化。通过本系统实训，强化学生在数控机床编程与操作、工业机器人系统安装、接线、编程、调试、故障诊断与维修等方面的职业能力，能很好地结合教学要求，为学生提供一个开放的、可真实操作的实训平台。

三、具体组成及技术参数

1. 斜床身数控车床（1套）

技术指标：

1、床身上最大回转直径：≥Φ460mm

2、最大切削长度：≥300mm

3、最大切削直径：：≥Φ100mm

4、滑板上最大回转直径：≥Φ100mm

5、主轴端部规格：≥A2-4

6、主轴孔直径：≥Φ47mm

7、主轴转速范围：60～5000r/min

8、主电机输出功率30分钟/连续：≥3.7KW

9、液压卡盘直径：5？中空

10、x/z轴快移速度:≥25m/min

11、x/z轴伺服电机扭矩:≥7.5Nm

12、x/z轴行程:≥820mm/300mm

13、标准刀架形式:8工位液压刀塔

14、机床重量:≥2800kg

15、机床外形:≥2220×1780×1955mm

16、自动冷却、集中润滑、自动排屑装置

数控系统：

1、★系统采用NCUC工业现场总线，NCUC总线式驱动单元和总线式I/O单元;

2、★系统预留二次开发接口;

3、系统开通后台编辑、网络功能并且支持云服务网络管理平台;

4、除了内置存储器外，系统需具有外接CF卡和U盘功能;程序可以直接从存储卡中读取，支持大批量程序加工;

其他要求：

1、★机床正面自动门、摄像头、吹扫装置、自动排屑装置;

2、★机床具备以太网接口;

3、机床具备自动化接口，能实现数控机床的程序上传到机床内存，能获取机床的状态信息、机床的模式、主轴的位置信息;

4、机床夹具和自动门的控制与反馈信号可以直接接入机床自身的I/O模块，并且由机床自身来控制，其状态可以通过网络反馈给智能产线总控系统;

5、数控车床能够停在原点位置并把原点状态通过网络传输给工控机;

6、机床内置摄像头，镜头前装有气动清洁喷嘴。

1. 加工中心（1套）

技术指标：

1、X轴行程：≥800mm

2、Y轴行程：≥500mm

3、Z轴行程：≥520mm

4、主轴鼻端到工作台：125-645mm

5、主轴中心到立柱≥550mm

6、工作台尺寸≥1000*500mm

7、T型槽(尺寸*槽数*间距)：≥18*5*100

8、工作台最大载重：≥550KG

9、★刀具数：≥24

10、主轴转速：10000/12000r.p.m

11、传动方式：皮带/直联式

12、切削进给：≥10/10/10m/min

13、快速进给：≥36/36/36m/min

14、定位精度：≤0.005/300mm

15、重复定位精度：≤0.003/300mm

16、主轴电机功率：≥7.5KW

17、刀具最大重量：≥7KG

18、刀具最大长度：≥300mm

19、刀具直径(满刀/逆控刀)：≥75/150mm

20、刀库形式：圆盘式

21、留有安装在线测头的接口

22、三轴电机功率X/Y/Z：≥3.6KW/3.6KW/4.6KW

23、螺杆直径X螺距：≥36*16mm

24、线性滑轨宽度：≥35/35/35mm

25、所需气压：≥6.5Kgf/cm²

26、水箱容量：≥400L

27、电力需求：≥20KVA

28、外形尺寸：≥2400*2350*2600mm

29、留有气动平口钳和零点快换装置的气源和控制接口

30、自动冷却、集中润滑、螺杆(或链板)排屑

数控系统：

1、★NCUC总线式驱动单元和总线式I/O单元;

2、★系统预留二次开发接口;

3、除了内置存储器外，系统需具有外接CF卡和U盘功能;程序可以直接从存储卡中读取，支持大批量程序加工;

其他要求：

1、★机床正面自动门、摄像头、吹扫装置;

2、机床具备以太网接口;

3、机床具备自动化接口，能实现数控机床的程序上传到机床内存，能获取机床的状态信息、机床的模式、主轴的位置信息;

4、机床夹具和自动门的控制与反馈信号可以直接接入机床自身的I/O模块，并且由机床自身来控制，其状态可以通过网络反馈给智能产线总控系统;

5、机床内置摄像头，镜头前装有气动清洁喷嘴。

1. 在线检测装置（1套）

1、测针触发方向：±X,±Y,+Z

2、测针任意单向触发重复(2σ)精度≤1μm

3、测针各向触发保护行程：XY±15°,Z+5mm

4、测针各向触发力：XY平面1.0N，Z向8.0N

5、无线电信号传输范围：≤10M

6、防护等级：IP67

1. 气液增压平口钳（1套）

1、工作原理：气液增压

2、气源压力：0.5～0.7MPa

3、最大夹紧力(可调)：≥5000KgF

4、钳口形式：V型

5、夹持直径范围：Φ30-Φ40、Φ55-Φ70mm

1. 零点定位卡盘（1套）

1、工作原理：压缩空气

2、气源压力：0.5～0.7MPa

3、锁紧力：≥6000N

4、主体调质：真空热处理加深冷

5、主体材料：优质铬钢57-60HRC

1. 工业机器人（1套）

技术指标：

1、自由度：6

2、最大负载≥20Kg

3、重复定位精度：≤±0.06mm

4、最大工作半径≥1848mm

5、减速机：RV减速机和谐波减速机

6、伺服电机：Ethercat工业现场总线绝对式编码器伺服电机

★7、控制器：Ethercat工业现场总线机器人控制系统，配备Ethercat总线接口、标准网络接口、VGA接口以及USB接口，DC24V电源供电

8、总线方式：Ethercat总线通讯

★9、额定速度：

J1轴≥88°/s,1.53rad/s;

J2轴≥66°/s,1.15rad/s;

J3轴≥120°/s,2.09rad/s;

J4轴≥178°/s,3.11rad/s;

J5轴≥178°/s,3.11rad/s;

J6轴≥225°/s,3.93rad/s

★10、运动范围：

J1轴≥±160°;

J2轴≥+75/-175°;

J3轴≥+40/+265°;

J4轴≥±180°;

J5轴≥±125°;

J6轴±360°;

11、安装方式：安装在第七轴机器人导轨上;

12、容许惯性矩：J6轴≥0.8kg·㎡;J5轴≥3.3kg·㎡;J4轴≥8.7kg·㎡;

13、容许扭矩：J6轴≥30.7Nm;J5轴≥73.4Nm;J4轴≥140.4Nm

14、防护等级：IP54

15、本体重量：≥305KG

16、控制柜：基于Ethercat工业现场总线技术，支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对值式伺服电机，支持总线式远程IO单元

示教器：

1、尺寸不小于8寸触摸屏;

2、触摸屏+周边按键，配备急停开关、钥匙开关以及三段式安全开关;配备USB接口;

3、长宽高尺寸不小于：270*230*46(mm);

4、运行内存1G，存储空间为2G;

5、CPU频率:1.2GHz;

6、外接电源：24V，功率：10W;

7、可实现功能：手动控制机器人运动、机器人程序示教编程、机器人程序自动运行、机器人运行状态监视、机器人控制参数设置。

1. 机器人第七轴导轨（1套）

1、宽度≥955mm

2、工作面高度≥390mm

3、总长度有效长度≥5m3.8m

4、驱动方式：伺服电机+减速机

5、传动方式：齿轮齿条

6、控制方式：机器人示教器

7、最大线速度≥0.7m/s

8、润滑方式：润滑泵

9、负载≥500kg

10、重复定位精度：±0.1mm

11、安装后导轨平面度：±0.3mm

12、电机驱动器与行走机器人电机驱动器类型一致

1. 机器人夹具（1套）

1、结构形式：采用夹具快速交换系统

2、检测开关：光电开关

3、夹具数量：3款(夹φ68棒料+夹φ35棒料+夹方料)

4、夹具快速交换系统

可搬重量：≥20KG

锁紧力：≥492N

张开力：≥215N

位置再现精度：≤±0.1

连接配管：6回路

动作气压：0.49-0.7Mpa

适用电线：AWG20以下

5、RFID一体式读写头：

无线协议：ISO-15693

工作频率：≥13.56MHZ

输出功率：≥23dBm

无线速率：≥26.5kbit/s

读写距离：0-60mm

通讯接口：RS485

通讯速率：115200bit/s

外壳材料：黄铜镀镍

颜色：黑色+银白

固定类型：螺母固定

工作温度：-25℃-+70℃

存储温度：-25℃-+85℃

防水防尘等级：IP67

1. 快换夹具工作台

结构形式：铝型材拼接+电木板

可放置夹具数量：3款

固定方式：脚杯+与机器人导轨连接

到位传感器：光电开关

1. 数字化立体料仓（1套）

技术指标：

1、带有安全防护外罩及安全门，安全门设置工业标准的安全电磁锁。

2、立体仓库的操作面板配备急停开关、解锁许可(绿色灯)、门锁解除(绿色按钮)、运行(绿色按钮灯)。

3、立体仓库工位设置30个，每层6个仓位，共5层，每个仓位或标准托盘配置RFID标签，其中RFID读写头安装在工业机器人夹具上。

4、立体仓库每个仓位需要设置传感器和状态指示灯，传感器用于检测该位置是否有工件，状态指示灯分别用不同的颜色指示毛坯、车床加工完成、加工中心加工完成、合格、不合格五种状态;与主控采用通讯。

5、配置光电开关

6、安全门：配置传感器

7、尺寸：≥1265mmx340mmx1805mm

RFID芯片：

1、无线协议：ISO-15693

2、工作频率：≥13.56MHZ

3、读写范围：0-45mm

4、存储器类型：EPPROM

5、存储器容量：112字节

6、工作模式：可读可写

7、数据保存时间：大于10年

8、可重复读写次数：大于10万次

9、抗金属性：抗金属

10、外壳材料：PBT塑料

11、颜色：黑色

12、工作温度：-25℃-+75℃

13、存储温度：-40℃-+85℃

14、防水防尘等级：IP67

1. 可视化系统及显示终端（1套）

1、总控系统显示端：55英寸

2、显示终端：40英寸

3、加工过程显示终端：40英寸

1. 总控PLC电柜硬件（1套）

PLC控制器：1、支持扩展125kb工作存储器/4MB负载存储器，可用专用SD卡扩展;

2、数字量：14点输入/10点输出;模拟量：2点输入/2点输出;

3、本地可扩展最多8个信号模块、1个信号板、3个通信模块;

4、2个以太网口。支持PROFINETIO、S7通讯、UDP、TCP、ISOonTCP、PG通信、HMI通信等通信服务;支持ModbusTCP通讯;

5、支持分布式IO扩展;

6、支持高速计数和高速脉冲输出;

7、支持运动控制。

HMI人机界面：1、尺寸≥7英寸2、用户内存12MB3、2个以太网口、2个USB口控制柜：1、优质电气元件;

2、配置工业交换机;

3、采用快插接口，外部配线接口必须采用航空插头，方便设备拆装移动。

1. 安全防护系统（1套）

1、框架材质：方管+铁丝网

2、配置安全围栏及带工业标准安全插销的安全门，围栏门带安全检测传感器，配备安全开关，安全门打开时，除CNC外的所有设备处于下电状态。

3、固定方式：地脚固定

1. 智能产线总控系统硬件（1套）

1. 处理器：主频≥4GHZ

2、内存≥8GB

3、硬盘≥1T

4、显卡：独立显卡，显存2GB

5、系统：Win7/win1064位版本

6、显示器≥21.5寸

1. 编程和设计工位计算机（2套）

1、处理器：主频≥4GHZ

1. 内存≥8GB

3、硬盘≥1T

4、显卡：独立显卡，显存2GB

5、系统：Win7/win1064位版本

6、显示器≥21.5寸

1. ※智能产线总控系统软件（1套）

功能要求：

1、支持多种主流PLC通讯

2、支持Win764位/Win1064操作系统版本、用户权限管理：

1、支持用户注册功能

2、支持用户登陆功能

网络通讯：

1、支持多台数控通过IP组网通讯

2、支持多套RFID系统组网通讯

3、支持多种PLC组网通讯

4、支持智能仓储系统组网通讯

数据采集：

1、支持数控系统数据采集

2、支持RFID系统数据采集

3、支持测量系统数据采集

4、支持仓储数据采集

5、支持测量系统通讯;

设备监视：

1、系统运行实际位置、指令位置、负载电流;

2、进给倍率、快移倍率、主轴倍率;

3、当前刀具数据、主轴转速、NC代码;

4、当前机床面板运行状态;

5、系统当前刀具实时数据;

6、机器人工作状态、夹具、位置展示;

7、网络摄像头视频内容预览和截取;

8、料仓RFID信息、物料状态信息、加工程序信息展示。

RFID管理：

1、支持RFID系统数据通讯;

2、支持RFID初始化工艺数据;

3、支持料仓RFID盘点功能;

4、支持RFID数据同步功能;

5、支持全加工过程的RFID读写功能。

设置和验证：

1、支持网络拓补设置和连接测试功能;

2、支持机床的数据验证功能;

3、支持机器人的数据验证功能;

4、支持料仓的数据验证功能;

5、支持在线检测数据验证功能。

手动加工控制：

1、支持手动自定义订单

2、支持上料、下料等动作的分步下达和执行

3、支持自动测量功能

4、支持返修和取料功能选择

5、支持工艺流程全程数据追踪

自动化运行控制：

1、支持自动订单工艺设置和订单生成

2、支持自动和手动模式切换

3、系统自动排程，自动下发生产任务，完成所有自动订单执行

4、支持自动测量功能

5、支持工艺流程全程数据追踪

加工程序管理：

1、支持加工程序自动匹配

2、支持加工程序自动下发

3、支持加工程序手动下发和下发状态跟踪

料仓管理：

1、支持料仓可视化管理功能

2、支持料仓工位成品质量情况管理功能

故障诊断：

1、支持数控系统实时报警监控功能

2、支持总控PLC报警监控功能

3、系统日志记录

4、支持系统日志管理功能

5、支持设备日志管理功能

6、支持系统安全日志和运行日志功能

检测补偿：

1、支持检测公差范围设置功能

2、支持检测补偿值补偿功能

3、支持检测结果记录保存功能

4、支持多种零件测量模板设置和测量结果自动匹配

生产看板：

1、支持机床看板

2、支持机器人看板

3、支持料仓看板

4、支持刀具看板

5、支持生产统计看板

1. 伺服性能优化调整软件（1套）

1、数据采样：提供快捷的基本数据(位置、速度、电流)采样和自定义数据(任意数据)采样。软件会将这些数据以时域波形或者指令域波形的方式展现;2、测定功能：包括圆度测试、刚性攻丝测试和轮廓测试。圆度测试模式下，能够输出任意2轴的圆误差波形，以及相应的量化指标;刚性攻丝测试模式下，能够输出刚性攻丝同步误差的时域波形图，以及相应的量化指标;轮廓测试模式下，能够输出二维平面内任意2轴的轮廓图形;3、图形操作：能够对波形曲线进行缩放、局部框选放大、回放操作，以便对采样特征点进行全局和局部分析;4、数据分析：软件会绘制相应的波形曲线，并根据波形数据智能分析出一系列量化指标，如：在基本采样下会输出跟踪误差、速度波动、加速度和捷度的最大最小值等指标;在圆度测试下会输出伺服不匹配度、轴加减速时间等指标;在刚性攻丝下会输出Z轴跟C轴的同步误差最大最小值。通过波形曲线和指标数据修改数控系统以及伺服驱动的参数。多次进行采样调整，不断优化机床各轴的参数，以使机床达到更好的运行状态，加工出更优质的零件模型;5、参数调整：支持在线读取数控系统参数，并能够进行参数数据调整;6、文件导入和导出：能够将采样数据进行保存，并在离线模式下导采样数据文件，用于观察波形，对波形进行任意放大缩小操作，以此来进行数据分析7、图形对比：支持两个示波器文件的图形数据对比，也支持在线采集的波形跟离线保存的数据波形文件对比;

1. 加工工艺参数优化软件（1套）

1、能在首件试切时采集加工过程的实时数据，获得加工过程“心电图”，建立实时数据、材料去除率和加工程序行之间的对应关系，基于实测数据优化进给速度，在均衡刀具切削负荷的同时，可有效、安全地提高加工效率2、支持导入工艺参数表文件的同时，软件会自动载入对应的实时采样数据文件3、支持多达三种工艺区间划分策略4、支持一键优化和区间优化功能

5、支持保存优化后的第二加工代码，支持上传第二加工代码功能6、支持时域电流波形、指令域电流波形展示、工艺参数表、工艺作用区间视图展示

7、支持网络通讯及连接功能

1. 总控PLC软件（1套）

1、支持逻辑控制、数据采集、人机交互、网络通讯、故障诊断及处理、安全保护等功能

2、支持LAD、FBD、SCL、STL等编程语言

3、支持在线调试、监视、诊断功能

4、支持模块化、结构化编程

1. 数控云管家软件（1套）

通过数控云管家大数据平台可在终端远程实时查看设备运行状态，实现对设备的网络化、远程化监控和管理。1、通过采集智能工厂设备运行的实时数据，实现智能工厂的互联网+服务，对工厂运行情况进行网络化、个性化运维2、云管家主要功能有：工厂设备列表，包括设备在线状态、设备编号、设备型号、设备类型、加工件数、设备详情3、展示设备详情，包括：机床信息、机床档案、加工统计、报警历史、调机历史等4、进行设备统计，包括:最近七天、本月、最近半年、自定义等产量统计功能5、用户权限管理，提供用户注册、登录、游客登录等功能6、提供开机率、运行时间、故障时间统计;机床或产线的运行时间排名、产量排名，产量产值统计

1. CAD/CAM数字化设计软件 (1 套)

可以快速的帮助用户进行二维、三维的绘图，还可对实体的造型进行快速的支持，也包括了数控的编程。主要包含设计模块、车削模块、铣削加工模块。

★正版软件，免费升级。

主要包含以下功能：

设计模块

1、支持导入多种格式文件。

2、具有强大的实体编辑功能，轻点几下鼠标即可直接进行实体编辑和修改。

3、对于任意形状工件均可实现快速尺寸标注。

4、具有多种图形分析工具，快速分析查看图形特征。

车削模块

1、可在同一个工件文档与其他模块轻松转换，更高效省时。

2、一系列“快速刀路”，使您轻点几下鼠标即可完成编程。

3、智能内外径粗加工，支持动态刀路及可变刀路。

4、具有兼顾刀具正面和背面的自动干涉检查功能。

5、全面支持有C/Y轴功能的车铣复合机型。

铣削加工模块

1、支持基于特征的加工技术(FBM)，可根据实体模型特征自动做挖槽、精修、钻孔等操作。使编程更智能，更便捷。

2、可自动计算余量节省残料、清角加工时间。

3、支持径向减薄切削技术(RCT)，可根据刀具和机床性能智能优化刀路，提高加工效率的同时保护机床和刀具。

4、支持动态加工技术，使刀路更顺畅，更安全，有效使用刀具刃长，显著提高开粗效率。

5、支持多曲面、实体模型和线框混合编程(STL)。

6、支持交线清角功能，可清除难以加工到的区域，获得更精确地结果。

1. 离线编程软件 (1套)

★正版软件，免费升级。

★可实现3个以上品牌(华数、KUKA、ABB、FUNAC、安川或其他主流品牌中任选3种)，每种品牌3个以上型号的工业机器人进行模型导入、轨迹规划、运动仿真和控制代码输出，实现离线编程;

可实现工业机器人多种编程模式选择，如手持工具、手持工件模式;

可采用通用3D技术，与CAD教学衔接。支持stp、igs等3DCAD系统的模型文件导入，可对模型进行平移、旋转操作;

轨迹生成基于CAD数据，简化轨迹生成过程，提高精度，可利用实体模型、曲面或曲线直接生成运动轨迹;

包含丰富的轨迹调整优化工具包，如碰撞检查、工业机器人可达性、姿态奇异点、轴超限、轨迹自动调整优化等功能;

软件通过可视化技术，能够在三维图形界面中中观察虚拟机器人仿真动作，并通过示教器交互式对机器人实体进行示教操作;

可提供一个虚拟的实训场景平台，在不接触实际机器人及其工作环境情况下，通过图形技术，提供一个和实际工业机器人一致的工作环境;

支持外部轴(变位机)运动与优化：包括直线、旋转轴等，例如卫浴喷涂，机器人与变位机运动;

可模拟工业机器人的示教/再现过程，通过真实的机器人示教器编辑工业机器人的程序并动态模拟工业机器人的运动过程，观察工业机器人的运动结果，检验所编写工业机器人程序的正确性;

★在进行机器人实际操作前，可在虚拟机器人单元上进行模拟仿真，避免直接在现实中操作对工业机器人及周围物体造成伤害;

★具有ABB机器人虚拟示教器示教功能，能够通过ABB虚拟示教器实现对机器人的手动操作。

★具有FANUC机器人虚拟示教器示教功能，能够通过FANUC虚拟示教器实现对机器人的手动操作。

★具有安川机器人虚拟示教器示教功能，能够通过安川虚拟示教器实现对机器人的手动操作。

1. 桌椅配套 （3套）

1、采用钢结构表面喷塑，并有主机和显示器护板,抽拉式键盘托板，可拆卸式穿线孔。

2、电脑桌带丝口万向脚轮及刹车功能，方便移动;

3、凳子材质：三胺板凳面，面板采用圆角封边，边缘圆润平滑，防刮手。主支撑脚采用40*20mm方钢管，拉挡为20*20mm方钢管，管材表面流水线静电喷塑处理，采用整体焊接，结实耐用，承重性好，色彩美观。

1. 教学资源

1、课程资源包含PPT、实训指导书、电气图纸、机械图纸、程序、仿真源文件、微课视频等教学资源;

2、课程资源包含：1)《智能产线运营与维护》教学资源包2)《工业机器人离线编程与仿真》课程资源包3)《工业机器人操作与编程》课程资源包4)数控工艺编程重难点微课;5)批量工业机器人离线编程与仿真素材库

3、实验指导书说明书

1. 其它

1、末端快换夹具和零点快换夹具:

末端快换夹具作用是快速实现机器人手爪与机器人之间的定位和加紧，减少辅助时间。手爪采用机器人工具快换夹持系统，由1套机器人侧快换装置和3套工具侧快换手爪组成，实现三种机器人手爪的快速更换;快换夹具工作台满足3款手爪的放置功能，每个位置配置手爪放置到位检测传感器。

2、零点定位夹具配多用途底板，可更换多头圆形气动卡盘损坏的子卡盘，安装简便，安装于加工中心工作台。

3、无油静音气泵等气路系统1套

4、系统工件30套

5、安调工具与工具箱1套

四、可以完成的实训包括但不限于以下项目

1、立体仓库的设计与分析;

2、模块机电元器件认知与选型;

3、传感器技术应用与选型;

4、RFID技术与应用;

5、计算机网络通信技术;

6、气动系统实验;

7、数控机床参数与功能调试;

8、数控机床操作面板认知与应用;

9、刀具安装及对到调试;

10、气动门、动力夹具编程控制;

11、在线测量装置的安装与调试;

12、数控车床数控加工中心的网络连接;

13、机床自动化改造原理与安装;

14、摄像头的安装与调试;

15、通讯、故障诊断维修实验;

16、数控机床的编程与加工。

17、PLC编程及网络连接实验;

18、工位信息终端应用实训;

19、系统运行状态监控实训;

20、智能制造系统基本单元组成与关键技术。

1套

1500000

序号

名称

产品描述

数量单位

预算单价(元)

金额小计(元)

1

工业机器人应用编程实训系统

一、整体说明

工业机器人应用编程实训系统采用模块化设计，可进行初中级项目实训，系统融入工业机器人技术、机械传动技术、电子电工技术、多种作业技术、智能传感技术、可编程控制技术、机器视觉技术、计算机技术、串口通信技术、以太网通讯技术等先进制造技术，涵盖工业机器人、机械设计、电气自动化、智能传感技术、智能制造等多门学科的专业知识。

二、功能描述

通过对该工作站的6轴机器人、快换夹具模块、模块化实验综合实训台各个功能模块的认识与实训，可以让学生了解机器人末端夹具的机械结构组成、电气控制回路、气动控制回路及夹具各执行机构作用，学习机器人基础操作与编程、离线编程、机器人I/O设置、机器人单站综合应用、二次开发应用等，培养学员对机器人基础操作能力及机器人综合应用能力。

三、具体组成及技术参数

每套工业机器人应用编程实训系统包括：工业机器人1台、标准实训台1套、快换工具模块1套、样件套装1套、绘图模块1套、搬运模块1套、码垛模块1套、通用电气接口套件1套、外围控制器套件1套、装配模块1套、井式供料模块1套、皮带运输模块1套、RFID模块1套、视觉检测模块1套、仓储模块1套、旋转供料模块1套、变位机模块1套、棋盘模块1套、上下料暂存模块1套、离线编程仿真软件1套、二次开发软件包1套、计算机与桌椅1套、无油静音气泵1套等。其中一套工业机器人应用编程实训系统中须增加行走轴模块1套。

两套工业机器人应用编程实训系统配1套智能考核终端和智能考核系统，及配套的教学资源。

(一)※工业机器人:

1)具有6个自由度，串联关节型工业机器人;

2)重复定位精度：±0.01mm;

3)承重能力：≥3kg;

★4)水平到达距离:≥580mm;

5)重量:≤35kg;

6)各轴运动范围

J1轴≥±180

J2轴≥-155°/+5°

J3轴≥-25°/+240°

J4轴≥±180°

J5轴≥±95°

J6轴≥±400°

7)各轴额定运动速度

J1轴≥4.58rad/s，262.5°/s

J2轴≥4.58rad/s，262.5°/s

J3轴≥4.58rad/s，262.5°/s

J4轴≥4.58rad/s，262.5°/s

J5轴≥4.58rad/s，262.5°/s

J6轴≥7.33rad/s，420°/s

8)伺服电机：工业现场总线绝对式编码器伺服电机

9)机器人控制器

支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对值式伺服电机;

★支持EtherCAT总线或NCUC总线协议，支持Socket、TCP/IP、ModbusTCP等通信协议。

电源：DC24V;

NCUC总线接口：2个外部;

USB1接口：1个;USB2接口：1个;

VGA接口：1个(内部使用视频型号口);

LAN接口：2个

10)IO模块

数字量信号：32DI/DO

11)伺服驱动器

★采用EtherCAT网络通信协议，具有高分辨率绝对式编码器接口，采用智能功率模块(IPM)，集成串口通信。适合工业机器人对高速度、高精度、低功耗、网络化的要求。

①输入电源：单相AC220V或三相AC220V

②采用EtherCAT工业以太网，实时性强，接线简单。

③支持多个厂家的伺服电机，如华大电机、登奇电机、松下电机、多摩川电机等。

④支持高精度绝对式编码器，最高分辨率可达23位。

12)示教器

①示教器外观参数

触摸屏尺寸≥8英寸;全触屏操作，配备急停开关、钥匙开关以及三段式安全开关;配备USB接口;

②示教器性能参数

运行内存:1G;存储空间为:2G;CPU频率::1GHz;外接电源：24V，功率：10W;运行环境温度：0-60℃;防水等级：IP54

③示教器功能

手动控制机器人运动、机器人程序示教编程、机器人程序自动运行、机器人运行状态监视、机器人控制参数设置。

★④模式选择

示教器通过旋转开关选择手动T1模式、手动T2模式、自动模式、外部模式4种模式。

(二)标准实训台：

1.实训平台尺寸：≥1280×1280×880mm

★2.模块固定板：≥12个

3.最大电气接口容量：≥3组

实训模块可任意组合放置，可固定

(三)快换工具模块：

★1.快换支架：1套

单套支架夹具容量：大于等于4个快换工具，适配标准实训台定位安装

2.快换盘:1套

快换装置材质：本体材质铝合金，紧锁机构合金钢

承重：≥3kg;允许力矩：≥20N·m;工作压力：0.3-1Mpa;重量：≤0.5kg

3.单吸盘工具：1套

吸盘盘径：20mm，吸附力≥10N，配真空发生器和电磁阀

4.电机手爪工具：1套

气缸缸径：≥12mm，行程：≥24mm

5.关节手爪工具：1套

气缸缸径：≥12mm，行程：≥24mm

★6.工具：1套

工具类型：激光笔，绘图笔，金属笔，模拟焊枪，打磨，雕刻等

(四)样件套装：

1.组装套件(底座模型、电机模型、减速器模型、法兰模型)

电机模型分为：电机外壳、转子、端盖三个部件

数量：≥6套

★颜色种类：≥3种

★零件种类：≥6种

2.可完全组装或自定义组装。

3.码垛套件：

要求：方形和矩形可混装

1)零件种类：≥2种(方形、矩形)

2)方形零件颜色种类：≥2种

3)方形零件数量：≥10个

4)矩形零件颜色种类：≥2种

5)矩形零件数量：≥10个

(五)绘图模块：

①平面绘图模块：

1.适配标准实训台定位安装

2.图样张数：≥10张

★3.预设图案：直线、圆弧、曲线、正交坐标系、非正交坐标系

4.平面绘图板尺寸：≥290×223×2mm

5.数量：1套

②曲面绘图模块：

1.适配标准实训台定位安装

2.图样张数：≥10张

★3.预设图案：直线、圆弧、曲线、正交坐标系、非正交坐标系

4.曲面绘图尺寸：≥250×200×35mm

5.数量：1套

(六)搬运模块：

1.可容纳零件个数：18个

2.排列形式：3行*6列

3.数量：1套

★4.搬运工件为三角形，搬运槽位有数字标识

(七)码垛模块：

1.码垛位置：≥2个

2.栈板尺寸：65×65×25mm

3.零件容量

矩形工件10个，方形工件10个，可混装

4.数量：1套

★5.配套机器人具备码垛工艺包，可快速进行码垛编程。

(八)通用电气接口套件：

1.总线模块

1)支持EtherCAT或DeviceNet

2.数字量扩展模块

★1)数字量通道：32DI/DO

2)电源电压：DC24V

3.模拟量扩展模块

★1)模拟量通道：4AI/AO

2)电源电压：DC24V

4.工业交换机

1)端口数量：≥8

2)电源电压：DC24V

(九)外围控制器套件：

1.控制器

用户存储器容量：≥100K/4MB;

数字量通道：≥14DI/10DO;

模拟量通道：≥2AI/AO

AI(0-10v)AO(0-20mA);

位存储器容量：≥8192byte;

布尔运算执行速度：≤0.08us/指令;

移动字执行速度：≤1.7us/指令;

实数数学运算执行速度：≤2.3us/指令

以太网端口数：≥2;

数据传输率：≥10/100Mb/s;

支持Profinet总线通信，支持Socket、TCP/IP、ModbusTCP、S7通信协议;

数量：1套

2.人机界面

显示屏：≥7英寸的TFT显示屏，16777216色;

分辨率：≥800×480像素;

操作方式：触摸屏;

背光无故障时间：≥80000H;

用户内存：12MB;

额定值(DC)：24V;

Interfaces1个Profinet接口(2个端口，带集成开关);

防护等级前面板IP65，后面板IP20;

(十)装配模块：

1.包含双轴气缸

2.V型块固定夹持范围可变

3.安装方式：安装在伺服电机控制的旋转变位机模块上方

(十一)井式供料模块：

★1.有机玻璃管长：≥150mm

2.采用气缸模式进行出料控制

(十二)皮带运输模块：

1.包含输送机

★2.有效工作宽度：≥60mm

3.最高速度：≥4m/min

4.电源电压：DC24V

5.调速器

电压：24VDC

★支持0-20mA模拟量调速

调速范围：90-3000r/min

(十三)RFID模块:

1.包含读写器支撑件

2.通讯接口：RS422

3.读写器：

工作频率/额定值：13.56MHz

作用范围/最大值：140mm

传输率/无线电传输时/最大值：106kbit/s

(十四)视觉检测模块:

1.视觉检测系统：

★1/1.8"CMOS成像仪：彩色,600万像素

S接口/M12镜头：8mm

成像模式：≥640×480

光源：白色漫射LED环形灯

通信和I/O：Profinet、ModbusTCP、TCP/IP

像元尺寸:≤2.4μm×2.4μm(不要设置为固定值)

★分辨率:≥3072×2048

帧率:≥17fps

曝光时间范围27μs-2.5sec

数据接口:GigE

数字I/O:1路光耦隔离输入，1路光耦隔离输出,1路双向可配置非隔离I/O

缓存容量:128MB帧缓存

2.称重单元

★称重区域：≤φ68mm

★称重范围：0-1000g

供电：18-30VDC

精度：0.005%

输出信号：0±10V

(十五)仓储模块:

★1.仓储容量：≥12个

2.兼容工件种类：≥4种

3.以太网I/O采集模块

★数据采集通道：≥12DI

通讯协议：ModbusTCP

供电电源：DC24V

★4.料仓仓位具有物料感应传感器，检测料仓仓位工件信息

(十六)旋转供料模块:

1.速度：≥20º/s

2.负载：≥5kg

★3.驱动：步进电机+谐波减速器

4.谐波减速器减速比：80

5.转盘直径：300mm

★6.容量：≥6

(十七)变位机模块:

★1.行程：±45°

2.速度范围：10～30°/s

★3.驱动方式：交流伺服+蜗轮蜗杆减速器

4.减速器减速比：≥50

5.功率:≥400W

(十八)棋盘模块:

棋盘尺寸：300×300×8mm★棋子阵列：5×5可容纳棋子尺寸：φ55mm

(十九)上料暂存模块:

放置高度：与桌面垂直距离150mm物料放置位：≥1;★可容纳定位工件种类：≥2;物料放置托盘便于更换

(二十)计算机与桌椅：

1.计算机

★CPU：主频≥4GHZ

显示器尺寸：≥21英寸显示器

★内存：≥8GB

硬盘：≥1TB

2.计算机桌椅

采用折叠方式，尺寸：≥700×600×750mm

(二十一)无油静音气泵：

采用纯铜电机：

设备功率：≥600W

排气量：≥45L/min

容量：≥30L

工作电压：220V

最高压力:≥0.8Mpa

外形尺寸：≥420*410*630mm

(二十二)※离线编程仿真软件：

★正版软件，免费升级。

★离线编程软软件与实训平台工业机器人能互相兼容)

★可实现3个以上品牌(华数、KUKA、ABB、FUNAC、安川或其他主流品牌中任选3种)，每种品牌3个以上型号的工业机器人进行模型导入、轨迹规划、运动仿真和控制代码输出，实现离线编程;

可实现工业机器人多种编程模式选择，如手持工具、手持工件模式;

可采用通用3D技术，与CAD教学衔接。支持stp、igs等3DCAD系统的模型文件导入，可对模型进行平移、旋转操作;

轨迹生成基于CAD数据，简化轨迹生成过程，提高精度，可利用实体模型、曲面或曲线直接生成运动轨迹;

包含丰富的轨迹调整优化工具包，如碰撞检查、工业机器人可达性、姿态奇异点、轴超限、轨迹自动调整优化等功能;

软件通过可视化技术，能够在三维图形界面中中观察虚拟机器人仿真动作，并通过示教器交互式对机器人实体进行示教操作;

可提供一个虚拟的实训场景平台，在不接触实际机器人及其工作环境情况下，通过图形技术，提供一个和实际工业机器人一致的工作环境;

支持外部轴(变位机)运动与优化：包括直线、旋转轴等，例如卫浴喷涂，机器人与变位机运动;

可模拟工业机器人的示教/再现过程，通过真实的机器人示教器编辑工业机器人的程序并动态模拟工业机器人的运动过程，观察工业机器人的运动结果，检验所编写工业机器人程序的正确性;

★在进行机器人实际操作前，可在虚拟机器人单元上进行模拟仿真，避免直接在现实中操作对工业机器人及周围物体造成伤害;

★具有ABB机器人虚拟示教器示教功能，能够通过ABB虚拟示教器实现对机器人的手动操作;

★具有FANUC机器人虚拟示教器示教功能，能够通过FANUC虚拟示教器实现对机器人的手动操作;

★具有安川机器人虚拟示教器示教功能，能够通过安川虚拟示教器实现对机器人的手动操作。

(二十三)典型工艺应用模块套件：

★具有典型的工业机器人应用场景，配置相应的工件及机器人操作工具，包括焊接、打磨、涂胶，各工艺工件种类≥2;

工件放置底座适配仓库与装配模块。

(二十四)二次开发软件包：

1.支持工业机器人系统二次开发环境配置;

2.支持SDK对工业机器人系统二次开发编程;

★3.支持示教器界面定制化;

4.支持机器人运行状态数据远程读写;

5.支持工业机器人软件工艺包定制化开发。

★6.提供控制器配置软件

1)能实现与机器人控制器通信连接;

2)提供机器人基本示教，包括点动、寸动、运动到点、停止运动、运动模式切换、复位报警功能等;

3)可对机器人进行参数设置、拷贝、恢复等;

4)对外提供系统内置命令，具备系统内部查询、修改、保存等功能;

5)能对机器人轴状态、I/O状态进行实时监控;

6)具备机器人数据采样、示波显示功能;

7)CA提供仿真功能，通过三维仿真场景模拟机器人动作，并记录TCP点的轨迹;

8)支持机器人系统备份与升级;

(二十五)电机装配模块

物料托盘尺寸(长×宽)：≥300×250mm容纳工件数量：

电机外壳×6;

电机转子×6;

电机盖板×6.

(二十六)行走轴模块：

1.传动方式：滚珠丝杆螺母副

★2.行程：≥600mm

3.速度：≥10mm/s

4.行走轴底座尺寸：≥240×190×15mm

5.功率≥400W;

6.带有绝对位置控制功能;

(二十七)智能考核终端

包含但不限于如下功能：

★1.可采集工业机器人运行状态数据;

★2.可采集PLC等设备运行状态数据;

3.可记录实训考核过程视频数据;

4.具有网络接口，可进行数据的远程传输;

5.支持MQTT和OPCUA协议;

6.-40℃～+85℃工业级温宽;

7.2路百兆以太网，3级EMC防护;

8.支持2G/4G+GPS模块、WIFI模块;

9.摄像头硬件配置：

1)最高分辨率可达1920×1080@25fps,在该分辨率下可输出实时图像;

2)码流平滑设置，适应不同场景下对图像质量、流畅性的不同要求;

3)支持PoE供电功能;

4)支持背光补偿,自动电子快门功能,适应不同监控环境;

5)支持HTTPS,SSH等安全认证，支持创建证书;

10.刻录机硬件配置：

1)可接驳符合ONVIF、RTSP标准的众多主流厂商;

2)最大支持400万像素高清网络视频的预览、存储与回放;

3)支持最大4路/8路同步回放和多路同步倒放;

4)支持HDMI与VGA同源输出，HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1920×1080;

(二十八)※智能考核系统

1.系统采用B/S架构，具有多终端跨平台，兼容性强的优点;

★2.支持考核站通过在线进行理论考试，可以批量考试与自动评分，方便站点进行考生考试与成绩管理;

★3.系统具有分层次自动组卷功能，可以支持站点进行初级、中级等层次的试卷进行有序组卷管理。

4.考试成绩自动统计，支持批量导出等功能;

5.考试系统支持基地及鉴定站进行题库定期批量更新;

6.系统可支持至少500人在线并发量，可批量开展技能鉴定考试工作。

★7.功能模块：

(1)基础数据管理：题库试题分类管理、题库级别分类管理、试卷分类管理、考试分类管理;

(2)题库管理：支持创建题库、批量导入导出试题、支持题库搜索等功能，能对试题进行管理;

(3)试卷管理：支持固定组卷、随机自动组卷、支持组卷题型选择、支持考试时间、及格分数及总分设置、试卷类型设置;

(4)考试管理：考试规则设置、考试时间设置、考试类型设置、选择考试对象、考试成绩管理(成绩查询、批量导出等)、考试监控管理;

(5)用户管理:考生批量导入、考生添加、用户查询、用户组管理;

(6)系统管理:考试站管理员添加、考试站管理员权限设置、站点管理、公告管理。

(二十九)智能考核软件

包含但不限于如下功能：

★1.考核过程实时监控

★2.身份信息验证登录

3.设备运行状态监控

4.使用率统计

5.考核过程智能分析和判别

(三十)教学资源

1、课程资源包含PPT、实训指导书、电气图纸、机械图纸、程序、仿真源文件、微课视频等教学资源;

2、课程资源包含具体内容有工业机器人基本原理和系统构成、工业机器人坐标系、工业机器人相关参数等，能够对工业机器人气动、液压等外围设备进行控制，按照简单工艺要求编写工业机器人系统程序，工业机器人常见故障进行识别和排除等。能够完成系统安装与调试、实现虚实驱动调试应用;

3、实训项目9个、课件ppt9个、微课视频26个、试题3套，配套教师手册、教材、二维码技能包1套、仿真源文件1套;

4、系统的课件内容PPT可查看、查找、编辑、支持资源个性化重组;

5、系统提供优质丰富的应用编程教学资源，辅助教师进行课堂教学，支持创建新课件、课件编辑;

6、支持资源查找、编辑教案以及在线授课。

7、★支持微课视频、图片等资源预览，本地上传;以及PPT导入等功能，实现资源库共享;

8、系统采用C/S架构，拥有教师端、学生端，详细的教学与管理功能如下：

1)教师端课程支持创建新课程、编辑课程名称、课程封面以及课程目录大纲;编辑、修改以及删除已创建的课程;支持将课程推送给学生，学生可以学习该课程的内容;

2)支持在线创建教案;文本、富文本以及附件模块编辑教案内容;支持引用系统教案资源，帮助教师备课;共享教案，分享资源;

3)支持在线创建课件，在线使用文本、图片、视频以及形状等功能来编辑课件内容;支持引用资源库资源，如图片、视频等来编辑课件;支持将已编辑完成的课件的推送给学生，供学生学习;支持共享课件，分享资源;

4)支持在线搜索、查看以及使用系统提供的各类型资源，包括教学课件、实训手册、微课、教学视频、教学素材等;支持在线上传本地资源并分享资源;

5)支持查看用户基本信息;修改密码、修改手机号码以及绑定邮箱，帮助用户更好的登录使用;支持教师查看班级详情，了解班级学生;教师上传头像，个性化展示用户信息;

6)支持学生查看教师推送的课程以及课程内容;

7)★支持学生查看教师推送的课件及内容，可全屏查看;

8)支持班级概况查看，查看所在班级基本信息和班级同学;

9)支持查看用户基本信息;支持修改密码、修改手机号码以及绑定邮箱，帮助用户更好的登录使用;支持查看班级详情，了解班级学生;支持上传头像，个性化展示用户信息。

四、可以完成的实训包括但不限于以下项目

1、工业机器人应用

1)工业机器人机电系统结构

2)工业机器人运动学分析及控制

3)机器人示教盒认知与编程操作

4)工业机器人搬运、码垛、装配、模拟焊接、抛光等实训作业

5)工业机器人安装与维护

2、视觉系统的应用

1)工业视觉系统组成与连接

2)工业视觉系统检测过程实验

3)视觉系统与工业机器人综合应用

3、PLC的设计与应用

1)基本编程指令练习

2)数据传输功能实验

3)定时、计数、移位功能实验

4)比较功能实验

5)跳转功能的应用实验

6)子程序调用功能的应用实验

7)中断控制功能的应用实验

8)PLC程序编程与调试

4、电机与传感器技术及应用

1)各类电机原理与应用

2)传感器原理与选项

3)系统各传感器安装与应用

5、气动技术

1)气动控制回路的安装及调试

2)电控气动阀的工作原理及应用

3)真空发生器的工作原理及应用

4)气源组件的工作原理及应用

5)气缸的工作原理及应用

6、变频器的安装与调试

1)变频器与交流电机主电路的连接

2)变频器面板的参数设置与操作

3)变频器面板控制交流电机调速

4)通过变频器外部端子控制电机启停

7、人机界面基本控制及设置

1)人机界面的接线和基本参数设置;

2)基于人机界面控制方式的基本指令编程练习;

3)PLC、人机界面与变频器通信控制。

8、可用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力

1)机械构件的装配与调整能力

2)机电设备的安装与调试能力

3)电路安装能力

4)气动系统的安装与调试能力

5)机电一体化设备的控制程序的编写能力

6)自动控制系统的安装与调试能力

2套

250000

500000