LG-BCF03型機器人基礎應用實訓平臺

LG-BCF03型 機器人基礎應用實訓平臺能夠滿足工業機器人操作與運維、工業機器人操作編程等職業技能等級標準（初級、中級）的基礎訓練。

一、基本參數要求
1、輸入電源：三相五線制AC 220V±10% 50HZ
2、輸入功率：5kw
3、工作環境：
（1）溫度： -10℃～+40℃
（2）相對濕度：≤90%（+20℃）
（3）海拔高度：≤4000m
（4）空氣清潔，無腐蝕性及爆炸性氣體，無導電及能破壞絕緣的塵埃
4、設備重量: ≦120kg
5、規格：1400×950×1550mm
6、安全：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
二、功能要求
LG-BCF03型 機器人基礎應用實訓平臺由一臺六軸工業機器人、曲面軌跡單元、碼垛單元、倉儲單元、皮帶運輸單元、實訓桌、電氣控制部分組成。搭載工業機器人的基礎應用模塊，可以對機器人的應用進行擴展。
1、實訓臺：實訓臺桌面能夠安放實訓模塊、機器人等機械件。鋁鋼結構,帶滾輪（滾輪帶有剎車）,單面兩抽屜,抽屜采用網孔板,安裝有電器控制部分的電器元件，設備安裝靈活。桌面上要開有1個長方形過線孔，套有工程塑料防護套，避免電線電纜刮傷。
2、工業機器人要求：要求六軸工業機器人，系統控制器為工業級的六軸機器人控制器。控制系統要界面美觀、操作方便、功能齊全、性能穩定。
（1）整機重量：≦23.5KG
（2）最大臂展：≧650
（3）最大負載：≧4KG
（4）防護等級：≧IP65
（5）重復定位精度：≧±0.05
（6）技術參數：

名稱	J1	J2	J3	J4	J5	J6
臂展（mm）	198	141.25	260	25	280	86.5
范圍（°）	±170	±110	40/-220	±180	±125	±360
最大速度(°/s)	370	370	430	300	600	600
功率（W）	200	400	200	100	100	100

（7）用途：可用于小型貨物的搬運和輸送，噴涂，碼垛，組裝，研磨。
（8）主要配置：示教器、控制器系統：華成；驅動及伺服電機：禾川；通信與供電線纜：蘇州科本；機器本體：LIGONG；減速機：來福諧波。
三、設備各模塊主要技術參數

序號	名稱	規格參數	數量	單位
1	標準實訓臺	1、1400mm×950mm×800mm工業鋁型材搭建，鈑金表面噴塑處理,帶腳輪、腳杯。 2、三色報警燈 1個 3、機器人固定座	1	臺
2	機器人單元	（1）整機重量：≦23.5KG （2）最大臂展：≧650 （3）最大負載：≧4KG （4）防護等級：≧IP65 （5）重復定位精度：≧±0.05 （6）主要配置：示教器、控制器系統：華成；驅動及伺服電機：禾川；通信與供電線纜：蘇州科本；機器本體：LIGONG；減速機：來福諧波。	1	套
3	軌跡單元	功能：可實現 TCP標定，坐標系建立，不同形狀軌跡的示教編程和離線編程。涂膠模塊是將工業機器人對產品裝配前的涂膠工藝進行功能抽象化，工業機器人抓持涂膠工具沿涂膠面板上不同輪廓軌跡運動，模擬涂膠工藝，保證工藝真實性同時增加教學可行性和趣味性。主要由軌跡板、安裝支架、移動式底板組成。	1	套
4	倉儲單元	功能：立柜式倉庫模塊可為碼垛模塊、裝配模塊成品工件或其他模塊工件提供放置空間。主要由移動式底板，安裝支架等組成。	1	套
5	碼垛單元	功能：由方形井式送料機構、碼垛底盤組成，工件由送料機構送出，機器人將工件搬運到碼垛底盤上進行碼垛操作。由雙軸氣缸1只、電磁閥1個、磁開關1個、光纖傳感器2個，并配置標準安裝機構，移動式底板，標準電氣接口。	1	套
6	離線編程單元	離線編程軟件 PLC編程軟件 HMI組態軟件計算機用戶自配	1	套
7	皮帶運輸單元	3、流水線模塊（1）流水線應用場景與工廠實際物流情況相似；（2）可進行機器人點位示教編程與調試；（3）可根據學習內容不同而設置不同挑選形式；（4）可根據工件不同采用不同的夾取夾具。	1	套
8	HMI交互單元	型號：昆侖通態TPC7062TI 7英寸功能：由觸摸屏及按鈕指示燈組成，對整套系統進行控制及指示作用。人機界面觸摸屏1臺、按鈕4只，及配備機構安裝支架。	1	套
9	PLC控制單元	功能：抽屜抽拉式安裝，由PLC、變頻器等控制系統組成。 1、西門子S7-120 0CPU 1214C AC/DC/RLY 2、開關電源 1個 3、單相漏電保護開關DZ47LE32 1個 4、交流接觸觸器CJX22510 1個 5、熔斷器RT18-32+3A溶體 1套 6、繼電器MY4N-J24DV+底座 4套 7、綠色接線端子 5個 8、編程線1套 9、變頻器1套 10、1-2個分布式I/O 11、支持ProfiNet總線， 12、外部按鈕控制裝置	1	套
10	氣泵單元	空氣壓縮機1臺、氣動三聯件1套及各單元氣動回路。	1	臺
11	工件	圓柱形外裝配工件9個、圓柱形內裝配工件9個、方形碼垛工件12個、焊接/打磨工件10個	1	套
12	氣電快插模塊	配置航空插1個，氣動快換插頭1個，安裝在各單元模塊上方便快速對接。	5	套
13	通用電氣接口套件	電氣接口模塊、數字量擴展模塊、模擬量擴展模塊

四、配套軟件及管理系統
（一）機器人離線編程教學軟件
1、軟件簡介：
該軟件是針對我國機器人教育市場推出的一款離線編程軟件，自主研發軟件的核心技術，匯集了各個應用領域功能，功能更全面更強大。在工廠企業大量使用的離線編程軟件，在國內處于領先水平。
2、產品功能

功能	描述	具體描述	說明
1	多種模式編程	示教編程和自動生成切割、搬運	教育版
2	常見不同格式文件支持	可支持常見軟件三維數據格式，包括STEP、IGES、X_T 、prt(UG)、prt(pro-E)、CATpart(CATIA)和sldpart(Solid-works)等格式	教育版
3	生成運動軌跡	根據實體模型中的曲線或曲面生成軌跡	教育版
4	軌跡優化、調整	可對軌跡進行碰撞、可達性和軸限位檢查并顯示。可對工作過程進行仿真運行，以便于估算工作節拍。開放圖標功能，實現姿態奇異點檢測并顯示。但對可輸出執行代碼的機器人模型僅可使用和仿真，對輸出的執行代碼不起作用。	教育版
5	標準機器人模型庫	具有ABB/Fanuc/Kuka/Yaskawa/Staubli/廣數六種品牌常用型號機器人模型	教育版
6	標準機器人模型庫	具有切割、焊接、雕刻常用工具	教育版
7	六種機器人程序輸出	后置程序支持ABB/Fanuc/Kuka/Yaskawa/Staubli/廣數六種品牌機器人程序輸出	教育版
8	CAD特征關聯	可支持。但僅僅支持可參數化的CAD模型。	教育版
9	新建工具	支持新建工具功能	教育版
10	新建機器人	支持新建機器人功能，可仿真自定義機器人的軌跡運動	教育版
12	碼垛工藝支持	可實現物料搬運碼垛工藝仿真，即通過設置工藝過程機器人可抓取模擬物料，從A點抓取后搬運到B點并放下	教育版
13	機器人工作方式	可抓持工具，也可抓持工件。	教育版

3、產品特色
1)基于成熟的CAD/CAM軟件
基于UG NX，對于已安裝了UG的客戶，無需安裝本軟件直接即可打開使用。對于學員，在使用本軟件時也可以學習UG三維軟件的安裝和操作技能。軟件界面簡單友好，全中文顯示，如圖2所示。在主菜單、資源列表區和工作區可以完成整個工程的新建、編輯和保存。
2)工作站資源列表詳盡
和工作站相關的機器人、工件和工具等機械布局可以在列表框中顯示，路徑、目標點、工具TCP等數據全部詳細顯示在工作區域。
3) 良好的動態交互界面
環境使用戶能夠輕松、直觀地控制機器人。用戶可以通過拖動關機角度條設置關節運動，也可以利用虛擬示教器實現直角坐標系運動，也可以拖動機器人三維TCP框架實現復合運動。完美地結合了NX的CAD/CAM編程工具以及敏越科技獨特的機器人優化控制算法，能迅速創優質建機器人軌跡，消除了耗時的手動示教過程。
4).虛擬運動控制
獨具特色的虛擬示教器，簡潔小巧，功能強大，可實現關節運動和笛卡爾直角坐標系運動，具有點動和連續運動的功能，可實現超限報警顯示。能完美地實現ABB、KUKA、Motoman、Fanuc、Staubli、廣數機器人真實示教器不同的顯示方式，便于虛擬操作和新手入門學習。三維TCP框架，實現機器人任意位置拖動，方便客戶編程示教。
5)位姿點編輯功能直觀
直觀、靈活的位姿修改功能。實現了軌跡中任意點的旋轉和偏移操作，可實時預覽顯示修改后的機器人姿態和工具方向，直觀明了，易于控制。
6)曲線編輯功能豐富
豐富的曲線編輯功能。借助NX CAD/CAM模塊無可比擬的曲線和曲面編輯功能，完美支持復雜三維曲線和曲面加工工藝。一鍵生成軌跡和添加軌跡，可自動設置法向量和插補距離，并可對軌跡進行局部或整體平滑過渡。
7)圖像處理自動編程，可以拍照、導入圖像，設置好參數，軟件自動處理生成軌跡。注：教育包只有主控電腦能出程序。
4、技術參數
1）該軟件是一款工業級機器人離線編程軟件，它能實現不同型號工業機器人的離線編程和仿真，支持切割、噴涂和雕刻三種工藝。可完美的兼容UG、Soliodworks和Catia等主流三維軟件，支持常用的二維和三維數據格式。具有完善的曲線和曲面編輯功能，適合生成和編輯復雜的三維曲線和曲面軌跡，保證在各工業應用領域進行安全可靠地生產制造。
2）界面簡單友好，全中文界面與菜單顯示，完美兼容UG NX界面，符合用戶使用習慣。在主菜單、資源列表區和工作區可以完成整個工程的新建、編輯和保存。
3）能滿足如ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA、GSK、KAWASAKI等不少于6種品牌機器人，同時可擴展其他品牌機器人，亦可以根據客戶的需求進行定制化開發。軟件支持變位機和水平導軌，能支持至少三個外部聯動軸。
4）良好的動態交互界面。RobotSmart環境使用戶能夠輕松、直觀地控制機器人。用戶可以通過拖動關節角度條設置關節運動，也可以利用虛擬示教器實現直角坐標系運動，也可以拖動機器人三維TCP框架實現復合運動。RobotSmart實美地結合了廣泛流行使用的CAD/CAM編程工具以及敏越科技獨特的機器人優化控制算法，能迅速優質建機器人軌跡，消除了耗時的手動示教過程。
5）軟件支持虛擬運動控制。軟件配備虛擬示教器，簡潔小巧，功能強大，可實現關節運動和笛卡爾直角坐標系運動，具有點動和連續運動的功能，可實現超限報警顯示。能完美地實現如ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA、GSK、KAWASAKI等不少于6種機器人真實示教器不同的顯示方式，便于虛擬操作和新手入門學習。三維TCP框架，實現機器人任意位置拖動，方便用戶編程示教。
6）多種工件標定方式。具有單點標定、兩點標定和三點標定方式，實現實際工件和虛擬工作站中完美對應。同時支持三點新建工作坐標系的標定方式，和其他主流軟件和機器人主機廠家兼容，符合客戶操作習慣。
7）直觀、靈活的位姿修改功能。實現了軌跡中任意點的旋轉和偏移操作，可實時預覽顯示修改后的機器人姿態和工具方向，直觀明了，易于控制。多種編輯方式，虛擬示教器、三維TCP框架拖動、對話框手動輸入。
8）豐富的曲線編輯功能。借助廣泛流行使用的 CAD/CAM軟件強大的曲線和曲面編輯功能，完美支持復雜三維曲線和曲面加工工藝。一鍵生成軌跡和添加軌跡，可自動設置法向量和插補距離，并可對軌跡進行局部或整體平滑過渡。
9）完善的外部軸控制功能。支持水平導軌和外部旋轉軸，最多同時支持一個導軌和兩個變位機的外部三軸聯動控制。
10）支持三維曲線切割、三維工件表面處理、雕刻、噴涂等工藝。
11）可實現工業機器人物聯網，具備信息化通訊模塊，實時獲取工業機器人運動參數；
12）軟件提供強大的二次開發接口和個性化定制功能，支持用戶個性化定制軟件運行界面信息。
13）具有圖像處理自動編程功能；可以通過拍照導入圖像，設置好參數，軟件自動處理生成軌跡。
★為保證軟件正版，投標時提供機器人離線編程教學軟件著作權證書原件備查。
（二）云智能實驗室安全管理系統
本平臺將無線傳輸、信息處理等物聯網技術應用用于自動化遠程控制。設備端運行狀態、數據參數等上傳至云平臺。物聯網系統的傳感層、傳輸層和應用層關聯掌握數據與分析數據。
(1) 電壓、電流等模擬量數據顯示
(2) 輸入開關監控，輸出開關等數字量控制。
(3) 遠程控制啟停狀態，給定輸出電壓值的。
(4) 顯示輸入輸出電壓值的歷史數據
(5) 可按照日期、日間進行查詢歷史數進行查詢。
(6) 報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過設定電壓時產生報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的終端推送報警信號，每臺設備可對應多個終端設備。
(7) 通過手機端可以實現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態變化。
(8) 數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。
(9) 聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。
★為保證軟件正版，投標時提供云智能實驗室安全管理系統軟件著作權證書原件備。
（三）三維設計軟件系統
通過本系統軟件了解組成智能制造生產線的電氣、氣動、PLC等元件的工作原理并對機電系統的設計、分析進行虛擬仿真。通過選擇元件利用符合繪制二維回路圖或利用三維模型在系統內實現智能制造的動作而進行虛擬仿真。本系統不僅實現工廠的三維仿真使虛擬現實仿真更加逼真，而且把通過仿真驗證的控制邏輯單元可用作監視及控制模塊，使能夠實現并行工程及軟件、硬件的并行設計。
仿真基本模塊包括：
1、反饋控制和順序控制系統
2、指示燈的與門(AND)控制
3、物品傳送裝置
4、單向氣缸控制
5、雙缸聯動控制
6、帶式輸送裝置系統
7、滾筒式輸送裝置系統
8、指示燈順序閃爍回路
9、自動控制標記打印操作控制
10、電梯控制
11、氣壓控制移動裝置
12、工業機器人控制
13、帶式傳送帶實習裝置
14、氣壓傳動流水線實驗裝置
★正版軟件，投標時提供智能制造生產線虛擬仿真系統軟件著作權證書原件備查并現場演示。
（四）教學課件資源
1、工業機器人課程資源
（1）工業機器人的概述：工業機器人的定義、發展與應用、基本組成及技術參數、工業機器人的分類；
（2）工業機器人的機械系統：工業機器人的1軸結構、工業機器人的2軸結構、工業機器人的3軸結構、工業機器人的4軸結構、工業機器人的5軸結構、工業機器人的6軸結構、工業機器人的機身結構、工業機器人的行走結構、工業機器人的驅動裝置和傳動單元；
（3）工業機器人的運動學與動力學：工業機器人的連桿參數和齊次坐標變換矩陣。
（4）工業機器人的控制系統：工業機器人控制裝置、工業機器人驅動裝置、工業機器人檢測裝置；
（5）工業機器人的編程：工業機器人的編程方式、工業機器人的示教編程、工業機器人的編程語言、工業機器人的語言系統結構和基本功能、常用工業機器人編程語言、工業機器人的離線編程、工業機器人的離線編程仿真軟件及編程示例；
（6）工業機器人的典型應用：焊接機器人的應用、搬運機器人的應用、碼垛機器人的應用、涂裝機器人的應用、裝配機器人的應用；
（7）提供汽車生產線工業機器人應用的高清視頻。
2、PLC編程教學課件資源
（1）S7-1200PLC的認知：S7-1200PLC簡介、S7-1200PLC工作原理及運行模式、S7-1200PLC特點、S7-1200PLC擴展功能、PLC應用技術人才培養；
（2）TIA博圖軟件的使用：TIA 博圖集成軟件開發平臺、TIA 博圖集成軟件簡介、入門實例；
（3）控制單元的程序設計、指令編寫、硬件選型和設計、課后思考與練習等內容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機的星三角降壓啟動、運料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動機組的啟停控制、HMI控制液體混合、G120變頻器的電機控制。
（4）小型自動化生產線的設計
課件資源具有產品的搬運、檢測和傳輸分揀功能，整個系統由送料單元、機械手搬運單元、步進電機多點定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項目設計要求如下：
1）本設計的要求使用通過觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產線的自動運行。生產線通電以后，系統自行檢測初始狀態是否滿足運行條件，如不滿足則自行復位或手動調整，若滿足則觸摸屏顯示準備就緒；
2）在準備就緒的情況下，按下啟動按鈕，生產線開始按順序運行，供料單元開始工作，電機驅動轉盤將工件送到物料臺上；電機運行10秒后，若物料臺光電開關沒有檢測到物料，說明已沒有物料，開始報警；若檢測到物料，則一號搬運機械手開始動作；
3）物料臺有料，一號機械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機械手上升縮回并旋轉到右側限位；然后機械手伸出下降將工件放到步進電機輸送單元的供料臺上，一號搬運機械手恢復到初始狀態，等待下一次運行；
4）當步進電機輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進電機前往高度檢測單元進行檢測；到達后通過超聲波傳感器進行高度檢測，檢測完畢后；步進電機運行到二號搬運機械手位置；
5）到達二號搬運機械手位置后；二號搬運機械手伸出、爪夾取工件，機架臺上升，旋轉到右限位，伸出手臂，機架臺下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時二號搬運機械手復位；
6）當傳送帶單元傳感器檢測到工件時，傳送帶開始工作，根據工件的顏色、材料進行分揀；分揀結束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運行。
（5）用戶手冊：包括與S7-1200、有關硬件、軟件和通信的手冊，數量不少于二十多種。
★課件資源提供詳細的配件實物圖片及參數功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設計、氣動原理圖、電氣原理圖、硬件組態等，圖文并茂。投標時現場演示部分內容。
三、實訓項目
1、硬件的安裝與調試
1）工業機器人底座的安裝與調試技術
2）工業機器人安裝與調試技術
3）工業機器人自動換夾具安裝與調試技術
4）繪圖單元的安裝與調試
5）碼垛工作站的安裝與調試
6）曲面工作站安裝與調試
2、電氣安裝與調試
1）工業機器人本體與控制器之間的電氣連接與調試技術
2）工業機器控制器和PLC之間電氣連接與調試技術
3）工業機器人夾具電氣連接與調試技術
4）供料單元和輸送分揀單元上的傳感器安裝于調試
3、編程調試和應用
1）工業機器人編程調試軟件的安裝
2）工業機器人通過示教器對工業機器人的運作過程調試
3）通過計算機軟件對工業機器人的運作過程調試
4）通過I/0板對機器人運作的控制
5）機器人控制數據庫的建立和應用
6）工業機器人碼垛運行的編寫
7）工業機器人平面軌跡運行的編寫
8）工業機器人垂直軌跡運行的編寫
9）可編程控制器程序的編寫和設計

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