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工業(yè)機器人故障診斷綜合實訓(xùn)設(shè)備

一、基本功能要求
1．工業(yè)機器人故障診斷綜合實訓(xùn)設(shè)備由電氣故障診斷實訓(xùn)平臺、基礎(chǔ)操作實訓(xùn)平臺與故障診斷軟件組合而成的一體化綜合實訓(xùn)設(shè)備。
2．工業(yè)機器人控制柜各大模擬及零部件必須拆散安裝在電器故障檢測臺上，并對每個模塊加裝保護，能夠通過工控機針對核心模塊設(shè)置故障點，
3．工業(yè)機器人故障診斷綜合實訓(xùn)平臺需可用于排除故障后，通過機器人本體和控制柜連接，對機器人進行檢測和操作練習(xí)。另平臺需配套相應(yīng)的實訓(xùn)模塊及電氣系統(tǒng)。

二、電氣故障診斷實訓(xùn)平臺，主要參數(shù)：
1．所有機器人控制柜里面的電路部件掛在診斷平臺上，對每個模塊加裝保護，清晰體現(xiàn)機器人之間連接關(guān)系，能夠方便了解機器人控制柜內(nèi)部原理。
2．通過故障設(shè)置模塊，對核心模塊設(shè)置故障點，并可解除故障，不損害器件。至少支持15種以上典型故障。
3．排除故障后，通過機器人本體和控制柜連接，對機器人進行檢測和操作練習(xí)。
4．實訓(xùn)平臺與電氣故障排查仿真軟件實時數(shù)據(jù)通訊，組成線上線下故障排查系統(tǒng)。
5．診斷平臺機架
(1) 柜體設(shè)計：1.2mm 優(yōu)質(zhì)冷軋板、高密度木質(zhì)桌面
(2) 柜體處理：表面亞光噴塑噴漆處理；
(3) 模塊展示掛板用鈑金噴塑處理，用于掛機器人控制柜各大模塊。
(4) 考慮安全性，必須對所有模塊進行保護。
(5) 參考外形尺寸：長×寬×高≥1500mm×800mm×1800mm。
6．機器人控制器參數(shù)要求：
(1) 采用緊湊型控制器,尺寸：高×寬×深≤310mm×449mm×442mm;
(2) 電氣連接：電源電壓：單相220/230v，50-60Hz；
(3) 防護等級：IP20；
(4) 環(huán)境參數(shù)：環(huán)境溫度0-45度，相對濕度：最高95%（無結(jié)露）；
(5) 控制器最強大功能濃縮于緊湊的機柜內(nèi)，節(jié)省空間，單相電源便于調(diào)試，預(yù)設(shè)所有信號的外部接口，內(nèi)置可拓展16路輸入/16路輸出I/O系統(tǒng)，具有PC-interface通訊方式，可擴展機器視覺等多種外圍設(shè)備。
7．故障設(shè)置模塊
(1) 工控機1臺，處理器不低于I5以上；內(nèi)存不低于4G；機械硬盤不低于500G。
(2) ≥19寸顯示屏1臺，鍵盤鼠標套裝1套。
(3) 10寸人機界面觸摸屏，故障設(shè)置解除操作。
8．能提供工業(yè)機器人故障診斷與預(yù)防維護實戰(zhàn)配套教程
9.基礎(chǔ)操作實訓(xùn)平臺，符合1+X認證的工業(yè)機器人示教與編程標準，采用模塊化設(shè)計，硬件平臺功能可升級?？山M合進行初級、中級二個等級的項目實訓(xùn)。
三、工業(yè)機器人本體
1．工業(yè)機械手工作半徑：≥580mm；
2．有效荷重：≥3kg；
3．軸數(shù)：6軸；
4．機器人各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動范圍及最大動作速度：軸1：-165°～+165°，250°/s；軸2：+110°～-110°，250°/s；軸3：+70°～-90°，250°/s；軸4：+160°～-160°，320°/s；軸5：+120°～-120°，320°/s；軸6：+400°～-400°，420°/s；
5．防護等級：IP54或更高；
6．自由度數(shù)：6；
7．加速時間：0.07s；
8．性能：1 kg拾料節(jié)拍，25×300×25 mm 0.58 s，TCP最大速度： 6.2 m/s，TCP最大加速度： 28 m/s，加速時間0-1 m/s 0.07 s。
9．機械手重量：≤25kg；
10．位置重復(fù)精度：≤0.01mm；
11．安全性:安全停、緊急停；2通道安全回路監(jiān)測；3位啟動裝置；
12．在機器人使用壽命內(nèi)，使用機器人離線軟件進行實時程序、IO信號、機器人3D動態(tài)動作監(jiān)控；
13．遠程機器人系統(tǒng)備份與恢復(fù)功能；
14．兼容適配工業(yè)視覺系統(tǒng)接口。
15．具備PC-Interface 選項；
16．自啟動orient實時狀態(tài)識別與有效性確認矯正系統(tǒng)；
17．自動工具重量與載荷檢測設(shè)定功能
18．機器人運動軌跡實時微調(diào)功能。自帶IO自定義可編程按鈕
四、機器人操作實訓(xùn)平臺
承重主體為鋁型材拼接而成，側(cè)封板為鈑金材料，預(yù)留有標準氣源和電氣接口安裝位置。臺面用鋁型材，通過T型螺絲安裝，平臺上可牢固安裝多種多功能多應(yīng)用模塊，平臺預(yù)設(shè)有定位塊，以方便各個多功能多應(yīng)用模塊的定位、安裝和固定，實現(xiàn)模塊快速的自定義位置安裝。外形尺寸：≧1200×1200×830mm。
五、機器人快換工裝夾具
快換采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，包括1個機器人側(cè)和4個工裝側(cè)，負載5KG。根據(jù)不同的實訓(xùn)目標和操作對象，提供多種不同的快換工具。
1. 快換支架技術(shù)參數(shù)：
(1) 外形尺寸（長×寬×高）：250×120×180mm
(2) 容量：4個快換工具
2. 快換盤技術(shù)參數(shù)：
(1) 快換裝置材質(zhì)：本體材質(zhì)鋁合金，緊鎖機構(gòu)合金鋼
(2) 承重：≥5kg
(3) 允許力矩：≥20N·m
(1) 工作壓力：0.3-1MPa
(2) 重量：≤0.5kg
3. 單吸盤工具技術(shù)參數(shù)：
(1) 吸盤盤徑：20mm
(2) 吸附力≥10N，配真空發(fā)生器和電磁閥
1．爪手工具技術(shù)參數(shù)：
(1) 氣缸缸徑：≥8mm
(2) 行程：≥15mm
4. 打磨工具參數(shù)
(1) 直流靜音無級調(diào)速電機，電壓9-24V
(2) 萬能夾頭0-4mm
5. 可伸縮柱狀工具
(1) 工具類型：繪圖筆工具，TCP針尖，可手動更換工具
(2) 可伸縮柱狀工具帶彈簧緩沖，受力會上頂起
六、軌跡與繪圖模塊
模塊采用磁性設(shè)計，可黏貼不同的圖案。根據(jù)不同的圖紙實訓(xùn)相應(yīng)的內(nèi)容。從默認的圖紙練習(xí)編程操作，可掌握：運動指令示教與編程操作（直線、平面曲線、空間曲線、運動過渡半徑等操作）、工件坐標操作、機器人TCP操作（機器人工具采用TCP針尖）。把機器人TCP針尖更換為畫筆，可以繪圖紙上進行繪圖操作。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長×寬×高）≧250×200×180mm
2．TCP針尖：支持
3．圖形：直線、平面曲線、空間曲線、運動過渡半徑等操作
七、搬運模塊
搬運操作模塊主要由固定底板、搬運料塊等組成，搬運料塊分為3種形狀，每種形狀3種不同色彩。工件先放在物料板上，工業(yè)機器人通過選擇對應(yīng)工具，實現(xiàn)不同形狀物料的搬運，把工件放到物料板對應(yīng)的倉格上，物料板滿足平面，陣列搬運要求，使用方法多樣。
1．外形尺寸（長×寬×高）≧250×200×182mm。
2．物料類型：三角形、圓形、正方形
3．物料顏色：紅、綠、黃
八、碼垛模塊
碼垛模塊主要由碼垛固定底板、碼垛面板、工件等組成。共有2種不同尺寸的工件。工業(yè)機器人通過吸盤工具按要求拾取碼垛零件進行碼垛任務(wù)，能練習(xí)對工業(yè)機器人碼垛的理解并快速編程示教的強化訓(xùn)練。根據(jù)要求碼垛零件并擺放到面板相應(yīng)倉格內(nèi)，機器人通過吸盤工具按要求拾取碼垛零件進行碼垛任務(wù)，可根據(jù)需要自由組合碼垛出多種形狀。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長×寬×高）≧250×200×182mm；
2．物料尺寸：25*25mm 8塊，25×50mm 4塊；
九、裝配模塊
由固定底板、定位塊，夾緊氣缸等組成。通過夾緊氣缸對工件固定，訓(xùn)練對工業(yè)機器人精確定位使用的學(xué)習(xí)。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長×寬×高）≧250×200×205mm。
2．雙軸氣缸行程：50mm
3．V型塊固定夾持范圍：φ30mm～φ65mm
十、輸送線模塊
主要由皮帶輸送機、固定底板等組成。皮帶輸送機由鋁合金型材搭建而成，采用單相交流調(diào)速電機驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單，美觀大方。輸送機上安裝光電傳感器與阻擋裝罝，用以檢測與阻擋工件。調(diào)速電機驅(qū)動皮帶，運輸零件，傳送帶有啟停和調(diào)速功能。模塊適配標準電氣接口套件，PLC控制器通過數(shù)字量對傳送帶進行啟停等操作，對零件進行相應(yīng)的操作。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長×寬×高）：610×124×162mm。
2．輸送機長度：≥600mm
3．有效工作寬度：≥54mm
4．最高速度：≥4m/min
5．控制電壓：DC24V
6．調(diào)速器：電壓：單相AC220V，頻率：50/60Hz，調(diào)速范圍：90-3000r/min；
十一、井式落料模塊
主要由井式供料機、固定底板、傳感器等組成。用于儲存多個零件，通過氣動推頭進行供料，模塊適配標準電氣接口套件。機器人通過PLC控制器數(shù)字量輸入輸出控制，完成零件的供料，料倉監(jiān)控和推頭的控制，掌握PLC控制相關(guān)技能?？梢耘c其他模塊進行組合，實現(xiàn)不同的實訓(xùn)任務(wù)。
主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長×寬×高）≧265×120×325mm。
2．有機玻璃管長：≥100mm
3．驅(qū)動氣缸行程：≥75mm
十二、倉儲模塊
主要由固定底板、立體倉庫、檢測傳感器等組成。每個庫位都有檢測傳感器，通過傳感器信號檢測，將數(shù)據(jù)傳輸PLC控制器。PLC與機器人RJ45連接，通過總線通訊。機器人實時讀取PLC的庫位信息，進行工件的出庫入庫。主要技術(shù)參數(shù)：
2．外形尺寸（長×寬×高）：360×150×400mm
3．適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
4．倉儲容量：≥9
5．兼容工件種類：≥2種
6．以太網(wǎng)I/O采集模塊：
7．通訊協(xié)議：Modbus-TCP
十三、變位機模塊
由變位機、固定底板等組成。模塊適配外圍控制器套件和標準電氣接口套件，將變位機擴展為機器人第 7 軸，該模塊可以其他功能模塊組合使用。掌握絕對值伺服系統(tǒng)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用和控制方法。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長×寬×高）：570×254×310mm
2．適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
3．行程：±45°
4．速度范圍：10～30°/s
5．驅(qū)動方式：交流伺服+直角行星減速器
6．6減速器減速比：20
7．功率：100W
8．帶有絕對位置控制功能
9．打磨工件：不銹鋼門把手
十四、RFID模塊
每個傳輸工裝板上都安裝有RFID標簽，在每個工位物料都需要進行識讀操作，與PLC進行總線通訊并將信息通過串口網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)器，實時的跟蹤物料位置信息和倉儲位置信息，做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。主要技術(shù)參數(shù)：
1. 模塊結(jié)構(gòu)
(1) 外形尺寸（長×寬×高）：250×200×59mm
(2) 適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
2. 讀寫器參數(shù)：
(1) 通訊接口：RS422或RS485
(2) 通訊協(xié)議：Modbus-RTU
(3) 工作頻率/額定值：13.56MHz
(4) 作用范圍/最大值：140mm
(5) 傳輸率/無線電傳輸時/最大值：106kbit/s
3. 電子標簽參數(shù)：
(1) 數(shù)量：≥10
(2) 用戶區(qū)內(nèi)存：1024bit
(3) 尺寸：Φ24×3mm
(4) 工作頻率：13.56MHz
(5) 固定類型：帶背膠
(6) 感應(yīng)距離：2～20mm
十五、視覺檢測模塊
視覺系統(tǒng)由相機模組與視覺主機一體機組成。相機模組包括工業(yè)相機、鏡頭、光源、支架組成。相機模組的安裝位置可調(diào)整，螺絲固定在臺面上。相機的高度可手動調(diào)整，光源亮度與可手動調(diào)整。視覺主機一體機由i5主機，21寸顯示器、鍵盤、鼠標、安裝支架組成，安裝支架可調(diào)整顯示器高度與角度。視覺系統(tǒng)負責對工件識別，定位，并與機器人通訊，構(gòu)成機器人視覺引導(dǎo)功能。主要技術(shù)參數(shù)：
1. 相機支架外形尺寸（長×寬×高）：125×100×610mm
2. 工業(yè)相機及鏡頭
(1) 采用工業(yè)相機，≧200萬像素；
(2) 千兆以太網(wǎng)接口可提供1Gbps帶寬，最大傳輸距離可到100m；
(3) 128MB板上緩存用于突發(fā)模式下數(shù)據(jù)傳輸或圖像重傳；
(4) 支持軟件觸發(fā)/硬件觸發(fā)/自由運行等多種模式；
(5) 支持銳度、降噪、伽馬校正、查找表、黑電平校正、亮度、對比度等ISP功能；
(6) 植入插值算法和白平衡算法，顏色轉(zhuǎn)換矩陣，色度，飽和度。
(7) 符合CE、FCC、UL、RoHS認證；
(8) 鏡頭焦距(mm)：≧8；
(9) 光圈范圍：F1.2-F16或更優(yōu)；
(10) 最小物距(m)：≦0.1。
3. 視覺光源
(1) 可控LED環(huán)形正光源，尺寸內(nèi)孔40mm，外徑70mm；
(2) 電源DC24V，可調(diào)電源
(3) 視覺主機
(4) i5以上CPU、內(nèi)存4G及以上、硬盤32GB及以上；
(5) 顯示器，21寸工業(yè)顯示器；
(6) 視覺主機通過網(wǎng)線或RS232與上位機通信。通過ModbusRTU或ModbusTCP協(xié)議，上位機觸發(fā)相機拍照，及把視覺檢測結(jié)果反饋到上位機；
(7) 定位工具：基于點線的定位，基于Blob的定位，基于圖案的匹配及定位，基于輪廓的匹配及定位，多Blob及多輪廓定位；
(8) 檢測工具：基于灰度特征的存在性檢測，基于Blob特征的檢測及計數(shù)，幾何特征擬合，邊緣及輪廓搜索，基于顏色特征的檢測及分類，輪廓、直線度、真圓度檢測；
(9) 預(yù)處理工具：灰度處理，ROI處理，顏色提?。?br /> (10) 視覺系統(tǒng)與機器人通過ModbusTCP通訊，支持視覺系統(tǒng)到機器人坐標轉(zhuǎn)化。更換機器人位置后，重新標定位置轉(zhuǎn)化就能正常位置；
(11) 視覺處理流配置方便，只需要在現(xiàn)場配置視覺處理流就可實現(xiàn)新的業(yè)務(wù)處理；
(12) 調(diào)試功能：支持圖象變量功能，能查看每步處理過程圖像的變象，提高調(diào)試效率。
十六、電氣控制模塊
包括控制器及人機界面?？刂破鞑捎媚K化、緊湊型設(shè)計,可擴展，具有標準工業(yè)通信接口，適用于實現(xiàn)簡單邏輯控制、高級邏輯控制、網(wǎng)絡(luò)通信與控制應(yīng)用，通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)與機器人通信。人機界面具備舒適性、多功能和多集成接口的特點。
1. 控制器主要技術(shù)參數(shù)：
(1) 工作存儲器：75KB
(2) 裝載存儲器：4MB
(3) 保持性存儲器：10KB
(4) 數(shù)字量：14DI/10DO
(5) 模擬量：2AI
(6) 位存儲器（M區(qū)）：8192字節(jié)
(7) 高速計數(shù)器：6路
(8) 脈沖輸出：4路
(9) 以太網(wǎng)端口數(shù)：1個
(10) 通信協(xié)議支持：PROFINET、TCP/IP、SNMP、DCP、LLDP、ISO-on-TCP、UDP、Modbus、S7等通信協(xié)議，PROFIBUS、AS接口通信擴展可支持
(11) 數(shù)據(jù)傳輸率：10/100Mb/s
(12) 布爾運算執(zhí)行速度：0.08μs/指令
(13) 移動字執(zhí)行速度：1.7μs/指令
(14) 實數(shù)數(shù)學(xué)運算執(zhí)行速度：2.3μs 指令
2. 人機界面主要技術(shù)參數(shù)：
(1) 顯示屏≥7英寸的 TFT 顯示屏，16777216 色
(2) 分辨率≥800×480 像素
(3) 操作方式：觸摸屏
(4) 背光無故障時間：80000H
(5) 用戶內(nèi)存：12MB
(6) 電壓額定值：DC24V
3. 操作按鍵：急停、開始，停止，告警。
十七、氣源模塊
采用靜音型680W 的30L空氣壓縮機1臺，空氣過濾器一個（過濾精度5微米）、油霧分離器一個（分離精度0.03微米）、減壓閥一個、殘壓釋放閥一個。

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