HKJQR-BCF03型 机器人基础应用实训平台

一、基本参数要求
1、输入电源：三相五线制AC 220V±10%  50HZ
2、输入功率：5kw
3、工作环境：
（1） 温度： -10℃～+40℃   
（2） 相对湿度：≤90%（+20℃）    
（3） 海拔高度：≤4000m  
（4） 空气清洁，无腐蚀性及爆炸性气体，无导电及能破坏绝缘的尘埃
4、设备重量: ≦120kg
5、规格：1400×950×1550mm
6、安全：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
二、功能要求
HKJQR-BCF03型 机器人基础应用实训平台由一台六轴工业机器人、曲面轨迹单元、码垛单元、仓储单元、皮带运输单元、实训桌、电气控制部分组成。搭载工业机器人的基础应用模块，可以对机器人的应用进行扩展。
1、实训台：实训台桌面能够安放实训模块、机器人等机械件。铝钢结构,带滚轮（滚轮带有刹车）,单面两抽屉,抽屉采用网孔板,安装有电器控制部分的电器元件，设备安装灵活。桌面上要开有1个长方形过线孔，套有工程塑料防护套，避免电线电缆刮伤。
2、工业机器人要求：要求六轴工业机器人，系统控制器为工业级的六轴机器人控制器。控制系统要界面美观、操作方便、功能齐全、性能稳定。
（1）整机重量：≦23.5KG
（2）最大臂展：≧650
（3）最大负载：≧4KG
（4）防护等级：≧IP65
（5）重复定位精度：≧±0.05
（6）技术参数：

（7）用途：可用于小型货物的搬运和输送，喷涂，码垛，组装，研磨。
（8）主要配置：示教器、控制器系统：华成； 驱动及伺服电机：禾川； 通信与供电线缆：苏州科本；机器本体：HUANKE；减速机：来福谐波。
三、设备各模块主要技术参数

四、配套软件及管理系统
（一）机器人离线编程教学软件
1、软件简介：
该软件是针对我国机器人教育市场推出的一款离线编程软件，自主研发软件的核心技术，汇集了各个应用领域功能，功能更全面更强大。在工厂企业大量使用的离线编程软件，在国内处于领先水平。
2、产品功能

3、产品特色
1)基于成熟的CAD/CAM软件
基于UG NX，对于已安装了UG的客户，无需安装本软件直接即可打开使用。对于学员，在使用本软件时也可以学习UG三维软件的安装和操作技能。软件界面简单友好，全中文显示，如图2所示。在主菜单、资源列表区和工作区可以完成整个工程的新建、编辑和保存。
2)工作站资源列表详尽
和工作站相关的机器人、工件和工具等机械布局可以在列表框中显示，路径、目标点、工具TCP等数据全部详细显示在工作区域。
3) 良好的动态交互界面
环境使用户能够轻松、直观地控制机器人。用户可以通过拖动关机角度条设置关节运动，也可以利用虚拟示教器实现直角坐标系运动，也可以拖动机器人三维TCP框架实现复合运动。完美地结合了NX的CAD/CAM编程工具以及敏越科技独特的机器人优化控制算法，能迅速创优质建机器人轨迹，消除了耗时的手动示教过程。
4).虚拟运动控制
独具特色的虚拟示教器，简洁小巧，功能强大，可实现关节运动和笛卡尔直角坐标系运动，具有点动和连续运动的功能，可实现超限报警显示。能完美地实现ABB、KUKA、Motoman、Fanuc、Staubli、广数机器人真实示教器不同的显示方式，便于虚拟操作和新手入门学习。三维TCP框架，实现机器人任意位置拖动，方便客户编程示教。
5)位姿点编辑功能直观
直观、灵活的位姿修改功能。实现了轨迹中任意点的旋转和偏移操作，可实时预览显示修改后的机器人姿态和工具方向，直观明了，易于控制。
6)曲线编辑功能丰富
丰富的曲线编辑功能。借助NX CAD/CAM模块无可比拟的曲线和曲面编辑功能，完美支持复杂三维曲线和曲面加工工艺。一键生成轨迹和添加轨迹，可自动设置法向量和插补距离，并可对轨迹进行局部或整体平滑过渡。
7)图像处理自动编程，可以拍照、导入图像，设置好参数，软件自动处理生成轨迹。注：教育包只有主控电脑能出程序。
4、技术参数
1）该软件是一款工业级机器人离线编程软件，它能实现不同型号工业机器人的离线编程和仿真，支持切割、喷涂和雕刻三种工艺。可完美的兼容UG、Soliodworks和Catia等主流三维软件，支持常用的二维和三维数据格式。具有完善的曲线和曲面编辑功能，适合生成和编辑复杂的三维曲线和曲面轨迹，保证在各工业应用领域进行安全可靠地生产制造。
2）界面简单友好，全中文界面与菜单显示，完美兼容UG NX界面，符合用户使用习惯。在主菜单、资源列表区和工作区可以完成整个工程的新建、编辑和保存。
3）能满足如ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA、GSK、KAWASAKI等不少于6种品牌机器人，同时可扩展其他品牌机器人，亦可以根据客户的需求进行定制化开发。软件支持变位机和水平导轨，能支持至少三个外部联动轴。
4）良好的动态交互界面。RobotSmart环境使用户能够轻松、直观地控制机器人。用户可以通过拖动关节角度条设置关节运动，也可以利用虚拟示教器实现直角坐标系运动，也可以拖动机器人三维TCP框架实现复合运动。RobotSmart实美地结合了广泛流行使用的CAD/CAM编程工具以及敏越科技独特的机器人优化控制算法，能迅速优质建机器人轨迹，消除了耗时的手动示教过程。
5）软件支持虚拟运动控制。软件配备虚拟示教器，简洁小巧，功能强大，可实现关节运动和笛卡尔直角坐标系运动，具有点动和连续运动的功能，可实现超限报警显示。能完美地实现如ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA、GSK、KAWASAKI等不少于6种机器人真实示教器不同的显示方式，便于虚拟操作和新手入门学习。三维TCP框架，实现机器人任意位置拖动，方便用户编程示教。
6）多种工件标定方式。具有单点标定、两点标定和三点标定方式，实现实际工件和虚拟工作站中完美对应。同时支持三点新建工作坐标系的标定方式，和其他主流软件和机器人主机厂家兼容，符合客户操作习惯。
7）直观、灵活的位姿修改功能。实现了轨迹中任意点的旋转和偏移操作，可实时预览显示修改后的机器人姿态和工具方向，直观明了，易于控制。多种编辑方式，虚拟示教器、三维TCP框架拖动、对话框手动输入。
8）丰富的曲线编辑功能。借助广泛流行使用的 CAD/CAM软件强大的曲线和曲面编辑功能，完美支持复杂三维曲线和曲面加工工艺。一键生成轨迹和添加轨迹，可自动设置法向量和插补距离，并可对轨迹进行局部或整体平滑过渡。
9）完善的外部轴控制功能。支持水平导轨和外部旋转轴，最多同时支持一个导轨和两个变位机的外部三轴联动控制。
10）支持三维曲线切割、三维工件表面处理、雕刻、喷涂等工艺。
11）可实现工业机器人物联网，具备信息化通讯模块，实时获取工业机器人运动参数；
12）软件提供强大的二次开发接口和个性化定制功能，支持用户个性化定制软件运行界面信息。
13）具有图像处理自动编程功能；可以通过拍照导入图像，设置好参数，软件自动处理生成轨迹。
★为保证软件正版，投标时提供机器人离线编程教学软件著作权证书原件备查。
（二）云智能实验室安全管理系统
本平台将无线传输、信息处理等物联网技术应用用于自动化远程控制。设备端运行状态、数据参数等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌握数据与分析数据。
(1) 电压、电流等模拟量数据显示
(2) 输入开关监控，输出开关等数字量控制。
(3) 远程控制启停状态，给定输出电压值的。
(4) 显示输入输出电压值的历史数据
(5) 可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。
(6) 报警信号为PLC主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定，如当模拟量输入超过设定电压时产生报警，通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台，通过云平台向设置的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。
(7) 通过手机端可以实现远程控制PLC的输出及监视PLC的输入状态变化。
(8) 数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。
(9) 联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理。
★为保证软件正版，投标时提供云智能实验室安全管理系统软件著作权证书原件备。
（三）三维设计软件系统
通过本系统软件了解组成智能制造生产线的电气、气动、PLC等元件的工作原理并对机电系统的设计、分析进行虚拟仿真。通过选择元件利用符合绘制二维回路图或利用三维模型在系统内实现智能制造的动作而进行虚拟仿真。本系统不仅实现工厂的三维仿真使虚拟现实仿真更加逼真，而且把通过仿真验证的控制逻辑单元可用作监视及控制模块，使能够实现并行工程及软件、硬件的并行设计。
仿真基本模块包括：
1、反馈控制和顺序控制系统
2、指示灯的与门(AND)控制
3、物品传送装置
4、单向气缸控制
5、双缸联动控制
6、带式输送装置系统
7、滚筒式输送装置系统
8、指示灯顺序闪烁回路
9、自动控制标记打印操作控制
10、电梯控制
11、气压控制移动装置
12、工业机器人控制
13、带式传送带实习装置
14、气压传动流水线实验装置
★正版软件，投标时提供智能制造生产线虚拟仿真系统软件著作权证书原件备查并现场演示。
（四）教学课件资源
1、工业机器人课程资源
（1）工业机器人的概述：工业机器人的定义、发展与应用、基本组成及技术参数、工业机器人的分类；
（2）工业机器人的机械系统：工业机器人的1轴结构、工业机器人的2轴结构、工业机器人的3轴结构、工业机器人的4轴结构、工业机器人的5轴结构、工业机器人的6轴结构、工业机器人的机身结构、工业机器人的行走结构、工业机器人的驱动装置和传动单元；
（3）工业机器人的运动学与动力学：工业机器人的连杆参数和齐次坐标变换矩阵。
（4）工业机器人的控制系统：工业机器人控制装置、工业机器人驱动装置、工业机器人检测装置；
（5）工业机器人的编程：工业机器人的编程方式、工业机器人的示教编程、工业机器人的编程语言、工业机器人的语言系统结构和基本功能、常用工业机器人编程语言、工业机器人的离线编程、工业机器人的离线编程仿真软件及编程示例；
（6）工业机器人的典型应用：焊接机器人的应用、搬运机器人的应用、码垛机器人的应用、涂装机器人的应用、装配机器人的应用；
（7）提供汽车生产线工业机器人应用的高清视频。
2、PLC编程教学课件资源
（1）S7-1200PLC的认知：S7-1200PLC简介、S7-1200PLC工作原理及运行模式、S7-1200PLC特点、S7-1200PLC扩展功能、PLC应用技术人才培养；
（2）TIA博图软件的使用：TIA 博图集成软件开发平台、TIA 博图集成软件简介、入门实例；
（3）控制单元的程序设计、指令编写、硬件选型和设计、课后思考与练习等内容。模块至少包括：八路抢答器、三相异步电机的星三角降压启动、运料小车往返控制、十字路口交通灯的控制、电动机组的启停控制、HMI控制液体混合、G120变频器的电机控制。
（4）小型自动化生产线的设计
课件资源具有产品的搬运、检测和传输分拣功能，整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等组成。具体的项目设计要求如下：
1）本设计的要求使用通过触摸屏与控制台按钮操作，控制生产线的自动运行。生产线通电以后，系统自行检测初始状态是否满足运行条件，如不满足则自行复位或手动调整，若满足则触摸屏显示准备就绪；
2）在准备就绪的情况下，按下启动按钮，生产线开始按顺序运行，供料单元开始工作，电机驱动转盘将工件送到物料台上；电机运行10秒后，若物料台光电开关没有检测到物料，说明已没有物料，开始报警；若检测到物料，则一号搬运机械手开始动作；
3）物料台有料，一号机械手臂伸出并下降夹取工件，夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位；然后机械手伸出下降将工件放到步进电机输送单元的供料台上，一号搬运机械手恢复到初始状态，等待下一次运行；
4）当步进电机输送单元传感器检测到供料台工件后，步进电机前往高度检测单元进行检测；到达后通过超声波传感器进行高度检测，检测完毕后；步进电机运行到二号搬运机械手位置；   
5）到达二号搬运机械手位置后；二号搬运机械手伸出、爪夹取工件，机架台上升，旋转到右限位，伸出手臂，机架台下降，手爪放松，将工件放到传送带上，同时二号搬运机械手复位；
6）当传送带单元传感器检测到工件时，传送带开始工作，根据工件的颜色、材料进行分拣；分拣结束后，供料台回到供料位置，等待下一次运行。
（5）用户手册：包括与S7-1200、有关硬件、软件和通信的手册，数量不少于二十多种。
★课件资源提供详细的配件实物图片及参数功能介绍、硬件组成图解、程序指令、程序设计、气动原理图、电气原理图、硬件组态等，图文并茂。投标时现场演示部分内容。
三、实训项目
1、硬件的安装与调试
1）工业机器人底座的安装与调试技术
2）工业机器人安装与调试技术
3）工业机器人自动换夹具安装与调试技术
4）绘图单元的安装与调试
5）码垛工作站的安装与调试
6）曲面工作站安装与调试
 2、电气安装与调试
1）工业机器人本体与控制器之间的电气连接与调试技术
2）工业机器控制器和PLC之间电气连接与调试技术
3）工业机器人夹具电气连接与调试技术
4）供料单元和输送分拣单元上的传感器安装于调试
3、编程调试和应用
1）工业机器人编程调试软件的安装
2）工业机器人通过示教器对工业机器人的运作过程调试
3）通过计算机软件对工业机器人的运作过程调试
4）通过I/0板对机器人运作的控制
5）机器人控制数据库的建立和应用
6）工业机器人码垛运行的编写
7）工业机器人平面轨迹运行的编写
8）工业机器人垂直轨迹运行的编写
9）可编程控制器程序的编写和设计