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工業(yè)機器人操作編程與運行維護實訓設備
1.工業(yè)機器人本體（含機器人本體，控制器及示教盒）
1.1主要功能：
機器人使用環(huán)境應在海拔1000m 以下， 運轉時，環(huán)境的溫度應在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）有效負載：≥6kg；
（4）重復定位精度：≤±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)的機器人控制系統(tǒng)，機器人始終能夠根據(jù)實際載荷對加減速進行優(yōu)化，盡可能縮短操作周期時間；
（2）具備內(nèi)部軟PLC功能，使整線方案應用集成的邏輯控制變得更靈活；
（3）嵌入式機器人控制器：基于ARM+DSP+FPGA硬件結構，可支持到10軸，運算速度達到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，具備遠程監(jiān)控和診斷功能；
（4）機器人現(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）動力學辨識控制技術：綜合考慮機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辨識控制技術提高機器人的動態(tài)性能。
（6）控制系統(tǒng)：機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，投標人所投本項號產(chǎn)品所采用的實體工業(yè)機器人控制系統(tǒng)、驅動、電機、機器人本體要求為同一品牌。
2.焊接機器人數(shù)字孿生虛擬仿真系統(tǒng)（本批設備僅供一套）：
該仿真軟件要求必須兼容本項目的焊接機器人現(xiàn)有的機器人品牌示教器、控制器，可以用機器人的示教器編程，利用控制器控制仿真軟件中機器人的動作，即示教器既可以控制機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)、導航條、主菜單區(qū)、時間顯示區(qū)、文件列表區(qū)和人機對話顯示區(qū)；
（3）強化塑料外殼，含護手帶；
（4）具有USB擴展接口；
（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）坐標系統(tǒng)至少包含：軸坐標、直角坐標、工具坐標、用戶坐標；
（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、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。當控制器電源接通后，該指示燈亮；
（4）網(wǎng)絡接口：網(wǎng)絡數(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)最先進的RC控制系統(tǒng)；
（10）要求通過內(nèi)置服務信息系統(tǒng)（SIS）監(jiān)測自身運動和載荷情況并優(yōu)化服務需求，持續(xù)工作時間更長；
（11）機器人現(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）嵌入式機器人控制器：基于ARM+DSP+FPGA硬件結構，可控制6-8軸，運算速度達到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，具備遠程監(jiān)控和診斷功能；
（13）動力學自適應辨識控制技術：綜合考慮機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控制技術提高機器人的動態(tài)性能。具有彈性碰撞功能，減輕意外操作而造成的損失；
（14）機器人控制器具有碰撞反彈功能，同時避免機器人上電后造成機械卡死；
（15）機器人控制器具有隨動功能，配合機器人視覺系統(tǒng)，工件在動態(tài)移動的情況下，機器人根據(jù)物體的移動速度和位置，通過計算判斷物體移動的位置，機器人準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)機器人虛擬仿真軟件可以使用現(xiàn)有的機器人控制器與示教盒，能直接控制軟件中的工業(yè)機器人本體，100%廠家算法和指令格式，能與廣數(shù)機器人實體工作站聯(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)及硬件的構成及操作習慣對學生進行培訓。
（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器人運行。實體機器人中編好的程序也可以切換至虛擬機上先做運行檢查。
虛擬機器人——>實體機器人：
在虛擬機器人設備上安全、有效的完成機器人規(guī)劃動作的程序后，虛擬機器人的程序通過虛擬機器人與實體機器人工作站組成的局域網(wǎng)，下載到實體機器人工作站，執(zhí)行并驗證實體機器人工作站的運行任務。
實體機器人——>虛擬機器人:
通過局域網(wǎng)網(wǎng)絡IP的設置，實體機器人的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)可實時傳輸?shù)教摂M機器人機軟件程序，實現(xiàn)虛實同步執(zhí)行，操作者可在虛擬機器人平臺上靈活、方便地觀察實體機器人工作站場景運行狀態(tài)，利于展示和教學。
2.4虛擬仿真軟件是利用三維建模技術構建實體工業(yè)機器人及各種工業(yè)機器應用工作環(huán)境，真實再現(xiàn)機器人各運動關節(jié)，具有如碰撞預警功能等多項預警功能，軟件中的三維模型可以方便的通過使用鼠標實現(xiàn)縮放、平移、旋轉等功能�？蓪崿F(xiàn)機器人模擬仿真練習等功能。采用的是虛實結合的實訓方式，能保證實訓真實性。其中包含機器人機械手本體，機器人的服務對象，夾具，工件等（可與實體站相同，方便教學）。是在計算機中利用三維技術構造虛擬的六自由度工業(yè)機器人及其服務對象及相關壞境進行實時動態(tài)模擬。能完成如機床上下料、焊接等多項工業(yè)機器人應用仿真。離線編程軟件所生成的程序，在虛擬機器人實訓系統(tǒng)里一樣可以運行。
虛擬仿真機器人內(nèi)部設置工業(yè)機器人的多種應用場景，工業(yè)機器人應用工作站場景：工業(yè)機器人機床上下料工作站場景（場景含工業(yè)機器人模型、斜床身數(shù)控車床模型、供料架模型等）、工業(yè)機器人焊接工作站（雙軸變位焊接工作站）場景（場景含焊接機器人模型、雙軸變位焊機模型，可與機器人實現(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)機器人的常規(guī)應用：如基礎工作站、繪圖寫字、碼垛工作站、拋光工作站、分揀工作站、軌跡工作站等技術應用場景。
其中基礎工作站場景軟件<集成碼垛單元、皮帶傳送及檢測機構單元、快換手抓機構、軌跡單元、裝配單元、寫字單元>，焊接工作站。具體包括：
（1）機器人、五軸機床象棋上下料場景，場景含機器人模型、五軸機床模型、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：打磨機模型、氣缸送料裝置模型、打磨工件模型。
2.5工業(yè)機器人三維立體拆裝維修軟件：
2.5.1提供與實體拆裝應用工作站中的機器人同品牌、同規(guī)格、同尺寸的維修裝調(diào)培訓軟件。
軟件中的工業(yè)機器人本體尺寸滿足機械技術參數(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利用三維建模技術構建機器人的三維場景，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)三維機器人模型通過使用鼠標實現(xiàn)縮放、平移、旋轉等功能；
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器人拆除和裝配的全過程，也可以通過旋轉多方位看清機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，進一步正確的完成機器人拆裝。
機器人各個零件可一鍵展開，可透明化，可提示零件名稱；每個關節(jié)可手動操作，觀看機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平臺。
B．調(diào)試模塊：
調(diào)試模塊分為：電機調(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，學習機器人調(diào)試方法。
C．測量模塊：
在機器人的裝配和調(diào)試過程中，需要通過測量工具的選擇，來檢測機器人的裝配和調(diào)試是否達到工藝要求。
D．裝配圖紙：此功能模塊展示與配套的機器人的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行參照學習機器人的結構以及機械部件。軟件提供的裝配圖紙為機器人生產(chǎn)廠家真實裝配圖紙，與提供的機器人本體裝配結構完全一致。
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器人裝配過程，加深學習在軟件三維虛擬環(huán)境下對配套機器人的拆裝。拆裝工作完成后，實體拆裝機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器人本體運行，確保安全。機器人本體在運行時，虛擬仿真軟件可以對驅動實體機器人6軸的伺服電機的運行電流（扭矩）進行實時監(jiān)控，如出現(xiàn)裝配不當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）軟開關逆變技術,可提高整機可靠性、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，可配合機器人完成焊縫的跟蹤;
（8）開放的通訊模式,機器人可控制焊機所有參數(shù);
（9）國際通用標準的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）外殼保護等級： IP23
（13）絕緣等級： H級
（14）主機尺寸：≥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（本批設備僅供一套）：
5.1通過改變工件位置擴展機器人工作范圍、改善焊槍姿態(tài)，從而適應復雜工件、提升焊接質(zhì)量；
5.2通過機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僅靠機器人運動觸發(fā)使用簡便響應迅速；
6.3殘余防飛濺液可回收、清潔環(huán)保；
6.4開口剪絲簡化機器人編程；
6.5剪絲干脆、切口平整，利于起弧.
6.6技術參數(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
7.二維柔性焊接平臺（本批設備僅供一套）：
7.1.采用模塊化設計安裝簡便，成本低；
7.2.工作臺工作面設置大量標準螺孔，配合工裝夾具的快速安裝卸除；
7.3.標準化的夾具模塊、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，適應焊接需求
尺寸：≥1200mm×800mm×750mm（長*寬*高）
8.送絲機：
與焊機配套，使用簡便安全可靠
送絲精度高，送絲力強，抗干擾能力強，確保焊接的穩(wěn)定。
采用四輪送絲，送絲力強，送絲穩(wěn)定。
小巧輕便，更適宜安裝在機器人上，使機器人運動更加自如。
9.外圍防護裝置：
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虛擬仿真相結合，能夠使學生掌握電氣類實驗實訓室各種安全操作規(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、火災的預防、各種滅火器的使用和火災逃生的方法等。
模擬人體觸電方式、防護措施、保護接地、急救措施、火災防范、火災撲救、滅火器分類、滅火器的使用、安全用電基礎知識、人體阻抗的認識和測試、直接觸電的認識和實驗實訓操作（包含單相觸電、兩相觸電）、人體在遭受電擊時的電流途徑、間接觸電的認識和實驗實訓操作（包含跨步電壓觸電、接觸電壓觸電）、直接和間接觸電保護、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)、安全標識的認識（包含禁止標志、警示標志、指令標志、提示標志等）電氣火災產(chǎn)生的原因及處理方法等。通過實驗實訓能夠對學生進行安全用電教育，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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