LGR-GZ02型工業機器人故障診斷綜合實訓平臺

一、基本功能要求
1．工業機器人故障診斷綜合實訓設備由電氣故障診斷實訓平臺、基礎操作實訓平臺與故障診斷軟件組合而成的一體化綜合實訓設備。
2．工業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置故障點，
3．工業機器人故障診斷綜合實訓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。另平臺需配套相應的實訓模塊及電氣系統。

二、電氣故障診斷實訓平臺，主要參數：
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，清晰體現機器人之間連接關系，能夠方便了解機器人控制柜內部原理。
2．通過故障設置模塊，對核心模塊設置故障點，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。
4．實訓平臺與電氣故障排查仿真軟件實時數據通訊，組成線上線下故障排查系統。
5．診斷平臺機架
(1) 柜體設計：1.2mm 優質冷軋板、高密度木質桌面
(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) 環境參數：環境溫度0-45度，相對濕度：最高95%（無結露）；
(5) 控制器最強大功能濃縮于緊湊的機柜內，節省空間，單相電源便于調試，預設所有信號的外部接口，內置可拓展16路輸入/16路輸出I/O系統，具有PC-interface通訊方式，可擴展機器視覺等多種外圍設備。
7．故障設置模塊
(1) 工控機1臺，處理器不低于I5以上；內存不低于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，故障設置解除操作。
8．能提供工業機器人故障診斷與預防維護實戰配套教程
9.基礎操作實訓平臺，符合1+X認證的工業機器人示教與編程標準，采用模塊化設計，硬件平臺功能可升級。可組合進行初級、中級二個等級的項目實訓。
三、工業機器人本體
1．工業機械手工作半徑：≥580mm；
2．有效荷重：≥3kg；
3．軸數：6軸；
4．機器人各關節轉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：6；
7．加速時間：0.07s；
8．性能：1 kg拾料節拍，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．位置重復精度：≤0.01mm；
11．安全性:安全停、緊急停；2通道安全回路監測；3位啟動裝置；
12．在機器人使用壽命內，使用機器人離線軟件進行實時程序、IO信號、機器人3D動態動作監控；
13．遠程機器人系統備份與恢復功能；
14．兼容適配工業視覺系統接口。
15．具備PC-Interface 選項；
16．自啟動orient實時狀態識別與有效性確認矯正系統；
17．自動工具重量與載荷檢測設定功能
18．機器人運動軌跡實時微調功能。自帶IO自定義可編程按鈕
四、機器人操作實訓平臺
承重主體為鋁型材拼接而成，側封板為鈑金材料，預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用模塊，平臺預設有定位塊，以方便各個多功能多應用模塊的定位、安裝和固定，實現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
快換采用優質產品，包括1個機器人側和4個工裝側，負載5KG。根據不同的實訓目標和操作對象，提供多種不同的快換工具。
1. 快換支架技術參數：
(1) 外形尺寸（長×寬×高）：250×120×180mm
(2) 容量：4個快換工具
2. 快換盤技術參數：
(1) 快換裝置材質：本體材質鋁合金，緊鎖機構合金鋼
(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. 單吸盤工具技術參數：
(1) 吸盤盤徑：20mm
(2) 吸附力≥10N，配真空發生器和電磁閥
1．爪手工具技術參數：
(1) 氣缸缸徑：≥8mm
(2) 行程：≥15mm
4. 打磨工具參數
(1) 直流靜音無級調速電機，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
模塊采用磁性設計，可黏貼不同的圖案。根據不同的圖紙實訓相應的內容。從默認的圖紙練習編程操作，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。主要技術參數：
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，工業機器人通過選擇對應工具，實現不同形狀物料的搬運，把工件放到物料板對應的倉格上，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。工業機器人通過吸盤工具按要求拾取碼垛零件進行碼垛任務，能練習對工業機器人碼垛的理解并快速編程示教的強化訓練。根據要求碼垛零件并擺放到面板相應倉格內，機器人通過吸盤工具按要求拾取碼垛零件進行碼垛任務，可根據需要自由組合碼垛出多種形狀。主要技術參數：
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，訓練對工業機器人精確定位使用的學習。主要技術參數：
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，采用單相交流調速電機驅動，結構簡單，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。調速電機驅動皮帶，運輸零件，傳送帶有啟停和調速功能。模塊適配標準電氣接口套件，PLC控制器通過數字量對傳送帶進行啟停等操作，對零件進行相應的操作。主要技術參數：
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．調速器：電壓：單相AC220V，頻率：50/60Hz，調速范圍：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控制器數字量輸入輸出控制，完成零件的供料，料倉監控和推頭的控制，掌握PLC控制相關技能。可以與其他模塊進行組合，實現不同的實訓任務。
主要技術參數：
1．外形尺寸（長×寬×高）≧265×120×325mm。
2．有機玻璃管長：≥100mm
3．驅動氣缸行程：≥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，將數據傳輸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。主要技術參數：
2．外形尺寸（長×寬×高）：360×150×400mm
3．適配標準實訓臺定位安裝
4．倉儲容量：≥9
5．兼容工件種類：≥2種
6．以太網I/O采集模塊：
7．通訊協議：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在工業機器人中的應用和控制方法。主要技術參數：
1．外形尺寸（長×寬×高）：570×254×310mm
2．適配標準實訓臺定位安裝
3．行程：±45°
4．速度范圍：10～30°/s
5．驅動方式：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絡傳輸給服務器，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。主要技術參數：
1. 模塊結構
(1) 外形尺寸（長×寬×高）：250×200×59mm
(2) 適配標準實訓臺定位安裝
2. 讀寫器參數：
(1) 通訊接口：RS422或RS485
(2) 通訊協議：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：
(1) 數量：≥10
(2) 用戶區內存：1024bit
(3) 尺寸：Φ24×3mm
(4) 工作頻率：13.56MHz
(5) 固定類型：帶背膠
(6) 感應距離：2～20mm
十五、視覺檢測模塊
視覺系統由相機模組與視覺主機一體機組成。相機模組包括工業相機、鏡頭、光源、支架組成。相機模組的安裝位置可調整，螺絲固定在臺面上。相機的高度可手動調整，光源亮度與可手動調整。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，安裝支架可調整顯示器高度與角度。視覺系統負責對工件識別，定位，并與機器人通訊，構成機器人視覺引導功能。主要技術參數：
1. 相機支架外形尺寸（長×寬×高）：125×100×610mm
2. 工業相機及鏡頭
(1) 采用工業相機，≧200萬像素；
(2) 千兆以太網接口可提供1Gbps帶寬，最大傳輸距離可到100m；
(3) 128MB板上緩存用于突發模式下數據傳輸或圖像重傳；
(4) 支持軟件觸發/硬件觸發/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；
(10) 最小物距(m)：≦0.1。
3. 視覺光源
(1) 可控LED環形正光源，尺寸內孔40mm，外徑70mm；
(2) 電源DC24V，可調電源
(3) 視覺主機
(4) i5以上CPU、內存4G及以上、硬盤32GB及以上；
(5) 顯示器，21寸工業顯示器；
(6) 視覺主機通過網線或RS232與上位機通信。通過ModbusRTU或ModbusTCP協議，上位機觸發相機拍照，及把視覺檢測結果反饋到上位機；
(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，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) 預處理工具：灰度處理，ROI處理，顏色提取；
(10) 視覺系統與機器人通過ModbusTCP通訊，支持視覺系統到機器人坐標轉化。更換機器人位置后，重新標定位置轉化就能正常位置；
(11) 視覺處理流配置方便，只需要在現場配置視覺處理流就可實現新的業務處理；
(12) 調試功能：支持圖象變量功能，能查看每步處理過程圖像的變象，提高調試效率。
十六、電氣控制模塊
包括控制器及人機界面。控制器采用模塊化、緊湊型設計,可擴展，具有標準工業通信接口，適用于實現簡單邏輯控制、高級邏輯控制、網絡通信與控制應用，通過工業通信網絡與機器人通信。人機界面具備舒適性、多功能和多集成接口的特點。
1. 控制器主要技術參數：
(1) 工作存儲器：75KB
(2) 裝載存儲器：4MB
(3) 保持性存儲器：10KB
(4) 數字量：14DI/10DO
(5) 模擬量：2AI
(6) 位存儲器（M區）：8192字節
(7) 高速計數器：6路
(8) 脈沖輸出：4路
(9) 以太網端口數：1個
(10) 通信協議支持：PROFINET、TCP/IP、SNMP、DCP、LLDP、ISO-on-TCP、UDP、Modbus、S7等通信協議，PROFIBUS、AS接口通信擴展可支持
(11) 數據傳輸率：10/100Mb/s
(12) 布爾運算執行速度：0.08μs/指令
(13) 移動字執行速度：1.7μs/指令
(14) 實數數學運算執行速度：2.3μs 指令
2. 人機界面主要技術參數：
(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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