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工业机器人操作编程与运行维护实训设备
1.工业机器人本体（含机器人本体，控制器及示教盒）
1.1主要功能：
机器人使用环境应在海拔1000m 以下， 运转时，环境的温度应在0℃～ 45℃范围内，湿度较小、较干燥的场所（湿度20%～80%RH，无凝露）， 灰尘、粉尘、油烟、水等较少的场所， 不存在易燃、腐蚀性液体及气体的场所， 远离大的电器噪声源（TIG 焊接装置等）的场所，安装面的平面度在0.5mm 以下。
1.2规格参数
1.2.1本体参数：
（1）自由度：≥6；
（2）运动半径：≥1490mm；
（3）有效负载：≥6kg；
（4）重复定位精度：≤±0.05mm；
（5）运动范围：
J1轴≥±170°；
J2轴≥＋115°～－80°；
J3轴≥＋80°～－150°；
J4轴≥±180°；
J5轴≥±135°；
J6轴≥±360°；
（6）最大速度：
J1轴≥200°/s；
J2轴≥200°/s；
J3轴≥200°/s；
J4轴≥282°/s；
J5轴≥370°/s；
J6轴≥630°/s；
本体重量≥190kg；
1.2.2控制器：
（1）采用自主研发的机器人控制系统，机器人始终能够根据实际载荷对加减速进行优化，尽可能缩短操作周期时间；
（2）具备内部软PLC功能，使整线方案应用集成的逻辑控制变得更灵活；
（3）嵌入式机器人控制器：基于ARM+DSP+FPGA硬件结构，可支持到10轴，运算速度达到500MIPS，具有高速运动控制现场总线、以太网、CAN以及Devicenet任一接口，可实现连续轨迹示教和在线示教，具备远程监控和诊断功能；
（4）机器人现场总线：具有高速实时特性，突破带宽与实时性的矛盾，兼顾通讯速率和实时控制的特点，解决不同模块间数据实时交互问题；
（5）动力学辨识控制技术：综合考虑机器人运动过程中重力、哥氏力、离心力等外力干扰运用自适应辨识控制技术提高机器人的动态性能。
（6）控制系统：机器人通过平均无故障时间（MTBF）≥70000小时测试评定。
1.2.3示教器：
（1）示教盒显示屏:尺寸≥6.5寸彩色液晶
（2）示教盒按键数量不少于54个，包含小键盘数字键0－9，X/Y/Z/等常用编程指令按键，方便操作。
（3）显示分辨率：≥640*480像素
（4）显示颜色：≥ 32位真彩
（5）手动操作速度≥5段可调
1.2.4环境：
（1）机器人单元环境温度≥0~40℃；
（2）相对湿度≥0~90RH;
（3）噪音水平≤70Db（A）
1.2.5方便日后维修，投标人所投本项号产品所采用的实体工业机器人控制系统、驱动、电机、机器人本体要求为同一品牌。
2.焊接机器人数字孪生虚拟仿真系统（本批设备仅供一套）：
该仿真软件要求必须兼容本项目的焊接机器人现有的机器人品牌示教器、控制器，可以用机器人的示教器编程，利用控制器控制仿真软件中机器人的动作，即示教器既可以控制机器人实际的本体又可以控制软件中的虚拟软件中的本体。
2.1兼容示教盒的技术参数要求：
（1）示教器外形尺寸：长415mm×宽210mm×高90mm±2%；
（2）采用尺寸≥6.4寸彩色液晶显示器：共分为7个显示区，快捷菜单区、系统状态显示区、导航条、主菜单区、时间显示区、文件列表区和人机对话显示区；
（3）强化塑料外壳，含护手带；
（4）具有USB扩展接口；
（5）CPU：ARM9；
（6）存储容量：≥64M；
（7）编程方式：示教再现；
（8）插补功能：线性插补、圆弧插补；
（9）手动操作速度：≥4段可调；
（10）坐标系统至少包含：轴坐标、直角坐标、工具坐标、用户坐标；
（11）操作区域至少包含：急停键、启动键、暂停键、模式选择键、使能开关、方向键、轴操作键、数字键、快捷键、功能键；
（12）模式选择至少包含：示教、再现、远程；
（13）伺服上电：伺服上电有指示灯显示上电状态；
（14）完善图形化操作界面，完善人机交互；
（15）完善的在线帮助功能；
2.2供电要求：≥DC24V。
2.3兼容的原厂控制器技术要求：
（1）外形尺寸：长280mm×宽150mm×高190mm±2%；
（2）电源接口：≥供电要求 DC24V；
（3）电源指示灯：指示控制器电源已经接通。当控制器电源接通后，该指示灯亮；
（4）网络接口：网络数据通信；
（5）示教盒接口；
（6）USB接口：系统配置、程序数据拷贝等；
（7）总线接口；
（8）I/O板；
（9）采用国内最先进的RC控制系统；
（10）要求通过内置服务信息系统（SIS）监测自身运动和载荷情况并优化服务需求，持续工作时间更长；
（11）机器人现场总线（-Link）；具有高速实时特性，突破带宽与实时性的矛盾，兼顾通讯速率和实时控制的特点，解决不同模块间数据实时交互问题；
（12）嵌入式机器人控制器：基于ARM+DSP+FPGA硬件结构，可控制6-8轴，运算速度达到500MIPS,具有高速运动控制现场总线、以太网、RS232、RS485、CAN以及DeviceNet任一接口，可实现连续轨迹示教和在线示教，具备远程监控和诊断功能；
（13）动力学自适应辨识控制技术：综合考虑机器人运动过程中重力、哥式力、离心力等外力干扰运用自适应控制技术提高机器人的动态性能。具有弹性碰撞功能，减轻意外操作而造成的损失；
（14）机器人控制器具有碰撞反弹功能，同时避免机器人上电后造成机械卡死；
（15）机器人控制器具有随动功能，配合机器人视觉系统，工件在动态移动的情况下，机器人根据物体的移动速度和位置，通过计算判断物体移动的位置，机器人准确抓取工件到程序指定的位置；
（16）控制轴数量：6～8轴；
（17）位置控制方式：PTP/CP；
（18）速度控制：TCP恒速控制；
（19)工业机器人虚拟仿真软件可以使用现有的机器人控制器与示教盒，能直接控制软件中的工业机器人本体，100%厂家算法和指令格式，能与广数机器人实体工作站联网通讯实现程序直接传输及其他指令数据的传输，场景可与所建实体站一致。能最大限度地根据原厂指令系统及硬件的构成及操作习惯对学生进行培训。
（20)双向控制功能
在虚拟软件上的运行通过的程序，可以切换控制实体机器人运行。实体机器人中编好的程序也可以切换至虚拟机上先做运行检查。
虚拟机器人——>实体机器人：
在虚拟机器人设备上安全、有效的完成机器人规划动作的程序后，虚拟机器人的程序通过虚拟机器人与实体机器人工作站组成的局域网，下载到实体机器人工作站，执行并验证实体机器人工作站的运行任务。
实体机器人——>虚拟机器人:
通过局域网网络IP的设置，实体机器人的运行状态数据可实时传输到虚拟机器人机软件程序，实现虚实同步执行，操作者可在虚拟机器人平台上灵活、方便地观察实体机器人工作站场景运行状态，利于展示和教学。
2.4虚拟仿真软件是利用三维建模技术构建实体工业机器人及各种工业机器应用工作环境，真实再现机器人各运动关节，具有如碰撞预警功能等多项预警功能，软件中的三维模型可以方便的通过使用鼠标实现缩放、平移、旋转等功能。可实现机器人模拟仿真练习等功能。采用的是虚实结合的实训方式，能保证实训真实性。其中包含机器人机械手本体，机器人的服务对象，夹具，工件等（可与实体站相同，方便教学）。是在计算机中利用三维技术构造虚拟的六自由度工业机器人及其服务对象及相关坏境进行实时动态模拟。能完成如机床上下料、焊接等多项工业机器人应用仿真。离线编程软件所生成的程序，在虚拟机器人实训系统里一样可以运行。
虚拟仿真机器人内部设置工业机器人的多种应用场景，工业机器人应用工作站场景：工业机器人机床上下料工作站场景（场景含工业机器人模型、斜床身数控车床模型、供料架模型等）、工业机器人焊接工作站（双轴变位焊接工作站）场景（场景含焊接机器人模型、双轴变位焊机模型，可与机器人实现八轴联动、焊枪模型等）
该系统的虚拟场景还包括工业机器人的常规应用：如基础工作站、绘图写字、码垛工作站、抛光工作站、分拣工作站、轨迹工作站等技术应用场景。
其中基础工作站场景软件<集成码垛单元、皮带传送及检测机构单元、快换手抓机构、轨迹单元、装配单元、写字单元>，焊接工作站。具体包括：
（1）机器人、五轴机床象棋上下料场景，场景含机器人模型、五轴机床模型、传输带搬运模型、成品料仓模型、象棋上下料工件模型等；
（2）桌面式多功能工作站场景，场景含机器人模型、传输带搬运模型、搬运工件模型、快换夹具模型、基础轨迹图板、码垛分拣模型、码垛工件模型、视觉分拣模型、视觉分拣工件模型、视觉装配模型、视觉装配工件模型、写字场景模型等；
(3) 打磨工作站场景，打磨工作站场景含有：打磨机模型、气缸送料装置模型、打磨工件模型。
2.5工业机器人三维立体拆装维修软件：
2.5.1提供与实体拆装应用工作站中的机器人同品牌、同规格、同尺寸的维修装调培训软件。
软件中的工业机器人本体尺寸满足机械技术参数：
（1）自由度：≥6；
（2）运动半径：≥1490mm；
（3）运动范围：
J1轴≥±170°；
J2轴≥＋115°～－80°；
J3轴≥＋80°～－150°；
J4轴≥±180°；
J5轴≥±135°；
J6轴≥±360°；
2.5.2利用三维建模技术构建机器人的三维场景，并可根据用户需求免费更换、添加和升级，可和用户交互式的快速完成不同的动作，并在软件界面中显示出来。软件界面窗口中至少可实现三维机器人模型通过使用鼠标实现缩放、平移、旋转等功能；
2.5.3软件包含以下功能模块：
A．拆装模块
拆装：分为自动拆除、自动装配、手动拆除、手动装配四个模块。
自动拆除、自动装配模式下，通过动画演示，可以从整体上清晰的了解机器人拆除和装配的全过程，也可以通过旋转多方位看清机器人零件拆装的次序。
手动拆除、手动装配模式下，可以通过工具的选择，完美还原现实环境下机器人拆装过程，拆装过程中还可以通过拆装信息的提示，如工具的正确选择、零件的正确拆装次序、以及拆装过程中的工业要求等，进一步正确的完成机器人拆装。
机器人各个零件可一键展开，可透明化，可提示零件名称；每个关节可手动操作，观看机器人零件相互配合运动。
自主研发平台，不依附于任何其他技术平台。
B．调试模块：
调试模块分为：电机调试、小臂调试、箱体调试（要求提供此模块分类的软件截图）。在每一个调试模块中，需要选择所需要的工具并根据调试信息的提示完成调试工作。通过调试模块，学习机器人调试方法。
C．测量模块：
在机器人的装配和调试过程中，需要通过测量工具的选择，来检测机器人的装配和调试是否达到工艺要求。
D．装配图纸：此功能模块展示与配套的机器人的2D装配图纸和各个零件图纸，以及装配工艺信息和各个零件的工艺信息。本功能模块窗口中，通过装配图纸和零件图纸的名称的选择，显示各个图纸和其工艺信息，同时方便三维拆除和装配的时候进行参照学习机器人的结构以及机械部件。软件提供的装配图纸为机器人生产厂家真实装配图纸，与提供的机器人本体装配结构完全一致。
E．装配视频：视频中，通过真正的装配工作人员的亲身教授，如同真实参观实际工厂的机器人装配过程，加深学习在软件三维虚拟环境下对配套机器人的拆装。拆装工作完成后，实体拆装机器人在编制程序试运行前，可先手动或自动控制虚拟软件里的三维机器人模型试运行验证，保证电气部分及试运行程序无误后再切换至控制实体机器人本体运行，确保安全。机器人本体在运行时，虚拟仿真软件可以对驱动实体机器人6轴的伺服电机的运行电流（扭矩）进行实时监控，如出现装配不当引起的过载等运行不良状况，屏幕会及时出现报警提示信息。
3.焊接系统：
3.1特点
（1）可实现1~3mm的碳钢、镀锌板的超低飞溅焊接。焊接飞溅量减小60%;
（2）热输入量降低10%~20%,焊接薄板易控制,变形小;
（3）全数字化系统,实现熔滴过渡的精确控制,实现持续稳定的焊接品质;
（4）软开关逆变技术,可提高整机可靠性、节能省电;
（5）全数字高精度送丝控制系统,二驱二从带编码器全数字控制送丝装置,即使电源电压、送丝阻力等外部因素发生变化,仍能保证送丝的稳定。
（6）自带始端检测功能,无需增加机器人硬件即可完成焊缝的始端检测;
（7）数字接口配有电弧跟踪功能，可配合机器人完成焊缝的跟踪;
（8）开放的通讯模式,机器人可控制焊机所有参数;
（9）国际通用标准的Devicenet、CAN、CANopen、485、EtherNetlP、Ethercat、Profinet、modbustcp等数字通讯接口,实现与不同品牌机器人的无缝集成:
（10）集成的模拟通讯接口,即插即用。
3.2技术规格：
（1）额定输入电压、频率：3 相 ≥380VAC±25%，≥50HZ
（2）额定输入容量：≥14kVA
（3）额定输入电流：≥21A
（4）额定输出电压：≥31.5V
（5）输出电流/电压范围：≥60/17A~31.5V
（6）额定负载持续率；≥60%
（7）输出空载电压：≥96V
（8）送丝类型：推丝
（9）气体流量：≥15-20L/min
（10）焊丝直径至少包含：φ0.8、φ1.0、φ1.2
（11）冷却方式：气冷
（12）外壳保护等级： IP23
（13）绝缘等级： H级
（14）主机尺寸：≥66x32x56( mm )
（15）重量：≥55kg
4.焊枪：
（1）冷却方式：气冷
（2）焊接电流/暂载率：CO?≥350A/60%，MAG ≥300A/60%
（3）焊丝直径：≥0.8/~1.2mm
（4）含防碰撞功能
5.头尾式单轴变位机（本批设备仅供一套）：
5.1通过改变工件位置扩展机器人工作范围、改善焊枪姿态，从而适应复杂工件、提升焊接质量；
5.2通过机器人的外部轴功能直接控制，协同运行，简化编程难度，
5.3技术参数：
（1）定位精度：≤±0.1mm（R300mm处）
（2）电源输入：≥3相380V±5%
（3）外形尺寸：2100X1200X750mm±2%
（4）额定回转速度（七轴）：≥108°/S
（5）容许最大扭矩（七轴）：≥1065N*M
6.清枪剪丝装置：
6.1可配置不同绞刀来适配不同焊枪；
6.2仅靠机器人运动触发使用简便响应迅速；
6.3残余防飞溅液可回收、清洁环保；
6.4开口剪丝简化机器人编程；
6.5剪丝干脆、切口平整，利于起弧.
6.6技术参数：
（1）总重量：≥30Kg
（2）环境温度：≥5-50℃
（3）耗气量：≥400L/min
（4）压缩空气（无油）：≥6-8bar；；
（5）控制电压：≥24 V DC；
（6）耗电量：≥2.8W
（7）操作电压：≥10-30 V DC
（8）输入：3信号输入触发5/2电磁阀
（9）输出：2信号源于电感式接近开关
7.二维柔性焊接平台（本批设备仅供一套）：
7.1.采用模块化设计安装简便，成本低；
7.2.工作台工作面设置大量标准螺孔，配合工装夹具的快速安装卸除；
7.3.标准化的夹具模块、定位模块能满足各式产品的装夹定位需求；
7.4.平台及各模块均做防焊渣飞溅处理，适应焊接需求
尺寸：≥1200mm×800mm×750mm（长*宽*高）
8.送丝机：
与焊机配套，使用简便安全可靠
送丝精度高，送丝力强，抗干扰能力强，确保焊接的稳定。
采用四轮送丝，送丝力强，送丝稳定。
小巧轻便，更适宜安装在机器人上，使机器人运动更加自如。
9.外围防护装置：
9.1规格：总长≥6米，高≥1米；
9.2采用工业级网格形加厚铝型材围栏；
9.3包含关门光栅检测传感器。
10.安全用电仿真软件
以Flash动画与3D虚拟仿真相结合，能够使学生掌握电气类实验实训室各种安全操作规程、用电安全、人身的触电方式及触电急救方法、及防火防爆、火灾的预防、各种灭火器的使用和火灾逃生的方法等。
模拟人体触电方式、防护措施、保护接地、急救措施、火灾防范、火灾扑救、灭火器分类、灭火器的使用、安全用电基础知识、人体阻抗的认识和测试、直接触电的认识和实验实训操作（包含单相触电、两相触电）、人体在遭受电击时的电流途径、间接触电的认识和实验实训操作（包含跨步电压触电、接触电压触电）、直接和间接触电保护、IT供电系统、TT供电系统、TN-S供电系统、TN-C供电系统、TN-C-S供电系统、安全标识的认识（包含禁止标志、警示标志、指令标志、提示标志等）电气火灾产生的原因及处理方法等。通过实验实训能够对学生进行安全用电教育，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施，减少电气事故的发生，提高解决电气事故的能力。
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