工业机器人机械装配与调试实训平台-永嘉华良教具厂

▲（ 4 ）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 、 EtherCAT 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；

（ 5 ）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。

11 、机器人控制器参数指标

（ 1 ）控制柜构造：密闭型

▲（2）控制柜尺寸：650*500*700MM

（ 3 ）电源：单相 AC220V(+10%～-10%)，50/60 Hz

（ 4 ）相对湿度：最大 90%

（ 5 ）输入输出信号：输入/32，输出/32

（ 6 ）驱动单元: 交流伺服

（ 7 ）加减速控制: 软件伺服控制

（ 8 ）接口: RS-485

（ 9 ）周边温度： 0 ℃ ～ +40 ℃ ( 运转时 ) ， -10 ℃ ～ +60 ℃ ( 运输保管时 )

12 、控制柜功能说明

（ 1 ）具有独立示教器，坐标系选择：关节、直角、工具及用户坐标系

（ 2 ）示教点修改：插入，删除或修改

（ 3 ）微动操作：可实现

（ 4 ）轨迹确认：单步前进，后退，连续行进

（ 5 ）速度调整：在机器人工作中和停止中均可微调，快捷功能：直接打开功能、多窗口功能

（ 6 ）应用：搬运

（ 7 ）安全措施

1 ）安全速度设定：可实现 5 级调速(微动、低速、中速、高速、超高速)。

2 ）安全开关：三位型，伺服电源仅在中间位置能被接通

3 ）用户报警显示：能显示周边设备报警信息

4 ）机械锁定：对周边设备进行运行测试(机器人不动作)

5 ）门互锁：只有主电源关闭时，才可开安全门

6 ）报警显示：报警内容及以往报警记录

7 ）输入/输出诊断：可模拟输出编程功能

8 ）编程方式：菜单引导方式

9 ）动作控制：关节运动、直线及圆弧插补、工具姿态控制

10 ）速度设定功能：百分比设定(关节运动)

11 ）程序控制命令：跳转命令，调用命令，定时命令，机器人停止，机器人工作中一些命令的执行输入/输出命令：模拟输出控制、组方式输入/输出处理。

13 、机器人驱动器要求

▲（1）采用多轴一体化（六合一驱动）结构设计

（ 2 ）内置多种震动抑制算法及前馈功能

（ 3 ）具有静态平衡力矩补偿功能

（ 4 ）定位抖动消除功能

14 、实验室智能电源管理系统

实训室总体智能电源管理系统由主电路、控制电路、检测保护电路、显示电路、语音报警电路等组成，整个实验室配置一套管理系统。

主要功能：

14.1 上电系统自测

（ 1 ）主电路及控制电路上电后对线路系统进行输入电压的过压、欠压；线路对地漏电；输出负载过流的检测，任一故障存在电源输出断开。

（ 2 ）故障内容有相应文字显示。

（ 3 ）对故障进行语音报警。

14.2 运行检测保护

（ 1 ）输入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护。

（ 2 ）对故障进行语音报警。

（ 3 ）保护阀值可进行现场设置。

14.3 漏电功能测试

（ 1 ）按下漏电测试按钮，装置会自动提供一个漏电测试信号，使保护器跳闸。

（ 2 ）重新进行上电进入自己检测状态，文字显示“开机检测中 .... ”，无故障情况下，实训室智能电源管理系统恢复供电。

14.4 过压保护

（ 1 ）运行中，出现输入过压，实训室智能电源管理系统将跳闸。

（ 2 ）对应的“过压相”进行文字显示。

（ 3 ）语音播报“线路过压，请注意”。

14.5 过流保护

（ 1 ）运行中，三相电源中任一相出现过流，实训室智能电源管理系统将跳闸。

（ 2 ）对应的“过流相”进行文字提示。

（ 3 ）语音播报“线路过流，请注意”

14.6 漏电保护

（ 1 ）运行中，三相中任一相出现漏电，实训室智能电源管理系统将跳闸。

（ 2 ）对“漏电”进行文字显示。

（ 3 ）语音播报“线路漏电，请注意”。

14.7 电源监控

（ 1 ）可对各相电压进行数值显示及曲线显示，显示精度± 5V

（ 2 ）可对各相电流进行数值显示及曲线显示，显示精度± 0.1A

（ 3 ）高压保护电压设置：

①设置范围 <300V ，输入 1A;

②动作时间： 2-5S ，输入单位 0.1S

（ 4 ）欠压保护电压设置：

①设置范围： >154V ，输入单位 1V

②动作时间： 2-5S ，输入单位 0.1S

(5) 过流保护电流设置：

①设置范围： <20A, 输入单位 0.01A;

②动作时间： 0.5-2S ，输入单位 0.1S

二、本体拆装装配工作台系统

1 、工作台系统配置：每台套机器人装配安装操作台 *1 台

2 、装配安装操作台配置：

（ 1 ）外观尺寸约： W1200 ； D750 ； H800mm ；尺寸误差± 10mm （根据实际需求设计）；

（ 2 ）桌面材质便于更换且不易磨损，顶层表面铺不锈钢；为保证长期使用可靠度，次层铺厚金属板。保证学生实验过程安全，四边角经研磨导角等处理。

（ 3 ）全部本体放置工作台上承重安全，桌面整体厚度保证可靠性 20mm ，平均载重 200KG 。

（ 4 ）操作台侧方设置机器人各轴拼装学生操作位置，配合装配站学习系统使用，供学员学习操作说明及组装工艺演示，便于安装使用。

（ 5 ）每台套操作台下方配置抽屉工具柜，储存放置安装所需要的全部工具；

（ 6 ）工具柜抽屉配置：抽屉总承重 50KG ；（参数：抽屉层数、高度、承重支持根据采购单位实际使用情况可调整）。

（ 7 ）培养学生和实验室管理规范，工具柜配锁，提高工具的安全性，工具柜抽屉内结合根据不同的工具定位、定点。

三、电气安装装配工作台系统模块

1 、工作台系统配置：每个工作站配置安装操作桌 1 台

2 、操作桌的配置及使用说明：

（ 1 ）外观尺寸约：≥ W1600*D700*H800mm （根据实际需求设计）；

（ 2 ）电气实验台选用非金属绝缘材质，配防静电脚垫；

（ 3 ）操作桌可配合电气安装学习系统使用，供学员学习操作说明及组装工艺演示，便于安装使用。

（ 4 ）操作桌下方配置一台工具柜，供储存放置安装所需要的全部工具；

（ 5 ）工具柜抽屉总承重 40KG （参数；抽屉层数、高度、承重支持根据采购单位实际使用情况可调整）；

（ 5 ）培养学生和实验室管理规范，工具柜配锁，提高工具的安全性，工具柜抽屉内结合根据不同的工具定位、定点。

四、电气拆装系统模块

实验设备可反复实训使用，将机器人的电气控制柜进行整体拆除做成一个独立的工业机器人电气拆装系统模块。具体做法为铝型材搭建，两侧和底部钣金封板，为伺服电机、示教器、功能模块等部件的安装提供标准的安装接口，预留有标准电气接口安装位置，可根据模块的使用情况进行功能的扩展，同时为各功能模块提供稳定的电源。

1 、电气拆装系统包含伺服驱动器 6 台，伺服电机 6 台，机器人控制器 1 台，机器人故障系统 1 套（主要包含 PLC 、触摸屏、交换机、故障点接线端子排和故障点开关盒等，机器人故障系统用作设定机器人故障点）。

2 、通过触摸屏对机器人系统设置编码器类故障、伺服驱动器类故障、总控系统急停故障、机器人控制系统总电源故障、末端执行器故障等相应故障点，学员根据机器人报警代码和设备运行状态进行故障分析判断故障点，通过拨动故障点开关盒的相应开关进行作答，开关拨动正确即解除故障。

五、工业机器人装调与维修仿真系统参数要求

1 、功能展示模块

（ 1 ）独立型平台

软件基于自主研发独立运行的三维仿真软件平台，无需依托任何第三方虚拟环境，机器人所有模型结构，根据工厂实体机器人设备制作，达到虚拟仿真和实际设备 1 比 1 对应。

（ 2 ）三维操作

三维机器人机构模型及其部件模型能够任意方向旋转及视点切换，所有部件都可 360 度全方位观看，具有直观立体，真实互动的效果。

▲（ 3 ） 8 套机器人机构模型

系统提供 8 套机构模型，其中六轴机器人 1 套，一轴机构 1 套，二轴机构 1 套，三轴机构 1 套，四轴机构 1 套，五轴机构 1 套，六轴机构 1 套， RV 减速器 1 套。提供符合上述功能的软件截图。

（ 4 ）项目信息

提供详细的项目信息说明，学生能够非常深入地了解各机构的作用，提高学生对机器人机构的认知。

（ 5 ）单一零件展示

支持单一零件模型展示，并支持使用鼠标放大缩小、 3 轴旋转以及 6 视图自由切换。

（ 6 ）爆炸图

所有模型提供爆炸图展示，能够一目了然机构内部各部件间的位置结构关系，提高学生对机器人结构的认知。

（ 7 ）运动原理

系统提供六轴机器人机构运动原理动画，直观展示机器人设备的运动原理，并且运动原理动画展示时可实现暂停、播放、复位播放功能，非常人性化，非常方便教学。

（ 8 ）自动拆装

系统提供自动拆装功能，按照六轴机器人拆装工艺要求自动播放六轴机器人机构的拆装过程，自动拆装过程时可实现暂停、播放、恢复功能，方便学习。

（ 9 ）手动拆装

系统提供手动拆装功能，手动拆装过程可进行自动判断拆装顺序及拆装工具选择的正确性，并且在手动拆装模式下，场景中会相应增加工具箱。

（ 10 ）拆装提示

手动拆装实训过程中，有零件提示和工具提示，提示是通过零件、工具闪烁方式进行，引导学生不断往下拆装模型零件。

▲（ 11 ） 20 种机械拆装工具

系统提供 20 种机械拆装工具：活动扳手、手套、一字螺丝刀、拉马、平口钳、胶锤、套筒扳手、拔销器、勾扳手、外卡钳、内六角扳手、铁锤、棘轮扳手、卡盘扳手、梅花扳手、十字螺丝刀、铜棒、内梅花扳手、内卡钳以及双头呆扳手。其中内六角扳手 15 种型号，包括 3mm 、 4mm 、 5mm 、 6mm 、 8mm 、 10mm 、 12mm 、 14mm 、 16mm 、 18mm 、 20mm 、 22mm 、 24mm 、 27mm 以及 30mm ；棘轮扳手 5 种型号，包括 8/9mm 、 10/11mm 、 12/13mm 、 14/15mm 以及 16/18mm ；内梅花扳手 9 种型号，包括 T10 、 T15 、 T20 、 T25 、 T27 、 T30 、 T40 、 T45 以及 T50 ；双头呆扳手 12 种型号，包括 T4 、 T5 、 T7 、 T8 、 T9 、 T10 、 T11 、 T12 、 T14 、 T17 、 T19 、 T22 ；梅花扳手 12 种型号，包括 T4 、 T5 、 T7 、 T8 、 T9 、 T10 、 T11 、 T12 、 T14 、 T17 、 T19 、 T22 。提供符合上述功能的软件截图。

2 、功能设计模块

▲（ 1 ）项目新增

可对机器人机构项目进行完全自定义，可自由增加机器人机构项目，兼容任意的 Pro/e 、 UG 、 3dsmax 、 solidworks 等设计软件数据模型，以 3DS 格式为接口导入本系统进行配置。提供符合上述功能的软件截图。

（ 2 ）开放型设置

可对项目模型零件进行命名、颜色更改、视图设置、爆炸设置、约束设置、零件简介设置、运动设置、拆装设置。

（ 3 ）零件加载

软件提供零件加载功能，能够分类型一次性加载模型零件，以及设置已加载模型零件的名称、颜色、透明度等。

（ 4 ）视图设置

能够设置机器人机构模型的轴承视图、前视图、后视图、左视图、右视图、俯视图。设置时系统提供 3 个轴（ X 、 Y 以及 Z 轴）每个轴 4 个角度（ 0 °、 90 °、 180 °以及 270 °）快捷旋转功能。

（ 5 ）爆炸图设置

软件提供爆炸图功能，通过鼠标移动模型零件到合适的位置后，点击保存按钮即可成功设置模型的爆炸图。设置状态下分别支持模型零件 X 、 Y 、 Z 轴的单轴移动。

▲（ 6 ）约束设置

软件提供约束设置功能，能够设置模型零件的拆装顺序及拆装工具，使模型零件的拆装过程符合机械拆装工艺要求。提供符合上述功能的软件截图。

（ 7 ）简介设置

软件提供零件简介设置功能，通过此功能能够设置对应项目的项目信息（理论知识）。

（ 8 ）运动设置

软件提供原理动画设置功能，通过设置各个运动模型零件的各种类型动作添加到动画时间槽上，设置好零件动作的开始及结束时间，即可完成此机构原理动画的设置。其中的动作设置功能能够设置轴向运动、状态定义、零件定位以及摄像机动画，时间槽配置是进行动作播放顺序的安排。

▲（ 9 ）拆装设置

软件提供拆装动画设置功能，能够设置零件拆装过程中的拆装动画，且一个零件的拆装动画可以有本身的多个拆装动作以及其它零件的拆装动作，只要把动作添加到时间槽上设置开始和结束时间即可完成此零件的拆装动画设置。并且还能够设置模型零件的自动拆装过程顺序动画。提供符合上述功能的软件截图。

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