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本文关键词：ZRJQR-XB工业机器人编程及系统集成实训台
1.1.产品基本要求
符合1+X工业机器人应用编程的技术标准，也支持机器人系统集成。采用模块化设计，硬件配置可升级，由工业机器人、实验平台、快换工装夹具、轨迹与绘图模块、搬运模块、码垛模块、装配模块、输送线模块、井式落料模块、仓储模块、变位机模块、PLC电气控制模块、通用电气接口模块、FB体育·（中国）官方网站监控摄像头、气源模块、工业机器人仿真软件等组成。配套提供的项目化教学资源，实验项目不仅能在硬件实验平台完成，也可以在机器人仿真软件的虚拟实验台上完成。
1.2.产品技术参数
1、机台尺寸：1200mm*1200mm*1500mm；
2、工作电源：单相三线制，AC220V±5%，50HZ；
3、安全保护：漏电保护，过流保护，短路保护；
4、额定功率：≤2KW；
1.3.产品配置介绍
1.3.1.工业机器人（kuka）
(1)机器人本体
1.最大运动范围：541 mm
2.最大负载能力：3 kg
3.位姿重复精度(ISO 9283)：± 0.02 mm
4.轴数：6
5.安装位置：地面、屋顶、墙壁、任意角度
6.重量：约26.5kg
7.工作环境温度：5-45℃
8.运动范围：A1：士170°、A2：-170°/50°、A3：-110 °/ 155°、A4：±175°、A5：±120°、A6：土350°。
9.机器人控制器：需具备USB接口、以太网、DVI-I接口（USB3.0、GbE、DVI-I）等功能；
10.机器人示教器：≥8.4英寸，需支持热插拔、6D 鼠标功能；
11.具备ProfiNET总线通讯功能。
1.3.2.操作实验平台
机器人操作实验平台承重主体为铝型材拼接而成，侧封板为钣金材料，预留有标准气源和电气接口安装位置。台面有用铝型材，通过T型螺丝安装，平台上可牢固安装多种多功能多应用模块，平台预设有定位块，以方便各个多功能多应用模块的定位、安装和固定，实现模块快速的自定义位置安装。外形尺寸：1200mm×1200mm×830mm。
操作平台上安装光栅安全防护措施，电气控制模块配置急停按钮，保证FB体育·（中国）官方网站运行时的人员安全问题。
1.3.3.快换工具模块
快换采用台湾星塔品牌，包括1个机器人侧工具盘和4个工装侧工具盘，负载为5KG。快换工具模块由快换固定底板、快换支架等组成。根据不同的实训目标和操作对象，提供多种不同的快换工具，放置带有定位和检测功能工具支架上，可根据不同的实训需求增加模块以及工具的种类和数量。标配的机器人末端工具有：单吸盘工具、可伸缩柱状工具、爪手工具、打磨工具。可伸缩柱状工具带弹簧缓冲，受力会向上顶起，并可更换具体的工具。
(1)快换支架技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：250mm×120mm×180mm（±5mm）
2．容量：4个快换工具
(2)快换盘技术参数：
1．快换装置材质：本体材质铝合金，紧锁机构合金钢
2．承重：5kg
3．允许力矩：20N·m
4．工作压力：0.3-1MPa
5．重量：0.5kg
(3)单吸盘工具技术参数：
1．吸盘盘径：20mm（±2mm）
2．吸附力10N，配真空发生器和电磁阀
(4)爪手工具技术参数：
1．气缸缸径：8mm
2．行程：15mm
(5)打磨工具
1．直流静音无级调速电机，电压9-24V
2．万能夹头0-4mm
(6)可伸缩柱状工具
1．工具类型：绘图笔工具，TCP针尖，可手动更换工具
2．可伸缩柱状工具带弹簧缓冲，受力会向上顶起
1.3.4.轨迹与绘图模块
模块采用磁性设计，可黏贴不同的图案。标配图案的主要练习功能：机器人TCP操作、工件坐标操作、运动指令示教与编程操作（直线、平面曲线、空间曲线、运动过渡半径等操作）。把机器人TCP针尖更换为画笔，可以绘图纸上进行绘图操作。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：250mmX200mmX180mm
2．TCP针尖：支持
3．图形：直线、平面曲线、空间曲线、运动过渡半径等操作
1.3.5.搬运模块
搬运操作模块主要由固定底板、搬运料块等组成，搬运料块分为3种形状，每种形状3种不同色彩。工件先放在物料板上，工业机器人通过选择对应工具，实现不同形状物料的搬运，把工件放到物料板对应的仓格上，物料板满足平面，阵列搬运要求，使用方法多样。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：250mmX200mmX182mm。
2．物料类型：三角形、圆形、正方形
3．物料颜色：红、绿、黄
1.3.6.码垛模块
码垛模块主要由码垛固定底板、码垛面板、工件等组成。共有2种不同尺寸的工件。工业机器人通过吸盘工具按要求拾取码垛零件进行码垛任务，能练习对工业机器人码垛的理解并快速编程示教的强化训练。根据要求码垛零件被摆放到底板相应仓格内，机器人通过吸盘工具按要求拾取码垛零件进行码垛任务，可根据需要自由组合码垛出多种形状。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：250mmX200mmX182mm；
2．物料尺寸：25mm*25mm 8块，25mm*50mm 4块；
1.3.7.装配模块
由固定底板、定位块，夹紧气缸等组成。通过夹紧气缸对工件固定，训练对工业机器人精确定位使用的学习。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：250mmX200mmX205mm；
2．双轴气缸行程：50mm；
3．V型块固定夹持范围：φ30mm～φ65mm；
1.3.8.输送线模块
输送线模块主要由皮带输送机、固定底板等组成。皮带输送机由铝合金型材搭建而成，采用单相交流调速电机驱动。输送机上安装光电传感器与阻挡装罝，用以检测与阻挡工件。调速电机驱动皮带，运输零件，传送带有启停和调速功能。模块适配标准电气接口套件。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：610mm * 124mm * 162mm；
2．输送机长度：600mm；
3．有效工作宽度：54mm；
4．最高速度：≥4m/min；
5．控制电压：DC24V；
6．调速器：电压：单相AC220V，频率：50/60Hz，调速范围：90-3000r/min；
1.3.9.井式落料模块
主要由井式供料机、固定底板、传感器等组成。用于储存多种零件，通过气动推头进行供料，模块适配标准电气接口套件。机器人或PLC通过数字量输入输出控制，完成零件的供料，料仓监控和推头的控制。可以与其他模块进行组合，实现不同的实训任务。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：265mmX120mmX325mm；
2．有机玻璃管长：：100mm；
3．驱动气缸行程：：75mm；
1.3.10.仓储模块
主要由固定底板、立体仓库、检测传感器等组成。每个库位都有检测传感器，通过传感器信号检测，把数据传输到PLC控制器。PLC与机器人通过总线通信。机器人实时读取PLC的库位信息，进行工件的出库入库。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：360mm×150mm×400mm；
2．适配标准实训台定位安装；
3．仓储容量：9；
4．兼容工件种类：2种；
5．以太网I/O采集模块，通讯协议：Modbus-TCP；
1.3.11.变位机模块
主要由变位机、固定底板等组成。模块适配外围控制器套件和标准电气接口套件，将变位机扩展为机器人第7轴，该模块可以与其他功能模块组合使用，如安装打磨模块。掌握伺服系统在工业机器人中的应用和控制方法。主要技术参数：
1．外形尺寸（长×宽×高）：570mm×254mm×310mm；
2．适配标准实训台定位安装；
3．行程：±45°；
4．速度范围：10～30°/s；
5．驱动方式：交流伺服+行星减速机；
6．行星减速机的减速比≥9；
7．伺服电机功率≥100W；
8．伺服驱动PLC控制：脉冲/方向控制；
9．工作平台：打磨模块；
1.3.12.电气控制模块
包括PLC控制器及人机界面。控制器采用模块化、紧凑型设计,可扩展，具有标准工业通信接口，适用于实现简单逻辑控制、高级逻辑控制、网络通信与控制应用，通过工业通信网络与机器人通信。支持对PLC二次开发与电气系统集成。
(1)控制器采用西门子S7-1200，主要技术参数：
1．工作存储器：75KB；
2．装载存储器：4MB；
3．保持性存储器：10KB；
4．数字量：14DI/10DO、模拟量：2AI；
5．位存储器（M区）：8192字节；
6．高速计数器：6路；
7．脉冲输出：4路；
8．以太网端口数：1个；
9．通信协议支持：PROFINET、TCP/IP、SNMP、DCP、LLDP、ISO-on-TCP、UDP、Modbus、S7等通信协议，PROFIBUS、AS接口通信扩展可支持；
10．数据传输率：10/100Mb/s；
11．布尔运算执行速度：0.08μs/指令；
12．移动字执行速度：1.7μs/指令；
13．实数数学运算执行速度：2.3μs 指令；
(2)人机界面主要技术参数：
1．显示屏≥7英寸的 TFT 显示屏，16777216 色；
2．分辨率≥800×480 像素；
3．操作方式：触摸屏；
4．背光无故障时间：80000H；
5．用户内存：12MB；
6．电压额定值：DC24V；
(3)操作按键：急停、开始，停止，告警。
1.3.13.通用电气接口模块
电气接口模块安装于标准实训台电控板上，包括：7组电气专用接口，3组通用电气接口，6个网络接口。通过航空插头线缆与各有源功能模块进行连接，实现FB体育·（中国）官方网站主控与各模块之间的供电及通讯。
(1)电气接口总体技术要求：
1．同类型航空插头线缆通用；
2．不同类型接口防呆保护；
3．接口插座带机械位置保护；
4．接口通过航空插头电缆进行连接；
5．航空插头芯数≥6芯，航空插头直径≥12mm；
(2)专用电气接口技术要求：
1．传输线模组电气接口技术参数：一组控制信号航空插头 ；
2．井字进料机构模组电气接口技术参数：一组控制信号航空插头；
3．变位机模组电气接口技术参数：一组控制信号航空插头；
4．RFID模块电气接口技术参数：一组控制信号航空插头；
5．旋转供料模组电气接口技术参数：一组控制信号航空插头号；
6．行走轴模组电气接口技术参数：一组控制信号航空插头；
7．立体仓库模组电气接口技术参数：一组控制信号航空插头；
(3)通用电气接口技术要求：
1．PLC通用电气接口技术参数：1组24V电源，3位PLC数字量输入，3位PLC数字量输出；
2．AD通用电气接口技术参数：1组24V电源，2位模拟量输入，2位模拟量输出；
3．Robot通用电气接口技术参数：1组24V电源，2位机器人数字量输入，2位机器人数字量输出；
(4)网络接口技术要求：2位RJ45接口。
1.3.14.FB体育·（中国）官方网站监控摄像头
FB体育·（中国）官方网站监控摄像头用于实时录制实验台操作视频，主要参数：
1．传感器类型：1/2.5" CMOS；
2．图像尺寸：1920×1080；
3．最小照度彩色: 0.005 Lux @ (F1.2， AGC ON)；
4．镜头：2.8mm,水平视场角：98.2°；
5．调整角度水平：0°~355°；垂直：0°~75°；
6．快门：1/3s~1/100000s；
7．视频压缩标准：主码流: H.265/H，子码流: H.265/H.264/MJPEG；
8．视频压缩码率：32Kbps~8Mbps；
9．通讯接口：1个RJ45 10M/100 M自适应以太网口；
10．电源供应：DC12V±25%,Φ5.5mm圆口；
11．尺寸：Φ121×92mm；
1.3.15.气源模块
采用静音型680W 的30L空气压缩机1台，空气过滤器一个（过滤精度5微米）、油雾分离器一个（分离精度0.03微米）、减压阀一个、残压释放阀一个。
(1)实验项目
项目1：机器人认知
任务1 工业机器人本体结构介绍
任务2 工业机机器人电控柜介绍
任务3 机器人与控制柜的连线
任务4 示教器操作
项目2：机器人点动操作
任务1 了解机器人中各种坐标系
任务2 关节坐标系下点动（轴动作）
任务3 增量与非增量模式和操纵杆锁定
任务4 基坐标系下点动
任务5 工件坐标系
任务6 工具坐标系
项目3：工具坐标系与标定
任务1 工具坐标系概念
任务2 掌握工具坐标中各个数据含义
任务3 工具坐标系的标定
项目4：原点校准和程序管理
任务1 原点校准
任务2 程序结构
任务3 系统备份/加载
任务4 程序的复制
项目5：运动指令编程操作
任务1 掌握机器人程序的构成
任务2 掌握运动指令的含义
项目6：点位示教与运动编程
任务1 修改点的位置
任务2 修改程序速度
任务3 修改转弯半径
任务4 程序调用和返回
任务5 指令的复制粘贴
任务6 指令的删除
任务7 运行程序
项目7：工件坐标系与运动编程操作
任务1 工件坐标的使用场合
任务2 工件坐标的数据含义
任务3 工件坐标系三点法定义
任务4 工件坐标系的建立
任务5 工件坐标系下手动操作
任务6 工件坐标系下编程
项目8：进阶指令编程操作
任务1 偏移指令的用法
任务2 数值类型变量和对应的数学运算
任务3 延时指令的用法
任务4 自动运行时，倍率的用法
项目9：I/O编程操作
任务1 数字量I/O的配置
任务2 I/O编程调试
项目10：条件与循环编程操作
任务1 条件指令的用法
任务2 循环指令1的用法
任务3 循环指令2的用法
项目11：搬运操作
任务1 机器人快换操作
任务2 吸盘工具操作
任务3 搬运编程与调试
项目12：码垛操作
任务1 码垛操作说明介绍
任务2 码垛编程与调试
项目13：打磨操作
任务1 打磨加工分析
任务2 打磨编程与调试
项目14：写字操作
任务1 示教写字编程与调试
项目15：流水线及料库取放操作
任务1 流程分析
任务2 程序编写
