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文檔簡介

工業機器人虛擬仿真實訓室建設需求一、建設要求實訓室的硬件設備主要包括數字孿生虛擬調試實訓平臺和工業機器人虛實同步平臺。(一)數字孿生虛擬調試實訓平臺數字孿生虛擬調試實訓平臺由鋁合金工作臺、移動檢測模塊、視覺稱重模塊(視覺相機與質檢分揀單元模塊的相機共用)、顏色分揀模塊和液位溫度模塊,PLC電氣控制系統、人機界面、步進電機、稱重傳感器、漫反射光電傳感器、擴散反射型傳感器、對射型傳感器、光電傳感器、接近傳感器、讀碼器、振動傳感器、無線節點、無線網關、微動開關、RFID讀寫設備(RFID讀寫頭與質檢分揀單元模塊讀寫頭共用)、稱重傳感器、稱重智能顯示儀表、色標傳感器、溫度傳感器、智能PID調節器等組成。可同步的實現硬在環和軟在環的雙向控制驗證實訓達到真正的數字孿生。(二)工業機器人虛擬仿真平臺工業機器人虛擬仿真工作臺是由一個工業機器人實體手持示教盒、內置編程工作站主機、工業機器人運動控制器、32寸電容觸摸顯示器以及編程主機組成,其中實體示教盒裝載“多品牌工業機器人操作系統軟件”,內置編程工作站主機裝載“工業機器人離線仿真軟件”及相關機器人實訓臺模型。使用設備時,使用者手持實體示教盒,可選擇打開某一個品牌工業機器人示教系統,對數字虛擬環境中的虛擬機器人工作站進行示教編程操作,完成虛實結合的工業機器人實訓任務。(三)實驗室基建及文化建設所有電源線均從地下布線,實驗室設置底板,避免強電對弱點的干擾。(四)基本設施要求(1)、輸入電源:AC220V±10%(單相三線);配AC220V三眼插座1個;(2)、整體功率:<400VA;(3)、工作環境:溫度-5oC~+40oC;濕度85%(25oC);海拔<4000m;(4)、安全保護:具有漏電保護,安全符合國家標準;二、設備清單序號設備名稱技術參數要求單位數量1工業機器人虛擬仿真平臺1、智能實驗臺包含有不低于32寸電容觸摸顯示器以及編程主機,實驗臺表面上具有電源接口、網線接口、HDMI接口以及USB接口;同時實驗臺臺面上具有整機的開關機鍵。32寸電容觸摸屏嵌入在實驗臺上具有25度傾角的臺面上。實驗臺水平的臺面上具有多個DP接線口,能夠方便的連接智能萬用表、智能示波表、機器人示教儀、汽車故障診斷儀、PLC實驗箱等設備。通過智能實驗臺,能夠方便的用智能萬用表、示波表、機器人示教儀、汽車故障診斷儀、PLC實驗箱測量觸摸顯示器上的各種電路的電壓、電路、波形、以及操控機器人、診斷汽車故障、做PLC實驗等各種內容。萬用表、示波表、機器人示教儀、汽車故障診斷儀、PLC實驗箱能夠方便的收納到實驗臺的柜子里面。1.1、電容觸摸顯示器參數:1)液晶面板,不低于32寸;2)分辨率不低于1920×1080(FHD)@60hz;3)亮度(典型值)350cd/m2;4)對比度(典型值)1200:1;5)可視角度(水平/垂直)178°/178°;6)顯示比例16:9;7)響應時間<8ms;8)手指感應數10點觸控;9)揚聲器2×10W立體聲喇叭;1.2、編程工作站參數:1)處理器:Intel酷睿i510500主頻3.1GHz最高睿頻4.5GHz總線規格DMI38GT/s緩存L312MB六核心/十二線程制程工藝14nm;2)主板芯片組:IntelB460;3)內存:不低于16GBDDR42933MHz;4)硬盤:不低于512GBSSD固態硬盤;5)顯卡:NVIDIAQuadroP6202G專業圖形顯卡(4×miniDisplayPort接口);6)有線網卡1000Mbps以太網卡;7)數據接口4×USB2.0,4×USB3.2;8)視頻接口1×DisplayPort1.4,1×HDMI1.4;9)網絡接口1×RJ45(網絡接口);教學培訓平臺需具備智能導學功能,可為用戶提供實時的智能指導。2、智能機器人示教儀智能機器人示教儀工業機器人系統具有一模一樣的外觀,4位顯示器,控制桿,回放控制鍵,功能鍵等;顯示屏為7寸的觸摸屏。智能機器人示教儀含有一根數據傳輸+電源供電的二合一數據線,用于供電和與主機雙向通訊及傳輸數據;智能機器人示教儀,在實際操作使用時,能夠反饋信號給編程主機,且與編程主機進行雙向通訊,并在智能機器人示教儀上的顯示屏上能夠顯示菜單畫面,以及三維虛擬設備上的數據信息;通過智能機器人示教儀功能鍵和控制桿可以對虛擬工業機器人進行手動操作,實時控制虛擬工業機器人目標點的位置,方向和速度等屬性;結合智能機器人示教儀的觸摸屏和控制桿可以實時對工業機器人進行坐標系建立(工具+工件),狀態設置,等操作。還可以在線實現程序新建、程序編輯(或修改),程序保存、以及程序調試和程序回放等功能;智能機器人示教儀可以適配控制多種品牌虛擬工業機器人。3、數字孿生智能實驗系統3.1、示教編程管理示教編程器是用于對機器人進行示教和編程,通過示教編程器用戶能夠自如、靈活的開發機器人應用程序,并且使用戶能夠離線開發或維護機器人程序,因此支持機器人開發程序管理和機器人離線程序管理功能。示教編程器支持添加各種指令,自定義例程、自定義模塊功能,通過機器人例程管理實現程序的分功能編寫。同時示教編程器支持單獨模塊的新建、加載和儲存。為了更好的完成機器人作業功能,示教編程器提供示教點管理(插入、刪除和修改)、動態修改位置設置、回放速度設置、工具姿態設置、關節運行設置、直線運行設置、圓弧運行設置等功能,從而完成指令的添加、修改、刪除和編輯功能,使程序更改完整和規范,功能實現更準確。手動模式設置和自動模式設置的提供是為了方便學生自由切換不同模式,調試不同功能效果。變量模塊是示教編程器中一個重要組成部分,示教編程器提供局部變量設置管理、局部變量類型設置管理、全局變量設置管理、全局變量類型設置管理等功能,完成對程序的優化,通過對變量模塊的管理,實現數據的靈活使用和動態變化管理。通過全局變量記錄管理和局部變量記錄管理,初步了解程序中的變量情況,以及方向查詢不同變量的功能,以及方便不同例程、模塊之間變量調用。3.2.指令系統管理指令是對特定事件的執行請求,指令系統是一個含有所有事件執行請求的集合,指令管理是通過支持機器人運動指令執行請求、命令跳轉指令執行請求、程序流程控制指令請求、程序調用指令執行、邏輯指令對比執行請求、定時中斷執行和定時功能請求、等待指令執行請求、寄存器指令數據特定設置執行請求等完成的。正是通過指令選擇管理,實現這些不同的事件請求,完成了一個又一個的執行任務。與此同時,通過設置事件參數和參數動態管理實現同一事件不同請求的多樣性。指令系統還可以對運動軌跡進行優化,增加了軌跡逼近點到點移動、軌跡逼近直線移動、軌跡逼近圓弧移動等優化功能,實現了機器人移動(軌跡)的連續性和準確定位移動性。3.3、仿真播放分析仿真播放是系統的一個重要模塊,仿真播放的過程也是程序調試和優化的過程,更是學生提高編程能力的一個過程。學生可以進行程序播放操作管理,播放停止管理、單周期播放設置、連續周期播放設置,整體上認識和了解程序的實現情況。為了更進一步調試程序中存在的問題,平臺提供正向播放程序、逆向播放程序、任意起始行播放程序、回放速率設置、步進調試、步退調試和暫停操作、急停操作功能,方便學生查找程序問題,優化程序結構。為了更準確查看程序數據,平臺提供了任意示教點跳轉位置和運動參數實時管理的功能。3.4、TCP跟蹤管理TCP軌跡跟蹤功能是機器人在虛擬仿真環境中運行時,仿真系統對工具坐標系進行實時位置記錄,也就是TCP位置記錄管理,然后把記錄的每一個TCP位置擬合成線條,并以具有明顯特征(顏色)的表現形式表現出來的一種功能。最終軌跡確認后,通過軌跡曲線管理以及對機器人TCP跟蹤軌跡的分析,能夠快速找到機器人運行過程中在完整的運行軌跡上與周邊設備的碰撞干涉情況,幫助編程人員完成機器人運行路徑優化程序,以及機械設計人員完善周邊設備的結構優化。同時在仿真播放時,可以完成軌跡合成顏色設置、軌跡清除管理、模擬開始時軌跡清除設置、定時清除軌跡設置和定長清除軌跡設置的功能。3.5.坐標系管理坐標系是以原點為固定點并通過軸來定義的空間。機器人目標和位置通過沿坐標系軸的測量來定位。平臺提供工件(或用戶)坐標系管理,所有與工件相關的編程,均可以在此坐標系下進行。4點法(工具坐標系管理---TCP默認)工具坐標系管理主要是不改變工具的坐標方向,5點法(工具坐標系管理---TCP+Z)工具坐標系管理改變了工具的Z方向,6點法(工具坐標系管理---TCP+Z+X)工具坐標系管理在焊接應用中最為常用。通過工具坐標系建立完成工具測量功能,通過管理不同坐標系建設,完成坐標系管理的功能。機器人使用關節坐標系管理、世界坐標系管理、圓柱坐標系管理、基坐標系管理,每一坐標系都適用于特定類型的微動控制或編程。例如:在世界坐標系下,機器人工具可以根據世界坐標系的坐標方向運動,在此過程中,所有的機器人軸也會移動。坐標系整體移動管理和坐標系整體旋轉管理也是機器人坐標系系統的一個重要功能。同時也可以完成不同坐標系下數據適配管理工作。3.6.手動操縱管理在確定坐標系的基礎上,提供手動操作是必要的選擇。機器人手動操作是實現機器人運動的主要內容,熟練掌握機器人的手動操作對用戶來說也是必不可少的部分。首先通過手動運行模式管理,使機器人處于可手動操作模式。通過關節坐標系運動操作、直線運動操作、圓弧運動操作、重定位運動操作,學生熟悉機器人不同動作模式,實現機器人的目標點移動。通過坐標系選擇管理功能,實現機器人工具管理和工件管理功能。通過機器人手動速度設置(增量式)、機器人微動操作設置和手動運動增量管理,學生可以觀察到不同運行速度的機器人,通過手動運動數據顯示設置,學生可以查看不同速度下運動數據顯示變化情況。另外為了方便調試,還可以進行操縱桿鎖定設置,便于學生在調試程序時更方便控制某一軸(或直線)的移動。平臺還提供了多機械單元(機器人本體和機械外軸)選擇管理,通過選擇不同的機械單元完成不同的機器人任務。3.7、仿真實驗管理通過搬運模塊管理和碼垛模塊管理,訓練學生有關卡爪工具的使用,夾取工件的流程熟悉,搬運和碼垛流程的不同;通過平面繪圖模塊管理和曲面繪圖模塊管理,實現不同畫布的切換,并可以使學生熟悉畫筆工具的使用,在平面以及曲面上完成劃線的不同;通過機器人第七軸(滑軌)管理,切換不同機械單元,拓展了機器人的作業空間,使機器人可以完成更多的非固定點的搬運夾取功能;機器人工具快換管理實現了機器人自動更換機器人末端工具的功能。機器人外部啟動設置是為了實現機器人上電自動運行。學生通過實驗說明書查看實驗操作要點,以在實驗開始前對本目錄所要做的實驗有一個初步認知;虛擬示教器顯示設置功能,場景視點設置管理功能,截屏管理功能;完整的實驗記錄,學生錄制視頻記錄整個實驗操作和實驗現象,實驗完成后,編寫實驗報告提交實驗視頻和機器人程序。老師根據學生提交的實驗報告,初步判斷學生實驗的完成度。4、實訓內容及功能列表4.1、工業機器人理論基礎實驗(1).坐標轉換實驗該實驗將三維坐標系模型的位姿、坐標變換公式和齊次變換矩陣相結合,以三維空間模型輔助數學模型的展示。加深學生對于坐標變換的理解。三維空間中任意點的位置和姿態在不同坐標系中的描述是不同的。從一個坐標系的描述到另一個坐標系的描述之間的變換關系有三種變換形式,分別為坐標平移、坐標旋轉和一般變換。學生觀察三維空間中的參考坐標系和參考網格(固定)、運動坐標系(浮動)、移動手柄和轉動手柄。學生控制運動坐標系的旋轉和運動坐標系的平移,并在信息欄參數動態顯示(如平移的距離)和齊次變矩陣的方程。并對學生提交的結果進行結果校驗。(2).剛體方位描述實驗該實驗用三維模型展示不同剛體位姿描述方法中每個參數的意義,加深學生對于三維空間中方位描述的理解。除了用旋轉矩陣描述物體的方向,常用的方位描述方法還有:RPY角、歐拉角、軸角和四元數。這幾種方法都可以跟旋轉矩陣相互轉換。本實驗包含幾個小實驗,將分別向學生介紹這幾種方法的物理意義及其與旋轉矩陣的轉換關系。RPY角是相對于固定(參考)坐標系旋轉的。繞固定坐標系的三個軸依次旋轉得到RPY角旋轉矩陣。歐拉角是相對于運動坐標系旋轉的。繞運動坐標系的三個軸依次旋轉得到歐拉角旋轉矩陣。繞坐標軸的多次旋轉可以等效為繞某過原點的任意軸k(等效軸k)。軸角用一個以單位矢量定義的旋轉角,再加上一個標量定義的旋轉角來表示旋轉(歸一化旋轉軸)。四元數可以看作軸角的進化,也是使用一個三維向量表示轉軸和一個角度分量表示繞此轉軸的旋轉角度。四元數將軸角所包含的信息歸一化到一個統一的四維空間中,便于計算和插值。四元數是實數和復數以及三維空間點矢量的擴充。4.2、工業機器人拆裝實驗工業機器人以廣數RB08工業機器人,通過VR完成機器人整機、底座、前臂、腕部拆裝訓練功能。具體功能如下:(1)能完成底座及1軸電機的虛擬拆裝a)能完成螺絲螺母的虛擬拆裝。b)能完成底座的虛擬拆裝。c)能完成諧波減速機的虛擬拆裝。d)能完成基座本體的虛擬拆裝。e)能完成電機的虛擬拆裝。(2)能完成1軸轉座及2軸電機的虛擬拆裝a)能完成沉頭螺絲的虛擬拆裝。b)能完成諧波減速機的虛擬拆裝。c)伺服電機的虛擬拆裝。(3)能完成2軸臂及3軸減速機的虛擬拆裝a)能完成三軸減速機的虛擬拆裝。b)能完成二軸臂的虛擬拆裝。(4)能完成3、4軸電機及本體的虛擬拆裝a)能完成諧波減速機的虛擬拆裝。b)能完成三四軸本體的虛擬拆裝。c)能完成螺絲的虛擬拆裝。d)完成伺服電機的拆裝。e)能完成四軸的虛擬拆裝。(5)能完成5軸電機及本體的虛擬拆裝a)能完成五軸本體的虛擬拆裝。b)能完成諧波減速機的虛擬拆裝。c)能完成同步帶的虛擬拆裝。d)能完成螺絲的虛擬拆裝。e)能完成五軸主同步輪的虛擬拆裝。f)能完成帶平墊彈墊的虛擬拆裝。g)能完成伺服電機的虛擬拆裝。h)能完成螺絲、螺母的虛擬拆裝。(6)能完成6軸電機及本體的虛擬拆裝a)能完成諧波減速機的虛擬拆裝。b)能完成深溝球軸承的虛擬拆裝。c)能完成o形圈的虛擬拆裝。d)能完成六軸的虛擬拆裝。e)能完成諧波減速器的虛擬拆裝。f)能完成第六軸電機法蘭的虛擬拆裝。g)能完成絕伺服電機的虛擬拆。4.3、ABB工業機器人手動操縱練習通過本實驗讓學生熟練掌握機器人手動操縱的三種模式:單軸運動、線性運動和重定位運動,為后續坐標系的設定和編程打下良好的基礎。通過虛擬的工業機器人和示教器,在示教器上選擇需要的運動模式,然后操縱虛擬示教器上的手柄按鈕,實現機器人的運動。在操縱的過程中要熟記每個操縱手柄按鈕對應的運動方向。單軸運動:ABB1410機器人是由六個伺服電機分別驅動機器人的六個關節軸,在單軸運動模式下,可以單獨操作機器人的某個軸(1-6軸),而其他軸保持不動,各軸都可以單獨正向或反向運動。單軸運動適合機器人大范圍運動。也可以同時控制兩個軸的組合運動,例如,控制1-2的同時運動。線性運動:控制機器人TCP沿著指定的參考坐標系的坐標軸方向進行移動,在移動過程中,工具的姿態是保持不變的,常用于在空間中移動機器人的TCP位置。重定位:重定位是指機器人的工具TCP點在空間中繞著工具坐標系旋轉的運動,也可以理解為機器人繞著工具TCP點作姿態調整的運動。通過手動操縱速度增量功能,調節機器人手動運行時的速度增量。通過操縱桿鎖定功能,完成機器人運動方向的限制。4.4、ABB工業機器人工具坐標系設定實驗學生通過完成指定的工具坐標系創建任務,熟練掌握工具坐標系的創建方法,為后續編程打下良好基礎。工具數據(Tooldata)用于描述安裝在機器人末端工具的TCP、質量、質心等參數數據,其中,TCP為機器人系統的控制點,出廠默認為最后一個運動軸或安裝法蘭的中心,不同廠家的定義略有不同。安裝工具之后,一般需要重新定義TCP。所有的機器人法蘭盤都有一個預定義工具坐標系,該坐標系被稱為tool0。用戶自行創建的工具坐標系可以定義為tool0的偏移值。建立工具坐標系方法:①直接輸入法;②多點法;③TCP&Z法或TCP&Z,X法;以多點法為例:將待測量工具的TCP從4個不同方向移向一個參照點,參照點可以任意選擇。機器人控制系統從不同的法蘭位置值中計算出TCP,移至參照點的4個法蘭位置,彼此必須間隔足夠遠,并且不得位于同一平面內。當建立好工具坐標系后,學生可以旋轉工具坐標系,進行基于工具坐標系線性運動或基于工具坐標系重定位。4.5、ABB工業機器人工件坐標系設定實驗工件坐標系對應工件,它定義工件相對于大地坐標系(或其他坐標系)的位置。機器人可以擁有若干工件坐標系,或者表示不用工件,或者表示同一工件在不同位置的若干副本。一般情況下,機器人有一個預定的工件坐標系wobj0,也就是世界坐標系。建立工件坐標系方法:X1、X2確定工件坐標系X正方向;Y1確定工件坐標系Y正方向;工件坐標系的原點是Y1在工件坐標X軸上的投影。工件坐標系符合右手定則。對工業機器人進行編程就是在工件坐標系中創建目標和路徑,這可以帶來很多優點:①新定位工作站中的工件時,只需更改工件坐標系的位置,所有路徑會即刻隨之更新;②允許操作以外軸或傳送導軌移動的工件,因為整個工件可連同其路徑一起移動。4.6、ABB工業機器人繪圖實驗學生自行設計一個平面圖案,并控制機器人完成點位示教及繪制出此圖案,目的是讓學生進一步熟悉機器人示教方法,及掌握簡單的運動指令編程。通過圖上點位的逐一示教,運用MoveL、MoveC、MoveJ運動指令編寫軌跡程序。同時也可以更改運行指令的運行參數,包括運行速度、目標位置、運行時間設置等。4.7、ABB工業機器人搬運實驗搬運機器人是用來按一定規則堆放物品的一類機器人,根據不同的產品類型和實際需求,可以對搬運機器人進行編程,提高搬運工作的生產效率。通過Device配置,信號關聯完成夾具電磁閥IO與機器人IO的關聯,實現硬件信號關聯。定義數字量輸入信號、定義數字量輸出信號、定義數字量輸入組信號、定義數字量輸出組信號、系統輸入輸出與I/O信號關聯、系統輸入輸出與I/O信號關聯,以及包括I/O信號的監控查看和I/O信號的強制置位。運用set和reset指令完成對夾具動作控制,WaitDI和WaitTime指令檢測夾具執行動作是否到位。運用Offs和CRobT函數功能,實現示教點的動態偏移;運用IF和TEST指令完成對搬運實驗流程的控制,判斷不同的條件,執行不同的功能;運用ProcCall指令完成對例行程序的調用,例程程序是一個獨立可重復程序,并掌握例行程序新建和運用。工業機器人離線編程軟件需具有豐富的工業機器人模型庫以及工業機器人應用仿真案例。可以根據項目需求,快速構建機器人應用工作站虛擬場景,進行工作站布局規劃、機器人及周邊設備選型、機器人應用仿真、節拍測算、工藝分析、方案驗證、方案優化改進和方案展示等工作,且可以生成機器人離線程序,指導現場工程師進行機器人程序的編程及調試。技術要求:1)正版軟件,免費升級,可提供持續的中文技術支持服務;2)軟件配套教學實訓所需的具有自主知識產權的課程教材,國家級出版社出版;3)仿真系統支持比爾、UR等多種機器人,提供250種以上的各品牌機器人模型;4)具有離線編程功能,能夠支持埃夫特、ABB、KUKA,FANUC、安川、史陶直接生成包括但不限于埃夫特、ABB、KUKA,FANUC、安川、史陶比爾、UR等30種品牌機器人的代碼;5)支持關節型機器人、Delta、SCARA、直角坐標等不同構型機器人。6)支持多種格式的三維CAD模型,可導入擴展名為step、igs、stl等格式;7)有可以根據機器人D-H參數,創建6軸、7軸串聯機器人模型的功能;8)支持工件校準功能,能夠根據真實情況與理論模型的參數誤差自動調整軌跡參數;9)軌跡生成可基于CAD數據,簡化軌跡生成過程,提高精度,可利用實體模型、曲面或曲線直接生成運動軌跡;10)包含豐富的軌跡調整優化工具包,如碰撞檢查、工業機器人可達性、姿態奇異點、軸超限、節拍估算、軌跡自動調整優化等功能;11)包含豐富的工藝應用工具包,必須包含但不限于打磨、噴涂、銑削、焊接等。可以自由設計定義工具及其坐標信息,實際工件與模型工件的坐標校準確保軌跡精度,碼垛工藝包模擬真實物料抓取擺放過程,支持APTSource和NC格式G代碼的導入并自動轉化為工業機器人運動軌跡等功能;12)提供工業機器人虛擬教學模塊,如虛擬示教器、機器人部件裝配、自動生成仿真運動視頻。可以生成基于html播放的視頻和基于pdf的3維可操作文件;13)提供強大的PythonAPI功能支持,集成所有離線編程軟件的離線編程功能,并允許開展大量機器人機構的自動化應用。可進行仿真和應用于程序機器人取放物體和應用于復雜的多機器人同步運動等;14)支持機器人精度標定功能,可以支持激光跟蹤儀標定和立體相機標定;15)支持多機器人同步運動仿真,至少能夠實現3個機器人的同步運動;16)具有機器人外部軸運動,能夠實現7、8軸的離線編程功能;17)具有整個工廠自動化生產線仿真功能,可包含碼垛機、3種以上類型機器人、流水線等;18)支持基于Python、C#等高級語言的API的擴展編程;19)具有ABB、KUKA、FANUC、安川等機器人品牌的虛擬示教器示教功能。6.數字孿生智能實驗系統性能指標要求:(1)平臺采用采用C/S模式(Client/Server,客戶端/服務器模式),基于校園網/英特網實現。在用戶瀏覽器中嵌入虛擬現實三維互動引擎完成3D虛擬現實場景的渲染顯示與實驗互動操作,3D圖形底層渲染支持OpenGL,DirectX,以及軟件渲染,并采用多線程socket實現動態3D數據傳送,同時通過與PHP動態網頁相結合的方式,實現整個客戶端的瀏覽與操作界面。(2)平臺具有完善的權限管理與安全管理,可以通過權限控制進行用戶管理,按權限將用戶分為教師、學生和管理員角色;不同角色的操作權限也不一樣。(3)采用基于Web3D虛擬現實三維互動技術,能實現智能互動拆裝及虛擬仿真實驗操作、能夠智能判斷用戶在3D場景中的操作,并做出實時智能反應。用戶可以對所有的三維元器件模型、元器件物理屬性參數、電路等進行修改編輯或自行制作。(4)教學資源中的三維模型具有數據量小的特點,如至少含有500個以上零部件的逼真設備或三維虛擬實訓場景的三維模型數據量小于1MB,能夠滿足大量虛擬仿真三維模型的快速通過互聯網傳送到學生終端工作站的效果,并實現與三維仿真場景的實時互動操作。平臺具有虛擬現實三維互動教學平臺與引擎,教師可根據教學需要對平臺上的所有教學資源進行個性化修改或二次開發。(6)智能導學平臺具有智能導學功能,可為用戶提供實時的智能指導。在用戶學習課程遇到困難時,智能導學功能可通過文字信息,實時指導用戶下一步操作,進而完成該課程的學習。可實時跟蹤和記錄客戶當前的操作。(7)3D可視化編輯器平臺內置Web3D可視化編輯器,用戶可自行開發課件內容,并且自己建三維模型及制作三維動畫,或對平臺現有的三維型和動畫進行編輯修改。平臺內置Web3D可視化編輯器支持UG、PRO/E、3DMAX等多種文件的轉換與應用。套132數字孿生虛擬調試實訓平臺1.數字孿生虛擬仿真平臺由鋁合金工作臺、移動檢測模塊、視覺稱重模塊(視覺相機與質檢分揀單元模塊的相機共用)、顏色分揀模塊和液位溫度模塊,PLC電氣控制系統、人機界面、步進電機、稱重傳感器、漫反射光電傳感器、擴散反射型傳感器、對射型傳感器、光電傳感器、接近傳感器、讀碼器、振動傳感器、無線節點、無線網關、微動開關、RFID讀寫設備(RFID讀寫頭與質檢分揀單元模塊讀寫頭共用)、稱重傳感器、稱重智能顯示儀表、色標傳感器、溫度傳感器、智能PID調節器等組成。1.1、鋁合金工作臺工作臺鋁型材搭建單位質量不低于1.48kg/m,外形規整美觀。主要技術參數:1)外形尺寸:不低于600×910×850mm。2)底部形態:水平調節支撐型腳輪。1.2、移動檢測模塊移動檢測模塊由直線模組、讀碼器、RFID讀寫設備(與質檢分揀單元模塊讀寫頭共用)、步進電機,及漫反射光電傳感器、擴散反射型傳感器、對射型傳感器、光電傳感器、振動傳感器、無線節點、無線網關、微動開關等多種廣泛應用于工業現場的傳感器組成,該模塊可讓學生系統地熟悉工業應用中移動物體的檢測方法。1.2.1、直線模組參數要求:機構形態:步進電機驅動一維直線;自由度:1;有效行程:不低于450mm。1.2.2、讀碼器參數要求:類型:CCD掃描器;接口類型:EPP;分辨率:不低于752×480全局快門;尺寸:≥55×44.5×23.5mm。1.2.3、步進電機參數要求:步距角:不低于1.8°;相數:2;額定電流:1.5A;額定電壓:2.1V;保持力矩:0.21N?m;電阻/相:1.4Ω;電感/相:1.4mH;轉子慣量:不低于35g.cm2;重量:0.22kg。1.2.4、振動傳感器參數要求:接口連接:單線串行;節點模型:DX80N9X1S-P6和DX80N2X1S-P6;額定電壓:DC3.6-5.5V;默認傳感;197μA;波特率:9.6k,19.2k(默認),或38.4k。1.2.5、無線節點參數要求:與振動傳感器配合使用:集成電路:7044a-dx8024天線連接,反向極性SMA,50歐姆;最大擰緊力矩:0.45N·m;網關:通過用戶配置工具(UCT)軟件進行配置節點:由網關定義輻射免疫:10v/m(EN61000-4-3)沖擊和振動:IEC68-2-6和IEC68-2-27;沖擊:30g,11毫秒半正弦波,不低于18次沖擊振動:0.5mmp-p,10~60hz;額定輸入:5-20a(CT20A)或5-150a(CT150A);額定輸出:AC0.333V。1.2.6、無線網關參數要求:與振動傳感器配合使用:無線電范圍:2.4GHz,65mW:最高可達3.2公里(2英里);無線電傳輸功率:2.4GHz,65mW:18dBm(65mW)傳導,小于或等于20dBm;rs-485通信規范:通訊硬件(多跳RS-485)接口:2線半雙工RS-485;波特率:9.6k,19.2k(默認),或通過DIP開關38.4k;數據格式:8位數據,無奇偶校驗,1位停止;rs-232通信規范:通訊硬件(多跳RS-232);rs-232接口:2線;波特率:9.6k,19.2k(默認),或通過DIP開關38.4k;數據格式:8位數據,無奇偶校驗,1位停止;電源和I/O規格:電源電壓:12至30v直流,無短路保護,兩個可選的5v或16v輸出5v:最大400ma16v:最大125毫安;通信協議:ModbusRTU主/從、Modbus/TCP和以太網/IP;安全協議:VPN、SSL和HTTPS日志記錄:8GB最大;可移動的微SD卡格式。1.2.7、擴散反射型傳感器要求:檢測距離:≥3~50mm(紅外光);動作模式入光時ON;光源:紅色(870nm);電壓;DC12~24V±10%。消耗電流:20mA以下;控制輸出:負載電壓DC30V以下;負載電流80mA以下(剩余電壓1V以下)。1.2.8、漫反射光電傳感器參數要求:檢測距離:≥100mm(白色畫紙);光束直徑:2.5mm;最小檢測物體:0.1mm(銅絲);消耗電流;30mA以下;保護回路:電壓逆接保護、輸出短路保護、防相互干擾保護;響應時間:工作、復位各1ms。1.2.9、對射型傳感器參數要求:檢測方式:對射式;檢測距離:≥10m。光源:紅色發光二極管(發光波長:660nm)保護結構:IP67。1.2.10、光電傳感器參數要求:檢測距離:≥5mm;標準檢測物體:2×0.8mm以上不透明物體;應差距離:0.025mm以下;光源:GaAs紅外發光二極管;電源電壓:DC5~24V;消耗電流:35mA以下(NPN),30mA以下(PNP);響應頻率:1kHz以上(平均3kHz)。1.2.11、接近傳感器參數要求:檢測距離:≥5mm;檢測物體:金屬(銅、鐵、鋁、金等);輸出電壓:10~DC30V;輸出形式:直線3線式PNP常開。1.2.12、微動開關:容許操作頻率:不低于240次/分鐘;機械壽命:20,000,000次以上;電氣壽命:500,000次以上;接點材質:銀。1.3、視覺稱重模塊視覺稱重模塊主要由工業相機、稱重傳感器、稱重智能顯示儀表、鋁型材支架、底板等組成,安裝在鋁合金工作臺上。1.3.1、稱重傳感器參數要求:量程:不少于0-30kg;直徑:不少于25mm;工作電壓:10V;工作溫度:-20至65℃;安全過載:150%F·S。1.3.2、稱重智能顯示儀表:與稱重傳感器配套使用;測量功能:與各種傳感器配套測量;輸入方式:模擬電流、電壓或頻率信號;度:±0.1%(FS),(23℃±5℃);最大顯示:-1999~9999;自由設定;顯示器:0.56及0.32英寸高亮度LED數碼;告警輸出:可選單點、上下限、上上限、下下限告警模式。1.4、顏色分揀模塊顏色分揀模塊主要色標傳感器、鋁型材支架、底板等組成,安裝在鋁合金工作臺上。色標傳感器主要技術參數:不低于檢測距離:10±3mm;光點尺寸:1×5mm(設定距離:10mm);電源電壓:DC12~24V±10%脈動P-P10%以下切入模式:有。1.5、液位溫度模塊液位溫度模塊由膠水壓力罐、溫度傳感器、智能PID調節器等組成,安裝在鋁合金工作臺上。膠水壓力罐:容量:不少于1升;重量:不低于3.5kg;外徑:不低于108mm;內徑:不低于102mm;外深度:不低于140mm;內深度:不低于125mm;桶身厚:不低于3mm;桶蓋厚:不低于12mm;材質:不銹鋼/碳鋼;出膠方式:上部。1.5.1、溫度傳感器要求:溫度系數:TCR-3850ppm/K;溫度范圍:B級-70℃-500℃;A級-50℃-300℃。;芯片尺寸:2.3×3.1×0.9mm(長×寬×高);長期穩定性;Ro漂移小于等于0.04%(500℃,1000小時后);抗振動等級:至少40g加速度(10-2000Hz);絕緣電阻;>100MΩ(20℃時)>2MΩ(500℃時);抗沖擊等級:至少100g加速度(波動8.5ms后)。1.5.2、智能PID調節器參數要求:與溫度傳感器配合使用,智能調節儀用作溫度、壓力、流量、速度、閥門的PID調節器,并可帶告警功能、變送功能、通訊功能。主要技術參數:測量精度:0.2%;采樣速率:5次/秒;超限顯示:“EEEE”或“-EEE”;工作電源:開關電源AC/DC85~260V,交直流兼容,功耗≤5W;環境溫度:0-50℃;相對濕度:20-85%RH。1.6、PLC電氣控制系統采用歐系品牌電氣控制系統。主要技術參數:工作存儲器:≥100KB;裝載存儲器:≥4MB;保持性存儲器:≥10KB;數字量:14DI/10DO;模擬量:2AI;位存儲器(M區):8192字節;高速計數器:6路;脈沖輸出:4路;以太網端口數:1個;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;數據傳輸率:10/100Mb/s。1.7、人機界面與編程主要技術參數:顯示:≥7英寸的TFT顯示屏;背光燈:LED;顯示顏色:65535真彩色;分辨率:≥800×480像素;顯示亮度:200cd/m2;額定電壓:DC24V±20%;額定功率:5W;處理器:Cortex-A8,600MHz;內存:不低于128M;系統存儲:不低于128M;組態軟件:MCGS嵌入版;串行接口:COM1(RS232),COM2(RS485).可擴展(COM3,COM4);USB接口:1主1從;以太網口:10/100M自適應。1.8、視覺檢測模塊視覺檢測系統主要技術參數:1/3"CMOS成像儀:彩色;S接口/M12鏡頭:25mm;成像模式:640×480;光源:白色漫射LED環形燈;通信和I/O:PROFINET。稱重單元主要技術參數:稱重區域:≤φ67mm;稱重范圍:0-1000g;供電:DC18-30V;精度:0.005%;輸出信號:0±10V。1.9、編程工作站系統配置1套編程工作站,主要技術參數:顯示器:≥23英寸;處理器:不低于Inteli5;內存:≥16GB;固態硬盤:≥256GB;機械硬盤:≥1TB;顯卡:6GB獨顯。配套桌椅:桌椅與系統配套,桌椅使用材料環保,結構設計合理,簡單大方。編程工作站桌和主機托板配有滾輪,便于移動。桌尺寸(長×寬×高):≥700×600×750mm;4個配套方凳尺寸(長×寬×高):≥340×240×420mm。1.10、數字孿生套件要求:數字孿生系統能實現配套工作臺(包含自動裝配單元、質檢分揀單元、貼標包裝單元、智能倉儲單元、智能移動機器人)的虛擬模型搭建、虛擬調試仿真、虛實結合等功能。1.10.1數字孿生軟件功能:1)支持STEP、IGES、JT、PRT等多種格式的CAD模型文件導入和導出;2)內置截圖和仿真視頻錄制功能,不依賴外部截圖工具和視頻錄制工具;3)支持大型模型的智能優化,可實現大型復雜模型的輕量化,既能保證模型的質量,又能保證復雜系統仿真的流暢度;4)支持真實的物理特性。包括速度、加速度、重力、摩擦力、阻力和慣性等,仿真效果逼真且真實可信;5)支持干涉和碰撞檢查功能,可用于工作站布局的設計與優化;6)支持多種工業現場典型傳感器,包括速度、加速度、距離、位置、角度等傳感器;7)支持多種工業現場典型通信協議,包括但不限于OPCUA、OPCDA、TCP、UDP、PROFINET等通信協議;8)支持機器人運動學正解和逆解;9)提供工業機器人、數控機床、立體倉庫、傳感器、輸送線、AGV等各類基本元件庫,可以基于基本元件組合封裝成高級元件;10)支持元件參數化設計,可以根據客戶實際需求,定制開發所需的專業元件庫;11)支持機電控制系統模型的設計功能,可用于早期的機電一體化概念設計;12)支持工業機器人軟件在環和硬件在環虛擬調試,驗證工業機器人程序;13)支持PLC軟件在環和硬件在環虛擬調試,驗證PLC程序;14)支持數據驅動模型接口設計功能,外部數據可以通過接口驅動模型的動作和交互;15)支持全國技能大賽生產數字化單元改造實訓系統的數字孿生。構建與物理對象1:1的數字孿生模型,基于數據驅動模型接口,實現數字樣機的虛擬調試與驗證,實現數字對象與物理對象的虛實協同。1.10.2、提供平臺1:1配套的數字孿生模型:1、自動裝配單元數字孿生模型(1)包括工作臺、雙軸移動模組、皮帶輸送機、移動電源蓋上料臺、移動電源機身上料臺、裝配工作臺等機構;(2)具有工件檢測傳感器;(3)自由度數量:2;(4)具有真實的物理屬性;(5)具有模型驅動接口,支持信號驅動機構運動;2涂膠單元數字孿生模型(1)包括工作臺、自動上料臺、雙軸移動模組、皮帶輸送機、稱重裝置等機構;(2)具有工件檢測傳感器;(3)自由度數量:1;(4)具有真實的物理屬性;(5)具有模型驅動接口,支持信號驅動機構運動;3質檢分揀單元數字孿生模型(1)包括:工作臺、皮帶輸送機、收料盒、下料臺等機構;(2)具有工件檢測傳感器;(3)具有真實的物理屬性;(4)具有模型驅動接口,支持信號驅動機構運動;4貼標包裝單元數字孿生模型(1)包括工作臺、六自由度工業機器人、標簽剝離機構、包裝盒定位臺、包裝盒蓋定位臺、等機構;(2)具有工件檢測傳感器;(3)具有真實的物理屬性;(4)具有模型驅動接口,支持信號驅動機構運動;5智能倉儲單元數字孿生模型(1)包括工作臺、小型立體倉庫、堆垛機等機構;(2)自由度數量:3;(3)具有工件檢測傳感器;(4)具有真實的物理屬性;(5)具有模型驅動接口,支持信號驅動機構運動;6智能移動機器人單元數字孿生(1)具有真實的物理屬性;(2)具有模型驅動接口,支持信號驅動機構運動;1.10.2、數字孿生資源提供與智能傳感器技術應用平臺配套的數字孿生資源:(1)智能傳感器技術應用平臺模型導入與布局;(2)自動裝配單元數字孿生模型構建與驅動接口配置;(3)涂膠單元數字孿生模型構建與驅動接口配置;(4)質檢分揀單元數字孿生模型構建與驅動接口配置;(5)貼標包裝單元數字孿生模型構建與驅動接口配置;(6)倉儲單元數字孿生模型構建與驅動接口配置;(7)智能移動機器人單元數字孿生模型構建與驅動接口配置;(8)智能傳感器技術應用平臺虛擬仿真;(9)智能傳感器技術應用平臺虛實同步;1.10、工業機器人離線編程系統參數:軟件需具有豐富的工業機器人模型庫以及工業機器人應用仿真案例。可以根據項目需求,快速構建機器人應用工作站虛擬場景,進行工作站布局規劃、機器人及周邊設備選型、機器人應用仿真、節拍測算、工藝分析、方案驗證、方案優化改進和方案展示等工作,且可以生成機器人離線程序,指導現場工程師進行機器人程序的編程及調試。技術要求:1)正版軟件,免費升級,可提供持續的中文技術支持服務;提供承諾書;2)軟件配套教學實訓所需的具有自主知識產權的課程教材,國家級出版社出版;3)仿真系統支持ABB、KUKA,FANUC、安川、史陶比爾、UR等多種機器人,提供250種以上的各品牌機器人模型;4)具有離線編程功能,能夠直接生成包括但不限于ABB、KUKA,FANUC、安川、史陶比爾、UR等30種品牌機器人的代碼;5)支持關節型機器人、Delta、SCARA、直角坐標等不同構型機器人;6)支持多種格式的三維CAD模型,可導入擴展名為step、igs、stl等格式;7)有可以根據機器人D-H參數,創建6軸、7軸串聯機器人模型的功能;8)支持工件校準功能,能夠根據真實情況與理論模型的參數誤差自動調整軌跡參數;9)軌跡生成可基于CAD數據,簡化軌跡生成過程,提高精度,可利用實體模型、曲面或曲線直接生成運動軌跡;10)包含豐富的軌跡調整優化工具包,如碰撞檢查、工業機器人可達性、姿態奇異點、軸超限、節拍估算、軌跡自動調整優化等功能;11)包含豐富的工藝應用工具包,必須包含但不限于打磨、噴涂、銑削、焊接等。可以自由設計定義工具及其坐標信息,實際工件與模型工件的坐標校準確保軌跡精度,碼垛工藝包模擬真實物料抓取擺放過程,支持APTSource和NC格式G代碼的導入并自動轉化為工業機器人運動軌跡等功能;12)提供工業機器人虛擬教學模塊,如虛擬示教器、機器人部件裝配、自動生成仿真運動視頻。可以生成基于html播放的視頻和基于pdf的3維可操作文件;13)提供強大的PythonAPI功能支持,集成所有離線編程軟件的離線編程功能,并允許開展大量機器人機構的自動化應用。可進行仿真和應用于程序機器人取放物體和應用于復雜的多機器人同步運動等;14)支持機器人精度標定功能,可以支持激光跟蹤儀標定和立體相機標定;15)支持多機器人同步運動仿真,至少能夠實現3個機器人的同步運動;16)具有機器人外部軸運動,能夠實現7、8軸的離線編程功能;17)具有整個工廠自動化生產線仿真功能,可包含碼垛機、3種以上類型機器人、流水線等;18)支持基于Python、C#等高級語言的API的擴展編程;19)具有ABB、KUKA、FANUC、安川等機器人品牌的虛擬示教器示教功能,能夠通過虛擬示教器實現對機器人的手動操作以及程序代碼的編輯和運行;(1)手動操作中包含機器人的關節坐標系、線性坐標系、以及工具坐標系下的手動控制運動;(2)機器人數據虛擬示教器上的實時顯示;(3)虛擬示教器上能夠完全按照真實示教器操作方式進行程序的插入、編輯、修改以及程序文件的保存和打開;(4)虛擬示教器程序的再現執行,驅動機器人按照程序運動。20)集成無動力關節臂示教功能;(1)具有485通訊和TCP/IP通訊兩種接口形式,能夠采集無動力關節臂示教軌跡;(2)能夠生成包括但不限于ABB、KUKA,FANUC、安川、史陶比爾、UR等多種品牌機器人的代碼的功能;2、配套設施、整個實訓室配置1套2.1、自動裝配單元模塊:由鋁合金工作臺、雙軸移動模組1、皮帶輸送機、移動電源蓋上料臺、移動電源機身上料臺、裝配工作臺、PLC電氣控制系統、人機界面、步進電機、旋轉編碼器、光電傳感器、擴散反射型光電傳感器、漫反射傳感器等組成。2.1.1鋁合金工作臺主要技術參數:1)外形尺寸:≥600×910×850mm;2)底部形態:水平調節支撐型腳輪;2.1.2、雙軸移動模組主要技術參數:雙軸移動模組由鋁型材搭建成龍門式桁架,固定于鋁合金工作臺上。機構形態:直角坐標式;自由度數:≥2;驅動方式:步進電機+氣缸;末端工具:手爪氣缸;負載:≥1kg;X向模組行程:≥350mm;Z軸氣缸行程:≥70mm;X軸最大速度:≥2.5m/min;Z軸氣缸最大速度:氣壓決定;外形尺寸:≥650×160×480mm。2.1.3、移動電源蓋上料臺:主要技術參數:1)驅動:步進電機;2)導軌行程:≥200mm;3)外形尺寸:≥155×195×350mm;2.1.4、移動電源機身上料臺:主要技術參數:1)驅動:步進電機;2)導軌行程:≥200mm;3)外形尺寸:≥176×195×350mm;2.1.5、裝配工作臺主要技術參數:1)雙軸缸徑:≥16mm;2)行程:≥175mm;3)外形尺寸:≥260×150×190mm;2.1.6、皮帶輸送機主要技術參數:1)有效工作寬度:≥190mm;2)工作長度:≥600mm;3)工作高度:1≥50mm;4)運行速度:≥4m/min;5)承載能力:≥5kg;6)驅動電機:調速電機;2.1.7PLC電氣控制系統主要技術參數:1)物理尺寸:≥130×100×75mm;2)工作存儲器:≥125KB;3)裝載存儲器:≥4MB;4)保持性存儲器:≥10KB;5)數字量:≥≥14DI/10DO;6)模擬量:2AI/2AO;7)位存儲器(M區):≥8192字節;8)高速計數器:≥6路;9)脈沖輸出:≥4路;10)以太網端口數:≥2個;11)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;12)數據傳輸率:≥10/100Mb/s;13)布爾運算執行速度:≥0.08μs/指令;14)移動字執行速度:≥1.7μs/指令;15)實數數學運算執行速度:≥2.3μs指令;2.1.8人機界面與編程主要技術參數:1)顯示:≥7英寸的TFT顯示屏;2)背光燈:LED;3)顯示顏色:65535真彩色;4)分辨率:≥800×480像素;5)顯示亮度:≥200cd/m2;6)額定電壓:≥DC24V±20%;7)額定功率:≥5W;8)處理器:≥Cortex-A8,600MHz;9)內存:≥128M;10)系統存儲:≥128M;11)組態軟件:MCGS嵌入版;12)串行接口:COM1(RS232),COM2(RS485).可擴展(COM3,COM4);13)USB接口:1主1從;14)以太網口:10/100M自適應;15)面板尺寸:≥226.5×163mm(寬×高);16)機柜開孔:≥215×152mm(寬×高);2.1.9步進電機參數要求:1)步距角:1.8°;2)相數:≥2;3)額定電流:≥5A;4)額定電壓:≥1.9V;5)保持力矩:≥2.1N?m;6)電阻/相:≥0.38Ω;7)電感/相:≥1.75mH;8)轉子慣量:≥480g.cm2;8)重量:≥1.3kg;2.1.10步進電機參數要求:1)步距角:≥1.8°;2)相數:≥2;3)額定電流:≥3A;4)額定電壓:≥2.1V;5)保持力矩:≥0.55N?m;6)電阻/相:≥0.7Ω;7)電感/相:≥1.4mH;8)轉子慣量:≥131g.cm2;9)重量:≥0.45kg;2.1.11旋轉編碼器參數要求:1)分辨率:≥2000P/R;2)輸出相:A、B、Z相;3)控制輸出:PNP集電極開路;4)電源電壓:DC12~24V;5)最高響應頻率:≥50kHz;6)允許最高轉速:≥6000r/min;2.1.12光電傳感器參數要求:1)檢測距離:≥5mm;2)標準檢測物體:2×0.8mm以上不透明物體;3)應差距離:0.025mm以下;4)光源;GaAs紅外發光二極管;5)電源電壓:DC5~24V;6)消耗電流:35mA以下(NPN),30mA以下(PNP);7)響應頻率:1kHz以上(平均3kHz);2.1.13擴散反射型傳感器參數:1)檢測距離:≥3~50mm(紅外光);2)動作模式:入光時ON;3)光源:紅色(870nm);4)電壓:DC12~24V±10%;5)消耗電流:20mA以下;6)控制輸出:負載電壓DC30V以下,負載電流80mA以下(剩余電壓1V以下);2.1.14漫反射光電傳感器:1)檢測距離:≥100mm(白色畫紙);2)光束直徑:2.5mm;3)最小檢測物體:0.1mm(銅絲);4)消耗電流;30mA以下;5)保護回路:電壓逆接保護、輸出短路保護、防相互干擾保護;6)響應時間:工作、復位各1ms;2.2.涂膠單元模塊:2.2.1鋁合金工作臺:工作臺鋁型材搭建,外形規整美觀。主要技術參數:1)外形尺寸:≥600×910×850mm;2)底部形態:水平調節支撐型腳輪;2.2.2雙軸移動模組2:雙軸移動模組2由鋁型材搭建成龍門式桁架,固定于鋁合金工作臺上。主要技術參數:1)機構形態:直角坐標式;2)自由度數:≥2;3)驅動方式:步進電機+氣缸;4)末端工具:點膠針筒與雙層吸盤工具;5)X向模組行程:≥350mm;6)Z軸氣缸行程:≥30mm;7)X軸最大速度:≥2.5m/min;8)Z軸氣缸最大速度:氣壓決定;9)外形尺寸:≥650×225×380mm;2.2.3Logo自動上料臺:Logo自動上料臺由鋼板搭建而成,并配備雙軸型精密滑臺氣缸,完成Logo的自動上料。主要技術參數:1)氣缸內徑:≥12mm;2)氣缸行程:≥50mm;3)外形尺寸:≥220×125×180mm;2.2.4數顯全自動點膠機:1)電源:AC220V±10%/50HzAC110V±10%/60Hz(可以內部轉換);2)消耗功率:<8W;3)空氣源:最大0.99MPa(潔凈無潤滑的干燥空氣);4)吐出壓力調節范圍:≥0.05MPa-0.7MPa;5)吐出時間調節范圍:≥0.01s--30s,可調整DIP程式開關進行組合,可獲得多種時間模式;6)功能模式:手動模式/全自動模式;7)真空回吸功能:可調節負壓控制至600毫米汞柱;8)重復精度及吐出頻率:精度:±0.05%頻率:600次/分;9)最小吐出量:≥0.01ml;2.2.5膠水壓力罐:1)容量:≥1升;2)重量:≤3.5kg;3)外徑:≥108mm;4)內徑:≥102mm;5)外深度:≥140mm;6)內深度:≥125mm;7)桶身厚:≤3mm;8)桶蓋厚:≤12mm;9)材質:不銹鋼/碳鋼;10)出膠方式:上部;2.2.6、皮帶輸送機主要技術參數:1)有效工作寬度:≥190mm;2)工作長度:≥600mm;3)工作高度:≥150mm;4)運行速度:≥4m/min;5)承載能力:約5kg;6)驅動電機:調速電機;2.2.7、稱重模塊主要技術參數:1)氣缸缸徑:≥25mm;2)氣缸行程:≥15mm;2.2.8、稱重智能顯示儀表與稱重傳感器配合使用;1)測量功能:與各種傳感器配套測量;2)輸入方式:模擬電流、電壓或頻率信號;3)精度:±0.1%(FS),(23℃±5℃);4)最大顯示:-1999~9999;自由設定;5)顯示器:0.56及0.32英寸高亮度LED數碼;6)告警輸出:可選單點、上下限、上上限、下下限告警模式;7)消耗功率:小于5VA;2.2.9智能PID調節器與溫度傳感器配合使用,智能調節儀用作溫度、壓力、流量、速度、閥門的PID調節器,并可帶告警功能、變送功能、通訊功能。主要技術參數:1)測量精度:≤0.2%;2)采樣速率:≥5次/秒;3)超限顯示:“EEEE”或“-EEE”;4)工作電源:開關電源AC/DC85~260V,交直流兼容,功耗≤5W;5)環境溫度:0-50℃;6)相對濕度:20-85%RH;2.2.10光纖傳感器:1)類型:紅外光電傳感器;2)輸出信號:開關型;3)材質:聚合物;4)材料物理性質:半導體;5)重復性:檢測距離的10%以下;6)檢測距離:2mm±10%;2.2.11智能光纖放大器:與光纖傳感器配合使用;1)光源:紅色4元素發光二極管;2)電源電壓:DC12~24V±10%波動(p-p)10%以下;3)功耗:720mW以下;4)保護回路:電源逆接保護、輸出短路保護、輸出逆連接保護;2.2.12PLC電氣控制系統采用歐系品牌電氣控制系統。主要技術參數:1)物理尺寸:≥130×100×75mm;2)工作存儲器:≥125KB;3)裝載存儲器:≥4MB;4)保持性存儲器:≥10KB;5)數字量:14DI/10DO;6)模擬量:2AI/2AO;7)位存儲器(M區):≥8192字節;8)高速計數器:≥6路;9)脈沖輸出:≥4路;10)以太網端口數:≥2個;11)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;12)數據傳輸率:≥10/100Mb/s;13)布爾運算執行速度:≥0.08μs/指令;14)移動字執行速度:≥1.7μs/指令;15)實數數學運算執行速度:≥2.3μs指令;2.2.13人機界面與編程主要技術參數:1)顯示:≥7英寸的TFT顯示屏;2)背光燈:LED;3)顯示顏色:65535真彩色;4)分辨率:≥800×480像素;5)顯示亮度:200cd/m2;6)額定電壓:DC24V±20%;7)額定功率:≥5W;8)處理器:Cortex-A8,600MHz;9)內存:≥128M;10)系統存儲:≥128M;11)組態軟件:MCGS嵌入版;12)串行接口:COM1(RS232),COM2(RS485).可擴展(COM3,COM4);13)USB接口:1主1從;14)以太網口:10/100M自適應;15)面板尺寸:226.5×163mm(寬×高);16)機柜開孔:215×152mm(寬×高);2.2.14步進電機1)步距角:≥1.8°;2)相數:≥2;3)額定電流:3A;4)額定電壓:2.1V;5)保持力矩:≥0.55N?m;6)電阻/相:≥0.7Ω;7)電感/相:≥1.4mH;8)轉子慣量:≥131g.cm2;9)重量:≥0.45kg;2.2.15旋轉編碼器1)分辨率:2000P/R;2)輸出相:A、B、Z相;3)控制輸出:PNP集電極開路;4)電源電壓:DC12~24V;5)最高響應頻率:50kHz;6)允許最高轉速:6000r/min;2.2.16光電傳感器:1)檢測距離:≥5mm;2)標準檢測物體:2×0.8mm以上不透明物體;3)應差距離:0.025mm以下;4)光源;GaAs紅外發光二極管;5)電源電壓:DC5~24V;6)消耗電流:35mA以下(NPN),30mA以下(PNP);7)響應頻率:1kHz以上(平均3kHz);2.2.17擴散反射型傳感器:1)檢測距離:≥3~50mm(紅外光)(白色畫紙100×100mm);2)動作模式:入光時ON;3)光源:紅色(870nm);4)電壓;DC12~24V±10%;5)消耗電流:20mA以下;6)控制輸出:負載電壓DC30V以下;負載電流80mA以下(剩余電壓1V以下);2.2.18稱重傳感器:1)量程:≥0-30kg;2)直徑:≥25mm;3)工作電壓:≥10V;4)工作溫度:-20至65℃;5)安全過載:150%F·S;2.2.19溫度傳感器:1)溫度系數:TCR-3850ppm/K;2)溫度范圍:B級-70℃-500℃;A級-50℃-300℃;3)芯片尺寸:2.3×3.1×0.9mm(長×寬×高);4)長期穩定性:Ro漂移小于等于0.04%(500℃,1000小時后);5)抗振動等級:至少40g加速度(10-2000Hz);6)絕緣電阻:>100MΩ(20℃時)>2MΩ(500℃時);7)抗沖擊等級:至少100g加速度(波動8.5ms后);2.3.質檢分揀單元模塊2.3.1鋁合金工作臺工作臺鋁型材搭建,外形規整美觀。主要技術參數:1)外形尺寸:≥600×910×850mm;2)底部形態:水平調節支撐型腳輪;2.3.2檢測皮帶輸送機檢測皮帶輸送機鋁型材搭建框架,由調速電機驅動,同步帶輪組傳動,輸送機主體采用兩組同步齒形帶輪組。輸送機按需安裝漫反射光電傳感器,用于檢測工件通過狀態或有無。輸送機末端安裝雙軸氣缸,用于將合格工件與托盤推送至收料盒中。主要技術參數:1)有效工作寬度:≥120mm;2)工作長度:≥600mm;3)工作高度:≥150mm;4)運行速度:≥4m/min;5)承載能力:≥約5kg;6)驅動電機:調速電機;7)氣缸缸徑:≥16mm;8)氣缸行程:≥150mm;2.3.3收料盒收料盒上部由不銹鋼鋼板制作而成,下部由鋁合金支撐板制作而成。收料盒尺寸(長×寬×高):≥285×180×150mm。2.3.4下料臺下料臺由不銹鋼鋼板折彎而成,臺面配有聚氨酯緩沖墊及定位柱。下料臺尺寸(長×寬×高):≥150×150×130mm。2.3.5RFID讀寫設備電子標簽主要技術參數:1)規格:Φ24×3mm;2)顏色:黑色(可定制);3)讀寫時間:0.01ms;4)芯片:TK4100、EM4200、EM4305、T5577、FM1108、MifarelS50、Ultraligh、ICode2、Ntag203、AlienH3;5)讀寫類型:只讀卡、讀寫卡;6)存儲容量:64bits/96bits/256bits/512bits/1024bits/2048bits;7)擦寫壽命:100000次;8)供電方式:無源卡;9)封裝材料:PPS;10)感應距離:2-20cm(根據設備不同);11)頻率:13.56MHz;12)使用次數:>100000次;13)使用年限:>10年;14)工作溫度:-25℃~+180℃;15)存儲溫度:-25℃~+260℃;16)機械穩定性:軸向/徑向壓縮強度1000N/500N(10秒,靜態);17)洗滌周期:200;18)耐化學性:典型的化學品使用的洗衣及干洗進程;19)適用于:標識防偽、物流追蹤、生物辨別、工業自動化、地點巡邏、洗衣店、汽車發動機標識、化工原料電力標識、地下管道及需要在高溫耐磨、耐腐蝕等惡劣環境下使用的領域。讀寫器主要技術參數:工作頻率/額定值:≥13.56MHz;作用范圍/最大值:≥140mm;傳輸率/無線電傳輸時/最大值:≥106kbit/s;凈重:≥0.25kg;尺寸(長×寬×高):≥75×75×41mm;防護等級:IP67。2.3.6視覺檢測系統視覺檢測系統主要由相機及鋁型材支架組成,安裝在鋁合金工作臺上。可完成工業機器人以及與2D相機、主控系統的通訊連接,編程和調試2D相機,實現2D相機對工件的智能識別,完成智能視覺的信息傳輸,完成智能視覺結合工業機器人的典型工作任務。2D相機主要技術參數:1)成像儀:彩色;2)成像模式:640×480;3)光源:白色漫射LED環形燈;4)通信和I/O:EtherNet/IP、PROFINET、SLMP、SLMP掃描儀、ModbusTCP、TCP/IP、RS232;5)防護等級:IP65防護級外殼;6)工作溫度:0°Cto40°C;2.3.7PLC電氣控制系統主要技術參數:1)物理尺寸:≥130×100×75mm;2)工作存儲器:≥125KB;3)裝載存儲器:≥4MB;4)保持性存儲器:≥10KB;5)數字量:≥14DI/10DO;6)模擬量:≥2AI/2AO;7)位存儲器(M區):≥8192字節;8)高速計數器:≥6路;9)脈沖輸出:≥4路;10)以太網端口數:2個;11)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;12)數據傳輸率:≥10/100Mb/s;13)布爾運算執行速度:0.08μs/指令;14)移動字執行速度:1.7μs/指令;15)實數數學運算執行速度:2.3μs指令;2.3.8人機界面與編程主要技術參數:1)顯示:≥7英寸的TFT顯示屏;2)背光燈:LED;3)顯示顏色:65535真彩色;4)分辨率:≥800×480像素;5)顯示亮度:200cd/m2;6)額定電壓:DC24V±20%;7)額定功率:5W;8)處理器:Cortex-A8,600MHz;9)內存:≥128M;10)系統存儲:≥128M;11)組態軟件:MCGS嵌入版;12)串行接口:COM1(RS232),COM2(RS485).可擴展(COM3,COM4);13)USB接口:1主1從;14)以太網口:10/100M自適應;15)面板尺寸:≥226.5×163mm(寬×高);16)機柜開孔:≥215×152mm(寬×高);2.3.9擴散反射型傳感器:1)檢測距離:≥3~50mm(紅外光)(白色畫紙100×100mm);2)動作模式:入光時ON;3)光源:紅色(870nm);4)電壓;DC12~24V±10%;5)消耗電流:20mA以下;6)控制輸出:負載電壓DC30V以下;負載電流80mA以下(剩余電壓1V以下);2.4.貼標包裝單元模塊由鋁合金工作臺、六自由度工業機器人、機器人示教器、機器人控制系統、智能3D視覺系統、標簽剝離機構、包裝盒定位臺、包裝盒蓋定位臺、PLC電氣控制系統、人機界面、漫反射光電傳感器、對射型傳感器、壓力傳感器等組成。2.4.1鋁合金工作臺工作臺鋁型材搭建,外形規整美觀。主要技術參數:1)外形尺寸:≥600×910×850mm;2)底部形態:水平調節支撐型腳輪;2.4.2六自由度工業機器人主要技術參數:1)結構形式:6-DOF串聯;2)負載能力:≥3kg;3)重復定位精度:≤±0.02mm;4)手腕允許扭矩:J4軸≥4.45N?m;J5軸≥4.45N?m;J6軸≥2.2N?m;5)手腕允許慣性力矩:J4軸≥0.27kg.㎡;J5軸≥0.27kg.㎡;J6軸≥0.03kg.㎡;6)最大單軸速度:1軸≥400°/sec;2軸≥300°/sec;3軸≥520°/sec;4軸≥500°/sec;5軸≥530°/sec;6軸≥840°/sec;7)各軸運動范圍:1軸≥±170°;2軸≥+85°/-135°;3軸≥+185°/-65°;4軸≥±190°;5軸≥±130°;6軸≥±360°;8)最大臂展:≥593mm;9)操作方式示教再現/編程;10)機器人控制系統:機器人嵌入式控制系統控制,配置高性能機器人運動控制器,示教盒編程控制。機器人采用CP088/X控制器,包含電源輸入接口、USB接口、圖形界面接口、診斷信息顯示、以太網接口、CAN總線接口,以及4個數字量I/O模塊(DM)接口、CF存儲卡;通信方式:ModbusTCP;驅動器:6軸伺服驅動器,絕對值伺服系統,支持EtherCAT通信。2.4.3智能相機視覺系統2.4.3.1智能3D相機安裝在工業機器人末端。智能3D相機主要技術參數:工作距離:≥300~600mm;近端視場:≥200×130mm@0.3m;遠端視場:≥420×250mm@0.3m;分辨率:≥1280×1024;像素數:1.3MP;點距(XY方向):≥0.2mm@0.3m;標定精度:0.05mm@0.3mm;3D采集時間:0.4~0.8s;基線長度:65mm;外形尺寸(長×寬×高):≥122×57×86mm;重量:0.5kg。2.4.3.2、智能3D視覺系統配套軟件要求:智能3D視覺系統采用先進的深度學習等算法,可處理多種復雜情況。高精度全自動化標定,快速準確定位物體,可處理多種復雜情況。1)采用先進的深度學習等算法,可處理多種復雜情況;2)支持具有各種圖案(包括沒有圖案)的物體,可應對條碼、運單、膠帶等各種情況;3)物體可散亂堆放也可緊密堆疊;4)通用性強,少量樣本即可完成訓練;5)支持一定程度反光、暗色(純黑色)的貨品;6)高精度全自動化標定;7)快速準確定位物體;8)完全開放式的后臺,支持用戶進行定制化算法開發并獨立部署多個典型應用;9)完全無需寫代碼的智能編程環境,用戶可獨立部署多個典型應用;10)完全可視化的界面,一鍵仿真機器人運動;11)用戶僅需簡單培訓即可操作機器人,極大降低機器人使用門檻;12)內置邏輯檢查、碰撞避免、抓取規劃等先進算法,程序簡潔、智能,同時保證機器人的穩定性;13)可適配國內外多種主流品牌機器人。2.4.3.3、智能3D視覺和機器人規劃軟件參數要求:1)相機支持2D&3D圖像同時顯示,可同時調節2D&3D參數,3D圖像為彩色3D點云;內含虛擬相機,可在無相機時加載保存的相機原始數據;內含自動曝光助手,可自動根據環境光調節曝光。2)視覺模塊(a)內含拆碼垛、金屬件上料等標準視覺工程,可一鍵導入;(b)支持具有各種圖案(包括沒有圖案)的物體,可應對條碼、運單、膠帶等各種情況;(c)物體可散亂堆放也可緊密堆疊;(d)通用性強,少量樣本即可完成訓練;(e)支持一定程度反光、暗色(純黑色)的貨品;(f)采用先進的深度學習等算法,模塊化拖拽編程Step,每個模塊由數據流輸入、數據流輸出、控制流輸入和控制流輸出組成;(g)可支持單個步驟和組合步驟兩種形式編程;(h)內含操作日志,可一鍵還原某一時間點的操作;(i)支持真實相機和虛擬相機切換;(j)可實現一鍵自動化外參標定,并具備標定結果檢查功能;(k)支持拖拽和示教兩種抓取點獲取方式;(l)快速準確定位物體;(m)完全開放式的后臺,支持用戶進行定制化算法開發并獨立部署多個典型應用。3)深度學習模塊(a)深度學習工具,可自行采集數據、標注、學習、訓練3D模型;(b)可導入Vision輔助視覺工程搭建。4)機器人規劃編程模塊(a)完全無需寫代碼的智能編程環境,用戶可獨立部署多個典型應用;(b)完全可視化的界面,一鍵仿真機器人運動;(c)用戶僅需簡單培訓即可操作機器人,極大降低機器人使用門檻;(d)內置邏輯檢查、碰撞避免、抓取規劃等先進算法,程序簡潔、智能,同時保證機器人的穩定性;(e)可適配國內外多種主流品牌機器人。2.4.4、包裝盒定位臺包裝盒定位臺由鋁板搭建而成,平臺上安裝雙軸氣缸及漫反射光電傳感器。外形尺寸(長×寬×高):≥235×225×200mm。雙軸氣缸主要技術參數:1)缸徑:10mm;2)行程:≥30mm;2.4.5、包裝盒蓋定位臺包裝盒蓋定位臺由鋁板搭建而成,平臺上安裝對射型傳感器。外形尺寸(長×寬×高):≥235×140×170mm。2.4.6、標簽剝離機構主要技術參數:1)剝離速度:≥1-10英寸/s;2)標簽高度:≥4-300mm;3)標簽寬度:≥5-108mm;4)紙筒內徑:25/50mm以上;5)標簽直徑:300mm以下;2.4.7、PLC電氣控制系統主要技術參數:1)物理尺寸:≥130×100×75mm;2)工作存儲器:≥125KB;3)裝載存儲器:≥4MB;4)保持性存儲器:≥10KB;5)數字量:14DI/10DO;6)模擬量:2AI/2AO;7)位存儲器(M區):8192字節;8)高速計數器:≥6路;9)脈沖輸出:≥4路;10)以太網端口數:≥2個;11)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;12)數據傳輸率:10/100Mb/s;13)布爾運算執行速度:0.08μs/指令;14)移動字執行速度:1.7μs/指令;15)實數數學運算執行速度:2.3μs指令

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