LG-X101C型 1+X考证工业机器人操作与运维工作站_1+X考证工业机器人操作与运维工作站

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LG-X101C型 1+X考证工业机器人操作与运维工作站

品牌：理工伟业咨询电话：010-82827827 82827835

一、实训室设备介绍

工业机器人应用编程基础操作平台采用模块化设计，灵活组合，可进行工业机器人应用编程初级和智能制造生产管理与控制初级的实训考核与技能鉴定。系统融入工业机器人技术、机械传动技术、电子电工技术、多种作业技术、智能传感技术、可编程控制技术、机器视觉技术、计算机技术、串口通信技术、以太网通讯技术、离线编程仿真技术等先进制造技术，涵盖工业机器人、机械设计、电气自动化、智能传感、智能制造等多门学科的专业知识。

1、实训系统总体要求

项目	指标
设备名称	1+X考证工业机器人操作与运维工作站
占地面积	2340×1200mm
电源与功率	AC220V 2.0kW

设备承接工业机器人应用编程初级的教学实训和职业技能考核。通过初级、中级实训项目的学习，强化机器人编程的技巧。结合以太网通信、机器人视觉等智能制造关键技术，进一步学习掌握机器人在智能制造中的应用。
工业机器人运维教学考证实训室以实现技能培训和技能鉴定为建设目标，主要由主体设备与必要的实现考核、监控、存储、显示、服务等功能的配套设施组成。具体设备清单如下：
2、设备清单

序号	名称	单位	数量	备注
1	1+X考证工业机器人操作与运维工作站	套	6
2	教学资源	套	1
3	备品备件与装调工具	套	1
4	设备安装服务	套	1

3、模块配置清单

序号	单元名称	单位	数量	备注
1	工业机器人	套	1	标配（IRB 120）
2	标准实训台	套	1	实训模块
3	快换工具模块	套	1
4	平面绘图模块	套	1
5	搬运模块	套	1
6	码垛模块	套	1
7	装配模块	套	1
8	外围控制器套件	套	1
9	计算机与桌椅	套	1
10	无油静音气泵	套	1
11	离线编程仿真软件	套	1

二、主要模块介绍

1、ABB IRB 120工业机器人
由工业机器人、机器人底座、机器人控制柜和示教盒、控制柜放置架等组成。
2、标准实训台
标准实训台高度880mm，由铝型材搭建而成，前后可视化开关门，两侧和底部钣金封板，可为机器人、示教器、功能模块的安装提供标准的安装接口，保证稳定牢固。实训台预留有标准气源和电气接口安装位置，根据模块的使用情况进行功能的扩展。实训台同时为工业机器人、功能模块、功能套件提供稳定的电源，平台上可牢固安装多种功能模块。
标准实训台技术参数

序号	项目	规格
1	桌面尺寸	1300×1200×880 mm
2	模块固定板	10个
3	电气接口容量	3组
4	应用形式	实训模块可任意组合放置，可固定

3、快换工具模块
主要由固定底板、快换支架、检测传感器、快换盘等组成。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。快换工具放置在带有定位和检测功能工具支架上。
快换工具：机器人末端工具包括单吸盘工具、电机手爪工具、关节手爪工具、无源工具、激光笔工具。
快换工具模块技术参数

序号	名称	项目	规格
1	快换支架	支架外形尺寸	300×300×180mm
2		底座尺寸	300×300×8mm
3		容量	4
4		安装方式	适配标准实训台定位安装
5	快换盘	材质	本体材质铝合金，紧锁机构合金钢
6		承重	3kg
7		允许力矩	20N·m
8		工作压力	0.3-1MPa
9		重量	0.5kg
10	单吸盘工具	吸盘盘径	20mm
11		吸附力	10N
12		配件	配真空发生器和电磁阀
13	电机手爪工具	气缸缸径	12mm
14		行程	24mm
15	关节手爪工具	气缸缸径	12mm
16		行程	24mm
17	无源工具	工具类型	绘图笔，金属笔，模拟焊枪
18	激光笔工具	颜色	红
19		激光类型	点激光

4、平面绘图模块
模块主要由固定底板、平面绘图板、支架、不锈钢拉手等组成。通过操作机器人利用绘图笔工具在绘图纸上进行绘图作业,可以掌握机器人基本的点示教、直线、曲线运动方法。
平面绘图模块技术参数

序号	项目	规格
1	平面绘图模块尺寸	300×300mm；高度40-200mm多挡可变
2	安装形式	适配标准实训台定位安装
3	图样张数	10张
4	平面绘图板尺寸	250×245×6mm

5、搬运模块
搬运模块主要由固定底板、不锈钢拉手等组成。电机套件各零件对应放在固定底板定位槽内，工业机器人通过选择对应工具，实现不同形状物料的搬运。模块满足平面，阵列，指定编号位置的搬运要求。模块使用方法多样，教学资源包中的的实训项目提供部分典型应用，用户亦可自主进行应用拓展。
搬运模块技术参数

序号	项目	规格
1	外形尺寸	300×300×40mm
2	安装形式	适配标准实训台定位安装
3	可容纳零件个数	18个
4	排列形式	3行6列

6、码垛模块
（1）码垛模块主要由码垛固定底板、不锈钢拉手等组成。
（2）工业机器人通过吸盘工具按要求拾取码垛套件进行码垛任务，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。
（3）根据要求码垛套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套件进行码垛任务；码垛套件有长方形和正方形两种，操作者可根据需要选择摆放；可根据需要自由组合码垛出多种形状。
（4）可与棋盘模块配套实现机器人码垛解垛。码垛解垛方式多样，模块使用方法多样，教学资源包中的的实训项目提供部分典型应用，用户亦可自主进行应用拓展。
（5）码垛模块技术参数

序号	项目	规格
1	外形尺寸	300×300×40mm
2	安装形式	适配标准实训台定位安装
3	零件容量	矩形工件10个，方形工件10个，可混装

7、装配模块
（1）由气动夹紧机构、固定底板、不锈钢拉手等组成。
可用于部分功能套件的固定和工作对象的固定，工业机器人按照实训要求可对不同套件进行安装，训练对工业机器人精确定位使用的学习。模块适配标准电气接口套件，工业机器人通过数字量对气动夹紧机构进行控制和监控。
（2）模块使用方法多样，教学资源包中的的实训项目提供部分典型应用，用户亦可自主进行应用拓展。
（3）装配模块技术参数

序号	项目	规格
1	模块外形尺寸	300×150×53mm
2	安装形式	适配标准实训台定位安装
3	双轴气缸行程	50mm
4	V型块固定夹持范围	φ30mm～φ65mm

8、外围控制器套件
（1）系统采用西门子S7-1200 PLC及西门子TP700人机界面。控制器采用模块化、紧凑型设计,可扩展性强，具有标准工业通信接口以及丰富的集成功能，广泛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，以及小型运动控制系统、过程控制系统等高级应用功能，是完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。
（2）西门子TP700人机界面是为实现高性能可视化应用而设计的，具备舒适性、多功能和多集成接口的特点。人机界面不锈钢前端面板，IP65防护等级，可应用于复杂恶劣的工作环境。
（3）PLC技术参数

序号	项目	规格参数
1	CPU	CPU 1215C DC/DC/DC
2	物理尺寸	130×100×75mm
3	工作存储器	125KB
4	装载存储器	4MB
5	保持性存储器	10KB
6	数字量	14DI/10DO
7	模拟量	2AI/2AO
8	位存储器（M区）	8192字节
9	高速计数器	6路
10	脉冲输出	4路
11	以太网端口数	2个
12	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
13	数据传输率	10/100Mb/s
14	布尔运算执行速度	0.08μs/指令
15	移动字执行速度	1.7μs/指令
16	实数数学运算执行速度	2.3μs 指令

（4）人机界面技术参数

序号	项目	规格
1	显示	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
7	Interfaces	1个PROFINET接口（2个端口，带集成开关）
8	防护等级	IP 65 (前面板，如果已安装) 后面板IP20

9、计算机和桌椅
（1）计算机及桌椅与系统配套，电脑桌采用折叠方式，主要由高密度中纤板及优质五金等组成，承受力强且不易变形。
（2）计算机与桌椅技术参数

序号	项目	规格参数
1	CPU	I7-7700
2	显示器尺寸	19.5英寸
3	内存	8GB
4	硬盘	1TB
5	电脑桌尺寸（长×宽×高）	700×600×750mm
6	配套方凳尺寸（长×宽×高）	340×240×420mm

10、无油静音气泵：1套；
系统采用无油静音气泵，排量大，噪音低；流量:0.045m³/min；压力:0.6MPa
11、离线编程仿真软件
（1）软件介绍
工业机器人离线编程仿真软件HBRoboDK是领先的工业机器人虚拟仿真及离线编程软件。软件具有丰富的工业机器人模型库以及工业机器人应用仿真案例。用户可以根据项目需求，快速构建机器人应用工作站虚拟场景，进行工作站布局规划、机器人及周边设备选型、机器人应用仿真、节拍测算、工艺分析、方案验证、方案优化改进和方案展示等工作，且可以生成机器人离线程序，指导现场工程师进行机器人程序的编程及调试。
汇博机器人公司以HBRoboDK为核心，面向工业机器人虚拟仿真及离线编程教学方向，结合实际工业应用案例，将大量真实的工业机器人应用案例及智能制造应用案例转化为软件教学资源，包含机器人搬运、码垛、打磨、焊接、喷涂、雕刻等机器人应用案例，学生不仅可以掌握工业机器人的操作、编程与调试，而且可以熟悉工业机器人典型应用的组成、工艺、工作流程和关键技术，并掌握工业机器人典型应用的方案设计、布局优化、虚拟仿真及离线编程等知识。
（2）软件特色
1）支持国内外多种机器人品牌：支持国内外大多数机器人品牌的机器人模型，包括汇博机器人、埃夫特、ABB、KUKA、FANUC、安川、UR、柯马等。支持串联机器人、DELTA、SCARA、直角坐标等不同类型的机器人模型，也支持机器人外部轴，包括直线滑轨和旋转变位机。并且支持根据自定义的机器人参数创建相应的机器人模型。
2）支持多种格式CAD模型：支持多种格式的CAD模型，可导入扩展名为step、igs、stl、3ds、wrml等格式的CAD模型，来构建机器人应用工作站。
3）支持多种运动机构：具有丰富的运动机构模型库，如数控加工中心、AGV、仓库码垛机、传送带等机构，同时也支持用户根据三维模型创建相应的运动机构。
4）机器人多种编程模式：支持机器人多种编程模式，包括机器人手持工具和机器人手持工件等，为工业机器人及智能制造生产线仿真提供更多的可选性。
5）丰富的轨迹调整优化工具包：提供丰富的轨迹调整优化工具包，如碰撞检测、机器人可达性检测、机器人奇异位置检测、节拍估算、轨迹自动调整优化等功能。
6）机器人离线编程定制化：支持机器人上下料、机器人打磨、机器人焊接、机器人雕刻、机器人3D打印等应用的离线编程。支持国内外大多数机器人品牌的离线编程，能够直接生成该品牌的机器人离线程序。同时也支持用户定制机器人品牌的后处理程序，实现机器人离线编程的定制化。
7）支持基于Python的RoboDK API的编程：提供强大的基于Python的RoboDK API功能，支持基于Python的RoboDK API的仿真编程，可完成机器人复杂应用的仿真编程，且可以实现HBRoboDK软件功能的定制化开发。
8）具有多种机器人品牌的虚拟示教器：具有ABB、KUKA、FANUC和安川机器人品牌的虚拟示教器，支持和实际机器人品牌一致的操作与编程，可以让学生在虚拟环境中学习真实机器人品牌的操作与编程。
9）具有丰富的机器人应用仿真案例：具有丰富的机器人应用仿真案例以及智能制造应用仿真案例，包括机器人搬运、码垛、打磨、焊接、雕刻、喷涂等机器人应用的仿真案例。
（3）软件技术参数
软件技术参数

序号	技术参数
1	正版软件，独家授权，免费升级，可提供持续的中文技术支持服务。
2	软件配套教学实训所需的具有自主知识产权的课程教材，国家级出版社出版。
3	仿真系统支持埃夫特、ABB、KUKA，FANUC、安川、史陶比尔、UR等多种机器人，提供250种以上的各品牌机器人模型。
4	具有离线编程功能，能够直接生成包括但不限于汇博、埃夫特、ABB、KUKA，FANUC、安川、史陶比尔、UR等30种品牌机器人的代码。
5	支持关节型机器人、Delta、SCARA、直角坐标等不同构型机器人。
6	支持多种格式的三维CAD模型，可导入扩展名为step、igs、stl等格式。
7	具有可以根据机器人D-H参数，创建6轴、7轴串联机器人模型的功能。
8	支持工件校准功能，能够根据真实情况与理论模型的参数误差自动调整轨迹参数。
9	轨迹生成可基于CAD数据，简化轨迹生成过程，提高精度，可利用实体模型、曲面或曲线直接生成运动轨迹。
10	包含丰富的轨迹调整优化工具包，如碰撞检查、工业机器人可达性、姿态奇异点、轴超限、节拍估算、轨迹自动调整优化等功能。
11	包含丰富的工艺应用工具包，必须包含但不限于打磨、喷涂、铣削、焊接等。可以自由设计定义工具及其坐标信息，实际工件与模型工件的坐标校准确保轨迹精度，码垛工艺包模拟真实物料抓取摆放过程，支持APT Source和NC格式G代码的导入并自动转化为工业机器人运动轨迹等功能。
12	提供工业机器人虚拟教学模块，如虚拟示教器、机器人部件装配、自动生成仿真运动视频。可以生成基于html播放的视频和基于pdf的3维可操作文件。
13	提供强大的Python API功能支持，集成所有离线编程软件的离线编程功能，并允许开展大量机器人机构的自动化应用。可进行仿真和应用于程序机器人取放物体和应用于复杂的多机器人同步运动等。
14	支持机器人精度标定功能，可以支持激光跟踪仪标定和立体相机标定。
15	支持多机器人同步运动仿真，至少能够实现3个机器人的同步运动。
16	具有机器人外部轴运动，能够实现7、8轴的离线编程功能。
17	具有整个工厂自动化生产线仿真功能，可包含码垛机、3种以上类型机器人、流水线等。
18	具有ABB、KUKA、FANUC、安川等机器人品牌的虚拟示教器示教功能，能够通过虚拟示教器实现对机器人的手动操作以及程序代码的编辑和运行。 1）手动操作中包含机器人的关节坐标系、线性坐标系、以及工具坐标系下的手动控制运动； 2）机器人数据虚拟示教器上的实时显示； 3）虚拟示教器上能够完全按照真实示教器操作方式进行程序的插入、编辑、修改以及程序文件的保存和打开； 4）虚拟示教器程序的再现执行，驱动HBRoboDK机器人按照程序运动。
19	集成无动力关节臂示教功能。 1）具有485通讯和TCP/IP通讯两种接口形式，能够采集无动力关节臂示教轨迹； 2）能够生成包括但不限于汇博、埃夫特、ABB、KUKA，FANUC、安川、史陶比尔、UR等多种品牌机器人的代码的功能。
20	支持基于Python、C#等高级语言的API的扩展编程。

12、教学资源
（1）工业机器人应用编程职业技能等级证书初级课程（十三五规划教材）
课程目标：熟悉工业机器人系统基本构成；选取给定坐标系；熟练使用工业机器人基本指令对工业机器人进行编程；对系统进行基本维护。
课程内容：实训项目7个、PPT 14个、视频14个、试题5套，高教社配套教材40本、仿真源文件。
（2）工业机器人应用编程职业技能等级证书中级课程（十三五规划教材）
课程目标：掌握工业机器人基本原理和系统构成；建立工业机器人坐标系；设定工业机器人相关参数；能够对工业机器人、气动、液压等外围设备进行控制；按照简单工艺要求编写工业机器人系统程序；对工业机器人进行标定和测试；对工业机器人常见故障进行识别和排除。
课程内容：实训项目7个、PPT 14个、视频14个、试题5套，高教社配套教材40本、仿真源文件。
（3）工业机器人应用编程通用型教学参考资源包（供老师使用）
3.1《工业机器人拆装与调试》纸质版1本：内容至少包含工业机器人基础知识、工业机器人机械本体的拆装与检测、工业机器人电气原理、工业机器人控制系统、工业机器人电气系统的装配与调试、基本运动任务调试等；
3.2《工业机器人操作与系统应用（ABB IRB 120）》纸质版1本：内容至少包含工业机器人多功能平台基础认知、工业机器人基础认知、循迹模块编程与操作、绘图模块编程与操作、装配模块编程与操作、码垛模块编程与操作、搬运模块编程与操作、实训平台的按照、通讯模块的使用、工艺模块的应用、智能相机应用、机器人视觉应用等；
3.3《工业机器人操作与系统应用（ABB IRB 1410）》纸质版1本：内容至少包含工业机器人多功能平台基础认知、工业机器人基础认知、循迹模块编程与操作、绘图模块编程与操作、装配模块编程与操作、码垛模块编程与操作、搬运模块编程与操作、实训平台的按照、通讯模块的使用、工艺模块的应用、智能相机应用、机器人视觉应用等；
3.4《工业机器人操作与应用》纸质版1本：内容至少包含安全规程、机器人电控系统的总体介绍、机器人示教盒界面简介、坐标系、开关机步骤、常用指令详解、常用功能、任务等；
3.5《模块化作业型教学机器人教学大纲》纸质版1本：内容至少包含课程性质和任务、培养目标及培养规格、课程开设的基本理念、课程内容与要求、课程内容分解、课程课时分配与权重、课程考核评价、课程教学组员、课程教学建议等；
3.6《机电一体化技术实训项目单》纸质版1本：内容至少包含5个实训项目单；
3.7《虚拟原理半实物仿真系统》纸质版1本：内容至少包含机电一体化建模、仿真和控制实验系统介绍、基于20-sim的并联机器人Tripod平台的半实物仿真系统简介、基于20-sim的并联机器人Tripod模型设计、并联机器人运动学分析等；
3.8《模块化工业机器人控制与实现》纸质版1本：
3.9《工业机器人使用与维护》纸质版1本：内容至少包含机器人安装、手动操作、编程运行、程序设计、特殊功能、机器人维护等；
3.10《工业机器人工作原理》纸质版1本：内容至少包含机器人系统概述、刚体额转动和旋转变换、刚体的运动学与力学基础、轨迹规划、
3.11《工业机器人关键零部件》纸质版1本：内容至少包含创建设备组态，掌握硬件配置、MCGS与S7-1200通讯配置、气缸控制与触摸屏报警、S7-1200控制三色灯、通过工艺对象定位控制伺服电机、通过模拟量和IO信号控制变频电机转速、模拟马桶修配、ModbusTCP通讯测试及组网等；
3.12《工业机器人系统集成技术》纸质版1本：内容至少包含系统集成设计概述、末端执行器设计、机器人视觉、焊接机器人、喷涂机器人、打磨机器人等；
3.13《工业机器人运动控制入门》纸质版1本：内容至少包含控制器、驱动器、传感器、减速器与传动机构、内外部通信、机电气接口等内容；机器人使用说明书、机器人实验指导书、机器人装配说明书；
3.14《C10系列机器人编程手册》纸质版1本：内容至少包含基本安全防护措施、示教器硬件、示教器界面、指令详解、常用功能、
3.15《机器人电器维护手册》纸质版1本：内容至少包含安全注意事项、机器人电控系统、错误诊断、故障处理、检修等；
3.16《生产实践培训教程》（上下两册）纸质版1本；
3.17《工业机器人技术基础》纸质版1本：内容至少包含机器人的定义组成分类、机器人基本概念、关键参数、机器人基础理论、机器人关键功能部件、机器人典型传动机构与本体结构、机器人电气控制基本概念、工业机器人控制系统结构、工业网络通信技术、人机界面及其组态、机器人控制系统设计等。
13、备品备件及装调工具
根据实训时需要，配置常用备品备件及装调工具1套，主要包括工具箱、内六角扳手、活扳手、螺丝刀、调速阀、管接头、气管、定位销等。
备品备件与装调工具配置清单

序号	名称	单位	数量	备注
1	工具箱	件	1
2	内六角扳手	套	1
3	活扳手	个	1	6寸
4	螺丝刀	套	1	一字&十字
5	调速阀	套	2	PSL4-M5
6	管接头(直角外螺纹)	套	2	PL4-01
7	气管	米	2	φ4mm
8	定位销	个	5	POM/白色

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