一、功能簡介

LG-RCZ01A型 工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置是依據(jù)人社部頒布的國家新職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員》開發(fā)的實(shí)操培訓(xùn)考核設(shè)備，適用于《工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員》中、高、技師、高級技師四個(gè)等級的實(shí)操培訓(xùn)考核，以工業(yè)機(jī)器人運(yùn)維為核心，由工業(yè)機(jī)器人（機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、機(jī)器人伺服驅(qū)動器、示教器）、工業(yè)機(jī)器人底座、操作臺、控制系統(tǒng)安裝平臺、可編程控制器、人機(jī)交互系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、視覺檢測模塊、伺服變位模塊、裝配模塊、軌跡模塊、搬運(yùn)模塊、立體倉儲模塊、快換工具模塊、供氣系統(tǒng)、編程工作站、外圍控制套件、配套工具等組成。融合了機(jī)械裝調(diào)、電氣接線、伺服、氣壓驅(qū)動、機(jī)器人控制、PLC控制、人機(jī)交互、機(jī)器視覺、離線仿真、虛擬調(diào)試等應(yīng)用技術(shù)。系統(tǒng)中機(jī)器人本體適合多次拆裝，可拆裝到螺釘級，拆裝過程鎖緊力矩和張緊力能精確測量和控制；控制系統(tǒng)安裝平臺采用開放式設(shè)計(jì)，適合電氣接線、調(diào)試及維修。配套豐富的教學(xué)資源，滿足實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、技能評價(jià)和競賽訓(xùn)練。

圖1 整體設(shè)備參考圖片

二、設(shè)備組成

LG-RCZ01A型 工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置由工業(yè)機(jī)器人（機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、機(jī)器人伺服驅(qū)動器、示教器）、工業(yè)機(jī)器人底座、操作臺、控制系統(tǒng)安裝平臺、可編程控制器、人機(jī)交互系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、視覺檢測模塊、伺服變位模塊、裝配模塊、軌跡模塊、搬運(yùn)模塊、立體倉儲模塊、快換工具模塊、供氣系統(tǒng)、編程工作站、外圍控制套件、配套工具等組成。

三、機(jī)器人離線編程教學(xué)軟件：

（1）仿真系統(tǒng)支持ABB、KUKA，F(xiàn)anuc、安川、新松、埃夫特、廣州數(shù)控、熊貓、斯陶比爾、UR（優(yōu)傲）、傲博等多種機(jī)器人，提供50種以上的各品牌機(jī)器人模型和大量生產(chǎn)線組件庫；
（2）支持多種格式的三維CAD模型，可導(dǎo)入擴(kuò)展名為step、igs、stl等格式；
（3）可通過導(dǎo)入CAD模型快速生成運(yùn)動組件，并對組件特征樹進(jìn)行操作和修改;
（4）支持關(guān)節(jié)型機(jī)器人、Delta（空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)器人）、SCARA（平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人）、直角坐標(biāo)等各種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人；
（5）允許通過專用的模板和程序語言定制各種機(jī)器人和自動化工具的運(yùn)動控制。算法支持包含3-5軸的通用機(jī)床、3-6個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的串聯(lián)，并聯(lián)，雙臂，AGV小車，等機(jī)器人及生產(chǎn)線上對應(yīng)的工裝夾具，傳送帶，變位機(jī)，導(dǎo)軌等輔助設(shè)備；
（6）提供工業(yè)機(jī)器人虛擬教學(xué)模塊，能夠通過虛擬示教器對機(jī)器人的手動操作以及程序代碼的自動運(yùn)行，也能直連客戶指定的實(shí)際示教器；
（7）提供強(qiáng)大的API功能支持，允許開展大量機(jī)器人機(jī)構(gòu)的自動化應(yīng)用。可進(jìn)行仿真和應(yīng)用于程序機(jī)器人取放物體和應(yīng)用于復(fù)雜的多機(jī)器人同步運(yùn)動等；
（8）包含豐富的軌跡調(diào)整優(yōu)化工具包，如碰撞檢查、工業(yè)機(jī)器人可達(dá)性、姿態(tài)奇異點(diǎn)、軸超限等；
（9）支持多機(jī)器人同步運(yùn)動仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)5個(gè)及以上機(jī)器人與外部軸的同步 ? 運(yùn)動；
（10）具有自動化生產(chǎn)線仿真功能，包含碼垛機(jī)、AGV小車、串聯(lián)機(jī)器人在內(nèi)的功能模塊；
（11）真實(shí)的模擬效果（如焊接火花效果、噴漆上色效果、雕刻效果）；
（12）提供多視角的觀察，并可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動視角鏡頭追蹤；
（13）支持虛擬傳感器的建模與仿真，支持視覺，激光距離，力傳感等傳感器的仿真，效果接近真實(shí)傳感器的效果；
（14）場景中的物理實(shí)體具有真實(shí)世界中的物體的物理效果，可以進(jìn)行碰撞檢測并具備剛體運(yùn)動的效果，具備設(shè)置重力，摩擦系數(shù)等參數(shù)能力，并能根據(jù)這些參數(shù)模擬物體的真實(shí)運(yùn)動效果，用戶可以按照真實(shí)世界中的邏輯對場景進(jìn)行建模，減少了建模的復(fù)雜性。
（15）具有離線編程功能，支持ABB，三菱，F(xiàn)anuc，安川，川崎等品牌機(jī)器人的代碼；
（16）可生成仿真運(yùn)動視頻（AVI或者M(jìn)p4格式）并導(dǎo)出。

四、工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與維修仿真系統(tǒng)

1、三維模型比例、數(shù)量、造型、搭接關(guān)系與真實(shí)機(jī)器人一致，且建設(shè)貼圖高模，滿足實(shí)際工業(yè)機(jī)器人拆裝工藝，利用專業(yè)工具，分步驟解決拆裝問題。
★2、底座部分零件內(nèi)容不少于25個(gè)，投標(biāo)時(shí)提供清單。
★3、上下臂部分零件不少于40個(gè)，投標(biāo)時(shí)提供清單。
★4、手腕部分零件內(nèi)容不少于35個(gè)，投標(biāo)時(shí)提供清單。
★5、控制柜部分零件內(nèi)容不少于15個(gè)，投標(biāo)時(shí)提供清單。
6、包括工業(yè)機(jī)器人底座、下臂組件、上下臂組件連接部分、上臂、手腕、工業(yè)機(jī)器人整體和工業(yè)機(jī)器人控制柜的拆裝7個(gè)單元內(nèi)容；
7、每個(gè)單元包括自動拆卸，手動拆卸，拆卸考核、自動安裝、手動安裝、安裝考核6個(gè)模塊；
8、自動安裝拆卸過程采用3D自由視角可自由旋轉(zhuǎn)縮放查看，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前拆裝進(jìn)度，根據(jù)需要進(jìn)行進(jìn)度調(diào)節(jié)，進(jìn)度條中標(biāo)記拆裝過程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行快速的動畫定位；
9、手動安裝拆卸過程可自由旋轉(zhuǎn)縮放查看，界面左側(cè)顯示操作當(dāng)前組件的全部操作步驟，按照提示反復(fù)訓(xùn)練，提供操作錯(cuò)誤提醒，系統(tǒng)能夠自動記錄用戶的操作過程，并對操作數(shù)據(jù)進(jìn)行分析給出評價(jià)；
10、拆裝考核界面菜單中顯示分?jǐn)?shù)，按照錯(cuò)誤減分法，滿分100逐漸扣除錯(cuò)誤操作的分?jǐn)?shù)，并與拆裝進(jìn)度權(quán)重相乘得到最終得分；
11、安裝拆卸過程根據(jù)顏色區(qū)分步驟列表中的已完成、當(dāng)前與未完成的步驟，根據(jù)需要可點(diǎn)擊列表中的某一步進(jìn)行跳步驟操作練習(xí)，實(shí)現(xiàn)快速鎖定某一步驟的針對性學(xué)習(xí)；
12、安裝拆卸過程界面上方配有當(dāng)前操作的步驟提示，配有當(dāng)前組件拆裝過程中所需的全部工具庫，按照操作提示將工具庫中的零件與工具跟隨鼠標(biāo)拖拽出來進(jìn)行安裝與拆卸；
13、安裝拆卸過程當(dāng)位置合理正確時(shí)觸發(fā)高亮顯示松開鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)當(dāng)前步驟操作，界面下方配有幫助模式與練習(xí)模式切換按鈕，實(shí)現(xiàn)零件的預(yù)放位置是否發(fā)光顯示，視角是否自動切換至放置零件的最佳位置，實(shí)現(xiàn)自主練習(xí)功能，同時(shí)配有重新開始按鈕可隨時(shí)重新開始練習(xí)；
14、安裝拆卸考核過程采用3D自由視角可自由旋轉(zhuǎn)縮放查看，界面上方顯示當(dāng)前分?jǐn)?shù)與當(dāng)前操作執(zhí)行的時(shí)間，界面右側(cè)配有當(dāng)前組件拆裝過程中所需的全部工具庫，工具庫中的零部件、工具排列顯示必須是隨機(jī)的，從而杜絕學(xué)生在沒有掌握拆裝工藝的情況下，通過考核，界面下方顯示當(dāng)前組件操作的進(jìn)度，配有提交按鈕可隨機(jī)將當(dāng)前成績與所用時(shí)間提交；
15、拆裝考核可記錄有效操作過程，還包含考核時(shí)間、完成度、錯(cuò)誤的操作次數(shù)和綜合成績等信息。
16、工業(yè)機(jī)器人底座組件的拆裝，提供VK蓋、底座、電纜導(dǎo)向裝置、底座蓋、碼盤電池組、EIB電路板、電路板平板、電機(jī)線纜接口、電路板平板支撐桿、擺動殼、擺動平板電纜支架、電纜固定架、電纜支架固定板、擺動平板、軸1電機(jī)及齒輪箱、軸2電機(jī)及齒輪箱；
17、工業(yè)機(jī)器人下臂組件的拆裝，提供皮帶輪、軸3電機(jī)蓋、軸3電機(jī)、軸3齒輪箱、固定螺母；
18、上下臂組件連接部分的拆裝，提供下臂組件、上臂組件、軸3同步帶、下臂側(cè)支座、軸3電纜保護(hù)蓋、下臂側(cè)支座電纜支架、上臂電纜支架、下臂殼、殼蓋；
19、上臂組件的拆裝，提供殼內(nèi)蓋、連接軸承、外軸承組件、鋼輪與柔輪、軸4電機(jī)、上臂電纜支架、弧形軸蓋、電纜保護(hù)器；
20、手腕組件的拆裝，提供軸4過渡板、手腕殼、線纜固定支架、膠圈、油封墊片、油封、軸5減速器、腕端、皮帶輪、軸6電機(jī)、波發(fā)生器、法蘭、連接器制作、連接器蓋、傾斜蓋、扎帶固定鋼片、軸5電機(jī)、手腕殼、軸6線纜連接、線纜夾具、同步帶、手腕側(cè)蓋；
21、工業(yè)機(jī)器人整體拆裝，提供底座、下臂、上下臂鏈接部分、上臂及手腕全部零件；
22、工業(yè)機(jī)器人對密封性要求極高，要求拆裝過程中按照密封工藝增加抹布抹灰，螺栓涂密封膠，裝配時(shí)提供預(yù)擰緊，再校緊全部過程；
23、工業(yè)機(jī)器人控制柜的拆裝，提供米字型扳手、主板、軸計(jì)算機(jī)、備用能源組、配電板、過濾器、安全臺、中間層架、系統(tǒng)電源、驅(qū)動裝置、風(fēng)扇、泄流器、風(fēng)扇罩、左右側(cè)蓋、頂蓋；
24、按照ABB控制柜標(biāo)準(zhǔn)提供電氣元件的裝配、連線、利用專業(yè)工具解決專業(yè)問題；
25、拆裝工具包含：活口扳手、螺絲刀、軸承拉馬器、內(nèi)六角扳手等。

五、配套資料

1、工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)操作說明書。
2、工業(yè)機(jī)器人課程資源
(1)工業(yè)機(jī)器人的概述：工業(yè)機(jī)器人的定義、發(fā)展與應(yīng)用、基本組成及技術(shù)參數(shù)、工業(yè)機(jī)器人的分類；
(2)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人的1軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的2軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的3軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的4軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的5軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的6軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)身結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的行走結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動裝置和傳動單元；
(3)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)：工業(yè)機(jī)器人的連桿參數(shù)和齊次坐標(biāo)變換矩陣。
(4)工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人控制裝置、工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動裝置、工業(yè)機(jī)器人檢測裝置；
(5)工業(yè)機(jī)器人的編程：工業(yè)機(jī)器人的編程方式、工業(yè)機(jī)器人的示教編程、工業(yè)機(jī)器人的編程語言、工業(yè)機(jī)器人的語言系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能、常用工業(yè)機(jī)器人編程語言、工業(yè)機(jī)器人的離線編程、工業(yè)機(jī)器人的離線編程仿真軟件及編程示例；
(6)工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用：焊接機(jī)器人的應(yīng)用、搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用、碼垛機(jī)器人的應(yīng)用、涂裝機(jī)器人的應(yīng)用、裝配機(jī)器人的應(yīng)用；
(7)提供汽車生產(chǎn)線工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的高清視頻。
3、PLC編程教學(xué)課件資源
（1）S7-1200PLC的認(rèn)知：S7-1200PLC簡介、S7-1200PLC工作原理及運(yùn)行模式、S7-1200PLC特點(diǎn)、S7-1200PLC擴(kuò)展功能、PLC應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)；
（2）TIA博圖軟件的使用：TIA 博圖集成軟件開發(fā)平臺、TIA 博圖集成軟件簡介、入門實(shí)例；
（3）控制單元的程序設(shè)計(jì)、指令編寫、硬件選型和設(shè)計(jì)、課后思考與練習(xí)等內(nèi)容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機(jī)的星三角降壓啟動、運(yùn)料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動機(jī)組的啟停控制、HMI控制液體混合、G120變頻器的電機(jī)控制。
（4）小型自動化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)
課件資源具有產(chǎn)品的搬運(yùn)、檢測和傳輸分揀功能，整個(gè)系統(tǒng)由送料單元、機(jī)械手搬運(yùn)單元、步進(jìn)電機(jī)多點(diǎn)定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求如下：
1）本設(shè)計(jì)的要求使用通過觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產(chǎn)線的自動運(yùn)行。生產(chǎn)線通電以后，系統(tǒng)自行檢測初始狀態(tài)是否滿足運(yùn)行條件，如不滿足則自行復(fù)位或手動調(diào)整，若滿足則觸摸屏顯示準(zhǔn)備就緒；
2）在準(zhǔn)備就緒的情況下，按下啟動按鈕，生產(chǎn)線開始按順序運(yùn)行，供料單元開始工作，電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤將工件送到物料臺上；電機(jī)運(yùn)行10秒后，若物料臺光電開關(guān)沒有檢測到物料，說明已沒有物料，開始報(bào)警；若檢測到物料，則一號搬運(yùn)機(jī)械手開始動作；
3）物料臺有料，一號機(jī)械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機(jī)械手上升縮回并旋轉(zhuǎn)到右側(cè)限位；然后機(jī)械手伸出下降將工件放到步進(jìn)電機(jī)輸送單元的供料臺上，一號搬運(yùn)機(jī)械手恢復(fù)到初始狀態(tài)，等待下一次運(yùn)行；
4）當(dāng)步進(jìn)電機(jī)輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進(jìn)電機(jī)前往高度檢測單元進(jìn)行檢測；到達(dá)后通過超聲波傳感器進(jìn)行高度檢測，檢測完畢后；步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行到二號搬運(yùn)機(jī)械手位置； ??
5）到達(dá)二號搬運(yùn)機(jī)械手位置后；二號搬運(yùn)機(jī)械手伸出、爪夾取工件，機(jī)架臺上升，旋轉(zhuǎn)到右限位，伸出手臂，機(jī)架臺下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時(shí)二號搬運(yùn)機(jī)械手復(fù)位；
6）當(dāng)傳送帶單元傳感器檢測到工件時(shí)，傳送帶開始工作，根據(jù)工件的顏色、材料進(jìn)行分揀；分揀結(jié)束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運(yùn)行。
（5）用戶手冊：包括與S7-1200、有關(guān)硬件、軟件和通信的手冊，數(shù)量不少于二十多種。
課件資源提供詳細(xì)的配件實(shí)物圖片及參數(shù)功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設(shè)計(jì)、氣動原理圖、電氣原理圖、硬件組態(tài)等，圖文并茂。

六、系統(tǒng)配置清單