一、概述
      ZN-BCHJ02型 焊接機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng)是在多年機(jī)器人教學(xué)、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合 當(dāng)前焊接自動(dòng)化實(shí)際應(yīng)用和學(xué)校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)需求開發(fā)研制的。該教學(xué)系統(tǒng)可作為本科、職 業(yè)技術(shù)學(xué)院、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)教學(xué)培訓(xùn)的操作平臺(tái)。系統(tǒng)采用真實(shí)焊接機(jī)器人的設(shè)計(jì)理念， 學(xué)生可通過學(xué)習(xí)實(shí)踐，深入了解變位機(jī)和送絲機(jī)的工作原理，并掌握機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)、基本操 作、示教編程、自動(dòng)焊接等技能，使學(xué)生具備機(jī)器人焊接崗位和中高級(jí)專業(yè)人才所必需的基本 知識(shí)和基本技能，并為提高學(xué)生的全面素質(zhì)、增強(qiáng)適應(yīng)現(xiàn)代焊接技能崗位的能力打下良好的基 礎(chǔ)。

       ZN-BCHJ02型 工業(yè)焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)涵蓋了工業(yè)機(jī)器人本體、機(jī)器人控制柜及示教器、機(jī)器人底座、機(jī)器人專用焊機(jī)及 送絲機(jī)、進(jìn)口機(jī)器人焊槍、示教實(shí)驗(yàn)臺(tái)、工裝卡具平臺(tái)、焊接專用變位機(jī)、電氣控制系統(tǒng)、氣 瓶、空壓機(jī)等硬件組成，經(jīng)過多年的實(shí)際運(yùn)用得到了國內(nèi)普遍認(rèn)可。 
二、系統(tǒng)功能
1、TCP標(biāo)定

三、系統(tǒng)優(yōu)勢
1．系統(tǒng)采用主流ABB工業(yè)機(jī)器人，且ABB公司配套了完善的機(jī)器人仿真軟件及全部的3D源文 件，學(xué)生可通過電腦預(yù)先對(duì)機(jī)器人進(jìn)行熟悉和練習(xí)，以快速掌握工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)認(rèn)知和基本 操作；
2．博創(chuàng)智聯(lián)與ABB在教育領(lǐng)域深度合作，結(jié)合工業(yè)實(shí)際焊接應(yīng)用與學(xué)校的教學(xué)需求，開發(fā)了 全套的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)資料。教學(xué)課程貼近實(shí)際應(yīng)用，貼近一線教學(xué)，學(xué)生可快速掌握機(jī)器人 操作和機(jī)器人真實(shí)焊接等技能；
3．機(jī)器人專用焊機(jī) 逆變式MIG/MAG弧焊電源采用恒壓焊接模式，全數(shù)字控制，適應(yīng)性；界面友好，一元調(diào)節(jié)方式，易于掌握，可在短時(shí)間內(nèi)快速掌握焊機(jī)的參數(shù)設(shè)置和基本功能應(yīng)用；
4．焊接專用變位機(jī) 變位機(jī)使用高精度步進(jìn)電機(jī)，通過PLC與機(jī)器人進(jìn)行通訊，可根據(jù)焊接需要進(jìn)行實(shí)時(shí)角度調(diào) 整，以適應(yīng)各種焊接角度、各個(gè)焊接位置；利用該變位機(jī)可焊接多個(gè)系列、多種形式、多種材 質(zhì)的工件，變位機(jī)與機(jī)器人可靈活配合使得整套焊機(jī)系統(tǒng)具備的柔性；
5．進(jìn)口焊槍 穩(wěn)定性好、額定值高及零部件使用壽命長；*佳的溫度特性可確保易損件使用壽命長；堅(jiān) 固耐用的焊槍結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)高碰撞穩(wěn)定性；
6．軌跡示教平臺(tái) 示教平臺(tái)上的每個(gè)圖案都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)。軌跡示教由簡到難，可使學(xué)生充分掌握機(jī)器人基 本操作、機(jī)器人編程和機(jī)器人示教再現(xiàn)等技能，達(dá)到邊學(xué)邊練的效果；
7．手動(dòng)調(diào)試平臺(tái) 針對(duì)本焊接教學(xué)系統(tǒng)，專門開發(fā)了調(diào)試平臺(tái)。使得反復(fù)配置焊接系統(tǒng)、調(diào)節(jié)干伸長度、變 位機(jī)運(yùn)動(dòng)控制更加方便；
8．軌跡示教平臺(tái) 防撞傳感器是為機(jī)器人焊槍專門設(shè)計(jì)的急停機(jī)構(gòu)，在機(jī)器人焊槍與障礙物發(fā)生碰撞時(shí)，它 能提供可靠的自動(dòng)停運(yùn)功能，保護(hù)系統(tǒng)和操作人員免于機(jī)械損傷，具有較大的彈簧負(fù)載和較高 的操作精度；當(dāng)焊槍與其它物體發(fā)生碰撞時(shí)，較小的碰撞力就可以觸發(fā)傳感器，減小損傷焊槍 的風(fēng)險(xiǎn)。使得工作站可以更安全的運(yùn)用在教學(xué)當(dāng)中。
      立足于工業(yè)實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)行真實(shí)焊接。在學(xué)習(xí)實(shí)踐中，我們擁有完善的工業(yè)機(jī)器人教學(xué)體 系，每套教學(xué)系統(tǒng)均配備了詳細(xì)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)指南，*大程度的使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及自動(dòng)焊接，還 原各個(gè)應(yīng)用場景，使學(xué)生在課堂上就如同在工作實(shí)習(xí)。
四、平臺(tái)配置及參數(shù)

序號(hào)	項(xiàng)目名稱			需求條款
1	工業(yè)機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng)			★包括工業(yè)機(jī)器人本體、工業(yè)機(jī)器人控制器和工業(yè)機(jī)器人示教器,以上三部分需同廠家原廠配套,機(jī)器人本體和其他單元（如送絲機(jī)構(gòu)、變位機(jī)、焊接電源等）配合負(fù)責(zé)完成焊接及軌跡練習(xí)、TCP標(biāo)定等各項(xiàng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。所有機(jī)器人需符合序號(hào)1、2、3中的參數(shù)要求。
	工業(yè)機(jī)器人本體			★ABB IRB-1410串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人
	安裝方式			落地安裝
	本體顏色			白色
	*大臂展半徑			★1.44m
	防護(hù)要求			IP30
	軸數(shù)			★6
	重復(fù)定位精度			額定負(fù)載時(shí)≤±0.05mm
	特性			集成信號(hào)源：上臂12路信號(hào) 集成氣源：上臂*高8bar
	各軸 操作 范圍		回轉(zhuǎn)	+170°至-170°
			立臂	+70°至-70°
			橫臂	+70° 至-65°
			腕	+150°至-150°
			腕擺	+115°至-115°
			腕轉(zhuǎn)	+300°至-300°
	各軸 *大 速度		回轉(zhuǎn)	105°/s
			立臂	105°/s
			橫臂	105°/s
			腕	280°/s
			腕擺	280°/s
			腕轉(zhuǎn)	280°/s
	可搬重量（公斤）			5kg
	附加載荷			第1軸：19kg 第3軸：18kg
	機(jī)器人本體自重（公斤）			225kg
	機(jī)器人底座尺寸			620mm*450mm
	輻射			EMC/EMI屏蔽
	環(huán)境溫度			5°C～45°C
	*大濕度			95%
	*大噪音（分貝）			★≤70dB(A)
	TCP*大速度			2.1m/s
2	緊湊型控制柜	尺寸（毫米）		310 x 449 x 442 mm
		環(huán)境溫度		0°C ～ 45°C
		*大濕度		95%
		控制硬件		多處理器系統(tǒng)
				PCI 總線
				奔騰CPU、大容量閃存
				20sUPS 備份電源
		控制軟件		BaseWare 機(jī)器人操作系統(tǒng)
				編程語言：RAPID
				文本格式：PC-DOS
		電源		單相220V，50-60Hz
		額定功率		4KVA(變壓器容量)
		防護(hù)等級(jí)		IP30
		操作面板		安裝在控制柜上
		編程單元		便攜式示教器，具備操縱桿和鍵盤、彩色觸摸式顯示、具中、英文菜單選項(xiàng)。
		安全性		緊急停止，自動(dòng)模式停止，測試模式停止等
		輸入輸出		數(shù)字式直流24V輸入輸出板
				包含模擬量通訊端口
3	示教器			圖形化彩色觸摸屏
				操縱桿
				★熱插拔，運(yùn)行時(shí)可插拔
				12鍵薄膜鍵盤
				支持USB存儲(chǔ)器
				防護(hù)等級(jí)IP54
				緊急停機(jī)
4	焊接電源			采用IGBT軟開關(guān)逆變技術(shù)，工頻三相380V電源輸入整流后又IGBT逆變器變?yōu)楦哳l電流，經(jīng)高頻變壓器降壓，高頻整流器整流，濾波后輸出合適于焊接的直流電?？刂齐娐穼?duì)整機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制，使焊機(jī)電源具有良好的抗電網(wǎng)波動(dòng)能力。
				可擴(kuò)展EtherNetIP、DeviceNet、CAN、CANOPEN、485等通訊接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議。數(shù)字接口能夠調(diào)用焊機(jī)存儲(chǔ)的焊接規(guī)范。
				參數(shù)： 回?zé)龝r(shí)間：0.01 - 2.00s 送絲速度：1.0 - 21M/min 提前/滯后送氣時(shí)間：0.1 - 10.0s 初期規(guī)范：1 - 200% 收弧規(guī)范：1 - 200% 過渡時(shí)間：0.1 - 10s 點(diǎn)焊時(shí)間：0.5 - 5s 雙脈沖頻率：0.5 - 5.0Hz 強(qiáng)脈沖群弧長修正：-5.0 - 5.0 雙脈沖速度偏移量：0 – 2m 強(qiáng)脈沖群占空比：10 – 90% 脈沖模式：OFF/UI/UU/II 風(fēng)機(jī)控制時(shí)間：5 – 15min 起弧時(shí)間：0 - 10s 收弧時(shí)間：0 - 10s 雙絲相位：0 – 99% 點(diǎn)動(dòng)送絲速度：1.0 - 21M/min
5	送絲機(jī)			尺寸：250*175*205mm 材質(zhì)：碳鋼 電纜長度：5m 電纜規(guī)格：50mm²
				光柵反饋式送絲電機(jī)，送絲精度高。送絲力強(qiáng)，抗力強(qiáng)。
				采用阻尼盤軸，制動(dòng)性好； 采用四輪驅(qū)動(dòng)送絲，送絲穩(wěn)定； 送絲輪更換方便，無須工具即可完成更換； 小巧輕便，安裝在機(jī)器人第四軸上。
				機(jī)身接口：氣管插頭、控制插頭、進(jìn)水插頭、回水插頭、焊機(jī)輸出、歐式焊槍接頭
				送絲機(jī)信號(hào)端子：電磁閥正負(fù)極、送絲機(jī)運(yùn)動(dòng)正負(fù)極、電壓反饋端子、防碰撞信號(hào)、轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)、地線端子、氣檢信號(hào)、絲檢信號(hào)、焊槍開關(guān)、兩個(gè)預(yù)留端子
6	焊槍			采用歐式接口焊槍
				材料： 建筑鋼（涂層/不涂層） 鉻鎳不銹鋼 雙相鋼 鎳基材料
				冷卻方式：風(fēng)冷
				焊槍等級(jí)：350A
				電纜長度：1.1m
7	絲盤軸			送絲盤固定于機(jī)器人的1號(hào)軸上，跟隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
				尺寸：330*330*160mm 材質(zhì)：碳鋼、ABS 含有制動(dòng)力控制螺釘，焊絲盤壓緊力可調(diào)節(jié) 有ABS防塵保護(hù)罩，可便捷的開合。
				導(dǎo)絲管長度：1.5m
8	變位機(jī)			整體尺寸：360*385*395mm 卡盤直徑：大于300mm 電源：AC220V 軸數(shù)：2軸
				變位機(jī)本體上預(yù)留焊接反饋線接線端子，以保證電流可通過接線端子傳輸至焊接工件。
				支架尺寸：1200*680*500mm 材質(zhì)：鋁型材
9	焊接平臺(tái)			平臺(tái)材料：歐標(biāo)鋁型材 平臺(tái)尺寸：1200*680*750mm
				包含焊接工裝夾具，工件放置平臺(tái)。平臺(tái)預(yù)留焊機(jī)正極接線柱。
				焊接工裝夾具可將焊件準(zhǔn)確定位和可靠夾緊，便于工件進(jìn)行裝配和焊接、保證焊件結(jié)構(gòu)精度。
				工件放置在平臺(tái)被夾緊后保證良好的導(dǎo)電性
10	TCP標(biāo)定模塊			可移動(dòng)式焊槍標(biāo)定模塊，在標(biāo)定完成后可以隨時(shí)取走。并有護(hù)套對(duì)標(biāo)定工具做保護(hù)。
				示教錐：尺寸：φ24*65mm 材質(zhì)：碳鋼，淬火
				錐套：不銹鋼 錐套尺寸：φ28*65mm
11	軌跡示教平臺(tái)			平臺(tái)材料：歐標(biāo)鋁型材 平臺(tái)尺寸：1200*680*750mm
				示教臺(tái)上包含不少于7個(gè)圖形，學(xué)生可利用該平臺(tái)練習(xí)機(jī)器人操作，編制基本運(yùn)動(dòng)程序。
				尺寸：500*500mm 材質(zhì)：不銹鋼
12	調(diào)試手柄			包含急停按鈕、送絲機(jī)調(diào)試按鈕、變位機(jī)調(diào)試按鈕。 材質(zhì)：ABS 連接線長度：5m
13	工件			材質(zhì)：碳鋼 長度：500mm 厚度：5mm
				材質(zhì)：碳鋼 長度：50mm 直徑：50mm
				材質(zhì)：碳鋼 長度：150mm 寬度：150mm
14	可編程控制器			電源電壓：100~240VAC（-15% ~ 10%），50/60Hz ? 5% 動(dòng)作規(guī)格：當(dāng)電源緩升至95~100VAC時(shí)，PLC開始動(dòng)作，當(dāng)電源緩升至70VAC時(shí)，PLC停止動(dòng)作。電源瞬間斷電10ms內(nèi)繼續(xù)運(yùn)行。 電源保險(xiǎn)絲容量：2A/250VAC 消耗電力：12VA DC24V輸出：200mA 電源保護(hù)：DC24V輸出具短路保護(hù) 突破電壓耐受量：1500VAC（Primary-secondary）,1,500VAC (Primary-PE), 500VAC(Secondary-PE) 絕緣阻抗：> 5M? at 500VDC（所有輸出/入點(diǎn)對(duì)地之間500VDC） 雜訊免疫力：ESD：8KV Air Discharge             EFT:Power Line: 2KV, Digital I/O: 1KV, Analog & Communication I/O: 250V             RS: 26MHz ~ 1GHz, 10V/m 接地：節(jié)點(diǎn)配線之線徑不得小于電源端L,N之線徑（多臺(tái)PLC同時(shí)使用時(shí)請(qǐng)務(wù)必單點(diǎn)接地） 操作/儲(chǔ)存環(huán)境： 操作：0℃~ 55℃（溫度），50~ 95％（濕度）污染等級(jí)2級(jí) 儲(chǔ)存：-25℃~ 70℃（溫度），5~ 95％（濕度） 耐振動(dòng)/沖擊：國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范IEC61131-2, IEC 68-2-6 (TEST Fc)/IEC61131-2 & IEC68-2-27 (TEST Ea) 重量：180g 輸入點(diǎn)類型：數(shù)字輸入 輸出形式：直流（SINK或SOURCE） 輸入電流：24VDC,5mA 動(dòng)作閾值：off→on，15VDC以上           on→off，5VDC以下 反應(yīng)時(shí)間：X0，X1：off→on 25us，on→off10us          X2~ Xn：off→on 50us，on→off20us 濾波時(shí)間：約10ms（由D1020可作0~ 20ms的調(diào)整） 輸出點(diǎn)形式：晶體管 電壓規(guī)格：5 ~ 30VDC *大負(fù)載：電阻性：0.5A/1點(diǎn)，4A/COM           點(diǎn)感性：12W（24VDC）           燈泡：2W（24VDC） 反應(yīng)時(shí)間：off→on 30us，on→off350us
15	防碰撞傳感器			承受壓力：X、Y軸：80N       Z軸：535N 尺寸：75*65*87mm *大偏移量：X、Y平面上，沒跟彈簧10-14度             Z平面上，每根彈簧4-8mm 即時(shí)止動(dòng)：在Z軸上，0.5-1度   X與Y方向偏差1.5度   Z軸方向偏差0.5-1mm 可重復(fù)性：小于+/-0.04mm 安全開關(guān)：24V DC *大電流：100MA
16	★工業(yè)機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)			軟著：工業(yè)機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng)v1.0 軟件開發(fā)平臺(tái)，通過的案例式教學(xué)模式，通俗易懂的編程控制界面，使用UP-R方法，開發(fā)制作適合教學(xué)的仿真資源包。
				開發(fā)平臺(tái)中需提供教學(xué)系統(tǒng)中所有三維圖，如操作臺(tái)、機(jī)器人本體、控制柜、示教器、變位機(jī)、焊槍等。三維圖需按照真實(shí)工作站1:1比例繪制。
				平臺(tái)需支持3D技術(shù)，可支持其它3D系統(tǒng)的模型文件導(dǎo)入，且具有平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等功能。
				平臺(tái)中可利用實(shí)體模型生成運(yùn)動(dòng)軌跡
				平臺(tái)的資源包中需包含碰撞檢測、工業(yè)機(jī)器人可達(dá)性、自動(dòng)伸展能力等功能
				平臺(tái)中可實(shí)現(xiàn)多種機(jī)器人操作模式切換
				提供仿真教學(xué)源文件，實(shí)現(xiàn)將工業(yè)機(jī)器人工作站的動(dòng)作仿真，如搬運(yùn)、碼垛、焊接、打磨、視覺分揀等工藝仿真，并可導(dǎo)出仿真動(dòng)畫，并上傳到云端，方便學(xué)習(xí)使用。
				開標(biāo)現(xiàn)場需提供仿真教學(xué)源文件，及相關(guān)3D模型包。
17	★配套課程和教學(xué)資源包			投標(biāo)人必須提供本方案中所有配置的工業(yè)機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng)的配套課程體系，內(nèi)容包括教材、教學(xué)資源包、課程標(biāo)準(zhǔn)、開課方案、學(xué)生技能培養(yǎng)方案等，該教材與本方案中提供的各種機(jī)器人實(shí)訓(xùn)工作站系統(tǒng)要配套使用，便于教學(xué)和實(shí)訓(xùn)；該課程體系由必要的理論講解、工作站實(shí)訓(xùn)案例等組成，有完整的課時(shí)配備，該課程體系能夠和采購人現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案對(duì)接 該課程體系需配備與之對(duì)應(yīng)的教學(xué)資源包，便于教學(xué)和實(shí)訓(xùn)，課程資源包需包含詳細(xì)的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書（做到學(xué)生也能學(xué)會(huì)，其中所有程序代碼全部開放）、文檔、圖片、PPT、視頻、習(xí)題、虛擬仿真內(nèi)容等