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LG-BCHJ02型 工業焊接機器人實訓平臺
一、LG-BCHJ02型 工業焊接機器人實訓平臺系統簡介
工業焊接機器人實訓平臺是在多年機器人教學、實驗基礎上，結合 當前焊接自動化實際應用和學校工業機器人教學需求開發研制的。系統可作為本科、職 業技術學院、培訓機構機器人系統教學培訓的操作平臺。系統采用真實焊接機器人的設計理念， 學生可通過學習實踐，深入了解變位機和送絲機的工作原理，并掌握機器人基礎知識、基本操 作、示教編程、自動焊接等技能，使學生具備機器人焊接崗位和中高級專業人才所必需的基本 知識和基本技能，并為提高學生的全面素質、增強適應現代焊接技能崗位的能力打下良好的基 礎。
工業焊接機器人實訓平臺涵蓋了工業機器人本體、機器人控制柜及示教器、機器人底座、機器人專用焊機及 送絲機、進口機器人焊槍、示教實驗臺、工裝卡具平臺、焊接專用變位機、電氣控制系統、氣 瓶、空壓機等硬件組成，經過多年的實際運用得到了國內普遍認可。
二、系統功能
1、TCP標定
2、軌跡示教二、系統功能
1、TCP標定
3、焊接參數調節
4、平縫焊接
5、角縫焊接
6、環縫焊接
7、變位機聯動
8、手動調試平臺
9、變位配合焊接
三、系統優勢
1．系統采用主流ABB工業機器人，且ABB公司配套了完善的機器人仿真軟件及全部的3D源文 件，學生可通過電腦預先對機器人進行熟悉和練習，以快速掌握工業機器人的系統認知和基本 操作；
2．博創智聯與ABB在教育領域深度合作，結合工業實際焊接應用與學校的教學需求，開發了 全套的教學實驗、實訓資料。教學課程貼近實際應用，貼近一線教學，學生可快速掌握機器人 操作和機器人真實焊接等技能；
3．機器人專用焊機 逆變式MIG/MAG弧焊電源采用恒壓焊接模式，全數字控制，適應性極強；界面友好，一元調節方式，易于掌握，可在短時間內快速掌握焊機的參數設置和基本功能應用；
4．焊接專用變位機 變位機使用高精度步進電機，通過PLC與機器人進行通訊，可根據焊接需要進行實時角度調 整，以適應各種焊接角度、各個焊接位置；利用該變位機可焊接多個系列、多種形式、多種材 質的工件，變位機與機器人可靈活配合使得整套焊機系統具備極高的柔性；
5．進口焊槍 穩定性好、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 固耐用的焊槍結構可實現高碰撞穩定性；
6．軌跡示教平臺 示教平臺上的每個圖案都經過精心設計。軌跡示教由簡到難，可使學生充分掌握機器人基 本操作、機器人編程和機器人示教再現等技能，達到邊學邊練的效果；
7．手動調試平臺 針對本焊接教學系統，專門開發了調試平臺。使得反復配置焊接系統、調節干伸長度、變 位機運動控制更加方便；
8．軌跡示教平臺 防撞傳感器是為機器人焊槍專門設計的急停機構，在機器人焊槍與障礙物發生碰撞時，它 能提供可靠的自動停運功能，保護系統和操作人員免于機械損傷，具有較大的彈簧負載和較高 的操作精度；當焊槍與其它物體發生碰撞時，較小的碰撞力就可以觸發傳感器，減小損傷焊槍 的風險。使得工作站可以更安全的運用在教學當中。
立足于工業實際應用，進行真實焊接。在學習實踐中，我們擁有完善的工業機器人教學體 系，每套教學系統均配備了詳細的教學實訓指南，*大程度的使學生掌握工業機器人應用及自動焊接，還 原各個應用場景，使學生在課堂上就如同在工作實習。
四、平臺配置及參數
1．系統采用主流ABB工業機器人，且ABB公司配套了完善的機器人仿真軟件及全部的3D源文 件，學生可通過電腦預先對機器人進行熟悉和練習，以快速掌握工業機器人的系統認知和基本 操作；
2．博創智聯與ABB在教育領域深度合作，結合工業實際焊接應用與學校的教學需求，開發了 全套的教學實驗、實訓資料。教學課程貼近實際應用，貼近一線教學，學生可快速掌握機器人 操作和機器人真實焊接等技能；
3．機器人專用焊機 逆變式MIG/MAG弧焊電源采用恒壓焊接模式，全數字控制，適應性極強；界面友好，一元調節方式，易于掌握，可在短時間內快速掌握焊機的參數設置和基本功能應用；
4．焊接專用變位機 變位機使用高精度步進電機，通過PLC與機器人進行通訊，可根據焊接需要進行實時角度調 整，以適應各種焊接角度、各個焊接位置；利用該變位機可焊接多個系列、多種形式、多種材 質的工件，變位機與機器人可靈活配合使得整套焊機系統具備極高的柔性；
5．進口焊槍 穩定性好、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 固耐用的焊槍結構可實現高碰撞穩定性；
6．軌跡示教平臺 示教平臺上的每個圖案都經過精心設計。軌跡示教由簡到難，可使學生充分掌握機器人基 本操作、機器人編程和機器人示教再現等技能，達到邊學邊練的效果；
7．手動調試平臺 針對本焊接教學系統，專門開發了調試平臺。使得反復配置焊接系統、調節干伸長度、變 位機運動控制更加方便；
8．軌跡示教平臺 防撞傳感器是為機器人焊槍專門設計的急停機構，在機器人焊槍與障礙物發生碰撞時，它 能提供可靠的自動停運功能，保護系統和操作人員免于機械損傷，具有較大的彈簧負載和較高 的操作精度；當焊槍與其它物體發生碰撞時，較小的碰撞力就可以觸發傳感器，減小損傷焊槍 的風險。使得工作站可以更安全的運用在教學當中。
立足于工業實際應用，進行真實焊接。在學習實踐中，我們擁有完善的工業機器人教學體 系，每套教學系統均配備了詳細的教學實訓指南，*大程度的使學生掌握工業機器人應用及自動焊接，還 原各個應用場景，使學生在課堂上就如同在工作實習。
四、平臺配置及參數
| 序號 | 項目名稱 | 需求條款 | ||
| 1 | 工業機器人教學系統 | ★包括工業機器人本體、工業機器人控制器和工業機器人示教器,以上三部分需同廠家原廠配套,機器人本體和其他單元（如送絲機構、變位機、焊接電源等）配合負責完成焊接及軌跡練習、TCP標定等各項實訓內容。所有機器人需符合序號1、2、3中的參數要求。 | ||
| 工業機器人本體 | ★ABB IRB-1410串聯工業機器人 | |||
| 安裝方式 | 落地安裝 | |||
| 本體顏色 | 白色 | |||
| *大臂展半徑 | ★1.44m | |||
| 防護要求 | IP30 | |||
| 軸數 | ★6 | |||
| 重復定位精度 | 額定負載時≤±0.05mm | |||
| 特性 |
集成信號源：上臂12路信號 集成氣源：上臂*高8bar |
|||
|
各軸 操作 范圍 |
回轉 | +170°至-170° | ||
| 立臂 | +70°至-70° | |||
| 橫臂 | +70° 至-65° | |||
| 腕 | +150°至-150° | |||
| 腕擺 | +115°至-115° | |||
| 腕轉 | +300°至-300° | |||
|
各軸 *大 速度 |
回轉 | 105°/s | ||
| 立臂 | 105°/s | |||
| 橫臂 | 105°/s | |||
| 腕 | 280°/s | |||
| 腕擺 | 280°/s | |||
| 腕轉 | 280°/s | |||
| 可搬重量（公斤） | 5kg | |||
| 附加載荷 |
第1軸：19kg 第3軸：18kg |
|||
| 機器人本體自重（公斤） | 225kg | |||
| 機器人底座尺寸 | 620mm*450mm | |||
| 輻射 | EMC/EMI屏蔽 | |||
| 環境溫度 | 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 | |
| 環境溫度 | 0°C ～ 45°C | |||
| *大濕度 | 95% | |||
| 控制硬件 | 多處理器系統 | |||
| PCI 總線 | ||||
| 奔騰CPU、大容量閃存 | ||||
| 20sUPS 備份電源 | ||||
| 控制軟件 | BaseWare 機器人操作系統 | |||
| 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) | |||
| 防護等級 | 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。 | |||
| 安全性 | 緊急停止，自動模式停止，測試模式停止等 | |||
| 輸入輸出 | 數字式直流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，運行時可插拔 | ||||
| 12鍵薄膜鍵盤 | ||||
| 支持USB存儲器 | ||||
| 防護等級IP54 | ||||
| 緊急停機 | ||||
| 4 | 焊接電源 | 采用IGBT軟開關逆變技術，工頻三相380V電源輸入整流后又IGBT逆變器變為高頻電流，經高頻變壓器降壓，高頻整流器整流，濾波后輸出合適于焊接的直流電。控制電路對整機進行閉環控制，使焊機電源具有良好的抗電網波動能力。 | ||
| 可擴展EtherNetIP、DeviceNet、CAN、CANOPEN、485等通訊接口，采用標準的通訊協議。數字接口能夠調用焊機存儲的焊接規范。 | ||||
|
參數： 回燒時間：0.01 - 2.00s 送絲速度：1.0 - 21M/min 提前/滯后送氣時間：0.1 - 10.0s 初期規范：1 - 200% 收弧規范：1 - 200% 過渡時間：0.1 - 10s 點焊時間：0.5 - 5s 雙脈沖頻率：0.5 - 5.0Hz 強脈沖群弧長修正：-5.0 - 5.0 雙脈沖速度偏移量：0 – 2m 強脈沖群占空比：10 – 90% 脈沖模式：OFF/UI/UU/II 風機控制時間：5 – 15min 起弧時間：0 - 10s 收弧時間：0 - 10s 雙絲相位：0 – 100% 點動送絲速度：1.0 - 21M/min |
||||
| 5 | 送絲機 |
尺寸：250*175*205mm 材質：碳鋼 電纜長度：5m 電纜規格：50mm² |
||
| 光柵反饋式送絲電機，送絲精度高。送絲力強，抗干擾能力強。 | ||||
|
采用阻尼盤軸，制動性好； 采用四輪驅動送絲，送絲穩定； 送絲輪更換方便，無須工具即可完成更換； 小巧輕便，安裝在機器人第四軸上。 |
||||
| 機身接口：氣管插頭、控制插頭、進水插頭、回水插頭、焊機輸出、歐式焊槍接頭 | ||||
| 送絲機信號端子：電磁閥正負極、送絲機運動正負極、電壓反饋端子、防碰撞信號、轉速反饋信號、地線端子、氣檢信號、絲檢信號、焊槍開關、兩個預留端子 | ||||
| 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：風冷 | ||||
| 焊槍等級：350A | ||||
| 電纜長度：1.1m | ||||
| 7 | 絲盤軸 | 送絲盤固定于機器人的1號軸上，跟隨機器人運動而運動。 | ||
|
尺寸：330*330*160mm 材質：碳鋼、ABS 含有制動力控制螺釘，焊絲盤壓緊力可調節 有ABS防塵保護罩，可便捷的開合。 |
||||
| 導絲管長度：1.5m | ||||
| 8 | 變位機 |
整體尺寸：360*385*395mm 卡盤直徑：大于300mm 電源：AC220V 軸數：2軸 |
||
| 變位機本體上預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：鋁型材 |
||||
| 9 | 焊接平臺 |
平臺材料：歐標鋁型材 平臺尺寸：1200*680*750mm |
||
| 包含焊接工裝夾具，工件放置平臺。平臺預留焊機正極接線柱。 | ||||
| 焊接工裝夾具可將焊件準確定位和可靠夾緊，便于工件進行裝配和焊接、保證焊件結構精度。 | ||||
| 工件放置在平臺被夾緊后保證良好的導電性 | ||||
| 10 | TCP標定模塊 | 可移動式焊槍標定模塊，在標定完成后可以隨時取走。并有護套對標定工具做保護。 | ||
|
示教錐：尺寸：φ24*65mm 材質：碳鋼，尖端淬火 |
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|
錐套：不銹鋼 錐套尺寸：φ28*65mm |
||||
| 11 | 軌跡示教平臺 |
平臺材料：歐標鋁型材 平臺尺寸：1200*680*750mm |
||
| 示教臺上包含不少于7個圖形，學生可利用該平臺練習機器人操作，編制基本運動程序。 | ||||
|
尺寸：500*500mm 材質：不銹鋼 |
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| 12 | 調試手柄 |
包含急停按鈕、送絲機調試按鈕、變位機調試按鈕。 材質：ABS 連接線長度：5m |
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| 13 | 工件 |
材質：碳鋼 長度：500mm 厚度：5mm |
||
|
材質：碳鋼 長度：50mm 直徑：50mm |
||||
|
材質：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% 動作規格：當電源緩升至95~100VAC時，PLC開始動作，當電源緩升至70VAC時，PLC停止動作。電源瞬間斷電10ms內繼續運行。 電源保險絲容量：2A/250VAC 消耗電力：12VA DC24V輸出：200mA 電源保護：DC24V輸出具短路保護 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/入點對地之間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：節點配線之線徑不得小于電源端L,N之線徑（多臺PLC同時使用時請務必單點接地） 操作/儲存環境： 操作：0℃~ 55℃（溫度），50~ 95％（濕度）污染等級2級 儲存：-25℃~ 70℃（溫度），5~ 95％（濕度） 耐振動/沖擊：國際標準規范IEC61131-2, IEC 68-2-6 (TEST Fc)/IEC61131-2 & IEC68-2-27 (TEST Ea) 重量：180g 輸入點類型：數字輸入 輸出形式：直流（SINK或SOURCE） 輸入電流：24VDC,5mA 動作閾值：off→on，15VDC以上 on→off，5VDC以下 反應時間：X0，X1：off→on 25us，on→off10us X2~ Xn：off→on 50us，on→off20us 濾波時間：約10ms（由D1020可作0~ 20ms的調整） 輸出點形式：晶體管 電壓規格：5 ~ 30VDC *大負載：電阻性：0.5A/1點，4A/COM 點感性：12W（24VDC） 燈泡：2W（24VDC） 反應時間：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 即時止動：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 可重復性：小于+/-0.04mm 安全開關：24V DC *大電流：100MA |
||
| 16 | ★工業機器人教學系統開發平臺 | 軟著：工業機器人教學系統v1.0 軟件開發平臺，通過先進的案例式教學模式，通俗易懂的編程控制界面，使用UP-R方法，開發制作適合教學的仿真資源包。 | ||
| 開發平臺中需提供教學系統中所有三維圖，如操作臺、機器人本體、控制柜、示教器、變位機、焊槍等。三維圖需按照真實工作站1:1比例繪制。 | ||||
| 平臺需支持3D技術，可支持其它3D系統的模型文件導入，且具有平移、旋轉、縮放等功能。 | ||||
| 平臺中可利用實體模型生成運動軌跡 | ||||
| 平臺的資源包中需包含碰撞檢測、工業機器人可達性、自動伸展能力等功能 | ||||
| 平臺中可實現多種機器人操作模式切換 | ||||
| 提供仿真教學源文件，實現將工業機器人工作站的動作仿真，如搬運、碼垛、焊接、打磨、視覺分揀等工藝仿真，并可導出仿真動畫，并上傳到云端，方便學習使用。 | ||||
| 開標現場需提供仿真教學源文件，及相關3D模型包。 | ||||
| 17 | ★配套課程和教學資源包 |
投標人必須提供本方案中所有配置的工業機器人教學系統的配套課程體系，內容包括教材、教學資源包、課程標準、開課方案、學生技能培養方案等，該教材與本方案中提供的各種機器人實訓工作站系統要配套使用，便于教學和實訓；該課程體系由必要的理論講解、工作站實訓案例等組成，有完整的課時配備，該課程體系能夠和采購人現有人才培養方案對接 該課程體系需配備與之對應的教學資源包，便于教學和實訓，課程資源包需包含詳細的實訓指導書（做到零基礎學生也能學會，其中所有程序代碼全部開放）、文檔、圖片、PPT、視頻、習題、虛擬仿真內容等 |
||
