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ZNH-KH01型 工业机器人应用编程考核设备
一、概述
工业机器人应用编程考核设备能满足工业机器人应用编程1+X相关标准及技术规范，设备使用智能连接器连接，整个车间设备互联互通，实现大数据交换。
二、工业机器人
1、机器人本体
1）具有6个自由度，串联关节型工业机器人；
2）重复定位精度：±0.01mm；
3）承重能力：3kg；
4）水平到达距离: ≥580mm；
5）重量: ≥27kg；
6）各轴运动范围
J1轴≥±180
J2轴≥-155°/+5°
J3轴≥-25°/+240°
J4轴≥±180°
J5轴≥±95°
J6轴≥±400°
7) 各轴额定运动速度
J1轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J2轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J3轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J4轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J5轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J6轴≥7.33rad/s，420°/s
8）伺服电机：工业现场总线绝对式编码器伺服电机
2、机器人控制系统
1）机器人控制器
具备用户PLC程序设计与调试功能。支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对值式伺服电机，支持EtherCAT总线或NCUC总线协议，支持Socket、TCP/IP、ModbusTCP等通信协议。
电源：DC24V；
NCUC总线接口：2个外部；
USB1接口：1个；USB2接口：1个；
VGA接口：1个（内部使用视频型号口）；
LAN接口：2个
2）IO模块
数字量信号：32 DI/DO
3）视觉软件工艺包
系统提供视觉工艺包，可快速进行视觉系统与机器人通讯配置。
4）伺服驱动器
采用国际主流的 EtherCAT 网络通信协议，具有高分辨率绝对式编码器接口，采用智能功率模块（IPM），集成串口通信。适合工业机器人对高 速度、高精度、低功耗、网络化的要求。
①输入电源：单相 AC220V或三相AC220V
②采用 EtherCAT工业以太网，实时性强，接线简单
③支持高精度绝对式编码器，*高分辨率可达23位5）示教器
①示教器外观参数
触摸屏尺寸≥8英寸；全触屏操作，配备急停开关、钥匙开关以及三段式安全开关；配备USB接口；
②示教器性能参数
运行内存:1G；存储空间为:2G；CPU频率::1GHz；外接电源：24V，功率： 10W；运行环境温度：0-60℃；防水等级：IP54
③示教器功能
手动控制机器人运动、机器人程序示教编程、机器人程序自动运行、机器人运行状态监视、机器人控制参数设置
④模式选择
示教器通过旋转开关选择手动T1模式、手动T2模式、自动模式、外部模式4种模式。
6)机器人信息化软件
软件可对机器人型号、机器人各关节轴坐标信息、运行程序、工作模式、使能状态、程序状态、运行倍率等信息进行采集和监控，便于用户快速查看和监控机器人状态。
三、标准实训台
1.实训平台尺寸：1280×1280×880 mm
2. 模块固定板：≥12个
3. *大电气接口容量：≥3组
4.实训模块可任意组合放置，可固定
四、快换工具模块
1.快换支架：1套
单套支架夹具容量：大于等于4个快换工具，适配标准实训台定位安装
2.快换盘:1套
快换装置材质：本体材质铝合金，紧锁机构合金钢
承重：≥3kg；允许力矩：≥20N·m；工作压力：0.3-1Mpa；重量：≤0.5kg
3.单吸盘工具：1套
吸盘盘径：20mm，吸附力≥10N，配真空发生器和电磁阀
4.电机手爪工具：1套
气缸缸径：≥12mm，行程：≥24mm
5.关节手爪工具：1套
气缸缸径：≥12mm，行程：≥24mm
6.工具：1套
工具类型：激光笔，绘图笔，金属笔，模拟焊枪，打磨，雕刻等
五、样件套装
1. 组装套件（底座模型、电机模型、减速器模型、法兰模型） 电机模型分为：电机外壳、转子、端盖三个部件
数量：≥6套
颜色种类：≥3种零件种类：≥6种
2. 可完全组装或自定义组装。
3. 码垛套件：
要求：方形和矩形可混装
1) 零件种类：≥2种（方形、矩形）
2) 方形零件颜色种类：≥2种
3) 方形零件数量：≥10个
4) 矩形零件颜色种类：≥2种
矩形零件数量：≥10个
六、绘图模块
1. 包含平面绘图和曲面模块
2. 适配标准实训台定位安装
3. 图样张数：≥10张
4. 预设图案：直线、圆弧、曲线、正交坐标系、非正交坐标系
5. 包含平面绘图板尺寸：290×223×2mm
6.包含曲面绘图尺寸：250×200×35mm
7.数量：1套
七、搬运模块
1. 可容纳零件个数：18个
2. 排列形式：3行*6列
3. 数量：1套
4.搬运工件为三角形，搬运槽位有数字标识
八、码垛模块
1.码垛位置：≥2个
2.栈板尺寸：65×65×25mm
3.零件容量
4.矩形工件10个，方形工件10个，可混装4.数量：1套
5.配套机器人具备码垛工艺包，可快速进行码垛编程。
九、通用电气接口套件套件
1.总线模块
1）支持EtherCAT 2.数字量扩展模块
1) 数字量通道：32DI/DO
2) 电源电压：DC24V 3.模拟量扩展模块
1) 模拟量通道：4AI/AO
2) 电源电压：DC24V 4.工业交换机
1) 端口数量：≥8
2）电源电压：DC24V
5.数量：1套
十、外围控制器
1. 控制器
用户存储器容量：≥100K/4MB； 数字量通道：≥14DI/10DO；
模拟量通道：≥2AI/AO AI(0-10v) AO(0-20mA)；
位存储器容量 ：≥8192byte；
布尔运算执行速度：≤0.08us/指令； 移动字执行速度 ：≤1.7us/指令；
实数数学运算执行速度：≤2.3us/指令以太网端口数：≥2；
数据传输率 ：≥10/100Mb/s；
支持Profinet总线通信，支持Socket、TCP/IP、ModbusTCP、S7通信协议； 数量：1套
2. 人机界面
显示屏：≥7英寸的 TFT 显示屏，16777216 色； 分辨率：≥800×480 像素；
操作方式：触摸屏；
背光无故障时间：80000H； 用户内存：12MB；
额定值（DC）：24V；
Interfaces 1个Profinet接口（2个端口，带集成开关）； 防护等级前面板IP 65 ，后面板IP20；
十一、装配模块
1. 包含双轴气缸
2. V型块固定夹持范围可变
3.安装方式：安装在伺服电机控制的旋转变位机模块上方
十二、井式供料模块
1. 有机玻璃管长：≥150mm
2.采用气缸模式进行出料控制
十三、皮带运输模块
1. 包含输送机
2. 有效工作宽度：≥60mm
3. *高速度：≥4m/min
4. 电源电压：DC24V
5. 调速器
电压：单相AC220V 频率：50/60Hz
调速范围：90-3000r/min
十四、RFID模块
1. 包含读写器支撑件
2. 通讯接口：RS422
3. 读写器：
工作频率/额定值：13.56MHz 作用范围/*大值：140mm
传输率/无线电传输时/*大值：106kbit/s
十五、检测模块
1.视觉检测系统：
1/1.8"CMOS成像仪：彩色,600万像素S接口/M12镜头：8mm
成像模式：≥640×480
光源：白色漫射LED环形灯
通信和I/O：Profinet、ModbusTCP、TCP/IP 感器型号:IMX178
像元尺寸:2.4μm×2.4μm 靶面尺寸:1/1.8"
分辨率:3072×2048
帧率:17fps
曝光时间范围 27μs-2.5sec 数据接口:GigE
数字I/O:1路光耦隔离输入，1路光耦隔离输出,1路双向可配置非隔离I/O 缓存容量:128MB帧缓存
2.称重单元
称重区域：≤φ68mm 称重范围：0-1000g 供电：18-30VDC
精度：0.005%
输出信号：0±10V
十六、仓储模块
1. 仓储容量：≥12
2. 兼容工件种类：≥4种
3. 以太网I/O采集模块数据采集通道：≥12DI 通讯协议：ModbusTCP 供电电源：DC24V
4.料仓仓位具有物料感应传感器，检测料仓仓位工件信息
十七、旋转供料模块
1.速度：≥20º/s
2. 负载：≥5kg
3. 驱动：步进电机+谐波减速器
4. 谐波减速器减速比：80
5. 转盘直径：300mm
6.容量：≥6
十八、变位机模块
1.行程：±45°
2.速度范围：10～30°/s
3. 驱动方式：交流伺服+蜗轮蜗杆减速器
4. 减速器减速比：≥50
5.功率:≥400W
十九、典型工艺应用模块套件
1.具有典型的工业机器人应用场景，配置相应的工件及机器人操作工具， 包括焊接、打磨、涂胶，各工艺工件种类≥2；
2.工件放置底座适配仓库与装配模块。
二十、行走轴模块
1. 传动方式：滚珠丝杆螺母副
2.行程：600mm
3.速度：10mm/s
4.行走轴底座尺寸： 240×190×15mm
5.功率≥400W；
6.带有绝对位置控制功能
二十一、电机装配模块
1.物料托盘尺寸（长×宽）：300×250mm 容纳工件数量：
2.电机外壳×6; 电机转子×6;
3.电机盖板×6.
二十二、棋盘模块
棋盘尺寸：300×300×8mm、 棋子阵列：5×5、可容纳棋子尺寸：φ55mm
二十三、物料暂存模块
1.放置高度：与桌面垂直距离260mm 物料放置位：≥1；
2.可容纳定位工件种类：≥2；
3.物料放置托盘便于更换
二十四、二次开发软件包
1. 支持工业机器人系统二次开发环境配置；
2. 支持SDK对工业机器人系统二次开发编程；
3. 支持示教器界面定制化；
4. 支持机器人运行状态数据远程读写；
5. 支持工业机器人软件工艺包定制化开发。
6.提供控制器配置软件
1） 能实现与机器人控制器通信连接；
2） 提供机器人基本示教，包括点动、寸动、运动到点、停止运动、运动 模式切换、复位报警功能等
3） 可对机器人进行参数设置、拷贝、恢复等；
4） 对外提供系统内置命令，具备系统内部查询、修改、保存等功能；
5） 能对机器人轴状态、I/O状态进行实时监控；
6） 具备机器人数据采样、示波显示功能；
7） CA提供仿真功能，通过三维仿真场景模拟机器人动作，并记录TCP点的轨迹；
8）支持机器人系统备份与升级；
二十五、无油静音气泵
采用纯铜电机： 设备功率：600W 、排气量：45L/min 、容量：30L、工作电压：220V *高压力:0.8Mpa、外形尺寸：420*410*630mm
二十六、计算机与桌椅
1.计算机：CPU：Inter I7-7700 以上、显示器尺寸：≥21英寸、显示器内存：≥8GB、硬盘：≥1TB
2.计算机桌椅：采用折叠方式，尺寸：700×600×750mm
1、机器人本体
1）具有6个自由度，串联关节型工业机器人；
2）重复定位精度：±0.01mm；
3）承重能力：3kg；
4）水平到达距离: ≥580mm；
5）重量: ≥27kg；
6）各轴运动范围
J1轴≥±180
J2轴≥-155°/+5°
J3轴≥-25°/+240°
J4轴≥±180°
J5轴≥±95°
J6轴≥±400°
7) 各轴额定运动速度
J1轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J2轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J3轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J4轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J5轴≥4.58rad/s，262.5°/s
J6轴≥7.33rad/s，420°/s
8）伺服电机：工业现场总线绝对式编码器伺服电机
2、机器人控制系统
1）机器人控制器
具备用户PLC程序设计与调试功能。支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对值式伺服电机，支持EtherCAT总线或NCUC总线协议，支持Socket、TCP/IP、ModbusTCP等通信协议。
电源：DC24V；
NCUC总线接口：2个外部；
USB1接口：1个；USB2接口：1个；
VGA接口：1个（内部使用视频型号口）；
LAN接口：2个
2）IO模块
数字量信号：32 DI/DO
3）视觉软件工艺包
系统提供视觉工艺包，可快速进行视觉系统与机器人通讯配置。
4）伺服驱动器
采用国际主流的 EtherCAT 网络通信协议，具有高分辨率绝对式编码器接口，采用智能功率模块（IPM），集成串口通信。适合工业机器人对高 速度、高精度、低功耗、网络化的要求。
①输入电源：单相 AC220V或三相AC220V
②采用 EtherCAT工业以太网，实时性强，接线简单
③支持高精度绝对式编码器，*高分辨率可达23位5）示教器
①示教器外观参数
触摸屏尺寸≥8英寸；全触屏操作，配备急停开关、钥匙开关以及三段式安全开关；配备USB接口；
②示教器性能参数
运行内存:1G；存储空间为:2G；CPU频率::1GHz；外接电源：24V，功率： 10W；运行环境温度：0-60℃；防水等级：IP54
③示教器功能
手动控制机器人运动、机器人程序示教编程、机器人程序自动运行、机器人运行状态监视、机器人控制参数设置
④模式选择
示教器通过旋转开关选择手动T1模式、手动T2模式、自动模式、外部模式4种模式。
6)机器人信息化软件
软件可对机器人型号、机器人各关节轴坐标信息、运行程序、工作模式、使能状态、程序状态、运行倍率等信息进行采集和监控，便于用户快速查看和监控机器人状态。
三、标准实训台
1.实训平台尺寸：1280×1280×880 mm
2. 模块固定板：≥12个
3. *大电气接口容量：≥3组
4.实训模块可任意组合放置，可固定
四、快换工具模块
1.快换支架：1套
单套支架夹具容量：大于等于4个快换工具，适配标准实训台定位安装
2.快换盘:1套
快换装置材质：本体材质铝合金，紧锁机构合金钢
承重：≥3kg；允许力矩：≥20N·m；工作压力：0.3-1Mpa；重量：≤0.5kg
3.单吸盘工具：1套
吸盘盘径：20mm，吸附力≥10N，配真空发生器和电磁阀
4.电机手爪工具：1套
气缸缸径：≥12mm，行程：≥24mm
5.关节手爪工具：1套
气缸缸径：≥12mm，行程：≥24mm
6.工具：1套
工具类型：激光笔，绘图笔，金属笔，模拟焊枪，打磨，雕刻等
五、样件套装
1. 组装套件（底座模型、电机模型、减速器模型、法兰模型） 电机模型分为：电机外壳、转子、端盖三个部件
数量：≥6套
颜色种类：≥3种零件种类：≥6种
2. 可完全组装或自定义组装。
3. 码垛套件：
要求：方形和矩形可混装
1) 零件种类：≥2种（方形、矩形）
2) 方形零件颜色种类：≥2种
3) 方形零件数量：≥10个
4) 矩形零件颜色种类：≥2种
矩形零件数量：≥10个
六、绘图模块
1. 包含平面绘图和曲面模块
2. 适配标准实训台定位安装
3. 图样张数：≥10张
4. 预设图案：直线、圆弧、曲线、正交坐标系、非正交坐标系
5. 包含平面绘图板尺寸：290×223×2mm
6.包含曲面绘图尺寸：250×200×35mm
7.数量：1套
七、搬运模块
1. 可容纳零件个数：18个
2. 排列形式：3行*6列
3. 数量：1套
4.搬运工件为三角形，搬运槽位有数字标识
八、码垛模块
1.码垛位置：≥2个
2.栈板尺寸：65×65×25mm
3.零件容量
4.矩形工件10个，方形工件10个，可混装4.数量：1套
5.配套机器人具备码垛工艺包，可快速进行码垛编程。
九、通用电气接口套件套件
1.总线模块
1）支持EtherCAT 2.数字量扩展模块
1) 数字量通道：32DI/DO
2) 电源电压：DC24V 3.模拟量扩展模块
1) 模拟量通道：4AI/AO
2) 电源电压：DC24V 4.工业交换机
1) 端口数量：≥8
2）电源电压：DC24V
5.数量：1套
十、外围控制器
1. 控制器
用户存储器容量：≥100K/4MB； 数字量通道：≥14DI/10DO；
模拟量通道：≥2AI/AO AI(0-10v) AO(0-20mA)；
位存储器容量 ：≥8192byte；
布尔运算执行速度：≤0.08us/指令； 移动字执行速度 ：≤1.7us/指令；
实数数学运算执行速度：≤2.3us/指令以太网端口数：≥2；
数据传输率 ：≥10/100Mb/s；
支持Profinet总线通信，支持Socket、TCP/IP、ModbusTCP、S7通信协议； 数量：1套
2. 人机界面
显示屏：≥7英寸的 TFT 显示屏，16777216 色； 分辨率：≥800×480 像素；
操作方式：触摸屏；
背光无故障时间：80000H； 用户内存：12MB；
额定值（DC）：24V；
Interfaces 1个Profinet接口（2个端口，带集成开关）； 防护等级前面板IP 65 ，后面板IP20；
十一、装配模块
1. 包含双轴气缸
2. V型块固定夹持范围可变
3.安装方式：安装在伺服电机控制的旋转变位机模块上方
十二、井式供料模块
1. 有机玻璃管长：≥150mm
2.采用气缸模式进行出料控制
十三、皮带运输模块
1. 包含输送机
2. 有效工作宽度：≥60mm
3. *高速度：≥4m/min
4. 电源电压：DC24V
5. 调速器
电压：单相AC220V 频率：50/60Hz
调速范围：90-3000r/min
十四、RFID模块
1. 包含读写器支撑件
2. 通讯接口：RS422
3. 读写器：
工作频率/额定值：13.56MHz 作用范围/*大值：140mm
传输率/无线电传输时/*大值：106kbit/s
十五、检测模块
1.视觉检测系统：
1/1.8"CMOS成像仪：彩色,600万像素S接口/M12镜头：8mm
成像模式：≥640×480
光源：白色漫射LED环形灯
通信和I/O：Profinet、ModbusTCP、TCP/IP 感器型号:IMX178
像元尺寸:2.4μm×2.4μm 靶面尺寸:1/1.8"
分辨率:3072×2048
帧率:17fps
曝光时间范围 27μs-2.5sec 数据接口:GigE
数字I/O:1路光耦隔离输入，1路光耦隔离输出,1路双向可配置非隔离I/O 缓存容量:128MB帧缓存
2.称重单元
称重区域：≤φ68mm 称重范围：0-1000g 供电：18-30VDC
精度：0.005%
输出信号：0±10V
十六、仓储模块
1. 仓储容量：≥12
2. 兼容工件种类：≥4种
3. 以太网I/O采集模块数据采集通道：≥12DI 通讯协议：ModbusTCP 供电电源：DC24V
4.料仓仓位具有物料感应传感器，检测料仓仓位工件信息
十七、旋转供料模块
1.速度：≥20º/s
2. 负载：≥5kg
3. 驱动：步进电机+谐波减速器
4. 谐波减速器减速比：80
5. 转盘直径：300mm
6.容量：≥6
十八、变位机模块
1.行程：±45°
2.速度范围：10～30°/s
3. 驱动方式：交流伺服+蜗轮蜗杆减速器
4. 减速器减速比：≥50
5.功率:≥400W
十九、典型工艺应用模块套件
1.具有典型的工业机器人应用场景，配置相应的工件及机器人操作工具， 包括焊接、打磨、涂胶，各工艺工件种类≥2；
2.工件放置底座适配仓库与装配模块。
二十、行走轴模块
1. 传动方式：滚珠丝杆螺母副
2.行程：600mm
3.速度：10mm/s
4.行走轴底座尺寸： 240×190×15mm
5.功率≥400W；
6.带有绝对位置控制功能
二十一、电机装配模块
1.物料托盘尺寸（长×宽）：300×250mm 容纳工件数量：
2.电机外壳×6; 电机转子×6;
3.电机盖板×6.
二十二、棋盘模块
棋盘尺寸：300×300×8mm、 棋子阵列：5×5、可容纳棋子尺寸：φ55mm
二十三、物料暂存模块
1.放置高度：与桌面垂直距离260mm 物料放置位：≥1；
2.可容纳定位工件种类：≥2；
3.物料放置托盘便于更换
二十四、二次开发软件包
1. 支持工业机器人系统二次开发环境配置；
2. 支持SDK对工业机器人系统二次开发编程；
3. 支持示教器界面定制化；
4. 支持机器人运行状态数据远程读写；
5. 支持工业机器人软件工艺包定制化开发。
6.提供控制器配置软件
1） 能实现与机器人控制器通信连接；
2） 提供机器人基本示教，包括点动、寸动、运动到点、停止运动、运动 模式切换、复位报警功能等
3） 可对机器人进行参数设置、拷贝、恢复等；
4） 对外提供系统内置命令，具备系统内部查询、修改、保存等功能；
5） 能对机器人轴状态、I/O状态进行实时监控；
6） 具备机器人数据采样、示波显示功能；
7） CA提供仿真功能，通过三维仿真场景模拟机器人动作，并记录TCP点的轨迹；
8）支持机器人系统备份与升级；
二十五、无油静音气泵
采用纯铜电机： 设备功率：600W 、排气量：45L/min 、容量：30L、工作电压：220V *高压力:0.8Mpa、外形尺寸：420*410*630mm
二十六、计算机与桌椅
1.计算机：CPU：Inter I7-7700 以上、显示器尺寸：≥21英寸、显示器内存：≥8GB、硬盘：≥1TB
2.计算机桌椅：采用折叠方式，尺寸：700×600×750mm
二十七、虚拟调试软件
1.支持包括华数、ABB等多品牌机器人数据采集；
2.支持西门子、三菱、欧姆龙等主流品牌PLC数据采集；
3.支持主流数控系统数据采集；
4.支持包括但不限于TCP/IP、OPC UA、TCP Modbus等通讯协议。
5.支持同PLC、工业机器人等设备进行通讯交互。
6.支持实时采集PLC、工业机器人等设备的运行数据。
7.支持仿真软件中虚拟机器人实时再现真实机器人动作。
8. 支持通过信号驱动机器人虚拟工作站中对象之间的交互。
9. 支持机器人虚拟工作站中调试PLC、机器人程序。
10. 支持根据虚拟调试结果验证并优化程序及工艺流程。
11.可实现典型机器人应用场景、PLC、机器人、MES等系统的数据真实交互；
12.可在虚拟环境下进行机器人应用系统集成，可提前验证机器人应用系统和电气的程序与逻辑等参数；
13、软件具有实训成绩管理、学员管理等功能，可以记录学生实训过程，并能够对虚拟仿真实训任务自动评分，具有排名、成绩反馈等教学管理功能。
1.支持包括华数、ABB等多品牌机器人数据采集；
2.支持西门子、三菱、欧姆龙等主流品牌PLC数据采集；
3.支持主流数控系统数据采集；
4.支持包括但不限于TCP/IP、OPC UA、TCP Modbus等通讯协议。
5.支持同PLC、工业机器人等设备进行通讯交互。
6.支持实时采集PLC、工业机器人等设备的运行数据。
7.支持仿真软件中虚拟机器人实时再现真实机器人动作。
8. 支持通过信号驱动机器人虚拟工作站中对象之间的交互。
9. 支持机器人虚拟工作站中调试PLC、机器人程序。
10. 支持根据虚拟调试结果验证并优化程序及工艺流程。
11.可实现典型机器人应用场景、PLC、机器人、MES等系统的数据真实交互；
12.可在虚拟环境下进行机器人应用系统集成，可提前验证机器人应用系统和电气的程序与逻辑等参数；
13、软件具有实训成绩管理、学员管理等功能，可以记录学生实训过程，并能够对虚拟仿真实训任务自动评分，具有排名、成绩反馈等教学管理功能。
