LG-IRW01A型工業機器人故障診斷與維護平臺

一、產品概述
LG-IRW01A型 工業機器人故障診斷與維護平臺主要由電氣故障診斷實訓平臺、基礎操作實訓平臺兩大平臺組成。該平臺各大組件均安裝在型材桌面上，機械加工、PLC電氣控制系統、執行機構相對獨立，采用了工業標準設計。通過此平臺可以進行工業機器人故障診斷設置、排除及檢測，工業機器人編程與調試、機械組裝、電氣線路設計與安裝、PLC編程與調試、人機界面技術、變頻調試技術及通訊技術應用等多方面的實訓，適合職業院校、技工學校工業自動化類相關專業，《工業機器人故障診斷與預防維護實戰教程》、《工業機器人實操與應用技巧》、《電氣控制與PLC應用技術》等課程的實訓教學，適合工業機器人、自動化技術人員工程訓練及技能比賽。
二、技術參數
1.輸入電壓：單相～220V±10% 50Hz；
2.工作環境：溫度0～45℃相對濕度≤85%（25℃）；
3.額定功率：3kw；
4.氣壓：0.5Mpa～0.5Mpa；
5.電氣故障診斷實訓平臺外形尺寸：L1500mm*W7000mm*H1700mm(方鋼、臺面使用45#鋼，鈑金封板，配套福馬輪)
6.基礎操作實訓平臺外形尺寸：L1500mm*W1000mm*H800mm（底部架子為方通焊接；桌面采用歐標鋁槽板；側面鈑金封板, 配套福馬輪）
三、故障診斷實訓平臺構成與組成
本設備主要由電氣故障診斷實訓平臺、基礎操作實訓平臺兩大平臺組成。
1、故障診斷實訓平臺主要由機架、工業機器人控制柜、工控機、19英寸顯示器。
2、基礎操作實訓平臺主要由機架、六軸工業機器人本體、電氣控制系統、人機界面、TCP標定模塊、井式送料傳送帶機構模塊、曲面軌跡模塊、多功能夾吸綜合夾具、觸摸屏控制盒、碼垛綜合模塊、插孔面板及接線端子模塊、寫字實訓工裝組件及相關輔材進行組成的。
四、故障診斷實訓平臺各大組成介紹
1、電氣故障診斷實訓平臺
IRC5緊湊型控制器進一步增加了該機器人控制器家族的實力，作為全球領先控制器系列的一員，這款產品在最小的空間內融合了多項業界熟知的技術優勢，如優異的運動控制能力、調試靈活的RAPID語言等。IRC5緊湊型控制器調試濃縮了IRC5的頂尖功能，除節省空間之我，還通過設置單相電源輸入，外置式信號接頭（全部信號）及內置式可擴展16咱I/O系統，簡化了調試步驟。
平臺機架能夠掛放機器人控制柜里面的所有電路板，并清晰體現機器人集成板的電氣原理，能夠方便學生對機器人控制柜內部原理的了解及故障檢測，并每個模塊加裝保護，能夠每個模塊經過電腦設置故障點。平臺配套工控機、19英寸的顯示屏。
2、基礎操作實訓平臺
2.1、機架
（1）機架的底部架子為方通焊接；桌面采用歐標鋁槽板；側面鈑金封板, 配套福馬輪，六軸機器人及相關的實訓模塊均分布安裝在機架上面，并且可進行拆卸安裝。
2.2、六軸工業機器人本體（8成新）
型號：IRB 1200-5
負載：5kg
工作范圍：900mm
重復定位精度：.025mm
底座尺寸：210mm*210mm
用戶接口：底部接線可選
重量：54kg
安裝方式：直立、壁掛、倒置
溫度：5-45度
IP防護等級：標配IP40
2.3、電氣控制系統
PLC電氣系統模塊主要由PLC可編程控制器、變頻器、人機界面、傳感器、通訊線、空氣開關、變壓電源、繼電器、按鈕、急停按鈕、蜂鳴器、指示燈及相關的輔材。用戶可以根據需求進行對品牌、型號的選擇。
2.4、觸摸屏控制盒
對設備不同工作狀態進行操作及指示，包含啟動，停止，復位，急停，模式選擇等，并可在觸摸屏控制盒上對工作臺上各單元的運動狀態進行調整。
2.5、TCP標定模塊
WOBJ 角度隨意可調，通過對機器人進行矩形、圓形、三角形、曲線等多種不同的軌跡進行編程示教學習，以及對機器人坐標系標定操作訓練，可熟練掌握機器人的基礎編程與軌跡編程。
2.6、井式送料傳送帶機構模塊（選配）
實現物料的定向送料，根據PLC指令控制，當光纖傳感器檢測到料倉中存在方形工件時，送料氣缸將方形工件送到搬運碼垛輸送線上進行定向傳送。
實現物料的定向輸送，當井式送料機構將方形工件送達輸送線時，根據PLC指令控制，交流調速電機帶動輸送帶將工件傳送到輸送帶末端。
2.7、曲面軌跡模塊（選配）
可利用示教器或離線編程軟件，按照設定規則要求，模擬完成軌跡的模擬打磨。保證工藝真實性同時增加教學可行性和趣味性。可以完成工業機器人脫離工藝應用的基礎操作和編程教學應用。
2.8、多功能夾吸綜合夾具模塊
夾爪內側附帶彈性防滑墊片,保證夾取工具的安全性與穩定性，可進行快速更換，只需把工具換下便可裝不同樣式的工具。
吸盤金具用來吸取工件以及原料。
夾與吸同時進行大大提升了效率，也提高了工藝的多樣性，可同時進行多項運動與動作。
2.9、碼垛模塊
可以模擬傳送帶隊列式供貨和平臺堆垛，通過對物料轉移過程和堆垛形式的要求增加教學多樣性，提高編程復雜度。
2.10、插孔面板及接線端子
可將設備的元器件信號線與可編程控制器的信號點位進行接線，鍛煉學員的手動實操能力，增加教學多樣性。
2.11、寫字實訓工裝組件（選配）
進行機器人寫字模擬實操功能時，機器人運動至寫字工位。平臺上放置有一張白板，夾具通過機器人末端轉換至寫字功能面，標定好工業機器人工具原點，把寫字程序導入機器人系統，機器人即可在白板上進行寫字。采用白板的目的是為了可重復擦寫，寫字完后由機器人自行擦除，改進傳統耗費大量紙張的做法。
★3、無線智能實驗室管理考核系統
該系統采用240*128點陣藍底背光液晶顯示屏及PVC輕觸鍵盤，中文顯示，試題顯示直觀，實現故障設置。
3.1、可選擇指定故障考核方式或隨機故障考核方式。
3.2、隨機故障考核方式下系統具有自動隨機出題功能，使每次維修的故障都不相同。
3.3、隨機故障考核方式可設置故障范圍及故障數量。
3.4、掉電后不會丟失所設置的參數及考核結果。
3.5、具有自動評分參數設置、考核時間設置及倒計時、重復考號報警等功能。
3.6、自動保存80位考生的考號、分數、誤排次數、剩余故障、剩余時間等。
3.7、每個故障點都默認設置為開路故障，可根據要求改變為短路故障。
3.8、考核系統未上電時，電氣線路能正常工作。上電后，電氣線路的工作狀態取決于上一次考核系統斷電時的情況，但在隨機故障考核方式下故障點位置與上次不一樣。
3.9、本系統由教師用上位機統一設置故障（隨機故障和指定故障），由無線網絡輸至學生實訓臺進行排故訓練或考核，實訓考核人員條件與機會均等，客觀、科學判斷實訓考核結果，保證考核結果的公平公正。故障點設置方便、快捷，訓練考核成績自動記錄、排序、打印，極大方便實訓室的管理，大大減輕教師的工作量。
3.10、本考核系統有很好的通用性，通過與不同實訓設備的組合，既可鍛煉學員動手連接訓練電路，掌握實操技能，又可通過智能化考核系統科學公正考核學員所學專業知識，有效的提高了學校的實訓考核管理能力。
3.11、本系統采用獨立開關電源供電，電路設計優化合理，生產工藝嚴格完善，保證機器的可靠性和穩定性。
3.12、本系統所有的數據交換都是通過無線網絡傳輸，可以方便快捷組網，任意添加組網設備數量（最高255臺），而且不需要進行繁瑣的網絡布線，極大的簡化了實驗室的安裝，從而降低了組建實驗室的成本。
3.13、本系統兼容單機考核系統，當沒有安裝上位機時，本機亦可單獨使用。除成績的整理、打印等不能實現以外，其他所有功能均可在本機實現。
3.14、為保證軟件正版，投標時提供無線智能實驗室管理考核系統軟件著作權證書原件備查并現場演示功能。
★4、云智能實驗室安全管理系統
本平臺將物聯網技術運用于電氣自動化信息技術并將數據上傳至云平臺，進行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據。為保證軟件正版，投標時提供云智能實驗室安全管理系統軟件著作權證書原件備查并現場演示功能。
4.1、功能。
（1）數據云系統上傳（2）手機數據查詢（3）歷史數據查詢（4）數據分析統計（5）郵箱報警（6）微信報警（7）微信反向控制（8）二次開發
4.2、智能物聯網系統應用軟件
（1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開關監控，輸出開關控制以及輸入電壓模擬量實時數據，可根據實際需求添加128路。
（2）控制：控制啟動停止開關的開和關，輸出電壓值的給定，可根據實際需求添加128路。
（3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，可按時、天、月進行查詢歷史數據曲線，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。
（4）設備報警：報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過10V電壓時產生報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的郵箱地址或者微信推送報警信號，每臺設備對應設置一個微信賬號和一個郵箱賬號用于接受報警信號。
（5）通過手機微信關注云平臺可以實現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態變化。
（6）終端畫面包含：數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理
★4.3、為保證軟件正版，投標時提供智能物聯網系統應用軟件著作權證書原件備查。
六、可實訓項目
（一）工業機器人實訓
1. 機器人安全操作注意事項
2. 機器人開關機的操作
3. 機器人控制面板菜單的介紹
4. 機器人設定系統的日期與時間
5. 機器人系統狀態信息及事件日志查看
6. 機器人系統的備份與恢復
7. 機器人的手動操縱——單軸運動
8. 機器人的手動操縱——線性運動
9. 機器人的手動操縱——重定位運動
10. 機器人手動操縱的快捷方式
11. 機器人轉數計數器的更新操作
12. 機器人IO通訊及標準通訊板的認識
13. 機器人標準IO板的參數設定
14. 機器人系統輸入輸出與IO信號的關聯
15. 機器人示教器可編程按鈕的使用
16. 機器人三個重要程序數據——ToolData
17. 機器人三個重要程序數據——WobjData
18. 機器人三個重要程序數據——LoadData
19. 機器人的RAPID程序指令
20. 機器人創建程序模塊及例行程序的方法
21. 機器人例行程序編程操作方法
22. 機器人RAPID程序的常用指令——MoveAbsj
23. 機器人RAPID程序的常用指令——MoveJ
24. 機器人RAPID程序的常用指令——MoveL
25. 機器人RAPID程序的常用指令——MoveC
26. 機器人RAPID程序的常用指令——賦值指令
27. 機器人RAPID程序的常用指令——IO指令
28. 機器人RAPID程序的常用指令——邏輯判斷指令
29. 機器人RAPID程序的中斷應用
30. 機器人的安全保護機制
（二）交流變頻調速技術實訓
31. 交流調速電機的啟停控制
32. 交流調速電機的速度調整控制
（三）可編程控制器電氣控制技術實訓
33. 交流調速電機點動和自鎖控制
34. 交流調速電機聯鎖正反轉控制
35. 交流調速電機帶延時正反轉控制
36. 交流調速電機帶限位自動返回控制
37. 交流調速電機物料傳送控制
（四）可編程控制技術實訓
38. 基本指令編程練習
39. 自動送料系統模擬實訓
40. 輸送帶物料輸送模擬實訓
41. 機器人寫字板信號實訓
42. PLC與機器人的通訊實訓
（五）氣動傳動控制技術實訓
43. 雙作用氣缸的換向回路實訓
44. 雙作用氣缸的速度控制實訓
45. 雙作用氣缸的與邏輯功能的直接控制實訓
46. 氣動夾爪的換向回路實訓
47. 電磁閥氣動回路實訓
（六）人機界面技術實訓
48. HMI與PLC等通訊技術
49. 畫面編制技術
七、系統基本配置及技術參數

序號	實訓模塊名稱		主要配置	數量	備注
1	電氣故障診斷實訓平臺	電氣故障診斷實訓平臺機架	1.輸入電壓：單相～220V±10% 50Hz； 2.工作環境：溫度0～45℃相對濕度≤85%（25℃）； 3.額定功率：3kw； 4.氣壓：0.5Mpa～0.5Mpa； 5.電氣故障診斷實訓平臺外形尺寸：L1500mmW7000mmH1700mm(方鋼、臺面使用45#鋼，鈑金封板，配套福馬輪)	1套
2		機器人控制器	機器人控制器：（1）采用緊湊型控制器,尺寸：310mm449mm442mm（高寬深）（2）電氣連接：電源電壓：單相220/230v，50-60Hz；（3）防護等級：IP20；（4）環境參數：環境溫度0-45度，相對濕度：最高95%（無凝霜）；（5）控制器最強大功能濃縮于緊湊的機柜內，節省空間，單相電源變于調試，預設所有信號的外部接口，內置可拓展16路輸入/16路輸出I/O系統，可擴展機器視覺等多種外圍設備。	1套
3		示教器	工業機器人示教器：（1）具備緊急停機功能；（2）具備3位啟動開關（雙回路）；（3）防護等級：IP54 （4）具有12鍵薄膜鍵盤；（5）支持熱插拔；	1套
4		配套工控機及輔材	知名一線品牌工控機; 處理器不低于酷睿i5；運行內存不低于4GB；固態硬盤128G，機械硬盤不低于500GB； Window7（64位）正版系統配套19寸顯示屏、鍵盤及鼠標；配套相關啟動按鈕、復位按鈕及相關開關輔材等；	1套
5	基礎操作實訓平臺	機器人機械本體	機器人：IRB-1200 1.工業機械手工作半徑：≥900mm 2.有效載荷：≥5kg 3.自由度數：6軸 4.機器人各關節轉動范圍及最大動作速度：軸1：+170°~-170°，288°/s 軸2：+130°~-100°，240°/s 軸3：+70° ~-200°，300°/s 軸4：+270°~-270°，400°/s 軸5：+130°~-130°，405°/s 軸6：+360°~-360°，600°/s 5.)防護等級：標配IP40，IP67可選 6.重量：54kg 7.重定位精度：0.025mm	1套
6		電氣控制系統模塊	一、PLC（西門子S7-1200） 1.可用電流（SM 和 CM 總線）：最大 1600 mA（5 V DC）； 2.可用電流（24 V DC）：最大 400 mA（傳感器電源）； 3.數字輸入電流消耗（24 V DC）：所用的每點輸入 4 mA； 4.用戶存儲器 125 KB 工作存儲器/4 MB 負載存儲器，可用專用 SD 卡擴展/10 KB 保持性存儲器； 5.板載數字 I/O 14 點輸入/10 點輸出； 6.板載模擬 I/O 2 點輸入/2 點輸出；二、觸摸屏1套； 1.分辨率1024600； 2．顯示器10.1TFT 3.閃存：128MB； 4．128MB； 5.接口：USB2.01、以太網接口*1、串行接口； 6.輸入電源24±20%VDC； 7.可進行觸摸屏通訊技術 8.畫面編輯及設計技術三、V20變頻器 1.電壓：AC200V±10%或AC400V-±10% 2.功率：≥0.95/0.72 3.控制方式：電壓/頻率控制方式，線性V/f控制、V²/f控制、多點V/f控制，磁通電流控制方式：FCC 4.模擬量輸入：雙極性電流/電壓模式 5.模擬量輸出0-20mA 6.防護登記IP20以上四、配套輔材采用知名品牌傳感器、通訊線、空氣開關、變壓電源、繼電器、按鈕、急停按鈕、蜂鳴器、指示燈及相關的輔材。	1套
7		觸摸屏控制盒	對設備不同工作狀態進行操作及指示，包含啟動，停止，復位，急停，模式選擇等，并可在觸摸屏控制盒上對工作臺上各單元的運動狀態進行調整。	1套
8		TCP標定模組	1.可實現 TCP 標定練習，提供 TCP 標定用錐形教學塊； 2.可實現基本軌跡編程練習，提供三角形、方形教學軌跡； 3.可實現復雜軌跡編程練習，提供曲線教學軌跡； 4.基于工業機器人的軌跡運行、TCP坐標建立、WOBJ坐標建立、物料分揀實訓；	1套
9		井式送料傳送帶機構模塊	1．含一個光纖傳感器； 2．一個雙軸雙杠氣缸： 2.1．工作壓力0.1~1.0Mpa； 2.2.保證耐壓力：1.5Mpa 2.3.含有緩沖墊； 3．一個磁性開關； 4．一個電磁閥； 5．兩個L型節流閥： 5.5.工作壓力0~1.0Mpa 5.6.保證耐壓力:1.5Mpa 6．搬運碼垛輸送線； 7．可實時調整輸送帶輸送速度； 8．含一臺交流調速電機； 9．輸送帶末端有一個料到位檢測傳感器； 10．采用變頻器控制	1套	選配
10		曲面軌跡模塊	1.整體長寬高尺寸：400200125mm 2.表面材質采用不銹鋼腐蝕工藝 3.可實現基本軌跡編程練習，提供三角形、方形教學軌跡； 4.可實現復雜軌跡編程練習，提供曲面不規則形狀教學軌跡； 5.基于工業機器人模擬曲面打磨、焊接實訓	1套	選配
11		多功能夾吸綜合夾具模塊	1.含一個真空發生器； 2.含兩個L型節流閥； 3.含一個氣動手指氣缸； 2.可實現夾緊標定針進行TCP訓練、曲面軌跡訓練； 3.可實現夾取吸盤進行搬運堆垛訓練； 4.可實現夾取方形工件進行搬運堆垛訓練； 5.可實現夾取畫筆進行寫字畫畫訓練； 6.可實現快速更換夾具，以使用不同功能；	1套
12		碼垛模塊	1.模塊長寬高尺寸：230230165mm； 2.可實現工件自由碼垛功能；	1套
13		插孔面板及接線端子	可將設備的元器件信號線與可編程控制器的信號點位進行接線，鍛煉學員的手動實操能力，增加教學多樣性	1套
14		寫字實訓工裝組件	1.進行機器人寫字模擬實操功能時，機器人運動至寫字工位。 2.平臺上放置有一張白板，夾具通過機器人末端轉換至寫字功能面，標定好工業機器人工具原點，把寫字程序導入機器人系統，機器人即可在白板上進行寫字。 3.采用白板的目的是為了可重復擦寫，寫字完后由機器人自行擦除，改進傳統耗費大量紙張的做法。	1套	選配
14		無線智能實驗室管理考核系統	該系統采用240*128點陣藍底背光液晶顯示屏及PVC輕觸鍵盤，中文顯示，試題顯示直觀，實現故障設置。 3.1、可選擇指定故障考核方式或隨機故障考核方式。 3.2、隨機故障考核方式下系統具有自動隨機出題功能，使每次維修的故障都不相同。 3.3、隨機故障考核方式可設置故障范圍及故障數量。 3.4、掉電后不會丟失所設置的參數及考核結果。 3.5、具有自動評分參數設置、考核時間設置及倒計時、重復考號報警等功能。 3.6、自動保存80位考生的考號、分數、誤排次數、剩余故障、剩余時間等。 3.7、每個故障點都默認設置為開路故障，可根據要求改變為短路故障。 3.8、考核系統未上電時，電氣線路能正常工作。上電后，電氣線路的工作狀態取決于上一次考核系統斷電時的情況，但在隨機故障考核方式下故障點位置與上次不一樣。 3.9、本系統由教師用上位機統一設置故障（隨機故障和指定故障），由無線網絡輸至學生實訓臺進行排故訓練或考核，實訓考核人員條件與機會均等，客觀、科學判斷實訓考核結果，保證考核結果的公平公正。故障點設置方便、快捷，訓練考核成績自動記錄、排序、打印，極大方便實訓室的管理，大大減輕教師的工作量。 3.10、本考核系統有很好的通用性，通過與不同實訓設備的組合，既可鍛煉學員動手連接訓練電路，掌握實操技能，又可通過智能化考核系統科學公正考核學員所學專業知識，有效的提高了學校的實訓考核管理能力。 3.11、本系統采用獨立開關電源供電，電路設計優化合理，生產工藝嚴格完善，保證機器的可靠性和穩定性。 3.12、本系統所有的數據交換都是通過無線網絡傳輸，可以方便快捷組網，任意添加組網設備數量（最高255臺），而且不需要進行繁瑣的網絡布線，極大的簡化了實驗室的安裝，從而降低了組建實驗室的成本。 3.13、本系統兼容單機考核系統，當沒有安裝上位機時，本機亦可單獨使用。除成績的整理、打印等不能實現以外，其他所有功能均可在本機實現。 ★3.14、保證軟件正版，投標時提供軟件著作權證書原件備查并現場演示功能
15		云智能實驗室安全管理系統	本平臺將物聯網技術運用于電氣自動化信息技術并將數據上傳至云平臺，進行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據。為保證軟件正版，投標時提供云智能實驗室安全管理系統軟件著作權證書原件備查并現場演示功能。 4.1、功能。（1）數據云系統上傳（2）手機數據查詢（3）歷史數據查詢（4）數據分析統計（5）郵箱報警（6）微信報警（7）微信反向控制（8）二次開發 4.2、智能物聯網系統應用軟件（1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開關監控，輸出開關控制以及輸入電壓模擬量實時數據，可根據實際需求添加128路。（2）控制：控制啟動停止開關的開和關，輸出電壓值的給定，可根據實際需求添加128路。（3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，可按時、天、月進行查詢歷史數據曲線，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。（4）設備報警：報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過10V電壓時產生報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的郵箱地址或者微信推送報警信號，每臺設備對應設置一個微信賬號和一個郵箱賬號用于接受報警信號。（5）通過手機微信關注云平臺可以實現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態變化。（6）終端畫面包含：數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理 ★4.3、為保證軟件正版，投標時提供智能物聯網系統應用軟件著作權證書原件備查。
16	工件		1.碼垛堆料方塊，長寬高=704040mm，不低于20個/臺，	1套
17	空氣壓縮機		設備配套無油空氣壓縮機，額定排氣壓力＞0.6MPa，工作排氣＞60L/min，滿足本機設備氣動正常運行要求。	1套
18	工具		工具：萬用表1個、壓線鉗1把、剝線鉗1把、剪線鉗1把、尖嘴鉗1把、十字螺絲刀（612.5cm-1把、37.5cm-1把、25.0cm-1把）、一字螺絲刀（612.5-1把、37.5-1把、25.0cm-1把）、驗電筆1把、空箱1個	1套

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