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高端自動化制造實訓考核裝備

一、整體要求
1.高端自動化制造實訓考核裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓臺上的送料單元、視覺檢測單元、裝配單元、搬運單元和分揀單元等多個單元組成。電氣布局采用雙抽屜式,所有其電氣控制器都安裝在網孔板式的抽屜上,這種機電分離的格式跟加符合了工業實際情況,在控制方面,該設備配置采用了基于RS485串行通信的PLC網絡控制方案,各PLC之間通過RS485串行通訊實現互連的分布式控制方式。
2.設備涵蓋機電一體化或電氣自動化專業學習中所涉及的如工業機器人應用與維護、機電控制技術、氣動控制技術、過程控制技術、可編程控制技術、自動檢測技術、變頻調速技術、運動控制技術、網絡通信技術、人機界面、單片機控制技術、上位機監控技術。
3.交流電源:三相五線 AC 380 V±10% 50Hz;電源漏電安全保護措施:應具有接地保護、漏電保護功能,安全性符合相關的國標標準。應采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實訓導線。應具備獨立自動斷電及數據恢復。(投標人在編制投標文件《項目實施方案》時針對本條款要求須在方案中有詳細明確的闡述解決方案。)
4.溫度:-10~50℃;環境濕度:≤90%無水珠凝結;
5.外形尺寸:長×寬×高≥2000×960×1200mm;
6.抽屜完全拉出尺寸:長×寬×高≥2000×1700×1200mm;
7.應結合教學實際情況而設計,實訓操作區、學生作品展示區、物料管理區、資料區、討論區、6S規范管理區、文化墻、消防及清潔廢料放置區,要讓學生掌握工作任務的相關原理,投標人要對實訓室進行整體設計,要有先進性、合理性、實用性。

二、實訓單元要求
1.工業機器人搬運單元要求:
(1)規格:工作范圍:大于579mm;有效荷重:≥3kg;手臂荷重:≥0.3kg。
(2)特性:手腕設10路集成信號,4路空氣(5bar),重復定位精度為0.01mm,機器人可安裝在任意角度,防護等級為IP30,控制器選用IRC5緊湊型/IRC5單柜或面板嵌入式。
(3)各軸運動范圍及最大運行深度:
軸1旋轉范圍:+165°~ -165°,最大運行速度250°/s。
軸2手臂旋轉范圍:+110°~ -110°,最大運行速度250°/s。
軸3手臂旋轉范圍:+70°~ -90°,最大運行速度250°/s。
軸4手腕旋轉范圍:+160°~ -160°,最大運行速度320°/s。
軸5彎曲旋轉范圍:+120°~ -120°,最大運行速度320°/s。
軸6翻轉旋轉范圍:+400°~ -400°,最大運行速度420°/s。
(4)1kg拾料節拍::25×300×25 mm 0.58s,TCP最大速度:6.2 m/s,TCP最大加速度:28 m/s2,加速時間:0-1 m/s 
(5)電氣連接:電源電壓:200-600V,50/60HZ,變壓器額定功率:3.0KVA,功耗0.25KW。
(6)物理特性:機器人底座尺寸≥180×180mm,機器人高度≥700mm
(7)工作環境:噪音水平最高70dB(A);安全性:安全停止,緊急急停,2通道安全回路監測,3位啟動裝置。輻射:EMC/EMI屏蔽。
(8)氣缸: Y型機械夾 1個;
(9)電磁閥:二位五通雙控電磁閥1個;
(10)開關電源:輸出電壓DC 24V,輸出電流4~16A;
(11)帶保護接線端子組:
16點輸入,25針D型接口三層接線端子1個;
16點輸入,25針D型接口雙層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口三層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口雙層接線端子1個;
(12)微型繼電器:11個;
(13)控制單元:1個;
2.供料單元要求:
(1)供料單元整體結構主要由截面為(≥20*20)mm方鋁組搭建而成,整體高度不低于540mm;底板采用(290*340*10)mm的鋼板,底板與桌面連接的定位孔尺寸為(30*8)mm。 
(2)傳感器:磁性開關4個;漫射式光電傳感器2個,電感式接近開關1個;
(3)帶保護接線端子組:
16點輸入,25針D型接口三層接線端子1個;
16點輸入,25針D型接口雙層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口三層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口雙層接線端子1個;
(4)控制單元: 1個;
3.視覺檢測單元要求:
視覺檢測單元的整體高度不低于540mm;底板采用(390*340*10)mm的鋼板,底板與桌面連接的定位孔尺寸為(30*8)mm。視覺檢測系統具體參數如下所示:
(1)視覺控制器
控制器類型:BOX控制器;最多可配2個照相機;
連接30萬像素照相機時的處理分辨率640(H)×480(V),場景數為32個;
連接一個30萬像素的彩色照相機時,最多可記錄的圖像數量為250個;
操作設備:鼠標;
編程設置方式:用流程編輯制作處理流程(提供信息幫助);
串行通信:RS-232C;
網絡通信:Ethernet 1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T;EtherNet/IP通信:Ethernet端口波特率:100Mbps(100Base-TX);并口輸入輸出:輸入11點(REST、STEP、DSA和DI0~DI7);輸出26點(RUN、BUSY、GATE、OR、READY、ERROR、STGOUT0~3、DO0~DO15),僅限照相機4CH類型;
顯示器接口:模擬RGB視頻輸出,1個信道(分辨率:XGA 1024×768像素);
USB接口:2個通道(支持USB1.1和2.0);
電源電壓:DC20.4~DC26.4V;
電流消耗(DC24.0V時):當連接30萬像素照相機時最大為2.6A;
環境溫度范圍:運行時0~45℃、0~50℃;
保存時-20~65℃(無結冰或結露);
(2)數碼照相機:
圖像元件:讀取全部像素的行間傳送、1/3英寸CCD圖像元件,圖像為彩色圖像;
有效像素:≥640(H)×480(V);
像素大小7.4μm×7.4μm;
快門功能:電子快門,可從1/10~1/50000S中選擇快門速度;
局部功能:12~480行;
幀頻(圖像讀取時間):80fps(12.5ms);
視野、安裝距離:根據視野和安裝距離選擇鏡頭;
環境溫度范圍:運行時0~50℃,保存時-25~65℃(無結冰或結露);
(3)工業鏡頭:
焦距:25mm;鏡頭直徑與焦距之比的最大值 1:1.4;
兼容芯片:2/3寸;
倍率類型:固定;
接口類型:C;
光圈類型:手動;
調焦類型:固定;
(4)照相機電纜
耐沖擊(耐久性):10~150HZ,0.15mm單振幅,3個方向,8沖程,4次;
環境溫度范圍:運行時、保存時均0~65℃(無結露或結冰);
環境濕度范圍:運行時,保存時均40~70%(無結露);
環境空氣:無腐蝕性氣體;
材質:電纜護套、連接器:PVC;
最小彎曲半徑:69mm;
(5)并聯電纜:
耐沖擊(耐久性):10~150HZ,0.15mm單振幅,3個方向,8沖程,4次;
環境溫度范圍:運行時:0~50°C;保存時:-20~65°C(無結冰或結露);
環境濕度范圍:運行時、保存時:均35~85%(無結露);
環境空氣:無腐蝕性氣體;
材質:電纜護套、耐熱PVC連接器: 樹脂;
最小彎曲半徑:75mm;
(6)LED光源:外形尺寸:74mm;
(7)電壓/功率:24V/3.6W
(8)光源控制器
輸入電壓:100~240V;
通道數:1
觸發功能:外觸發
輸出電壓:24V
輸出電流:1.0A
輸出功率:24W
光纖式光電傳感器1個
(9) 開關電源:DC 24V 輸出電流8.3A 1個
(10) 帶保護接線端子組:
16點輸入,25針D型接口三層接線端子1個;
16點輸入,25針D型接口雙層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口三層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口雙層接線端子1個;
4.裝配單元要求:
裝配單元整體結構主要由截面為(≥20*20)mm方鋁組搭建而成,整體高度為540mm;底板采用(≥450*340*10)mm的鋼板,底板與桌面連接的定位孔尺寸為(30*8)mm。
(1)開關電源:輸出電壓DC 24V,輸出電流6.0A 
(2)氣缸:回轉氣缸 1個;工作回轉角度為180°導桿氣缸1個,氣缸2個;滑軌型機械夾1個
(3)電磁閥:二位五通單控電磁閥6個;
(4)傳感器:磁性開關 8個;漫射式光電傳感器4個光纖式光電傳感器:1個
(5)帶保護接線端子組:
16點輸入,25針D型接口三層接線端子1個;
16點輸入,25針D型接口雙層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口三層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口雙層接線端子1個;
(6)控制單元: 1個。
5.分揀單元要求:
分揀單元整體結構由10mm厚的鋁板加工疊加而成,具備工業傳送的防震、防抖、打滑等功能。單元高度為260mm,底板采用(720*340*15)mm的鋼板,底板上開有六個(30*8)mm的定位孔,與桌面連接。傳感器支架,可在(0--400)mm之間進行無極定位。
(1)開關電源:輸出電壓DC 24V,輸出電流6.0A 
(2)氣缸:3個
(3)電磁閥:二位五通單控電磁閥3個;
(4)傳感器:磁性開關:3個, 漫射式光電傳感器4個;光纖式光電傳感器:1個
(5)帶保護接線端子組:
16點輸入,25針D型接口三層接線端子1個;
16點輸入,25針D型接口雙層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口三層接線端子1個;
13點輸出,15針D型接口雙層接線端子1個;
(6)控制單元:1個。
三、設備技術要求
1.實訓桌:≥2000mm×960mm×780mm鋁鋼結構,帶滾輪(滾輪帶有剎車),雙面四抽屜,抽屜要求采用網空板。
2.桌面:要求由12條(20*80*1980)mm鋁型材組搭而成;桌面可使用有效面積≥1900800mm2;桌面上開有四個長方形過線孔(30*70)mm,要求套有工程塑料防護套。
3.桌腳:需由四條(690*80*40)mm的鋁型材加工而成,能保證桌子的穩定性。
4.萬向腳輪支撐梁:要求由兩條(810*80*40)mm鋁型材加工而成,能整機桌面的穩定行,提高設備的壽命。
5.網孔板抽屜:要求有A、B兩種四個網孔板抽屜,用于靈活的布置、安裝控制設備;A抽屜有效使用面積203320mm2;;A抽屜有效使用面積304300mm2。
6.配電箱:配電箱底部要求采用網孔板式安裝方式,需可提高設備安裝的靈活性和散熱功能。配電箱尺寸(≥480*390*120)mm采用2mm厚的鐵板折疊而成,網孔板可使用有效面積178600平方mm。電源輸入采用AC 380V 50HZ三相五線制進線電源,一路AC 380V 50HZ電源輸出,7路AC 220V 50HZ電源輸出,具有漏電保護,短路保護功能。
7.配套工具要求:工具箱、內六角扳手、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、萬用表、奶子錘(小號)、尼龍棒等
8.具有可編程控制器。
9.計算機:
(1)CPU:i5-7500或及其以上;
(2)核心數:四核;
(3)網卡1000Mbps以太網卡;
(4)內存容量4GB或及其以上;
(5)內存最大支持容量16GB;
(6)硬盤容量500G或及其以上;
(7)顯示器尺寸21.5英寸或及其以上,LED背光液晶顯示;
(8)顯示器內置雙立體聲音箱6個或及其以上;
(9)鍵盤、鼠標;
(10)intel B250系列芯片組及以上。
10.電腦桌:
鋁木結構,含4個萬向帶剎車輪,尺寸不小于580*400*780mm。
四、配套教學資源要求
1.配套資源庫要求:為滿足之后的設備升級采購需求,投標人需提供自動化生產線教學資源庫,達到預實訓的目的。開發可用于自動化專業學生課堂教學與拓展學習使用的數字化教學資源,內容包含供料單元、搬運單元、分揀單元外加擴展的輸送單元、加工單元、裝配單元。
2. PLC 3D仿真軟件要求:
PLC 3D仿真軟件包含5個實驗:機械手控制實驗、碼垛堆積控制實驗、物料分揀控制實驗、自動倉儲控制實驗、自動封蓋實物控制實驗。每個實驗分成兩個部分,一部分是實訓實驗,另一部分是演示實驗。在實訓實驗部分,學生可以通過自己編寫PLC程序來控制機械的運動,而在演示實驗部分,學生可以觀看機械的一般運動過程,有助于自己來編寫PLC程序。
3.工業機器人離線編程軟件(1套)
五、必須完成的實訓項目
1.供料單元的安裝與調試的實訓;
2.視覺檢測單元的安裝與調試的實訓;
3.裝配單元的安裝與調試的實訓;
4.分揀單元的安裝與調試的實訓;
5.工業機器人搬運單元的安裝與調試的實訓;
6.自動生產線控制系統的安裝與調試的實訓;
7.更換或擴展工作單元(如加工單元、熱處理單元、深度檢測單元);
8.電氣升級為現場總線;
9.氣動方向控制回路的安裝;
10.氣動速度控制回路的安裝;
11.擺動控制回路的安裝;
12.氣動順序控制回路的安裝;
13.氣動機械手裝置的安裝;
14.氣動系統安裝與調試;
15.氣動綜合系統的設計與安裝;
16.三相電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫;
17.三相電動機控制電路的連接與控制程序編寫;
18.電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫;
19.變頻器模擬量控制的連接與控制程序編寫;
20.PLC控制網絡控制技術;
21.氣動方向控制程序編寫;
22.氣動順序動作控制程序編寫;
23.氣動機械手控制程序編寫;
24.皮帶輸送機控制程序編寫;
25.機電一體化設備控制程序編寫;
26.自動生產線控制程序編寫;
27.工業機器人控制程序的編寫;
28.PLC控制技術---485通信技術的編程和調試;
29.PLC和單片機通信技術;
30.機械構件的裝配與調整能力;
31.機電設備的安裝與調試能力;
32.電路安裝能力;
33.氣動系統的安裝與調試能力;
34.變頻器在自動生產線的使用能力;
35.工業機器人現場應用與維護能力;
36.PLC模擬量控制在自動生產線的使用能力;
37.機電一體化設備的控制程序的編寫能力;
38.自動控制系統的安裝與調試能力;
39.PLC網絡的安裝、編程與調試能力;
40.人機界面、組態技術的編程與調試能力。

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