TWB-QR03智能工廠工業(yè)機器人運用綜合實訓裝置
1、設(shè)備概述
工業(yè)機器人基礎(chǔ)運用實訓裝置的核心技能點，覆蓋了基礎(chǔ)訓練應(yīng)用實訓、搬運應(yīng)用實訓、焊接應(yīng)用實訓、碼垛應(yīng)用實訓、繪畫應(yīng)用實訓等多功能一體化實訓裝備，每種實訓功能相對獨立，包含多種工業(yè)機器人典型應(yīng)用方式，是一個綜合性的機器人教學的典型裝備。
2、技術(shù)參數(shù)
1.交流電源：三相 AC 380 V±10% 50Hz；
2.溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無水珠凝結(jié)；
3.整機功耗：≤10.0kVA
4.安全保護措施：具有接地保護、漏電保護、斷電保護功能，安全性符合相關(guān)的國家標準。
5.設(shè)備尺寸：實訓臺：1100*1500*1850mm；電腦推車：500*550*800mm;
3、功能描述
（1）、設(shè)備安全防護系統(tǒng)
該裝備采用落地式的安裝形式，保證設(shè)備的穩(wěn)定可靠，同時采用多道防護裝置包含了有機玻璃防護墻、安全門（安全鎖）系統(tǒng)、安全光幕等硬性保護。以及設(shè)有虛擬邊界安全保護系統(tǒng)（沒有任何肉眼可視的傳感機構(gòu)，機械手超出設(shè)置的邊界，自動停止運動進行安全保護）。
（2）、工業(yè)機器人安裝臺及操作對象工作臺
工業(yè)機器人安裝臺與工作臺臺面采用鋁合金面板，表面氧化處理?？煽焖倮慰堪惭b多種工作對象。便于對機器人的工裝夾具、操作對象等結(jié)構(gòu)學習、拆裝練習。同時操作對象承載臺側(cè)面裝有集成信號端子盒、六組電磁閥、氣源裝置等。通過該端子對機器人夾具信號、各種模塊信號進行集成轉(zhuǎn)接至電氣控制柜內(nèi)便于電路集成控制。便于模塊間的更換練習。
（3）、系統(tǒng)控制柜
系統(tǒng)控制柜內(nèi)配有市場主流PLC、繼電器、漏開等元件。將器件的端口引出至面板安全插座上，方便實驗連線并可自由搭建電路。
通過PLC配合組態(tài)人機界面對工業(yè)機器人、設(shè)備安全系統(tǒng)、實訓模塊電氣控制等進行集成控制?？删毩暪I(yè)機器人、PLC、組態(tài)、電氣控制、變頻調(diào)速、伺服控制等進行系統(tǒng)集成。
實訓時機器人的I/O信號、操作對象承載臺信號對應(yīng)至控制柜面板上對應(yīng)的安全插座上，且各類信號下方配有多個按鈕及指示燈可通過安全連線直接對各個信號進行連接，可學習機器人的I/O點配置進行機器人的電氣、氣路實訓。
（4）、基礎(chǔ)學習套件
基礎(chǔ)學習套件包含：軌跡示教板、描圖夾具等。軌跡訓練模型由優(yōu)質(zhì)鋁材加工制造，表面陽極氧化處理、通過在平面、曲面上蝕刻不同圖形規(guī)則的圖案（平行四邊形、五角星、橢圓、風車圖案、凹字形圖案等多種不同軌跡圖案），且該模型左前方配有TCP示教輔助裝置，可通過筆形繪圖夾具描繪圖形，訓練對機器人基本的點示教，平面直線、曲線運動/曲面直線、曲線運動的軌跡示教。還可以通過TCP輔助示教裝置訓練機器人的工具坐標建立。
（5）、搬運工作站
工作站由兩塊底板座均采用不銹鋼制造且分別有四組不同形狀和編號的工件組成，有圓形、正方形、六邊形等。搬運模塊由兩塊圖塊固定板，多形狀物料（正方形、圓形、六邊形、橢圓形）組成：機器人通過吸盤夾具依次把一個物料板擺放好的多種形狀物料拾取搬運到另一個物料板上；可對機器人點對點搬運進行練習，且搬運的物料形狀、角度的不同。更加深化了機器人點到點示教時的角度姿態(tài)等調(diào)整?？蓪C器人OFFS偏移指令以及機器人重定位姿態(tài)的學習。
（6）、模擬焊接工裝套件
模擬焊接工裝套件采用多條方形鐵質(zhì)管以及多功能工裝夾具套件組成、且表面發(fā)黑處理。該工作站配有焊槍夾具。
實訓時可根據(jù)多功能工裝夾具對若干方形特制管進行，自由拼接搭建不同的復雜立體形狀，采用焊槍夾具對需要焊接的焊縫進行軌跡示教。該工作站在對焊縫進行描繪時要求機器人焊槍不能撞槍軌跡平緩流暢等。
可對機器人的工裝夾具進行拆裝實訓，對焊接知識進行學習理解。機器人方面可訓練在考慮到有干涉區(qū)時機器人的夾具、姿態(tài)調(diào)整，加強基礎(chǔ)軌跡示教知識點學習。
（7）、書寫繪圖工作站
該站包含：書寫平臺、書寫筆夾具等組成。書寫平臺可供A3紙大小紙張平放、也可根據(jù)要求自由更換紙張大小。書寫筆夾具可軸向移動，保護在書寫過程中筆尖與紙面接觸不造成筆尖損壞。
（8）、碼垛工裝套件
碼垛模型分為兩部分，1、碼垛物料盛放平臺（包含16塊正方形物料、8塊長方形物料），2、碼垛平臺。均采用優(yōu)質(zhì)鋁材制作表面陽極氧化處理?？刹捎梦P夾具對碼垛物料進行自由組合進行機器人碼垛訓練。該工作站可對碼垛對象的碼垛形狀、碼垛時的路徑等進行自由規(guī)定，可按不同要求做出多種實訓，主要訓練機器人的程序編寫。
4、設(shè)備特點
（1）該裝備采用落地式的安裝形式，保證設(shè)備的穩(wěn)定可靠，同時采用多道防護裝置包含了有機玻璃防護網(wǎng)、安全門（安全鎖）系統(tǒng)、安全光幕等硬性保護以及虛擬邊界軟件保護功能。
（2）具有良好的柔性和多樣化的工作方式，通過不同的搭配應(yīng)用，實現(xiàn)多種使用環(huán)境，滿足職業(yè)院校實訓教學和開展技能競賽的要求。
5、實訓項目
（1）工業(yè)機器人的基本認識工作任務(wù)。
（2）工業(yè)機器人示教器運動操作工作任務(wù)。
（3）工業(yè)機器人的點位示教工作任務(wù)。
（4）工業(yè)機器人基本參數(shù)設(shè)置工作任務(wù)。
（5）工業(yè)機器人基本運動指示工作任務(wù)。
（6）工業(yè)機器人基于示教器的程序編輯工作任務(wù)。
（7）工業(yè)機器人IO控制應(yīng)用工作任務(wù)。
（8）工業(yè)機器人基本接線方法工作任務(wù)。
（9）PLC和工業(yè)機器人的配合使用
（10）觸摸屏和工業(yè)機器人的配合使用
（11）變頻器和工業(yè)機器人的配合使用
（12）伺服和工業(yè)機器人的配合使用
（13）簡單軌跡運行工作任務(wù)。
（14）平面圓形描圖工作任務(wù)。
（15）平面矩形描圖工作任務(wù)。
（16）曲面圓形描圖工作任務(wù)。
（17）曲面矩形描圖工作任務(wù)。
（18）固定位置搬運工作任務(wù)。
（19）平面矩陣碼垛工作任務(wù)。
（20）斜面位置搬運裝配工作任務(wù) 。
（21）平面矩陣立體碼垛工作任務(wù)。
（22）模擬焊接工作任務(wù)
（23）觸摸屏基本控制與設(shè)置
（24）氣動技術(shù)
（25）變頻器的安裝與調(diào)試
6、要求：提供相應(yīng)的實驗指導書、軟件和培訓。
7、設(shè)備配置
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模塊名稱
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序號
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名稱
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規(guī)格、技術(shù)參數(shù)
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數(shù)量
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一、工業(yè)機器人
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1
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工業(yè)機器人
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▲ABB工業(yè)機器人，單臺配置如下：
▲機器人本體，臂展0.60m以上，有效負載3公斤;緊湊
型控制器;機器人本體到控制器之間的電纜長度7米;示教盤附帶10米電纜,具中文操作界面;數(shù)字式直流24V 16進/16出，輸入、輸出信號板;機器人控制軟件;機器人資料。
模式：關(guān)節(jié)型；控制軸數(shù)：6軸；
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可達半徑（MM）
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550
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安裝方式
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地面安裝、頂?shù)醢惭b、傾斜角安裝
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手腕允許負載轉(zhuǎn)矩
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J4
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8.86Nm
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J5
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8.86Nm
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J6
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4.9Nm
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手腕允許負載轉(zhuǎn)動慣量
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J4
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0 .20kg x m2
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J5
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0 .20 kg x m2
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J6
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0 .067 kg x m2/
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運行角度/速度
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J1
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+/- 340°（可選360°）（460°/s）
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J2
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+/- 230°（460°/s）
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J3
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+/- 402°（520°/s）
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J4
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+/- 380°（560°/s）
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J5
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+/- 240°（560°/s）
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J6
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+/- 720°（900°/s）
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手腕部可搬運質(zhì)量
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4KG
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重復定位精度
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+/-0.02mm
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本體重量
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20kg
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1臺
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二、實訓工位
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1
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防護罩
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整體外形尺寸：〉1100*1500*1850mm；
由有機玻璃和鋁合金骨架組成。
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1套
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2
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安全光幕
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防護范圍：1450*500mm
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1只
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4
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信號揚聲器
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12-36V
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1只
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3
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門禁開關(guān)
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雙控
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1只
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三、操作對象承載臺
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1
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操作對象承載臺
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操作對象承載平臺底座采用優(yōu)質(zhì)鋁板。
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1套
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四、工業(yè)機器人安裝臺
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1
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工業(yè)機器人安裝臺
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外形尺寸：
1500mm*1100mm*750mm；
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1套
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五、控制系統(tǒng)
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1
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可編程控制器
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采用smart200 ST60 PLC；
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1只
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2
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人機界面
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采用昆侖通態(tài) TPC7062 觸摸屏。7寸，串口，USB口，以太網(wǎng)口，人機界面產(chǎn)品的設(shè)計符合工業(yè)環(huán)境。
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1只
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3
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氣動系統(tǒng)
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空氣壓縮機W58電源220V、額定功率550W、排氣量58L/min、排氣壓力0.8MPa、儲氣罐容量23L、氣動控制系統(tǒng)電磁閥組，氣動附件等組成。
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1套
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4
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電控箱
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面板包括機器人輸入、輸出信號檢測口，夾具信號輸入輸出檢測口，模式選擇按鈕，觸摸屏安裝孔，急停、啟動、復位、暫停按鈕、運行指示、停止指示，實訓指示燈，實訓急停開關(guān)一只、點動和自鎖按鈕。漏電開關(guān)、空氣開關(guān)，開關(guān)電源，中間繼電器、中繼轉(zhuǎn)換板一套，接線端子一套。
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1套
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六、基礎(chǔ)學習和實訓套件
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1
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軌跡示教模塊
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采用鋁板加工制造，在平面、曲面上蝕刻不同圖形規(guī)則的圖案。
可訓練對機器人基本的點示教，直線、曲線運動足跡的掌握；學習點的定位及機器人運動路線選擇優(yōu)化
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1套
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2
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描圖夾具
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描圖夾具采用焊接工裝套件中的焊槍夾具，以焊絲為基準來進行，描圖編程任務(wù)。配有氣動快換裝置。
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1套
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七、搬運工作站
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1
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搬運工作站
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工作站由兩塊地板座分別有四組不同形狀和編號的工件組成，有圓形、正方形、六邊形等。
底板外形尺寸560×400×8mm
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1套
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2
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吸盤夾具
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夾具采用吸盤式夾具，包含真空吸盤、吸盤夾具、機器人法蘭盤連接件等組成。配有氣動快換裝置。
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1套
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九、焊接工裝套件
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1
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焊接工工作站
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配置焊接柔性平臺，以及快換固定夾具一套；模擬焊接物料四條30×30×270mm、八條30×30×200mm的鐵制方管，模擬多道焊縫的焊接。
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1套
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2
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焊槍夾具
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采用模擬45度焊槍，機器人法蘭連接件等組成。配有氣動快換裝置。
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1套
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十、碼垛工裝套件
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1
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碼垛工作站
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碼垛工作站整體采用鋁材加工，表面陽極氧化處理。
由物料擺放底板、碼垛底板、長方形/正方形兩種物料塊組成。
操作者可根據(jù)需要選擇擺放；可根據(jù)需要自由組合碼垛出多種形狀；練習對機器人碼垛、陣列的理解并快速編程示教的應(yīng)用技能。
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1套
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2
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夾具
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碼垛夾具采用吸盤式夾具，包含真空吸盤、吸盤夾具等組成，配有氣動快換裝置。
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1套
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十一、書寫工作站
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1
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書寫工作站
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包含書寫平臺，采用A4紙、書寫筆、書寫筆夾具等組成
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1套
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2
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夾具
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書寫筆夾具由油性筆、彈簧裝置、鋁制筆套、氣動快換裝置等組成。
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十二、裝配臺
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1
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裝配鉗工臺
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尺寸：900mm*500mm*1300mm；
共分為兩層，下層采用角鐵焊接而成臺采用20mm的實木臺面。上層有工具固定存放區(qū)域，不同的工具存放在其固有位置，并配有臺虎鉗。
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1個
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十三、工裝套件存放柜
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1
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工裝套件存放柜
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設(shè)備下方設(shè)有存放柜，可按規(guī)定存相關(guān)實訓套件。
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1個
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十四、電腦桌
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1
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電腦桌
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鋁木結(jié)構(gòu)，含4個萬向帶剎車輪，580*400*780mm
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1張
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十五、配套工具
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1
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配套工具
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人機界面通信電纜、可編程控制器通信電纜、小一字螺絲刀、小十字螺絲刀、長柄一字螺絲刀、長柄十字螺絲刀，剪刀、剝線鉗、電工鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、、活動扳手、萬用表等。
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1套
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十六、語音識別遙控機器人模塊
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1
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人工智能
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▲工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器人。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。而語音遙控機器人則真正地實現(xiàn)了讓機器人聽懂人話。
▲參數(shù)功能要求：
1.采用Android4.4以上版本的系統(tǒng)的平板或者手機作為人機交互終端。
2.利用WIFI通訊技術(shù)實現(xiàn)語音的無線傳輸和反饋。
3.機器人通訊采用標準TCP/IP協(xié)議。
4.語音指令支持搬運、抓取、包裝、倉儲等多種動作。
5.有效執(zhí)行指令數(shù)量20條以上（可擴展）。
6.實現(xiàn)了人機對話（機器人可以聽人話，也可對人說話）。
7.語音指令支持單步動作、連續(xù)動作、周期動作。
8.語音指令支持定位移動（說出一個移動距離讓機器人執(zhí)行）。
9.語音指令支持機器人移動速度更改。
10.語音指令支持機器人的抓手操作（打開和閉合）
11.支持離線語音識別和在線語音識別。
12.支持一對多控制（一臺終端可語音控制多臺機器人）。
13.交互終端可監(jiān)視機器人的動作和狀態(tài)。
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1套
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