工業(yè)機器人基礎教學實訓平臺 返回列表頁

VS-IR04工業(yè)機器人基礎教學實訓平臺

一、項目建設簡介
（一）設計原則
      項目建設方案緊貼“工業(yè)4.0”發(fā)展背景，以當前*的工業(yè)機器人技術，結合物聯(lián)網(wǎng)工廠和智慧制造為主題，為學校打造一個專門針對工業(yè)機器人人才培養(yǎng)的基地，在培養(yǎng)本校專業(yè)學生的同時，可為當?shù)仄髽I(yè)提供一個工業(yè)機器人人才培養(yǎng)和進階的平臺。
      項目建設以工業(yè)機器人專業(yè)課程體系為主線，配套所需的軟硬件，實現(xiàn)專業(yè)人才的培養(yǎng)。根據(jù)不同功能，分為工業(yè)機器人基礎教學應用實訓室和工業(yè)機器人離線編程仿真實訓室。

（項目建設整體布局效果圖、圖片僅供參考）

      VS-IR04工業(yè)機器人基礎教學實訓平臺：以《工業(yè)機器人基礎知識》、《工業(yè)機器人應用基礎》兩門專業(yè)核心課程為主線，配套工業(yè)機器人基礎教學工作站為實踐硬件平臺，包含豐富的教學資源和實驗指導資料。該實驗室以培養(yǎng)工業(yè)機器人技術基礎應用人才為目標，可以提供工業(yè)機器人結構認知、關鍵部件組成、基本設置及操作、在線示教編程、簡單軌跡規(guī)劃、工作站結構了解及搭建、工業(yè)機器人模擬工藝應用實踐等內(nèi)容的教學工作，面對對象主要包括在校機械類、電氣類等專業(yè)的學生、企業(yè)一線職工及社會人員，可以進行基礎教學和知識技能培訓，也可以向本地企業(yè)推廣工業(yè)機器人應用技術，為其轉型升級提供技術指導和支持。

（工業(yè)機器人基礎教學應用實訓室布局效果圖、圖片僅供參考）

      工業(yè)機器人離線編程仿真實訓室：以《工業(yè)機器人離線編程仿真技術及應用》專業(yè)核心課程為主線，配套工業(yè)機器人離線編程仿真軟件，包含豐富的教學資源和實驗指導資料。該實訓室以培養(yǎng)工業(yè)機器人技術高級應用人才為目標，以工業(yè)機器人離線編程仿真技術為核心，可以提供工業(yè)機器人虛擬教學、離線編程仿真及應用等內(nèi)容的教學工作，面對對象主要包括具有較高學習能力和技能水平的在校學生、企業(yè)高級技術工人，使其深入學習工業(yè)機器人離線編程仿真技術。

（工業(yè)機器人離線編程仿真實訓室布局效果圖、圖片僅供參考）

（二）建設內(nèi)容
      項目建設主要包含工業(yè)機器人基礎教學應用實訓室和工業(yè)機器人離線編程仿真實訓室。

      離線編程仿真實訓室主要側重于老師的實際操作講解，用于實訓前的理論培訓，創(chuàng)新性的把企業(yè)的培訓模式與理論課教學結合起來，把枯燥的理論課教學變?yōu)樵诶蠋煵僮饕龑碌?ldquo;做學教”一體化互動教學
      基礎教學應用實訓室側重于學生的實際操作訓練和討論，該室是讓學生通過真實的實訓教學來掌握專業(yè)知識與技能，把過去的驗證性實訓教學提升為學生的自主動手學習，對學生在學習過程中遇見的工業(yè)機器人調(diào)試方面問題不拘泥于一種解決方法，突出學生解決問題方面能力的擴展，特別強調(diào)學生的“學”和實際解決問題、動手能力的訓練。
（三）實訓內(nèi)容
      為方便使用工業(yè)機器人基礎教學實訓設備進行教學工作，針對工業(yè)機器人的操作特點和工作站的組成，我公司定制設計了多項實訓任務，實現(xiàn)任務驅動式教學，讓學生在學習技能的過程中明確目標、在挑戰(zhàn)中完成學習，實訓任務及目標內(nèi)容可根據(jù)學校要求做定制修改，同時，為便于教學，我公司為學校提供了豐富的教學資源，包括實訓指導教材、視頻錄像、實訓習題等內(nèi)容。

二、建設方案
（一）工業(yè)機器人基礎教學應用實訓室

（圖片僅供參考，請以實物為準）

1、工業(yè)機器人
（1）設備簡介
      采用國內(nèi)外品牌ABB IRB-120-3/0.6工業(yè)機器人，6關節(jié)，有效負載3Kg，臂展0.58米，重復定位精度±0.01mm（ISO標準），配套防護等級IP30，工業(yè)緊湊型控制柜，帶機器人控制軟件（PROBOTWARE5.0）版本。
      底座由20mm厚鋼板焊接而成?？刂破?20V電源，本體到控制器７m長電纜，示教器具中文操作界面，本體到示教器7m長線纜，支持熱插拔。帶DC24V 16in/16out IO卡。帶二次開發(fā)選項，提供基于VB和C#的二次開發(fā)功能；帶DeviceNet通訊方式；在機器人使用壽命內(nèi)，使用機器人離線軟件進行實時程序、IO、機器人3D動態(tài)動作監(jiān)控。遠程機器人系統(tǒng)備份與恢復功能；具有自動工具重量與載荷檢測設定功能；具有機器人全壽命保養(yǎng)自動維護檢測系統(tǒng)功能；自帶自定義可編程IO；具有3D實時舒適搖桿手動操作系統(tǒng)；具有電池電量環(huán)保節(jié)省功能；提供終身機器人系統(tǒng)功能升級；支持RAPID編程語言規(guī)范，并直接解釋執(zhí)行；機器人控制系統(tǒng)原配固態(tài)存儲器容量1G，并支持USB擴展為副存儲器；控制器帶視頻接口；具有機器人運動軌跡實時微調(diào)功能。
（2）配置清單

 （3）技術參數(shù)

2、基礎臺架
（1）設備簡介
基礎臺架為鋁型材搭至而成的雙層結構件；上層臺面具有T型槽方便安裝，下層用于放置控制柜；四個腿腳帶4個高度可調(diào)的活動腳輪，工作臺可自由移動。機架由型材搭接而成，圓角，側面1.2mm冷軋鋼包封，底部配置萬向剎車滑輪及上下伸縮固定支撐柱，方便支撐與移動。桌面采用帶T型槽的面板型材制作而成，方便不同實訓對象的安裝與拆卸。一側開門，三面封板，門上安裝凹式拉手和門鎖或磁力扣，底部封鋼板，系統(tǒng)控制部分水平配滑道放置在實訓臺*前門開時，控制掛板可拉出。
尺寸：1800mm×1200mm×800mm(長×寬×高)，承重260公斤。
（2）設備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準）

（3）配置清單

3、基礎培訓模塊
（1）設備簡介
      基礎培訓工作臺用來進行工業(yè)機器人基礎培訓實訓，可完成工業(yè)機器人操作方式選擇、速度調(diào)整、坐標系設定及手動操作機器人等基礎操作實訓，程序編寫、啟動執(zhí)行程序和停止程序等運動編程實訓，機器人零點設定及系統(tǒng)維護等技能實訓，工具 TCP 標定、坐標系設置、復雜運動軌跡編程等能力實訓，還可以利用軟筆在工作臺面上模擬書法寫字實訓，以增加學習的樂趣。
      基礎培訓工作臺，主要由軌跡規(guī)劃/寫字繪圖面板、TCP標定尖錐、筆形工具等組成。其中，軌跡規(guī)劃/寫字繪圖面板為一種可隨時更換繪圖底板的300×200×150的方形工作臺。TCP標定尖錐為機器人校準工具坐標所用，材質(zhì)為ABS。筆形工具采用通用軟筆，可由氣動工具快速夾取。材質(zhì)為ABS
（2）設備圖片

（筆形工具）                （繪圖板/尖錐）

（3）配置清單

4、氣動夾具模塊
（1）設備簡介
      工業(yè)機器人采用氣動夾爪實現(xiàn)抓取筆形工具、模擬工件和物料，氣動夾爪的結構件采用鋁合金材料，進行陽極氧化處理，保證使用壽命。氣動驅動元件采用日本 SMC 品牌，保證穩(wěn)定的抓持力。
      實驗臺臺架上工具庫，提供了三個筆形工具的存儲位置，每個位置都配有到位檢測裝置并可顯示工具是否放置到位。同時，工具庫還提供了一個筆形工具固定安裝位置。
（2）設備圖片

 （圖片僅供參考，請以實物為準）

（3）配置清單

5、PLC模塊
（1）設備簡介
      采用西門子S7-1200PLC，包含24KB程序存儲器、16KB數(shù)據(jù)存儲器、10KB保持性存儲器。板載數(shù)字量IO為24點輸入/16點輸出；包含4個高速計數(shù)器、3路100kHz脈沖輸出、布爾運算0.15u/s指令、移動字1.2u/s指令、實數(shù)數(shù)字運算3.6u/s指令；接口包含1個以太網(wǎng)接口和一個RS485接口。周邊相關元器件全部配齊。
（2）設備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準）

（3）配置清單

6、模擬上下料模塊
（1）設備簡介
      模擬工業(yè)壓鑄機構，壓鑄端采用氣缸頂料，出料端采用真空吸盤，吸取物料，然后通過氣缸將吸取的物料，拉至合適的位置，實現(xiàn)機器人抓取。
      包含一套模擬沖壓加工設備，可實現(xiàn)物料的入料、沖壓和出料動作，采用氣缸驅動，缸徑10mm，行程為50mm/100mm，帶磁性開關?？勺孕信袛嗌狭衔皇欠裼形锪?，采用內(nèi)置小型放大器型光電傳感器實現(xiàn)檢測，檢測方式為擴散反射型，檢測距離5mm～100mm。包含取料檢測傳感器，采用放大器內(nèi)置圓柱型光電傳感器實現(xiàn)檢測，為對射型傳感器，檢測距離20m。
（2）設備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準）

（3）配置清單

7、模擬物料傳輸碼垛模塊
（1）設備簡介
      裝置主要由自動送料模塊、輸送帶模塊、物料暫存模塊組成。其中自動送料模塊通過頂料氣缸自動送料，通過傳輸線將物料傳輸?shù)轿恢?。機器人開始抓取物料。物料位置通過位置傳感器檢測，氣缸通過PLC信號驅動。
      輸送帶模塊，可實現(xiàn)物料傳送，支撐結構為鋁合金，PVC皮帶傳動，采用步進電機驅動，扭矩2.2Nm，電流4A。包含自動上料裝置，采用氣缸驅動，缸徑16mm，行程50mm，帶磁性開關。
      自動送料模塊可自行判斷料庫是否已空，采用光纖傳感器實現(xiàn)檢測，傳感器與放大器分離型，檢測距離36mm。輸送帶末端有物料到位傳感器，采用內(nèi)置小型放大器型光電傳感器實現(xiàn)檢測，檢測方式為擴散反射型，檢測距離5mm～100mm。物料暫存模塊材料鋁合金，支撐為型材，可多暫存6個物料。
（2）設備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準）

（3） 配置清單

8、操控臺
（1）設備簡介
      操控臺包含了操作面板、IO 組件、觸摸屏等組成，分別實現(xiàn)不同功能和教學內(nèi)容。操作面板由鑰匙開關、指示燈、蜂鳴器和按鈕組成，可實現(xiàn)對工作站開啟、停止、復位和急停操作。IO 組件包含8 個數(shù)字量輸入選擇開關和 8 個數(shù)字量輸出LED指示燈，實現(xiàn)與 PLC 數(shù)字量 IO模塊的通信控制；采用配套工業(yè)用電源和安裝導軌，利用7寸彩色觸摸屏作為人機交互接口，可以實現(xiàn)對工業(yè)機器人運行模式和程序控制、模擬生產(chǎn)線工作臺相關氣動元件和電動元件控制、工作站運行監(jiān)控等功能。
（2）設備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準）

（3）配置清單

9、供氣系統(tǒng)
（1）設備簡介
      供氣系統(tǒng)包含氣泵、氣源處理裝置和電磁閥。其中，氣泵采用德國進口，全銅線繞組，啟動電流小，動力強勁，持續(xù)恒壓工作。額定功率780W、壓力0.7MPa、流量135L/min、儲氣量30L。氣源處理裝置包含調(diào)壓閥和空氣過濾器，其工作介質(zhì)為空氣，調(diào)壓范圍為0.15MPa~0.9MPa，濾芯精度為40μm。電磁閥為兩位五通換向閥。
（2）設備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準）

（3） 配置清單

10、安全防護系統(tǒng)
（1）設備簡介
      為保證工業(yè)機器人設備安全，每臺工業(yè)機器人多功能基礎實訓臺都配有獨立的安全防護裝置。防護裝置采用鋁合金型材框架透明亞克力板進行防護，整個安全防護裝置裝有安全光幕進行防護。
      工業(yè)機器人基礎教學工作站提供了安全防護系統(tǒng)，整體尺寸為3000mm*3000mm*1900mm，將人員與設備物理隔離，保證安全。安全防護房由鋁合金和鋼化玻璃構成，安裝有關門檢測傳感器防止工業(yè)機器人運行中人員進入引發(fā)危險，提供三色報警燈提示工作站當前狀態(tài)，并在多個顯著位置設置系統(tǒng)急停開關，可在發(fā)生危險時及時停止設備運行。安全光幕由LSL40安全光幕、工業(yè)安全防護欄等安全防護裝置構成，對設備和人員提供必要的安全防護，營造工業(yè)環(huán)境情景，提高學院安全操作意識。采用國內(nèi)瑞科（ROKO）LSL40四周型安全區(qū)域光幕，對人員和機器人四周*防護，進行侵入有效安全防護。
（2）設備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準）

（3）配置清單

 （二）工業(yè)機器人離線編程仿真實訓室
1、SUNNYTECH工業(yè)機器人離線編程軟件
（1）系統(tǒng)簡介
      通過使用學習機器人離線編程軟件，掌握機器人除示教編程外的較常用的第二種編程方式，解決復雜路徑編程問題。學習多種機器人的6軸，移動機器人，7軸機器人，外部tcp等多種編程方式，通過實際機器人工作檢驗離線編程的有效。同時軟件嵌入多個應用場景和工藝實踐，使學生可脫離實體學習多項機器人知識。

（2）實訓目標
      1.學習離線編程的編程模式與習慣，促進對國外常用軟件的學習。
      2.學習離線編程與實體應用的結合。
      3.通過虛擬場景學習多項機器人應用技術。
      4.通過軟件學習機器人的理論知識。
（3）項目特色
      軟件在功能上與行業(yè)內(nèi)主流軟件*，讓學生更容易過渡到主流軟件的學習。離線編程產(chǎn)生的程序為工業(yè)級精度和工藝性，可直接用于實際。虛擬場景為實際工業(yè)移植，與實際的貼合度高。
2、功能參數(shù)
（1）正版軟件，可提供持續(xù)的技術支持服務；
（2）可實現(xiàn)多個品牌多個型號的工業(yè)機器人進行模型導入、軌跡規(guī)劃、運動仿真和控制代碼輸出，實現(xiàn)離線編程（參考品牌ABB、KUKA、Staubli、廣州數(shù)控、新時達等主流品牌）；
（3）可實現(xiàn)工業(yè)機器人多種編程模式選擇，如手持工具或手持工件；
（4）采用通用3D技術，與CAD教學銜接，支持prt(UG)、prt(ProE)、CATPart(CATIA)、sldpart(Solidworks)等3D CAD系統(tǒng)的模型文件導入，可通過三維球功能對模型進行平移、旋轉操作；
（5）軌跡生成基于CAD數(shù)據(jù)，簡化軌跡生成過程，提高精度，可利用實體模型、曲面或曲線直接生成運動軌跡；
（6）包含豐富的軌跡調(diào)整優(yōu)化工具包，如碰撞檢查、工業(yè)機器人可達性、姿態(tài)奇異點、軸超限、節(jié)拍估算、軌跡自動調(diào)整優(yōu)化等功能；
（7）包含豐富的工藝應用工具包，如自由設計定義工具及其坐標信息，實際工件與模型工件的坐標校準確保軌跡精度，碼垛工藝包模擬真實物料抓取擺放過程，通過點云數(shù)據(jù)直接生成打孔軌跡，支持APT Source和NC格式G代碼的導入并自動轉化為工業(yè)機器人運動軌跡等功能；
（8）提供工業(yè)機器人虛擬教學模塊，如虛擬示教器、機器人部件裝配、自動生成仿真運動視頻并上傳云端等內(nèi)容；
（9）軌跡與CAD模型特征關聯(lián)，可根據(jù)CAD模型的改變自動更新軌跡數(shù)據(jù)，即CAD模型尺寸變大，軌跡可自動更新無需編輯操作；
（10）可實現(xiàn)物料搬運碼垛工藝仿真，即通過設置工藝過程機器人可抓取模擬物料從A點抓取后搬運到B點并放下；
（11）可實現(xiàn)將編程結果仿真運行過程并輸出動畫，上傳云端自動生成而二維碼，通過瀏覽器可直接播放；
3、工業(yè)機器人技術基礎方面課程教材及教學資源
4、配置清單