工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)實訓(xùn)平臺 返回列表頁

VS-IR04工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)實訓(xùn)平臺

一、項目建設(shè)簡介
（一）設(shè)計原則
      項目建設(shè)方案緊貼“工業(yè)4.0”發(fā)展背景，以當(dāng)前*的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工廠和智慧制造為主題，為學(xué)校打造一個專門針對工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)的基地，在培養(yǎng)本校專業(yè)學(xué)生的同時，可為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)提供一個工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)和進(jìn)階的平臺。
      項目建設(shè)以工業(yè)機(jī)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(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)用實訓(xùn)室和工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真實訓(xùn)室。

（項目建設(shè)整體布局效果圖、圖片僅供參考）

      VS-IR04工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)實訓(xùn)平臺：以《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識》、《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用基礎(chǔ)》兩門專業(yè)核心課程為主線，配套工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)工作站為實踐硬件平臺，包含豐富的教學(xué)資源和實驗指導(dǎo)資料。該實驗室以培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用人才為目標(biāo)，可以提供工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)認(rèn)知、關(guān)鍵部件組成、基本設(shè)置及操作、在線示教編程、簡單軌跡規(guī)劃、工作站結(jié)構(gòu)了解及搭建、工業(yè)機(jī)器人模擬工藝應(yīng)用實踐等內(nèi)容的教學(xué)工作，面對對象主要包括在校機(jī)械類、電氣類等專業(yè)的學(xué)生、企業(yè)一線職工及社會人員，可以進(jìn)行基礎(chǔ)教學(xué)和知識技能培訓(xùn)，也可以向本地企業(yè)推廣工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)，為其轉(zhuǎn)型升級提供技術(shù)指導(dǎo)和支持。

（工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)用實訓(xùn)室布局效果圖、圖片僅供參考）

      工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真實訓(xùn)室：以《工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真技術(shù)及應(yīng)用》專業(yè)核心課程為主線，配套工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件，包含豐富的教學(xué)資源和實驗指導(dǎo)資料。該實訓(xùn)室以培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)高級應(yīng)用人才為目標(biāo)，以工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真技術(shù)為核心，可以提供工業(yè)機(jī)器人虛擬教學(xué)、離線編程仿真及應(yīng)用等內(nèi)容的教學(xué)工作，面對對象主要包括具有較高學(xué)習(xí)能力和技能水平的在校學(xué)生、企業(yè)高級技術(shù)工人，使其深入學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真技術(shù)。

（工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真實訓(xùn)室布局效果圖、圖片僅供參考）

（二）建設(shè)內(nèi)容
      項目建設(shè)主要包含工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)用實訓(xùn)室和工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真實訓(xùn)室。

      離線編程仿真實訓(xùn)室主要側(cè)重于老師的實際操作講解，用于實訓(xùn)前的理論培訓(xùn)，創(chuàng)新性的把企業(yè)的培訓(xùn)模式與理論課教學(xué)結(jié)合起來，把枯燥的理論課教學(xué)變?yōu)樵诶蠋煵僮饕龑?dǎo)下的“做學(xué)教”一體化互動教學(xué)
      基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)用實訓(xùn)室側(cè)重于學(xué)生的實際操作訓(xùn)練和討論，該室是讓學(xué)生通過真實的實訓(xùn)教學(xué)來掌握專業(yè)知識與技能，把過去的驗證性實訓(xùn)教學(xué)提升為學(xué)生的自主動手學(xué)習(xí)，對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇見的工業(yè)機(jī)器人調(diào)試方面問題不拘泥于一種解決方法，突出學(xué)生解決問題方面能力的擴(kuò)展，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“學(xué)”和實際解決問題、動手能力的訓(xùn)練。
（三）實訓(xùn)內(nèi)容
      為方便使用工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)工作，針對工業(yè)機(jī)器人的操作特點和工作站的組成，我公司定制設(shè)計了多項實訓(xùn)任務(wù)，實現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)技能的過程中明確目標(biāo)、在挑戰(zhàn)中完成學(xué)習(xí)，實訓(xùn)任務(wù)及目標(biāo)內(nèi)容可根據(jù)學(xué)校要求做定制修改，同時，為便于教學(xué)，我公司為學(xué)校提供了豐富的教學(xué)資源，包括實訓(xùn)指導(dǎo)教材、視頻錄像、實訓(xùn)習(xí)題等內(nèi)容。

二、建設(shè)方案
（一）工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)用實訓(xùn)室

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

1、工業(yè)機(jī)器人
（1）設(shè)備簡介
      采用國內(nèi)外品牌ABB IRB-120-3/0.6工業(yè)機(jī)器人，6關(guān)節(jié)，有效負(fù)載3Kg，臂展0.58米，重復(fù)定位精度±0.01mm（ISO標(biāo)準(zhǔn)），配套防護(hù)等級IP30，工業(yè)緊湊型控制柜，帶機(jī)器人控制軟件（PROBOTWARE5.0）版本。
      底座由20mm厚鋼板焊接而成。控制器220V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(jī)器人使用壽命內(nèi)，使用機(jī)器人離線軟件進(jìn)行實時程序、IO、機(jī)器人3D動態(tài)動作監(jiān)控。遠(yuǎn)程機(jī)器人系統(tǒng)備份與恢復(fù)功能；具有自動工具重量與載荷檢測設(shè)定功能；具有機(jī)器人全壽命保養(yǎng)自動維護(hù)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(jī)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(jī)器人控制系統(tǒng)原配固態(tài)存儲器容量1G，并支持USB擴(kuò)展為副存儲器；控制器帶視頻接口；具有機(jī)器人運(yùn)動軌跡實時微調(diào)功能。
（2）配置清單

 （3）技術(shù)參數(shù)

2、基礎(chǔ)臺架
（1）設(shè)備簡介
基礎(chǔ)臺架為鋁型材搭至而成的雙層結(jié)構(gòu)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(jī)架由型材搭接而成，圓角，側(cè)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(xùn)對象的安裝與拆卸。一側(cè)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(xùn)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(shè)備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3）配置清單

3、基礎(chǔ)培訓(xùn)模塊
（1）設(shè)備簡介
      基礎(chǔ)培訓(xùn)工作臺用來進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)培訓(xùn)實訓(xùn)，可完成工業(yè)機(jī)器人操作方式選擇、速度調(diào)整、坐標(biāo)系設(shè)定及手動操作機(jī)器人等基礎(chǔ)操作實訓(xùn)，程序編寫、啟動執(zhí)行程序和停止程序等運(yùn)動編程實訓(xùn)，機(jī)器人零點設(shè)定及系統(tǒng)維護(hù)等技能實訓(xùn)，工具 TCP 標(biāo)定、坐標(biāo)系設(shè)置、復(fù)雜運(yùn)動軌跡編程等能力實訓(xùn)，還可以利用軟筆在工作臺面上模擬書法寫字實訓(xùn)，以增加學(xué)習(xí)的樂趣。
      基礎(chǔ)培訓(xùn)工作臺，主要由軌跡規(guī)劃/寫字繪圖面板、TCP標(biāo)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(biāo)定尖錐為機(jī)器人校準(zhǔn)工具坐標(biāo)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(shè)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(shè)備簡介
      工業(yè)機(jī)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(jié)構(gòu)件采用鋁合金材料，進(jìn)行陽極氧化處理，保證使用壽命。氣動驅(qū)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(shè)備圖片

 （圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3）配置清單

5、PLC模塊
（1）設(shè)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(yùn)算0.15u/s指令、移動字1.2u/s指令、實數(shù)數(shù)字運(yùn)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(guān)元器件全部配齊。
（2）設(shè)備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3）配置清單

6、模擬上下料模塊
（1）設(shè)備簡介
      模擬工業(yè)壓鑄機(jī)構(gòu)，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(jī)器人抓取。
      包含一套模擬沖壓加工設(shè)備，可實現(xiàn)物料的入料、沖壓和出料動作，采用氣缸驅(qū)動，缸徑10mm，行程為50mm/100mm，帶磁性開關(guān)?？勺孕信袛嗌狭衔皇欠裼形锪希捎脙?nèi)置小型放大器型光電傳感器實現(xiàn)檢測，檢測方式為擴(kuò)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(shè)備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3）配置清單

7、模擬物料傳輸碼垛模塊
（1）設(shè)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(jī)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(qū)動。
      輸送帶模塊，可實現(xiàn)物料傳送，支撐結(jié)構(gòu)為鋁合金，PVC皮帶傳動，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，扭矩2.2Nm，電流4A。包含自動上料裝置，采用氣缸驅(qū)動，缸徑16mm，行程50mm，帶磁性開關(guān)。
      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(kuò)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(shè)備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3） 配置清單

8、操控臺
（1）設(shè)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(xué)內(nèi)容。操作面板由鑰匙開關(guān)、指示燈、蜂鳴器和按鈕組成，可實現(xiàn)對工作站開啟、停止、復(fù)位和急停操作。IO 組件包含8 個數(shù)字量輸入選擇開關(guān)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(dǎo)軌，利用7寸彩色觸摸屏作為人機(jī)交互接口，可以實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行模式和程序控制、模擬生產(chǎn)線工作臺相關(guān)氣動元件和電動元件控制、工作站運(yùn)行監(jiān)控等功能。
（2）設(shè)備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3）配置清單

9、供氣系統(tǒng)
（1）設(shè)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(jìn)口，全銅線繞組，啟動電流小，動力強(qiáng)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(shè)備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3） 配置清單

10、安全防護(hù)系統(tǒng)
（1）設(shè)備簡介
      為保證工業(yè)機(jī)器人設(shè)備安全，每臺工業(yè)機(jī)器人多功能基礎(chǔ)實訓(xùn)臺都配有獨立的安全防護(hù)裝置。防護(hù)裝置采用鋁合金型材框架透明亞克力板進(jìn)行防護(hù)，整個安全防護(hù)裝置裝有安全光幕進(jìn)行防護(hù)。
      工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)工作站提供了安全防護(hù)系統(tǒng)，整體尺寸為3000mm*3000mm*1900mm，將人員與設(shè)備物理隔離，保證安全。安全防護(hù)房由鋁合金和鋼化玻璃構(gòu)成，安裝有關(guān)門檢測傳感器防止工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行中人員進(jìn)入引發(fā)危險，提供三色報警燈提示工作站當(dāng)前狀態(tài)，并在多個顯著位置設(shè)置系統(tǒng)急停開關(guān)，可在發(fā)生危險時及時停止設(shè)備運(yùn)行。安全光幕由LSL40安全光幕、工業(yè)安全防護(hù)欄等安全防護(hù)裝置構(gòu)成，對設(shè)備和人員提供必要的安全防護(hù)，營造工業(yè)環(huán)境情景，提高學(xué)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(jī)器人四周*防護(hù)，進(jìn)行侵入有效安全防護(hù)。
（2）設(shè)備圖片

（圖片僅供參考，請以實物為準(zhǔn)）

（3）配置清單

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

（2）實訓(xùn)目標(biāo)
      1.學(xué)習(xí)離線編程的編程模式與習(xí)慣，促進(jìn)對國外常用軟件的學(xué)習(xí)。
      2.學(xué)習(xí)離線編程與實體應(yīng)用的結(jié)合。
      3.通過虛擬場景學(xué)習(xí)多項機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)。
      4.通過軟件學(xué)習(xí)機(jī)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(xué)生更容易過渡到主流軟件的學(xué)習(xí)。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(shù)支持服務(wù)；
（2）可實現(xiàn)多個品牌多個型號的工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行模型導(dǎo)入、軌跡規(guī)劃、運(yùn)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(dá)等主流品牌）；
（3）可實現(xiàn)工業(yè)機(jī)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(shù)，與CAD教學(xué)銜接，支持prt(UG)、prt(ProE)、CATPart(CATIA)、sldpart(Solidworks)等3D CAD系統(tǒng)的模型文件導(dǎo)入，可通過三維球功能對模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)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(yùn)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(jī)器人可達(dá)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(yīng)用工具包，如自由設(shè)計定義工具及其坐標(biāo)信息，實際工件與模型工件的坐標(biāo)校準(zhǔn)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(dǎo)入并自動轉(zhuǎn)化為工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動軌跡等功能；
（8）提供工業(yè)機(jī)器人虛擬教學(xué)模塊，如虛擬示教器、機(jī)器人部件裝配、自動生成仿真運(yùn)動視頻并上傳云端等內(nèi)容；
（9）軌跡與CAD模型特征關(guān)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(yùn)碼垛工藝仿真，即通過設(shè)置工藝過程機(jī)器人可抓取模擬物料從A點抓取后搬運(yùn)到B點并放下；
（11）可實現(xiàn)將編程結(jié)果仿真運(yùn)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(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)方面課程教材及教學(xué)資源
4、配置清單