工業(yè)機器人專業(yè)實訓室建設實施方案

1、-. z.工業(yè)機器人技術專業(yè)實訓室建立方案該工業(yè)機器人實訓體系建立方案是根據(jù)目前工業(yè)機器人建立的最新要求，吸收國外同類建立方案優(yōu)點，充分考慮學校區(qū)域工業(yè)機器人開展特點和區(qū)域人才培養(yǎng)的需求，并結合工業(yè)機器人教學的特點精心構建而成。該建立方案集成多種實驗實訓系統(tǒng)，提供了眾多實驗例程與典型應用，便于學生、教師熟悉和掌握工業(yè)機器人的實際應用。為符合學校物工業(yè)機人專業(yè)的建立目標和要求，實訓室方案的豐富建立經(jīng)歷與優(yōu)勢、以及專業(yè)的定制化效勞能力，根據(jù)學校的需求，特此設計提出了一個以院校專業(yè)學科建立為宗旨的工業(yè)機器人應用實訓室綜合解決方案，方案包含工業(yè)機器人的根底實訓室建立和工業(yè)機器人典型應用實訓室建立。-.

2、 z.2 實訓體系配置及預算注：本配置表是按照專業(yè)建立最全面的設備來配置，僅供參考，我司會根據(jù)合作院校的具體需求來定制化配置或調(diào)整。述特色化專業(yè)課程體系完整配套，具體建議如下：此配置暫以30人/班配置工業(yè)機器人綜合實驗室實訓效勞體系報價表序號實訓體系效勞工程名稱數(shù)量單位單價元總價元備注一、工業(yè)機器人根底知識實訓體系1機器人認知實訓室30臺14,100.0423,000.02工業(yè)機器人仿真實訓室15臺55,000.0825,000.03工業(yè)機器人編程與調(diào)試實訓室5臺275,000.01,375,000.0二、工業(yè)機器人工程應用技術實訓體系4工業(yè)機器人裝配應用工作站2臺328,000.0656,0

3、00.05工業(yè)機器人焊接應用工作站2臺314,000.0628,000.06工業(yè)機器人分揀應用工作站2臺442,000.0884,000.07工業(yè)機器人搬運應用工作站2臺276,000.0552,000.08工業(yè)機器人機床上下料工作站2臺321,000.0642,000.0合計金額5,985,000.0注：本表方案是按照專業(yè)建立最全面的設備來配置，僅供參考。我司會根據(jù)具體的需求來定制化配置。-. z.3 工業(yè)機器人實訓室詳細設計方案3.2 工業(yè)機器人多功能實訓室實訓目標通過多功能實訓室建立能夠滿足工業(yè)機器人編程、系統(tǒng)調(diào)試、以及機電設備的安裝與調(diào)試實訓教學。通過實訓使學生掌握工業(yè)機器人應用的以下

4、技能：熟悉工業(yè)機器人應用系統(tǒng)的根本組成；熟練掌握工業(yè)機器人編程與調(diào)試的能力；熟練掌握工業(yè)機器人示教器的使用方法與技巧；熟練掌握工業(yè)機器人示教器的編程與示教功能；掌握工業(yè)機器人離線編程的根本能力；掌握工業(yè)機器人平安使用規(guī)；掌握工業(yè)機器人碼垛應用的編程與調(diào)試方法；掌握工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃的編程與調(diào)試方法；掌握工業(yè)機器人TCP定點的編程與調(diào)試方法；掌握工業(yè)機器人固定位置排序的的編程與調(diào)試方法。實訓工程工業(yè)機器人的根本認識實訓；ABB機器人控制器構造認識；ABB控制器IO接線實訓；Fle*Pendant主要組成實訓；ABB示教器根本操作實訓；ABB示教器運動操作實訓；ABB 機器人的 IO 通信及應用；

5、ABB機器人的程序數(shù)據(jù)設置實訓；實訓外設的安裝與調(diào)試；機器人根本運動指令實訓；平面矩形描圖編程與示教實訓；平面圓形描圖編程與示教實訓；固定位置搬運編程與示教；平面矩陣碼垛編程與示教；碼垛編程與示教。實訓效果通過系統(tǒng)的實訓課程訓練，使學生掌握工業(yè)機器人應用系統(tǒng)的組成、編程、調(diào)試以及機電設備的安裝方面的知識與技能。為后續(xù)的機器人的典型應用與綜合應用打下堅實的根底。建議配置按照工業(yè)機器人實訓教學的特點，實訓室按照理實一體化形式進展建立，實訓室部設實踐操作區(qū)、工具集中管理區(qū)、理論學習討論區(qū)。便于開展理實一體化教學。實訓室效果圖如下。表1 主要設備配置清單ABB機器人本體ABB IRB12012臺ABB

6、機器人控制器IRC5 緊湊型控制器12臺實訓臺架一體式/模塊化12臺機器人夾具快速換裝夾具，頂尖夾頭，搬運訓練夾頭，軌跡規(guī)劃夾頭12套坐標標定模塊12套TCP標定模塊12套軌跡規(guī)劃模塊12套碼垛模塊12套氣泵根據(jù)集中供氣或單獨供氣進展具體配置/臺低壓電器帶漏?？諝忾_關，熔斷器，三插電源線12套工具柜鐵皮，定制2個PC機戴爾/聯(lián)想品牌機12臺電腦桌定制12臺桌子六角桌/長桌/凳子小方凳25個實訓室文化建立1套注：1為了保證教學效果，建議采用小班化進展教學，保證每兩個學生有一個實訓工位；2根據(jù)學校具體情況與需求，可對實訓室配置進展增減。3.2.1 工業(yè)機器人多功能實訓臺(1) 產(chǎn)品介紹工業(yè)機器人多

7、功能教學工作站具有構造緊湊，訓練多種機器人應用功能的特點。主要包括：ABB機器人IRB120，操作面板模塊，碼垛模塊，幾何軌跡規(guī)劃模塊，TCP標定模塊，TCP工件標定模塊，物料排序模塊等。并且在該實訓模塊的根底上，可以拓展PLC控制模塊、送料模塊、傳送帶模塊、物料檢測模塊等。通過該工作站能夠學習機器人的根本操作機器人編程、TCP標定、示教軌跡編程、機器人IO信號控制等，機器人碼垛，分揀排序以及學習PLC、氣動元件、傳感器、電動傳送帶等常用機電一體化根底知識和設備的應用。系統(tǒng)說明：實訓裝置為模塊化開放式設計構造，不僅可作為獨立的系統(tǒng)單獨使用，也可以作為子系統(tǒng)與其它類似設備組合，構成自動化生產(chǎn)線系

8、統(tǒng)，具有功能的可擴展性等優(yōu)點；各種氣動元件、電氣元件以及機械運動執(zhí)行機構的工作過程及運行狀態(tài)具有直觀性；實訓裝置具有手動和自動控制功能，通過手動可以檢測氣缸、氣爪等主要器件工作性能是否正常進展檢測；五個模塊由易到難，循序漸進，使學習者迅速的掌握ABB 機器人根本操作及使用技巧。設備3D效果圖(2) 系統(tǒng)組成表1 系統(tǒng)配置清單序號設備名稱品牌型號數(shù)量單位工業(yè)機器人IRB120-3 /0.581臺機器人控制器控制器ABB IRC5緊湊型控制器1臺機器人本體到控制器之間的電纜長度7米ABB1塊示教盤附帶10米電纜，具中文操作界面ABB1個DeviceNet總線ABB1根數(shù)字式直流24V 16進/16

9、出，輸入、輸出信號板ABB附10 米的電纜1個機器人根本控制軟件, 5.0版操作系統(tǒng)ABB1套機器人資料(DVD版)ABB1套機器人夾具含頂針夾頭、搬運訓練夾頭、寫字訓練夾頭定制1套機器人底座定制1塊機器人實訓工作臺L*W*H=1500mm*1200mm*1400mm含機器人高度1臺TCP標定模塊定制1套TCP多形狀工件標定模塊定制1套軌跡規(guī)劃模塊定制1套碼垛搬運模塊定制1套工件分揀排序模塊定制1套配套資源教學視頻、實訓指導書、教學PPT、教學教案1套(3) 主要技術參數(shù)機器人本體型號IRB120-3/0.6工業(yè)機器人工作半徑：580mm有效載荷：3kg位置重復精度：0.1mm軸數(shù)：6機械手重

10、量：25Kg機器人底座尺寸：180180 mm機器人高度：700 mm電源電壓 200-600V 50/60Hz變壓器額定功率：3.0 kVA機器人的無限制工作圍位置手腕中心處角度*Z軸2軸3A302mm630mm00B0mm870mm0-77C169mm300mm0+70D580mm270mm+90-77E545mm91mm+110-77F-440mm-50mm-110-110G-67mm445mm-110+70H-580mm270mm-90-77J-545mm91mm-110-77機器人轉到半徑圖機器人型號位置A位置B位置CIRB120-3/0.6R121R580R169.4控制器參數(shù)型號

11、：IRC5C緊湊型控制器控制柜尺寸：258450565 mm (HWD)控制柜重量：27.5kg電氣連接：單相 220/230V，50-60Hz防護等級：IP20環(huán)境溫度：0-45相對濕度：最高95%實訓臺架材質：鋁合金型材尺寸：L*W*H=1500mm*1200mm*1400mm含機器人高度重量：100kg實訓臺3D效果圖3.4 工業(yè)機器人仿真實訓室實訓目標通過仿真實訓室建立主要目標是在有硬件實訓室的根底上，通過虛擬仿真技術對硬件實訓設備缺乏的一個補充；另一方面通過虛擬仿真技術，解決機器人教學難點、學生入門學習難的問題。虛擬仿真實訓室能夠滿足工業(yè)機器人編程、系統(tǒng)建模、機器人組成、機器人拆裝、

12、機器人維護的理論知識的實際操作。通過虛擬仿真實訓使學生掌握工業(yè)機器人的以下知識與技能：掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)組成；掌握工業(yè)機器人拆裝步驟；掌握工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)組成；掌握工業(yè)機器人根本編程方法；掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)建模的根本方法；掌握工業(yè)機器人示教編程的根本操作與方法；掌握工業(yè)機器人日常維修工程。實訓工程工業(yè)機器人仿真實訓室能夠開展以下實訓工程：工業(yè)機器人認識實訓；工業(yè)機器人系統(tǒng)組成認識實訓；工業(yè)機器人本體拆裝操作實訓；工業(yè)機器人調(diào)試的根本方法實訓；工業(yè)機器人離線編程實訓；工業(yè)機器人建模實訓；工業(yè)機器人示教器操作實訓；工業(yè)機器人IO配置實訓；工業(yè)機器人日常維護實訓；工業(yè)機器人故障排除實訓。實訓效果

13、通過虛擬仿真實訓體系的訓練，使學生能夠掌握機器人系統(tǒng)的根本組成，機器人的根本操作，機器人本體拆裝、機器人日常維護保養(yǎng)、機器人編程調(diào)試以及機器人系統(tǒng)建模的根本知識與技能。培養(yǎng)學生機器人平安操作的根本規(guī)和技能，為真實的設備操作打下根底，減低學習難度，提高教學效果，保障學生人身和設備平安。建議配置表1 仿真實訓室配置清單序號設備名稱品牌型號數(shù)量單位機器人應用仿真系統(tǒng)H*-FZ-RB0150套RobotStudioABB50套資料柜鐵皮，定制2個PC機戴爾/聯(lián)想品牌機50臺電腦桌定制50臺凳子小方凳50個教學資源教學視頻、實訓指導書、PPT、教案1套實訓室文化建立1套 工業(yè)機器人系統(tǒng)仿真工作站1產(chǎn)品介

14、紹本系統(tǒng)由市華興鼎盛科技根據(jù)keba機器人控制系統(tǒng)專門為中、高等職業(yè)院校機器人教學而設計，該系統(tǒng)實現(xiàn)了真實的示教器與虛擬仿真系統(tǒng)的完美結合。適合中高等職業(yè)院校的機器人編程、操作與系統(tǒng)仿真理實一體化教學。能夠解決機器人的現(xiàn)場編程、機器人操作和系統(tǒng)仿真的實訓與理論學習。工業(yè)機器人系統(tǒng)仿真由機器人控制器、示教器以及PC端仿真軟件組成。仿真系統(tǒng)實物圖以具體實物為準2系統(tǒng)組成工業(yè)機器人仿真實訓系統(tǒng)保護工業(yè)機器人控制器、操作系統(tǒng)、虛擬仿真軟件、電源保護、示教器、總線通訊模塊、鋼制控制箱等組成。是真實工業(yè)機器人控制系統(tǒng)完整的一局部，控制系統(tǒng)具有模塊化拓展功能，可根據(jù)需要進展設備的拓展。序號設備名稱品牌型號數(shù)

15、量單位工業(yè)機器人仿真控制器FZ-RB011臺工業(yè)機器示教器T551臺CF卡256M1塊3D仿真系統(tǒng)軟件1套電氣控制柜定制1根PC電腦戴爾/聯(lián)想1臺教學資源教學視頻、實訓指導書、教學PPT、教案1套3主要技術參數(shù)控制柜參數(shù)尺寸：L*W*H=300*200*400mm材質：鐵質控制柜，厚度1.0mm電氣參數(shù)：AC 220V 1.0A電源保護：漏電保護、短路保護電源指示燈HL1、系統(tǒng)運行指示燈HL2系統(tǒng)電源開關QS控制器參數(shù)控制器規(guī)格CPU Intel ATOM Z510 1.1 GHz 1MB緩存存：512MB電氣參數(shù)DC24V 5.5A最大功耗：75W物理尺寸尺寸：寬 * 高 * 深：135毫米

16、 * 120毫米* 100毫米 重量：大約910克通訊接口：CF：1以太網(wǎng)：10/100/1000 Mbit/s 局域網(wǎng) 1USB 2.0 (高速) 2CAN總線 1EtherCAT 1DVI 1擴展插槽 1圖形控制器：英特爾GMA 500DVI-D接口 1示教器參數(shù)硬件參數(shù)CPU ：OMAP 3530 頻率600MHz存標準：LPDDRAM：64MB，F(xiàn)LASH：64MB，6.5 寸 TFT-LCD薄膜場效應管LCD65535 色彩純度，LED背光，640 * 480 分辨率觸摸屏 電阻屏按鍵：薄膜接觸式按鈕 最多64個按鍵 4個狀態(tài)顯示LED燈電氣參數(shù)DC 24V 電壓容限：19.2V-3

17、0V 符合EN61131-2 標準供電電壓最大中斷時間：10ms 符合EN61131-2 標準沖擊電流：最大5.6A功率8.6W接口參數(shù)串口 1個類型 ： RS-422-A RS-232-C 數(shù)據(jù)傳輸率 115kBits/s以太網(wǎng)口 1個 數(shù)據(jù)傳輸率 100MBits/sUSB口 USB 2.0，高速虛擬軟件軟件具備三維建模、系統(tǒng)編程、使用手持器進展系統(tǒng)編程和示教操作；支持所有IEC61131-3編程語言IL, ST, LD, FBD, SFC軟件具備其他機器人三維模型導入功能，支持多品牌機器人本體仿真；具有機器人本體控制權限切換功能，實現(xiàn)機器人本體控制在示教器和PC端虛擬示教器的切換；示教器

18、和PC虛擬端示教器具備機器人控制程序的編寫、修改等編輯功能；示教器和PC端虛擬示教器具備手動模式和自動控制模式的切換；具有示教器對機器人動作示教功能。對任何數(shù)量的YT, *Y曲線用于詳細診斷YT圖表可用于分析快速變化的變量。一個典型的應用是確定運動的最大加速度。這是一個快速簡便的方法確定動作行程是否會導致驅動器顫抖。例如，*Y圖表可用于顯示簡單的二維圖形的運動形式?？赏ㄟ^設定每一個機器人可達位置姿態(tài)的軸坐標位置和世界坐標位置進展運動軌跡設定，也可通過算法驗證。機器人的動作可以在使用機器實際操作之前，通過集成的三維查看器進展模擬。仿真結果能夠反映工作空間違規(guī)的情況，可提前排除損壞機械的風險，大圖

19、片總覽式中央工程管理該軟件是真實的機器人系統(tǒng)開發(fā)軟件，具備整個自動化工程的中央管理配置，PLC的應用，機器人應用，可視化應用，使得易于把工程集成到工程版本管理或將其復制到另一個文件的位置。簡單的CPU、IO、驅動模塊配置能夠對系統(tǒng)中所有硬件組件進展中央配置，防止誤差重復出現(xiàn)。數(shù)字和模擬IO模塊的構造化診斷集成的IO監(jiān)控功能，即使一個應用程序的功能沒有完全實現(xiàn)，也可已通過強制IO來檢查線路。同樣，即使沒有硬件也可以對應用程序進展測試?？捎糜诳焖傧到y(tǒng)診斷的綜合報告監(jiān)控器該報告監(jiān)控器可用于查看控制器的待決信息錯誤，警告，提示信息。這些信息的歷史記錄能夠進展顯示。3.4.2 RobotStudio 仿

20、真軟件仿真實訓室采用理實一體化形式進展建立，標準配置為不超過25臺PC機，安裝ABB公司RobotStudio軟件以及相關工具軟件，實訓室配置多媒體設備，便于演示操作。配置討論區(qū)和上機演示區(qū)，可方便實施理實一體化教學。實訓室配備實訓室管理軟件，可方便教師機監(jiān)控、演示、傳送文件。1實訓目的掌握RobotStudio軟件界面操作掌握工業(yè)機器人工作站的布局掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)的搭建與手動操作掌握工業(yè)機器人和工件坐標與軌跡程序的編寫掌握RobotStudio中的建模功能掌握機器人的立項軌跡編程掌握Smart組件的應用掌握帶導軌和變位機的機器人系統(tǒng)創(chuàng)立與應用掌握RobotStudio的在線功能通過使用Ro

21、botStudio軟件對實訓工程的操作練習，學習工業(yè)機器人應用的相關理論知識，訓練學生對工業(yè)機器人系統(tǒng)搭建、程序的編寫、平安操作規(guī)程等技術和技能。通過一系列系統(tǒng)的實訓工程的訓練，培養(yǎng)學生的工程思維能力、團隊協(xié)作能力、系統(tǒng)規(guī)劃的能力，使學生真正能夠掌握ABB工業(yè)機器人的系統(tǒng)搭建、安裝與調(diào)試、和編程的根本操作知識與技能。圖5RobotStudio 初始界面 圖6RobotStudio工程界面圖7 機器人焊接仿真實訓圖8 機器人搬運仿真實訓圖9 機器人碼垛仿真實訓2實訓工程工程一認識、安裝工業(yè)機器人仿真軟件工程二構建根本工業(yè)機器人工作站工程三 RobotStudio中的建模功能工程四機器人離線軌跡編

22、程工程五 Smart組件的應用工程六帶導軌和變位機的機器人系統(tǒng)創(chuàng)立與應用工程七 ScreenMaker示教器用戶自定義界面工程八 RobotStudio的在線功能3實訓配置表1 配置一覽表序號設備名稱備注RobotStudio軟件PC機電腦桌凳子文件柜多媒體設備實訓室管理軟件教學資源文化墻備注：1、此方案為工業(yè)機器人仿真實訓室初步方案，具體可按照學校預算和需求做具體設備配置及型號的調(diào)整。2、實訓室中配套的仿真軟件、PC機等設施將根據(jù)學校提供的具體場地的要求再做具體安排。4課程資源華興鼎盛針對職業(yè)教育的特點，集合本公司具有職業(yè)教育經(jīng)歷的技術人員，專門為職業(yè)教育機器人教學開發(fā)了一套集合仿真軟件、教材、課程資源、教學工程等等。表2 課程資源一覽表序號資源名稱類別備注教學課件PPT教學設計Word仿真案例微課視頻AVI/RMVB/MP4應用教學視頻AVI/RMVB/MP4學生任務書Word習題Word綜合練習題Word教學案例Word實訓指導手冊PDF配套數(shù)據(jù)手冊PDF工業(yè)機器人圖片圖JPEG/PNG3.4.3 工業(yè)機器人應用仿真軟件1產(chǎn)品介紹本系統(tǒng)是由華興鼎盛科技專門為職業(yè)教育針對工業(yè)機器人教學而開發(fā)的，本系統(tǒng)采用3D虛擬仿真技術實現(xiàn)真實的機器人構造展示、機器人本體與控