工業(yè)機器人專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)方案

1、工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)方案該工業(yè)機器人實訓(xùn)體系建設(shè)方案是根據(jù)目前工業(yè)機器人建設(shè)的最新要求， 吸收國內(nèi)外同類建設(shè)方案優(yōu)點，充分考慮學(xué)校區(qū)域工業(yè)機器人發(fā)展特點和區(qū)域人 才培養(yǎng)的需求，并結(jié)合工業(yè)機器人教學(xué)的特點精心構(gòu)建而成。該建設(shè)方案集成多種實驗實訓(xùn)系統(tǒng)，提供了眾多實驗例程與典型應(yīng)用，便 于學(xué)生、老師熟悉和掌握工業(yè)機器人的實際應(yīng)用。為符合學(xué)校物工業(yè)機人專業(yè)的建設(shè)目標和要求，實訓(xùn)室方案的豐富建設(shè)經(jīng) 驗與優(yōu)勢、以及專業(yè)的定制化服務(wù)能力，根據(jù)學(xué)校的需求，特此設(shè)計提出了一個 以院校專業(yè)學(xué)科建設(shè)為宗旨的工業(yè)機器人應(yīng)用實訓(xùn)室綜合解決方案，方案包含工業(yè)機器人的基礎(chǔ)實訓(xùn)室建設(shè)和工業(yè)機器人典型應(yīng)用實訓(xùn)室建設(shè)。2

2、實訓(xùn)體系配置及預(yù)算注：本配置表是按照專業(yè)建設(shè)最全面的設(shè)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(xùn)服務(wù)體系報價表序 號實訓(xùn)體系服務(wù)項目名稱數(shù) 量單 位單價（元）總價（元）備注一、工業(yè)機器人基礎(chǔ)知識實訓(xùn)體系1機器人認知實訓(xùn)室30臺¥14,100.0¥423,000.02工業(yè)機器人仿真實訓(xùn)室15臺¥55,000.0¥825,000.03工業(yè)機器人編程與調(diào)試實訓(xùn)室5臺¥275,000.0¥1,375,000.0二、工業(yè)

3、機器人工程應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)體系4工業(yè)機器人裝配應(yīng)用工作站2臺¥328,000.0656,000.05工業(yè)機器人焊接應(yīng)用工作站2臺¥314,000.0¥628,000.06工業(yè)機器人分揀應(yīng)用工作站2臺¥442,000.0¥884,000.07工業(yè)機器人搬運應(yīng)用工作站2臺¥276,000.0¥552,000.08工業(yè)機器人機床上下料工作站2臺¥321,000.0¥642,000.0合計金額¥5,985,000.0注：本表方案是按照專業(yè)建設(shè)最全面的設(shè)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。3

4、工業(yè)機器人實訓(xùn)室詳細設(shè)計方案3.2工業(yè)機器人多功能實訓(xùn)室實訓(xùn)目標通過多功能實訓(xùn)室建設(shè)能夠滿足工業(yè)機器人編程、系統(tǒng)調(diào)試、以及機電設(shè)備的 安裝與調(diào)試實訓(xùn)教學(xué)。通過實訓(xùn)使學(xué)生掌握工業(yè)機器人應(yīng)用的以下技能：1）熟悉工業(yè)機器人應(yīng)用系統(tǒng)的基本組成；2）熟練掌握工業(yè)機器人編程與調(diào)試的能力；W3）熟練掌握工業(yè)機器人示教器的使用方法與技巧；4）熟練掌握工業(yè)機器人示教器的編程與示教功能；5）掌握工業(yè)機器人離線編程的基本能力；6）掌握工業(yè)機器人安全使用規(guī)范；7）掌握工業(yè)機器人碼垛應(yīng)用的編程與調(diào)試方法；8）掌握工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃的編程與調(diào)試方法；9）掌握工業(yè)機器人TCP定點的編程與調(diào)試方法；10) 掌握工業(yè)機器人固定

5、位置排序的的編程與調(diào)試方法。實訓(xùn)項目11) 業(yè)機器人的基本認識實訓(xùn)I;12) ABB機器人控制器結(jié)構(gòu)認識；13) ABB控制器IO接線實訓(xùn)；14) FlexPendant主要組成實訓(xùn)；15) ABB示教器基本操作實訓(xùn)；16) ABB示教器運動操作實訓(xùn)；17) ABB機器人的IO通信及應(yīng)用；18) ABB機器人的程序數(shù)據(jù)設(shè)置實訓(xùn)I;19) 訓(xùn)外設(shè)的安裝與調(diào)試；20) 機器人基本運動指令實訓(xùn)I;21) ) 平面矩形描圖編程與示教實訓(xùn)；22) 平面圓形描圖編程與示教實訓(xùn)；23) 固定位置搬運編程與示教；-24) 平面矩陣碼垛編程與示教；25) 碼垛編程與示教。實訓(xùn)效果通過系統(tǒng)的實訓(xùn)課程訓(xùn)練，使學(xué)生掌

6、握工業(yè)機器人應(yīng)用系統(tǒng)的組成、編程、調(diào) 試以及機電設(shè)備的安裝方面的知識與技能。為后續(xù)的機器人的典型應(yīng)用與綜合應(yīng)用 打下堅實的基礎(chǔ)。建議配置按照工業(yè)機器人實訓(xùn)教學(xué)的特點，實訓(xùn)室按照理實一體化形式進行建設(shè)，實訓(xùn) 室內(nèi)部設(shè)實踐操作區(qū)、工具集中管理區(qū)、理論學(xué)習(xí)討論區(qū)。便于開展理實一體化教 學(xué)。實訓(xùn)室效果圖如下在耳J 丁 P設(shè)備名稱品牌型號數(shù)量單位1ABB機器人本體ABB IRB12012臺2ABB機器人控制器IRC5緊湊型控制器12臺3實訓(xùn)臺架一體式/模塊化i12臺4機器人夾具快速換裝夾具，頂尖夾頭，搬運訓(xùn)練夾頭，軌跡規(guī)劃夾頭12套5坐標標定模塊12套61TCP標定模塊12套7軌跡規(guī)劃模塊12套8碼垛模

7、塊12套9氣宗根據(jù)集中供氣或單獨供氣進行具體配置/臺10低壓電器帶漏保空氣開關(guān)，熔斷器，三插電源線12套11工具柜鐵皮，定制2個12PC機戴爾/聯(lián)想品牌機12臺13電腦桌定制12臺14桌子六角桌/長桌/表1主要設(shè)備配置清單15凳子小方凳25個16實訓(xùn)室文化建設(shè)1套注：（1）為了保證教學(xué)效果，建議采用小班化進行教學(xué)，保證每兩個學(xué)生有一個實訓(xùn)工位；（2）根據(jù)學(xué)校具體情況與需求，可對實訓(xùn)室配置進行增減。3.2.1 工業(yè)機器人多功能實訓(xùn)臺（1）產(chǎn)品介紹工業(yè)機器人多功能教學(xué)工作站具有結(jié)構(gòu)緊湊，訓(xùn)練多種機器人應(yīng)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，

8、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(xùn)模塊的 基礎(chǔ)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?qū)W習(xí)機器人的基本操作（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(xué)習(xí)PLC、氣動元件、 傳感器、電動傳送帶等常用機電一體化基礎(chǔ)知識和設(shè)備的應(yīng)用。系統(tǒng)說明：1）實訓(xùn)裝置為模塊化開放式設(shè)計結(jié)構(gòu)，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(shè)備組合，構(gòu)成自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)，具有功能 的可擴展性等優(yōu)點；2）各種氣動元件、電氣元件以及機械運動執(zhí)行機構(gòu)的工作過程及運行狀態(tài)具有直觀性；3）實訓(xùn)裝

9、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行檢測；4）五個模塊由易到難，循序漸進，使學(xué)習(xí)者迅速的掌握ABB機器人基本操作及使用技巧。設(shè)備3D效果圖(2)系統(tǒng)組成表1系統(tǒng)配置清單序設(shè)備名稱 號品牌型號數(shù)量位1工業(yè)機器人IRB120-3 /0.5812機器人控制器控制器ABB IRC5緊湊型控制器13機器人本體到控制器之間的電纜長度7米ABB14示教盤附帶10米電纜，具中文操作界面ABB15DeviceNet 總線ABB16數(shù)字式直流24V 16進/16出，輸入、輸出信號板ABB （附10米的電纜）17機器人基本控制軟件，5.0版操作系統(tǒng)ABB18機器人資料（

10、DVD版）ABB19機器人夾具（含頂針夾頭、搬運訓(xùn)練夾頭、寫字訓(xùn)練夾頭）定制1i）機器人底座定制1i機器人實訓(xùn)工作臺L*W*H=1500mm*1200mm*1400mm （含機器人高度）11：>TCP標定模塊定制1i：JCP多形狀工件標定模塊定制11,L軌跡規(guī)劃模塊定制115碼垛搬運模塊定制1i（S工件分揀排序模塊定制1i配套資源7教學(xué)視頻、實訓(xùn)指導(dǎo)書、教學(xué)PPK教學(xué)教案1根個塊臺（3）主要技術(shù)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? 位置重復(fù)精度：0.1mm? 有效載荷：3kg? 軸數(shù)：6? 機械手重量：25Kg? 機器人底座尺寸：180 X1

11、80 mm? 機器人高度：700 mm?電源電壓 200-600V50/60HZ? 變壓器額定功率：3.0 kVAPos 15005S0機器人的無限制工作范圍ag手腕中心處角度XZ軸2軸3A302mm630mm0°0°B0mm870mm0°-77 °C169mm300mm0°+70°D580mm270mm+90°-77 °E545mm91mm+110°-77 °F-440mm-50mm-110 °-110 °G-67mm445mm-110 °+70°H-5

12、80mm270mm-90 °-77 °J-545mm91mm-110 °-77 °165D一機器人型號abM CIRB120-30.6R121R580R169.4機器人轉(zhuǎn)到半徑圖控制器參數(shù)? 型號：IRC5c緊湊型控制器控制柜尺寸：258X450X565 mm (H XW< D)? 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 C? 相對濕度：最高95%實訓(xùn)臺架?材質(zhì)：鋁合金型材? 尺寸：L*W*H=1500mm*1200mm*1400mm（含機器人高度）?重量：100

13、kg實訓(xùn)臺3D效果圖3.4工業(yè)機器人仿真實訓(xùn)室實訓(xùn)目標通過仿真實訓(xùn)室建設(shè)主要目標是在有硬件實訓(xùn)室的基礎(chǔ)上，通過虛擬仿真技術(shù)對硬件實訓(xùn)設(shè)備不足的一個補充；另一方面通過虛擬仿真技術(shù)，解決機器人教學(xué)難 點、學(xué)生入門學(xué)習(xí)難的問題。虛擬仿真實訓(xùn)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、機器人維護的理論知識的實際操作。通過虛擬仿真實訓(xùn) 使學(xué)生掌握工業(yè)機器人的以下知識與技能：1）掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)組成；2）掌握工業(yè)機器人拆裝步驟；3）掌握工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)組成；4）掌握工業(yè)機器人基本編程方法；5）掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)建模的基本方法；6）掌握工業(yè)機器人示教編程的基本操作與方法；7）掌握工

14、業(yè)機器人日常維修項目。實訓(xùn)項目工業(yè)機器人仿真實訓(xùn)室能夠開展以下實訓(xùn)項目：1）工業(yè)機器人認識實訓(xùn)；2）工業(yè)機器人系統(tǒng)組成認識實訓(xùn)I;3）工業(yè)機器人本體拆裝操作實訓(xùn)I;4）工業(yè)機器人調(diào)試的基本方法實訓(xùn)I;5）工業(yè)機器人離線編程實訓(xùn)I;6）工業(yè)機器人建模實訓(xùn)；7）工業(yè)機器人示教器操作實訓(xùn)I;8）工業(yè)機器人IO配置實訓(xùn)；9）工業(yè)機器人日常維護實訓(xùn)；10） 工業(yè)機器人故障排除實訓(xùn)。實訓(xùn)效果通過虛擬仿真實訓(xùn)體系的訓(xùn)練，使學(xué)生能夠掌握機器人系統(tǒng)的基本組成， 機器 人的基本操作，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)建模的基本知識與技能。培養(yǎng)學(xué)生機器人安全操作的基本規(guī)范和技能，為真

15、 實的設(shè)備操作打下基礎(chǔ)，減低學(xué)習(xí)難度，提高教學(xué)效果，保障學(xué)生人身和設(shè)備安全。建議配置表1仿真實訓(xùn)室配置清單序號設(shè)備名稱品牌型號數(shù)量單位1機器人應(yīng)用仿真系統(tǒng)HX-FZ-RB0150套2RobotStudioABB50套3資料柜鐵皮，定制2個4PC機戴爾/聯(lián)想品牌機50臺5電腦桌定制50臺6凳子小方凳50個7教學(xué)資源教學(xué)視頻、實訓(xùn)指導(dǎo)書、PPK教案1套8實訓(xùn)室文化建設(shè)1套3.4.1工業(yè)機器人系統(tǒng)仿真工作站(1)產(chǎn)品介紹本系統(tǒng)由深圳市華興鼎盛科技有限公司根據(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(xué)而設(shè)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(jié)合。適合中高等職業(yè)院校的機器人編程

16、、操作與系統(tǒng)仿真理實一體化教學(xué)。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(xùn)與理論學(xué)習(xí)。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(xùn)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)完整的一部分，控制系統(tǒng)具有模塊化拓展功能，可根據(jù)需要進行設(shè)備的拓展。序號設(shè)備名稱品牌型號數(shù)量單位1工業(yè)機器人仿真控制器FZ-RB011臺2工業(yè)機器示教器T551臺3CF 卡(256M)1塊43D仿真系統(tǒng)軟件1套5電氣控制柜定制1根6PC電腦戴爾

17、/聯(lián)想1臺7教學(xué)資源教學(xué)視頻、實訓(xùn)指導(dǎo)書、教學(xué) PP不教案1套（3）主要技術(shù)參數(shù)控制柜參數(shù)?尺寸：L*W*H=300*200*400mm?材質(zhì)：鐵質(zhì)控制柜，厚度1.0mm? 電氣參數(shù)：AC 220V1.0A?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(guān)（QS）控制器參數(shù)?控制器規(guī)格CPU Intel ATOM Z510 1.1 GHz 1MB 緩存內(nèi)存：512MB?電氣參數(shù)DC 24V5.5A最大功耗：75W?物理尺寸尺寸：（寬x高x深：135毫米x 120毫米x 100毫米重量：大約910克?通訊接口:CF: X1以太網(wǎng)：10/100/1000

18、Mbit/s 局域網(wǎng) X1USB 2.0 （高速）X2CAN總線 X1EtherCAT x 1DVI XI擴展插槽X1圖形控制器：英特爾GMA 500DVI-D 接口 X1示教器參數(shù)?硬件參數(shù)CPU : OMAP 3530 頻率 600MHz內(nèi)存標準：LPDDRAM : 64MB）, FLASH: 64MB ,6.5寸TFT-LCD （薄膜場效應(yīng)管LCD） 65535 色彩純度，LED背光,640 X 480 分辨率H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-30V 符合 EN61131-2 標準）供電電壓最大中斷時間：

19、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、使用手持器進行系統(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(dǎo)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(quán)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；?示教器和PC虛擬端示教器具備機器人控

20、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, XY曲線用于詳細診斷?1 YT圖表可用于分析快速變化的變量。一個典型的應(yīng)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(dǎo)致驅(qū)動器顫動。例 如，XY圖表可用于顯示簡單的二維圖形的運動形式。?可通過設(shè)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行 運動軌跡設(shè)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行 模擬。仿真結(jié)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(fēng) 險，?大圖片

21、總覽式中央項目管理?該軟件是真實的機器人系統(tǒng)開發(fā)軟件，具備整個自動化項目的中央管理（配 置，PLC的應(yīng)用，機器人應(yīng)用，可視化應(yīng)用），使得易于把工程集成到項目 版本管理或?qū)⑵鋸?fù)制到另一個文件的位置。?簡單的CPU、IO、驅(qū)動模塊配置?能夠?qū)ο到y(tǒng)中所有硬件組件進行中央配置，避免誤差重復(fù)出現(xiàn)。?數(shù)字和模擬IO模塊的結(jié)構(gòu)化診斷?集成的IO監(jiān)控功能，即使一個應(yīng)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(yīng)用程序進行測試。?可用于快速系統(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行顯示3.4.2 R

22、obotStudio仿真軟件仿真實訓(xùn)室采用理實一體化形式進行建設(shè)，標準配置為不超過25臺PC機,安裝ABB公司RobotStudio軟件以及相關(guān)工具軟件，實訓(xùn)室配置多媒體設(shè)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(xué)。實訓(xùn)室配備 實訓(xùn)室管理軟件，可方便教師機監(jiān)控、演示、傳送文件。(1)實訓(xùn)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(yīng)用掌握帶導(dǎo)軌和變位機的機器人系統(tǒng)創(chuàng)建與應(yīng)用掌握RobotSt

23、udio的在線功能通過使用RobotStudio軟件對實訓(xùn)項目的操作練習(xí)，學(xué)習(xí)工業(yè)機器人應(yīng)用的相 關(guān)理論知識，訓(xùn)練學(xué)生對工業(yè)機器人系統(tǒng)搭建、程序的編寫、安全操作規(guī)程等技術(shù) 和技能。通過一系列系統(tǒng)的實訓(xùn)項目的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)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(xué)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、和編程的基本操作知識與技能。圖5 RobotStudio 初始界面圖6 RobotStudio工程界面圖7機器人焊接仿真實訓(xùn)圖8機器人搬運仿真實訓(xùn)圖9機器人碼垛仿真實訓(xùn)(2)實訓(xùn)項目項目一 認識、安裝工業(yè)機器人仿真軟件項目二 構(gòu)建基本工業(yè)機器人工作站項目三 RobotStu

24、dio 中的建模功能項目四機器人離線軌跡編程項目五 Smart組件的應(yīng)用項目六 帶導(dǎo)軌和變位機的機器人系統(tǒng)創(chuàng)建與應(yīng)用項目七ScreenMaker示教器用戶自定義界面項目八 RobotStudio 的在線功能(3)實訓(xùn)配置表1配置一覽表在耳 J 丁 P設(shè)備名稱備注1RobotStudio 軟件2PC機3電腦桌4凳子5文件柜6多媒體設(shè)備7實訓(xùn)室管理軟件8教學(xué)資源9文化墻備注：1、此方案為工業(yè)機器人仿真實訓(xùn)室初步方案，具體可按照學(xué)校預(yù)算和需求做具體設(shè)備配置及型號的調(diào)整。2、實訓(xùn)室中配套的仿真軟件、PC機等設(shè)施將根據(jù)學(xué)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)驗的技術(shù)人員， 專 門為職業(yè)教育機器人教學(xué)開發(fā)了一套集合仿真軟件、教材、課程資源、教學(xué)項目等表2課程資源一覽表在耳 J 丁 P資源名稱類別備注1教學(xué)課件PPT2教學(xué)設(shè)計Word3仿真案例4微課視頻AVI/RMVB/MP45應(yīng)用教學(xué)視頻AVI/RMVB/MP46學(xué)生任務(wù)書Word7習(xí)題Word8綜合練習(xí)題Word9教學(xué)案例Word10實訓(xùn)指導(dǎo)手冊PDF11配套數(shù)據(jù)手冊PDF12