工業(yè)機器人專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)方案

6/27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)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￥328,000.0￥656,000.05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。凳子小方凳25個實訓(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，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：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；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；實訓(xùn)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行檢測；五個模塊由易到難，循序漸進，使學(xué)習者迅速的掌握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)配置清單序號設(shè)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ABBIRC5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24V16進/16出，輸入、輸出信號板ABB（附10米的電纜）1個機器人基本控制軟件,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(xùn)練夾頭、寫字訓(xùn)練夾頭）定制1套機器人底座定制1塊機器人實訓(xùn)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(xué)視頻、實訓(xùn)指導(dǎo)書、教學(xué)PPT、教學(xué)教案1套(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有效載荷：3kg位置重復(fù)精度：0.1mm軸數(shù)：6機械手重量：25Kg機器人底座尺寸：180×180mm機器人高度：700mm電源電壓200-600V50/60Hz變壓器額定功率：3.0kVA機器人的無限制工作范圍位置手腕中心處角度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-580mm270mm-90°-77°J-545mm91mm-110°-77°機器人轉(zhuǎn)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：IRC5C緊湊型控制器控制柜尺寸：258×450×565mm(H×W×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℃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：100kg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：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)機器人基本編程方法；掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)建模的基本方法；掌握工業(yè)機器人示教編程的基本操作與方法；掌握工業(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：工業(yè)機器人認識實訓(xùn)；工業(yè)機器人系統(tǒng)組成認識實訓(xùn)；工業(yè)機器人本體拆裝操作實訓(xùn)；工業(yè)機器人調(diào)試的基本方法實訓(xùn)；工業(yè)機器人離線編程實訓(xùn)；工業(yè)機器人建模實訓(xùn)；工業(yè)機器人示教器操作實訓(xùn)；工業(yè)機器人IO配置實訓(xùn)；工業(yè)機器人日常維護實訓(xùn)；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，為真實的設(shè)備操作打下基礎(chǔ)，減低學(xué)習難度，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)量單位機器人應(yīng)用仿真系統(tǒng)HX-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(xué)資源教學(xué)視頻、實訓(xùn)指導(dǎo)書、PPT、教案1套實訓(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、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。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（256M）1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(xué)資源教學(xué)視頻、實訓(xùn)指導(dǎo)書、教學(xué)PPT、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)：AC220V1.0A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CPUIntelATOMZ5101.1GHz1MB緩存內(nèi)存：512MB電氣參數(shù)DC24V5.5A最大功耗：75W物理尺寸尺寸：（寬x高x深：135毫米x120毫米x100毫米重量：大約910克通訊接口：CF：×1以太網(wǎng)：10/100/1000Mbit/s局域網(wǎng)×1USB2.0(高速)×2CAN總線×1EtherCAT×1DVI×1擴展插槽×1圖形控制器：英特爾GMA500DVI-D接口×1示教器參數(shù)硬件參數(shù)CPU：OMAP3530頻率600MHz內(nèi)存標準：LPDDRAM：64MB，F(xiàn)LASH：64MB，6.5寸TFT-LCD（薄膜場效應(yīng)管LCD）65535色彩純度，LED背光，640X480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)DC24V（電壓容限：19.2V-30V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-ARS-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USB2.0，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?？赏ㄟ^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險，大圖片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?？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行顯示。

3.4.2RobotStudio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RobotStudio的在線功能通過使用RobotStudio軟件對實訓(xùn)項目的操作練習，學(xué)習工業(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5RobotStudio初始界面圖6RobotStudio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RobotStudio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配置一覽表序號設(shè)備名稱備注RobotStudio軟件PC機電腦桌凳子文件柜多媒體設(shè)備實訓(xùn)室管理軟件教學(xué)資源文化墻備注：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)項目等等。表2課程資源一覽表序號資源名稱類別備注教學(xué)課件PPT教學(xué)設(shè)計Word仿真案例微課視頻AVI/RMVB/MP4應(yīng)用教學(xué)視頻AVI/RMVB/MP4學(xué)生任務(wù)書Word習題Word綜合練習題Word教學(xué)案例Word實訓(xùn)指導(dǎo)手冊PDF配套數(shù)據(jù)手冊PDF工業(yè)機器人圖片圖JPEG/PNG

3.4.3工業(yè)機器人應(yīng)用仿真軟件（1）產(chǎn)品介紹本系統(tǒng)是由華興鼎盛科技有限公司專門為職業(yè)教育針對工業(yè)機器人教學(xué)而開發(fā)的，本系統(tǒng)采用3D虛擬仿真技術(shù)實現(xiàn)真實的機器人結(jié)構(gòu)展示、機器人本體與控制系統(tǒng)的拆裝、機器人編程操作、機器人系統(tǒng)維護等實訓(xùn)項目。對真實的實訓(xùn)實訓(xùn)設(shè)備操作實訓(xùn)進行一個補充，減低學(xué)生學(xué)習難度，提高教學(xué)效率，解決真實設(shè)備無法實現(xiàn)的實訓(xùn)項目，如機器人拆裝