工業(yè)機器人專業(yè)實訓室建設方案

1、工業(yè)機器人技術專業(yè)實訓室建設方案該工業(yè)機器人實訓體系建設方案是根據(jù)目前工業(yè)機器人建設的最新要求， 吸收國內外同類建設方案優(yōu)點，充分考慮學校區(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，并結合工業(yè)機器人教學的特點精心構建而成。該建設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、老師熟悉和掌握工業(yè)機器人的實際應用。為符合學校物工業(yè)機人專業(yè)的建設目標和要求，實訓室方案的豐富建設經 驗與優(yōu)勢、以及專業(yè)的定制化服務能力，根據(jù)學校的需求，特此設計提出了一個 以院校專業(yè)學科建設為宗旨的工業(yè)機器人應用實訓室綜合解決方案，方案包含工業(yè)機器人的基礎實訓室建設和工業(yè)機器人典型應用實訓室建設。2

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

3、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¥328,000.0656,000.05工業(yè)機器人焊接應用工作站2臺¥314,000.0¥628,000.06工業(yè)機器人分揀應用工作站2臺¥442,000.0¥884,000.07工業(yè)機器人搬運應用工作站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。3

4、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設能夠滿足工業(yè)機器人編程、系統(tǒng)調試、以及機電設備的 安裝與調試實訓教學。通過實訓使學生掌握工業(yè)機器人應用的以下技能：1）熟悉工業(yè)機器人應用系統(tǒng)的基本組成；2）熟練掌握工業(yè)機器人編程與調試的能力；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)機器人碼垛應用的編程與調試方法；8）掌握工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃的編程與調試方法；9）掌握工業(yè)機器人TCP定點的編程與調試方法；10) 掌握工業(yè)機器人固定

5、位置排序的的編程與調試方法。實訓項目11) 業(yè)機器人的基本認識實訓I;12) ABB機器人控制器結構認識；13) ABB控制器IO接線實訓；14) FlexPendant主要組成實訓；15) ABB示教器基本操作實訓；16) ABB示教器運動操作實訓；17) ABB機器人的IO通信及應用；18) ABB機器人的程序數(shù)據(jù)設置實訓I;19) 訓外設的安裝與調試；20) 機器人基本運動指令實訓I;21) ) 平面矩形描圖編程與示教實訓；22) 平面圓形描圖編程與示教實訓；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。實訓效果通過系統(tǒng)的實訓課程訓練，使學生掌

6、握工業(yè)機器人應用系統(tǒng)的組成、編程、調 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 打下堅實的基礎。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行建設，實訓 室內部設實踐操作區(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。實訓室效果圖如下在耳J 丁 P設備名稱品牌型號數(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?？諝忾_關，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主要設備配置清單15凳子小方凳25個16實訓室文化建設1套注：（1）為了保證教學效果，建議采用小班化進行教學，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，可對實訓室配置進行增減。3.2.1 工業(yè)機器人多功能實訓臺（1）產品介紹工業(yè)機器人多功能教學工作站具有結構緊湊，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，

8、TCP標定模塊，TCP工件標定模塊，物料排序模塊等。并且在該實訓模塊的 基礎上，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，分揀排序以及學習PLC、氣動元件、 傳感器、電動傳送帶等常用機電一體化基礎知識和設備的應用。系統(tǒng)說明：1）實訓裝置為模塊化開放式設計結構，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)行機構的工作過程及運行狀態(tài)具有直觀性；3）實訓裝

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，使學習者迅速的掌握ABB機器人基本操作及使用技巧。設備3D效果圖(2)系統(tǒng)組成表1系統(tǒng)配置清單序設備名稱 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、搬運訓練夾頭、寫字訓練夾頭）定制1i）機器人底座定制1i機器人實訓工作臺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教學視頻、實訓指導書、教學PPK教學教案1根個塊臺（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? 位置重復精度：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：100

13、kg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設主要目標是在有硬件實訓室的基礎上，通過虛擬仿真技術對硬件實訓設備不足的一個補充；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、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：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。實訓項目工業(yè)機器人仿真實訓室能夠開展以下實訓項目：1）工業(yè)機器人認識實訓；2）工業(yè)機器人系統(tǒng)組成認識實訓I;3）工業(yè)機器人本體拆裝操作實訓I;4）工業(yè)機器人調試的基本方法實訓I;5）工業(yè)機器人離線編程實訓I;6）工業(yè)機器人建模實訓；7）工業(yè)機器人示教器操作實訓I;8）工業(yè)機器人IO配置實訓；9）工業(yè)機器人日常維護實訓；10） 工業(yè)機器人故障排除實訓。實訓效果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)、機器人編程調試以及機器 人系統(tǒng)建模的基本知識與技能。培養(yǎng)學生機器人安全操作的基本規(guī)范和技能，為真

15、 實的設備操作打下基礎，減低學習難度，提高教學效果，保障學生人身和設備安全。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1機器人應用仿真系統(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教學資源教學視頻、實訓指導書、PPK教案1套8實訓室文化建設1套3.4.1工業(yè)機器人系統(tǒng)仿真工作站(1)產品介紹本系統(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

16、、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)需要進行設備的拓展。序號設備名稱品牌型號數(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教學資源教學視頻、實訓指導書、教學 PP不教案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 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（QS）控制器參數(shù)?控制器規(guī)格CPU Intel ATOM Z510 1.1 GHz 1MB 緩存內存：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內存標準：LPDDRAM : 64MB）, FLASH: 64MB ,6.5寸TFT-LCD （薄膜場效應管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

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的應用，機器人應用，可視化應用），使得易于把工程集成到項目 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)中所有硬件組件進行中央配置，避免誤差重復出現(xiàn)。?數(shù)字和模擬IO模塊的結構化診斷?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仿真軟件仿真實訓室采用理實一體化形式進行建設，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)建與應用掌握RobotSt

23、udio的在線功能通過使用RobotStudio軟件對實訓項目的操作練習，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、安全操作規(guī)程等技術 和技能。通過一系列系統(tǒng)的實訓項目的訓練，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)實訓項目項目一 認識、安裝工業(yè)機器人仿真軟件項目二 構建基本工業(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組件的應用項目六 帶導軌和變位機的機器人系統(tǒng)創(chuàng)建與應用項目七ScreenMaker示教器用戶自定義界面項目八 RobotStudio 的在線功能(3)實訓配置表1配置一覽表在耳 J 丁 P設備名稱備注1RobotStudio 軟件2PC機3電腦桌4凳子5文件柜6多媒體設備7實訓室管理軟件8教學資源9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)教育經驗的技術人員， 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教學課件PPT2教學設計Word3仿真案例4微課視頻AVI/RMVB/MP45應用教學視頻AVI/RMVB/MP46學生任務書Word7習題Word8綜合練習題Word9教學案例Word10實訓指導手冊PDF11配套數(shù)據(jù)手冊PDF12