TC-PJQ型初級(jí)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備方案

一、設(shè)備概述：

  工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是我公司推出的高校、高職、高專等院校在電子信息、物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件、無(wú)人機(jī)、工業(yè)機(jī)器人與智能制造等信息與智能技術(shù)領(lǐng)域提供的一體化解決方案。在實(shí)訓(xùn)設(shè)備的硬件設(shè)施建設(shè)之外，更包含了師資培訓(xùn)、專業(yè)教材、課程體系、教學(xué)管理平臺(tái)等服務(wù)。工業(yè)機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng)將多學(xué)科（人工智能、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自動(dòng)控制、精密儀器、傳感器、通訊、能源、材料、系統(tǒng)工程和信息等廣泛學(xué)科）和多種應(yīng)用技術(shù)（包括單片機(jī)嵌入式應(yīng)用平臺(tái)、通訊網(wǎng)絡(luò)、高性能電子器件、信號(hào)處理與模式識(shí)別、軟件工程、控制算法和系統(tǒng)集成等）進(jìn)行了融合，可以讓學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，將理論知識(shí)結(jié)合到實(shí)踐中，拓展綜合專業(yè)知識(shí)，發(fā)展多元智能，提高其創(chuàng)新和實(shí)踐能力。工業(yè)機(jī)器人教學(xué)實(shí)驗(yàn)室由四部分組成，包括工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)工作站、工業(yè)機(jī)器人教學(xué)管理系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人課程體系專業(yè)教材和工業(yè)機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件。

       工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備

二、技術(shù)指標(biāo)：

1、交流電源：?jiǎn)蜗嗳€ AC 220V±10% 50Hz；

2、溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無(wú)水珠凝結(jié)；

3、外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高=1200mm×900mm×1500mm（±10%）；

4、整機(jī)功耗：≤1.5 kVA；

5、安全保護(hù)措施：實(shí)訓(xùn)臺(tái)桌面采用高絕緣、高強(qiáng)度、耐高溫的高密度板。具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

三、設(shè)備簡(jiǎn)介：工業(yè)機(jī)器人設(shè)備包括兩個(gè)部分組成，一是虛擬仿真系統(tǒng)；二是機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備。

3.1虛擬仿真控制系統(tǒng)：

工業(yè)機(jī)器人軟件系統(tǒng)包含工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件、工業(yè)機(jī)器人裝配與維護(hù)3D虛擬仿真軟件。是未來(lái)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向，能夠?yàn)楣I(yè)機(jī)器人編制更為復(fù)雜精準(zhǔn)的程序；同時(shí)，使用工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件可以為學(xué)校節(jié)省大量硬件成本，學(xué)生可以通過(guò)該軟件虛擬學(xué)習(xí)機(jī)器人操作，之后只需要少量的真實(shí)機(jī)器人進(jìn)行驗(yàn)證性操作；學(xué)生通過(guò)虛擬學(xué)習(xí)掌握機(jī)器人基礎(chǔ)操作，然后再實(shí)際操作真實(shí)機(jī)器人，防止由于學(xué)生不熟悉機(jī)器人操作而直接學(xué)習(xí)操作真實(shí)機(jī)器人容易出現(xiàn)的人員或設(shè)備的安全事故。

1.工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件：

RbtPro工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真軟件是可以導(dǎo)入多種格式的三維CAD模型（如stl、igs、step、prt(UG、ProE)、sldpart）的工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真軟件，支持國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人主流廠商各種型號(hào)的機(jī)器人離線編程、動(dòng)作仿真、運(yùn)動(dòng)軌跡及姿態(tài)規(guī)劃與優(yōu)化、防碰撞測(cè)試等。

RbtPro工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真軟件根據(jù)幾何數(shù)模的拓?fù)湫畔⑸蓹C(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，并進(jìn)行軌跡仿真、路徑優(yōu)化，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)品牌機(jī)器人格式加工后置代碼；同時(shí)集碰撞檢測(cè)、場(chǎng)景渲染、動(dòng)畫輸出于一體，可快速生成效果逼真的模擬動(dòng)畫。廣泛應(yīng)用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、數(shù)控加工等領(lǐng)域。

根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況，軟件增加了模擬示教器、自由裝配等功能，幫助初學(xué)者在虛擬環(huán)境中快速認(rèn)識(shí)機(jī)器人、快速學(xué)會(huì)機(jī)器人示教器基本操作，大大縮短學(xué)習(xí)周期，降低學(xué)習(xí)成本。

2.工業(yè)機(jī)器人裝配與維護(hù)3D仿真軟件：

工業(yè)機(jī)器人裝配與維護(hù)3D虛擬仿真軟件主要為學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)、本體裝配、本體維護(hù)等設(shè)計(jì)的三維仿真軟件。該軟件支持自動(dòng)裝配與拆卸、3D交互方式的手動(dòng)裝配與拆卸、零件與組件的拆卸與裝配、裝配過(guò)程中所需工具的選擇以及拆裝全過(guò)程的信息記錄與提示等功能，具有真實(shí)感強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、便于自學(xué)等優(yōu)點(diǎn)。軟件適合學(xué)校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)教學(xué)，教師通過(guò)軟件進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和與學(xué)生進(jìn)行信息交互。

3.機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備：

實(shí)訓(xùn)臺(tái)：臺(tái)體需采用優(yōu)質(zhì)鋼板制作，鋼板厚度不低于1.2mm，表面噴涂處理，臺(tái)面采用特殊模具的鋁基板，模塊可以在基板上自由擺放并快速固定。實(shí)訓(xùn)臺(tái)能夠方便移動(dòng)和快速定位。

設(shè)備主體主要由機(jī)器人手臂以及載物平臺(tái)主成。

1．機(jī)器人手臂：主要配置ABB機(jī)器手臂（可更換品牌FANUC KUKA MOTOMAN）

工業(yè)機(jī)器人參數(shù)規(guī)格:工作范圍：580mm；有效荷重：3kg；自由度：6軸；集成信號(hào)源：10路；集成氣源：4路；重復(fù)定位精度：0.01mm；防護(hù)等級(jí)：IP30；軸1旋轉(zhuǎn)工作范圍  +165°～-165°最大速度250°/s；軸2手臂工作范圍  +110°～-110°最大速度250°/s；軸3手臂作范圍  +70°～-90°最大速度250°/s；軸4手腕工作范圍  +160°～-160°最大速度320°/s；軸5彎曲工作范圍  +120°～-120°最大速度320°/s；軸6翻轉(zhuǎn)工作范圍  +400°～-400°最大速度420°/s；1kg拾料節(jié)拍：25×300×25mm；0.58TCP最大速度: 6.2m/s；TCP最大加速度  28m/s；加速時(shí)間0-1m/s，0.07s電源電壓：200-600V，50/60Hz；變壓器額定功率：3.0kVA；功耗：0.25kW；機(jī)器人底座尺寸：180×180mm；機(jī)器高度700mm；機(jī)器人重量：25kg。

2.載物平臺(tái)

2.1 載物平臺(tái)（設(shè)計(jì)三維圖）

載物平臺(tái)由鋁型材搭建，尺寸大小為297*210mm，能夠?yàn)榘徇\(yùn)系統(tǒng)提供平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)物體在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。

2.2 真空抓取系統(tǒng)

真空抓取系統(tǒng)配置吸盤，真空發(fā)生器和載物過(guò)接板，能夠?qū)崿F(xiàn)平面內(nèi)的堆垛實(shí)驗(yàn)。

2.3 機(jī)械夾具系統(tǒng)

機(jī)械夾具系統(tǒng)能夠抓取不同大小的筆，在平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)繪畫的功能。該系統(tǒng)配置夾具過(guò)接板、夾具系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，有機(jī)的融合機(jī)械手進(jìn)行試驗(yàn)。

四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

1、硬件的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)：

1）工業(yè)機(jī)器人底座的安裝與調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)；

2）工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)；

3）工業(yè)機(jī)器人夾具安裝與調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)。

2、電氣安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)：

1）工業(yè)機(jī)器人本體與控制器之間的電氣連接與調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)；

2）工業(yè)機(jī)器控制器和控制柜之間電氣連接與調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)；

3）工業(yè)機(jī)器人夾具電氣連接與調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)；

4）機(jī)器人與機(jī)器人之間的電氣連接實(shí)訓(xùn)。

3、編程調(diào)試和應(yīng)用實(shí)訓(xùn)：

1）工業(yè)機(jī)器人編程調(diào)試軟件的安裝實(shí)訓(xùn)；

2）工業(yè)機(jī)器人通過(guò)示教器對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)作過(guò)程調(diào)試實(shí)訓(xùn)；

3）通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)作過(guò)程調(diào)試實(shí)訓(xùn)；

4）通過(guò)I/0板對(duì)機(jī)器人運(yùn)作的控制實(shí)訓(xùn)；

5）機(jī)器人控制數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；

6）工業(yè)機(jī)器人裝配運(yùn)行的編寫實(shí)訓(xùn)；

7）工業(yè)機(jī)器人平面軌跡運(yùn)行的編寫實(shí)訓(xùn)；

8）工業(yè)機(jī)器人垂直軌跡運(yùn)行的編寫實(shí)訓(xùn)；

9）可編程控制器程序的編寫和設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；

10）機(jī)器人與可編程控制器的通訊設(shè)置實(shí)訓(xùn)。

4、設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)：

1）能夠按照機(jī)器人操作規(guī)程對(duì)機(jī)器人進(jìn)行安全檢查實(shí)訓(xùn)；

2）根據(jù)系統(tǒng)的異常，機(jī)械故障進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修和保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)；

3）工業(yè)機(jī)器人的日、周、月檢查與維護(hù)實(shí)訓(xùn)。