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

3、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. 0¥656,000.05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合計土額¥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。

4、我司會根據(jù)具體的需求來定制 化配置。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；3) 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

5、TCPt點的編程與調試方法；10)掌握工業(yè)機器人固定位置排序的的編程與調試方法。實訓項目1) 工業(yè)機器人的基本認識實訓；2) ABB機器人控制器結構認識；3) ABB控制器IO接線實訓；4) FlexPendant 主要組成實訓；5) ABB示教器基本操作實訓；6) ABB示教器運動操作實訓；7) ABB機器人的IO通信及應用；8) ABB機器人的程序數(shù)據(jù)設置實訓I;9) 實訓外設的安裝與調試；10) 機器人基本運動指令實訓；11) 平面矩形描圖編程與示教實訓；12) 平面圓形描圖編程與示教實訓；13) 固定位置搬運編程與示教；14) 平面矩陣碼垛編程與示教；15) 碼垛編程與示教。實訓效果通

6、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 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。表1主要設備配置清單序號設備名稱品牌型號數(shù)量 單位1ABB機器人本體ABB IRB12012臺2ABBM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12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6TC刖

7、定模塊12套7軌跡規(guī)劃模塊12套8碼垛模塊12套9氣泵根據(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/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：ABBW器人IRB120,操作面板模塊，碼垛模塊，

8、幾何軌跡規(guī)劃模塊， TCPS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、TCM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

9、直觀性；3）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 號數(shù)品牌型號量位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ABB1VDeviceNet 總線ABB16數(shù)字式直流24V 16進/16出，輸ABB (附10米的電纜)1入、輸出信號板7機器人基本控制軟件，5.0版操作

10、系統(tǒng)ABB18機器人資料（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11）機器人底座定制11機器人實訓工作臺L*W*H=1500mm*1200mm*1400mm（含機器人高度）112TCPB定模塊定制113TC哆形狀工件標定模塊定制11I軌跡規(guī)劃模塊定制115碼垛搬運模塊定制116工件分揀排序模塊定制11配套資源教學視頻、實訓指導書、教學PPK教學教案1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有效載荷：3kg位置重復精度：0.1mm軸數(shù)：6機械手重量：25Kg機器人底座尺寸：180X 180 mm機器人高度

11、：700 mm電源電壓 200-600V 50/60HZ變壓器額定功率：3.0 kVAPos 1580E80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-580mm270mm-90 &

12、#176;-77 °J-545mm91mm-110 °-77 °機器人轉到半徑圖機器人型號M AbcIRB120-3/0.6R121R580R169.4控制器參數(shù)型號：IRC5c緊湊型控制器控制柜尺寸：258義450義565 mm (HXWW<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設

13、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

14、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；3) 工業(yè)機器人本體拆裝操作實訓；4) 工業(yè)機器人調試的基本方法實訓；5) 工業(yè)機器人離線編程實訓；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；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

15、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、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、

16、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/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

17、）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 緩存內存： 512MB電氣參數(shù)DC 24V 5.5A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: X 1以太網(wǎng)：10/100/1000 Mbit/s 局域網(wǎng) X 1USB 2.0 （高速）

18、X2CAN總線 X 1EtherCAT X1DVI x 1擴展插槽 X 1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：LPDDRA： M64MB， FLASH： 64MB，6.5寸TFT-LCD （薄膜場效應管LCD 65535色彩純度，LED背光，6401.1.1 480 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-30V 符合 EN61131-2 標準）供電電壓最大中斷時間：W 10ms （符合EN61131-2標準）沖擊電流：最

19、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需虛擬示教器的切換；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

20、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

21、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?？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。1.1.2 RobotStudio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A

22、B腔司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RobotStudio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

23、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。ftohoUAuka<>4 片例售B-ft卜 a Mm rt T it Mi -1. Ariinsr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 RobotS

24、tudio 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1 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

25、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1 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工業(yè)機器人圖片圖JPEG/PNG1.1.3 工業(yè)機器人應用仿真軟件(1)產品介紹本系統(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)真實的機器人結構展示、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)維護等實訓項目。對