《上下料機(jī)器人工作站系統(tǒng)應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)

《上下料機(jī)器人工作站系統(tǒng)應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)課程代碼課程名稱上下料機(jī)器人工作站系統(tǒng)應(yīng)用適用專業(yè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參考學(xué)時80制（修）訂時間2014.10.10制（修）訂人核準(zhǔn)日期核準(zhǔn)人一、課程定位該課程是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的核心課程，上下料機(jī)器人工作站系統(tǒng)是一門跨多個學(xué)科的綜合性技術(shù)，它涉及了工業(yè)機(jī)器人、PLC、自動控制、視覺系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床等多種學(xué)科的內(nèi)容，該課程的核心技能是上下料機(jī)器人工作站的設(shè)計、安裝、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)應(yīng)用技能，滿足上下料機(jī)器人工作站系統(tǒng)崗位群的需要。前導(dǎo)課程：《可編程控制器技術(shù)應(yīng)用》、《工控組態(tài)與現(xiàn)場總線技術(shù)》、《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程》、《工業(yè)機(jī)器人離線編程》等；后續(xù)課程：《頂崗實(shí)習(xí)》、《畢業(yè)設(shè)計》；二、課程目標(biāo)1．知識目標(biāo)1）熟悉工業(yè)機(jī)器人上下料工作站的組成；2）熟悉工業(yè)機(jī)器人上下料的方式與原理；3）掌握工業(yè)機(jī)器人上下料工裝技術(shù)和檢測技術(shù)；4）掌握工業(yè)機(jī)器人與外圍設(shè)備的接口技術(shù)；5）掌握工業(yè)機(jī)器人工作站外圍控制系統(tǒng)的應(yīng)用；2.能力目標(biāo)1）能根據(jù)具體應(yīng)用選擇工業(yè)機(jī)器人；2）能根據(jù)具體應(yīng)用選擇工業(yè)機(jī)器人工作站外圍設(shè)備；3）能根據(jù)具體應(yīng)用設(shè)計工業(yè)機(jī)器人與外圍設(shè)備的接口電路；4）能調(diào)試PLC程序及機(jī)器人程序；5）能解決工業(yè)機(jī)器人工作站的常見故障；6）能看懂工業(yè)機(jī)器人技術(shù)手冊；3．素質(zhì)目標(biāo)1）具有堅定正確的政治方向，熱愛祖國，擁護(hù)中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)；2）具有良好的職業(yè)道德和科學(xué)的創(chuàng)新精神；3）具有良好的心理素質(zhì)與健康體魄；4）具有分析與決策能力；5）具有與他人合作、溝通，團(tuán)隊工作能力；6）具有發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力；7）具有自我學(xué)習(xí)、追求進(jìn)步不斷超越能力；三、課程內(nèi)容與要求序號課程單元知識能力點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)參考學(xué)時編號名稱1上下料工作站認(rèn)識1—1上下料工作站的應(yīng)用應(yīng)用行業(yè)案例1、熟悉機(jī)器人上下料工作站的應(yīng)用、組成與特點(diǎn)2、熟悉機(jī)器人上下料工作站外圍控制系統(tǒng)的作用3、熟悉上下料機(jī)器人選型和安裝方式81—2上下料工作站的分類各種分類1—3上下料工作站的組成組成部件1—4上下料工作站的工作過程基本工作流程1—5上下料機(jī)器人的選型上下料專用機(jī)器人1—6上下料機(jī)器人的安裝導(dǎo)軌、滑臺、吊車、小車等方式2上下料機(jī)器人工裝技術(shù)2—1上下料工裝類型工裝分類1、熟悉機(jī)器人工裝的分類與作用2、熟悉機(jī)器人工裝的控制方式3、了解機(jī)器人非標(biāo)工裝應(yīng)用82—2上下料工裝作用工裝作用2—3上下料工裝控制方式工裝電控、氣控等2—4上下料工裝安裝工裝安裝2—5非標(biāo)上下料工裝特殊工裝3上下料數(shù)控機(jī)床應(yīng)用3—1數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用應(yīng)用與發(fā)展1、了解數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與工作原理2、熟悉數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)3、熟悉數(shù)控機(jī)床操作與加工編程4、掌握機(jī)器人與數(shù)控系統(tǒng)的接口信號123—2數(shù)控CNC系統(tǒng)CNC及面板操作3—3數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)3—4數(shù)控機(jī)床的PLC機(jī)床中PLC作用3—5數(shù)控機(jī)床的加工編程機(jī)床加工編程3—6數(shù)控機(jī)床外控端口機(jī)床外控主要信號4上下料視覺檢測技術(shù)4—1視覺檢測的分類應(yīng)用分類1、了解機(jī)器視覺的分類和應(yīng)用2、掌握機(jī)器視覺系統(tǒng)組成與功能3、了解機(jī)器視覺圖形處理技術(shù)124—2視覺檢測的應(yīng)用應(yīng)用案例4—3視覺檢測系統(tǒng)系統(tǒng)組成4—4視覺檢測的控制器控制器功能4—5視覺檢測的探頭探頭類型、單目測量、雙目測量4—6視覺圖像處理坐標(biāo)標(biāo)定、圖像處理5上下料電氣系統(tǒng)接口技術(shù)5—1機(jī)器人與PLC接口機(jī)器人與PLC接口功能1、熟悉機(jī)器人與PLC接口2、熟悉機(jī)床與PLC接口85—2機(jī)床與PLC接口機(jī)床與PLC接口功能5—3接口網(wǎng)絡(luò)技術(shù)底層接口網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架6典型機(jī)床上下料系統(tǒng)應(yīng)用6—1上下料工作站系統(tǒng)系統(tǒng)功能概述1、掌握工作站的整體方案設(shè)計2、掌握機(jī)器人與外圍設(shè)備的連接技術(shù)3、掌握機(jī)器人配置和編程調(diào)試4、掌握工作站視覺檢測應(yīng)用4、掌握PLC系統(tǒng)的設(shè)計方法5、掌握工作站的運(yùn)營與維護(hù)326—2系統(tǒng)整體電氣設(shè)計電氣系統(tǒng)、硬件接口6—3工業(yè)機(jī)器人參數(shù)配置工作站參數(shù)配置6—4工業(yè)機(jī)器人編程機(jī)器人編程調(diào)試6—5輸送線控制輸送線組成、功能、編程控制6—6數(shù)控機(jī)床改造上下料機(jī)床功能改造6—7數(shù)控機(jī)床操作加工數(shù)控加工程序功能與調(diào)用6—8視覺檢測系統(tǒng)組成、安裝、通信設(shè)置、組態(tài)等6—9人機(jī)界面設(shè)計觸摸屏設(shè)計6—10系統(tǒng)聯(lián)機(jī)PLC編程系統(tǒng)PLC程序設(shè)計與調(diào)試6—11工作站整機(jī)維護(hù)工作站整機(jī)維護(hù)6—12工業(yè)機(jī)器人的維護(hù)上下料機(jī)器人維護(hù)6—13數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)床維護(hù)合計80四、教學(xué)條件1.師資隊伍（1）專任教師擔(dān)任本課程的主講教師需要熟練掌握工業(yè)機(jī)器人及自動化技術(shù)應(yīng)用的能力，同時應(yīng)具備較豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在教學(xué)組織能力方面，本課程的主講教師應(yīng)具備基本的設(shè)計能力，即根據(jù)本課程標(biāo)準(zhǔn)制定詳細(xì)的授課計劃，對每一堂課的教學(xué)過程精心設(shè)計；還應(yīng)具備較強(qiáng)的施教能力、課堂掌控能力和應(yīng)變能力。（2）兼職教師聘請有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)能力的企業(yè)工程技術(shù)人員為兼職教師，承擔(dān)一定的實(shí)踐教學(xué)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)和課程評價等任務(wù)。2.實(shí)訓(xùn)條件建議（1）校內(nèi)實(shí)訓(xùn)條件序號主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱所需主要設(shè)備名稱1機(jī)器人離線編程仿真實(shí)訓(xùn)室計算機(jī)機(jī)器人編程軟件（RobotStudio、Motosim、Roboguide）上下料機(jī)器人工作站模擬環(huán)境（模型）2物料輸送線PLC系統(tǒng)（三菱、歐姆龍、西門子）伺服系統(tǒng)（三菱、發(fā)那科、松下、臺達(dá)）計算機(jī)、編程軟件、電工工具3上下料機(jī)器人工作站（一人一機(jī)，數(shù)控車床）工業(yè)機(jī)器人（IRB120、MOTOMAN—MA1400、LRMateSeries）數(shù)控車床（發(fā)那科系統(tǒng)）視覺系統(tǒng)（歐姆龍F(tuán)Z4）檢測裝置計算機(jī)、編程軟件、電工工具4上下料機(jī)器人工作站（一人二機(jī)，加工中心、激光內(nèi)雕機(jī)）工業(yè)機(jī)器人（IRB1410、MOTOMAN—MH5、LRMateSeries）加工中心（發(fā)那科系統(tǒng)）激光內(nèi)雕機(jī)（深圳大族）檢測裝置計算機(jī)、編程軟件、電工工具（2）校外實(shí)訓(xùn)條件序號校外實(shí)訓(xùn)基地名稱條件要求承擔(dān)的教學(xué)內(nèi)容1機(jī)器人的應(yīng)用與技術(shù)服務(wù)，機(jī)器人的外圍配套設(shè)備的研發(fā)。項(xiàng)目開發(fā)、素材案例、評價考核、認(rèn)知實(shí)習(xí)3.課程教學(xué)資源序號資源網(wǎng)站名稱網(wǎng)址主要內(nèi)容12五、課程教學(xué)建議1.教材選用和編寫建議（1）教材選用主教材：課程團(tuán)隊《上下料機(jī)器人工作站系統(tǒng)應(yīng)用》電子教材主要參考書：汪勵、陳小艷《工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成》機(jī)械工業(yè)出版社湯曉華《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》高等教育出版社呂景泉《工業(yè)機(jī)械手與智能視覺系統(tǒng)應(yīng)用》中國鐵道出版社（2）教材編寫原則與要求建議按照項(xiàng)目課程的體例進(jìn)行教材編寫，即：教學(xué)目標(biāo)、工作任務(wù)、實(shí)踐操作（相關(guān)實(shí)踐知識）、問題探究（相關(guān)理論知識）、知識拓展（選學(xué)內(nèi)容）和練習(xí)。其中，工作任務(wù)建議增加學(xué)生創(chuàng)新發(fā)揮的內(nèi)容。教材不僅要組織好學(xué)習(xí)的內(nèi)容，還應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的特點(diǎn)，突出學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。編寫教材時應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)語，教材中給出針對性的提示，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)行業(yè)特定能力模塊課程打好基礎(chǔ)。在教材的使用時，由于客觀條件的差異、學(xué)生現(xiàn)有水平的差異以及具體教學(xué)實(shí)際情況的差異教師要善于結(jié)合實(shí)際教學(xué)需要，靈活地和有創(chuàng)造性地使用教材，對教材的內(nèi)容、編排順序、教學(xué)方法等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩岷驼{(diào)整，鼓勵補(bǔ)充新知識、新技術(shù)。2.教學(xué)方法與手段針對具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程，采用基于工作過程的項(xiàng)目教學(xué)，以工作任務(wù)引領(lǐng)提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生的成就動機(jī)。本課程教學(xué)關(guān)鍵是工業(yè)機(jī)器人在機(jī)床上下料應(yīng)用的教學(xué)。在教學(xué)過程中，教師示范和學(xué)生分組討論、訓(xùn)練互動，學(xué)生提問與教師解答、指導(dǎo)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生在“教”與“學(xué)”過程中，掌握知識。在教學(xué)過程中，要創(chuàng)設(shè)工作情景，做到“教、學(xué)、做”一體化，同時應(yīng)加大實(shí)踐實(shí)操的容量，在實(shí)踐操作過程中，使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人的選型、工作站的設(shè)計、數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)應(yīng)用、機(jī)器人及工作站的調(diào)試與維護(hù)等技能，提高學(xué)生的崗位適應(yīng)能力。在教學(xué)過程中，要重視本專業(yè)領(lǐng)域新技術(shù)、新設(shè)備發(fā)展趨勢，貼近生產(chǎn)現(xiàn)場。為學(xué)生提高職業(yè)生涯發(fā)展的空間，努力培養(yǎng)學(xué)生參加社會實(shí)踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力。教學(xué)過程中教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生提升職業(yè)素養(yǎng)，提高職業(yè)道德。6個單元的教學(xué)課時，可根據(jù)學(xué)生的掌握程度進(jìn)行調(diào)整。3.教學(xué)評價本課程評價方案采用過程性考核評價方法。以能力測試為目標(biāo)，強(qiáng)化過程性考核。在教學(xué)組織過程中，教師和學(xué)生共同對項(xiàng)目實(shí)施中的工作態(tài)度、協(xié)作精神、創(chuàng)新發(fā)揮、完成結(jié)果等進(jìn)行成績評定，作為過程性考核成績；學(xué)期結(jié)束采用項(xiàng)目題庫，根據(jù)學(xué)生獨(dú)立完成情況給出綜合考核成績；學(xué)生課程成績中過程性考核成績占40%，綜合考核成績占60%。過程考核：項(xiàng)目評價為等級制（A、B、C、D、E）（40%），分別代表5分、4分、3分、2分、