TC-PJQ型初級機器人實訓設備方案

一、設備概述：

  工業機器人創新實驗室是我公司推出的高校、高職、高專等院校在電子信息、物聯網、智能硬件、無人機、工業機器人與智能制造等信息與智能技術領域提供的一體化解決方案。在實訓設備的硬件設施建設之外，更包含了師資培訓、專業教材、課程體系、教學管理平臺等服務。工業機器人教學系統將多學科（人工智能、計算機視覺、自動控制、精密儀器、傳感器、通訊、能源、材料、系統工程和信息等廣泛學科）和多種應用技術（包括單片機嵌入式應用平臺、通訊網絡、高性能電子器件、信號處理與模式識別、軟件工程、控制算法和系統集成等）進行了融合，可以讓學生在專業課程學習的基礎上，將理論知識結合到實踐中，拓展綜合專業知識，發展多元智能，提高其創新和實踐能力。工業機器人教學實驗室由四部分組成，包括工業機器人實訓工作站、工業機器人教學管理系統、工業機器人課程體系專業教材和工業機器人教學平臺、工業機器人離線編程仿真軟件。

       工業機器人實訓設備

二、技術指標：

1、交流電源：單相三線 AC 220V±10% 50Hz；

2、溫度：-10～50℃；環境濕度：≤90％無水珠凝結；

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

4、整機功耗：≤1.5 kVA；

5、安全保護措施：實訓臺桌面采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。

三、設備簡介：工業機器人設備包括兩個部分組成，一是虛擬仿真系統；二是機器人實訓設備。

3.1虛擬仿真控制系統：

工業機器人軟件系統包含工業機器人離線編程軟件、工業機器人裝配與維護3D虛擬仿真軟件。是未來工業機器人技術的發展方向，能夠為工業機器人編制更為復雜精準的程序；同時，使用工業機器人離線編程仿真軟件可以為學校節省大量硬件成本，學生可以通過該軟件虛擬學習機器人操作，之后只需要少量的真實機器人進行驗證性操作；學生通過虛擬學習掌握機器人基礎操作，然后再實際操作真實機器人，防止由于學生不熟悉機器人操作而直接學習操作真實機器人容易出現的人員或設備的安全事故。

1.工業機器人離線編程軟件：

RbtPro工業機器人離線編程與仿真軟件是可以導入多種格式的三維CAD模型（如stl、igs、step、prt(UG、ProE)、sldpart）的工業機器人離線編程與仿真軟件，支持國內外工業機器人主流廠商各種型號的機器人離線編程、動作仿真、運動軌跡及姿態規劃與優化、防碰撞測試等。

RbtPro工業機器人離線編程仿真軟件根據幾何數模的拓撲信息生成機器人運動軌跡，并進行軌跡仿真、路徑優化，產生對應品牌機器人格式加工后置代碼；同時集碰撞檢測、場景渲染、動畫輸出于一體，可快速生成效果逼真的模擬動畫。廣泛應用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、數控加工等領域。

根據教學實際情況，軟件增加了模擬示教器、自由裝配等功能，幫助初學者在虛擬環境中快速認識機器人、快速學會機器人示教器基本操作，大大縮短學習周期，降低學習成本。

2.工業機器人裝配與維護3D仿真軟件：

工業機器人裝配與維護3D虛擬仿真軟件主要為學習工業機器人本體結構、本體裝配、本體維護等設計的三維仿真軟件。該軟件支持自動裝配與拆卸、3D交互方式的手動裝配與拆卸、零件與組件的拆卸與裝配、裝配過程中所需工具的選擇以及拆裝全過程的信息記錄與提示等功能，具有真實感強、操作簡單、便于自學等優點。軟件適合學校和培訓機構教學，教師通過軟件進行工業機器人基礎學習和與學生進行信息交互。

3.機器人實訓設備：

實訓臺：臺體需采用優質鋼板制作，鋼板厚度不低于1.2mm，表面噴涂處理，臺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。實訓臺能夠方便移動和快速定位。

設備主體主要由機器人手臂以及載物平臺主成。

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

工業機器人參數規格:工作范圍：580mm；有效荷重：3kg；自由度：6軸；集成信號源：10路；集成氣源：4路；重復定位精度：0.01mm；防護等級：IP30；軸1旋轉工作范圍  +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翻轉工作范圍  +400°～-400°最大速度420°/s；1kg拾料節拍：25×300×25mm；0.58TCP最大速度: 6.2m/s；TCP最大加速度  28m/s；加速時間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；機器人底座尺寸：180×180mm；機器高度700mm；機器人重量：25kg。

2.載物平臺

2.1 載物平臺（設計三維圖）

載物平臺由鋁型材搭建，尺寸大小為297*210mm，能夠為搬運系統提供平臺，實現物體在平面內的運動。

2.2 真空抓取系統

真空抓取系統配置吸盤，真空發生器和載物過接板，能夠實現平面內的堆垛實驗。

2.3 機械夾具系統

機械夾具系統能夠抓取不同大小的筆，在平面內實現繪畫的功能。該系統配置夾具過接板、夾具系統和控制系統，有機的融合機械手進行試驗。

四、實驗項目：

1、硬件的安裝與調試實訓：

1）工業機器人底座的安裝與調試技術實訓；

2）工業機器人安裝與調試技術實訓；

3）工業機器人夾具安裝與調試技術實訓。

2、電氣安裝與調試實訓：

1）工業機器人本體與控制器之間的電氣連接與調試技術實訓；

2）工業機器控制器和控制柜之間電氣連接與調試技術實訓；

3）工業機器人夾具電氣連接與調試技術實訓；

4）機器人與機器人之間的電氣連接實訓。

3、編程調試和應用實訓：

1）工業機器人編程調試軟件的安裝實訓；

2）工業機器人通過示教器對工業機器人的運作過程調試實訓；

3）通過計算機軟件對工業機器人的運作過程調試實訓；

4）通過I/0板對機器人運作的控制實訓；

5）機器人控制數據庫的建立和應用實訓；

6）工業機器人裝配運行的編寫實訓；

7）工業機器人平面軌跡運行的編寫實訓；

8）工業機器人垂直軌跡運行的編寫實訓；

9）可編程控制器程序的編寫和設計實訓；

10）機器人與可編程控制器的通訊設置實訓。

4、設備的維護和保養實訓：

1）能夠按照機器人操作規程對機器人進行安全檢查實訓；

2）根據系統的異常，機械故障進行簡單的維修和保養實訓；

3）工業機器人的日、周、月檢查與維護實訓。