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智能制造工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)方案

時(shí)間:2024-09-07 10:17:29

一、智能制造工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室簡(jiǎn)介
工業(yè)機(jī)器人作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。我國(guó)正處于加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要時(shí)期,以工業(yè)機(jī)器人為主體的機(jī)器人產(chǎn)業(yè),正是破解我國(guó)產(chǎn)業(yè)成本上升、環(huán)境制約問(wèn)題的重要路徑選擇。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展急需大量高素質(zhì)高級(jí)技能型專(zhuān)門(mén)人才,人才短缺已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)經(jīng)教育部批準(zhǔn)后已成為熱點(diǎn)技術(shù)專(zhuān)業(yè),分別是高職的"工業(yè)機(jī)器人技術(shù)"專(zhuān)業(yè);中職的"機(jī)電技術(shù)應(yīng)用(工業(yè)機(jī)器人方向)。
對(duì)于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè),重在培養(yǎng)應(yīng)用型人才,而具體到教育方面,則應(yīng)以培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人調(diào)試工程師和操作及維護(hù)人員為主要目標(biāo),使學(xué)生具有扎實(shí)的工業(yè)機(jī)器人理論知識(shí)基礎(chǔ)、熟練地工業(yè)機(jī)器人操作能力和豐富地工業(yè)機(jī)器人編程調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。為此,將從硬件建設(shè)、軟件應(yīng)用、教學(xué)資源建設(shè)三個(gè)方面為重點(diǎn),三維一體為學(xué)校建設(shè)工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)中心。
工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)中心是專(zhuān)門(mén)以工業(yè)機(jī)器人為核心的技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)中心。所有平臺(tái)均以實(shí)際工業(yè)級(jí)應(yīng)用為基礎(chǔ),對(duì)實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行提煉和濃縮,結(jié)合機(jī)電類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)、先進(jìn)制造類(lèi)行業(yè)、自動(dòng)化應(yīng)用的特點(diǎn),融光、機(jī)、電、氣于一體,并針對(duì)科研培訓(xùn)活動(dòng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品功能優(yōu)化。通過(guò)訓(xùn)練,能強(qiáng)化使用者對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用、視覺(jué)的檢測(cè)和應(yīng)用、機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì)、安裝、接線、編程、調(diào)試、故障診斷與維修等綜合職業(yè)能力,使學(xué)生掌握更多的工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用的工藝知識(shí)及編程調(diào)試,仿照實(shí)際工件加工的過(guò)程用到的典型工作站,讓學(xué)生掌握工件加工過(guò)程中所涉及到的工業(yè)機(jī)器人工作站的工藝,學(xué)生掌握的技能更加全面,學(xué)生就業(yè)的方向更加寬泛。適合機(jī)電類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的科研和實(shí)訓(xùn),同時(shí)也適合工程技術(shù)人員上崗培訓(xùn)。
工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)完全滿(mǎn)足開(kāi)設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè),適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求,通過(guò)教學(xué)、實(shí)操訓(xùn)練可以為企業(yè)培養(yǎng)大量自動(dòng)化高層次人才,避免將來(lái)人才缺乏的問(wèn)題。同時(shí)我們會(huì)將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系合理、開(kāi)放共享、特色鮮明、培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要平臺(tái),期望達(dá)到水平一流的工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。
二、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容
(一)工業(yè)機(jī)器人工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室

工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)集成工作站
產(chǎn)品主要組成及參數(shù)
序號(hào) 名  稱(chēng) 規(guī)格及說(shuō)明 數(shù)量 單位
1 實(shí)訓(xùn)平臺(tái) 由基礎(chǔ)訓(xùn)練區(qū)和模擬應(yīng)用區(qū)組成,材質(zhì):結(jié)構(gòu)件材料鋁型材。 1 臺(tái)
2 六自由度工業(yè)機(jī)器人 六自由度工業(yè)機(jī)器人ER3-600。 1
3 模擬上下料模塊 模擬實(shí)際機(jī)床上下料。 1
4 軌跡訓(xùn)練模塊 具有TCP校點(diǎn)和三角形、圓形、方形、空間、多線段教學(xué)軌跡功能。 1
5 搬運(yùn)碼垛模塊 包含物料和碼垛兩個(gè)平臺(tái)。 1
6 安全防護(hù) 裝有安全光柵,保證人身安全 1
1、 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

1、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)
1)動(dòng)作類(lèi)型:多關(guān)節(jié)型;
2)最大活動(dòng)半徑:≥590mm;
3)手部最大負(fù)載(第6軸):≥3KG
4)機(jī)器人重量:≤27kg;
5) 控制軸數(shù)≥6軸;
6)驅(qū)動(dòng)方式:交流伺服驅(qū)動(dòng);
7) 重復(fù)定位精度:≤±0.02mm;
8) 軸運(yùn)動(dòng):軸動(dòng)作范圍
J1回轉(zhuǎn)軸≥+170°~ -170°
J2立臂軸≥+ 85°~ -135°
J3橫臂軸≥+ 185°~ - 65°
J4腕軸≥+ 190°~ - 190°
J5腕擺軸≥+ 130°~ - 130°
J6腕轉(zhuǎn)軸≥+ 360°~- 360°
9)軸運(yùn)動(dòng)速度:
J1回轉(zhuǎn)軸≥375°/s
J2立臂軸≥300°/s
J3橫臂軸≥419°/s
J4腕軸≥460°/s
J5腕擺軸≥460°/s
J6腕轉(zhuǎn)軸≥600°/s
10)示教盒:尺寸≤6寸彩色液晶
11) 機(jī)器人本機(jī)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)、電機(jī)為同一國(guó)產(chǎn)知名品牌。
2、工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
平臺(tái)由模擬焊接模塊、模擬上下料模塊、搬運(yùn)碼垛模塊和軌跡訓(xùn)練模塊組成,機(jī)器人通過(guò)執(zhí)行末端工具完成相應(yīng)的動(dòng)作。臺(tái)架尺寸1500mm×1200mm×750mm,裝有安全光柵,如人手無(wú)意中越過(guò)安全光柵,機(jī)器人立即停止工作,保障人身安全。

a)框架為高強(qiáng)度鋁型材結(jié)構(gòu),臺(tái)架四周采用優(yōu)質(zhì)鋼板封閉,表面噴涂處理。
b)實(shí)訓(xùn)臺(tái)裝有按鈕和指示燈,分別為"啟動(dòng)"、"停止"按鈕和指示燈,并且?guī)б粋€(gè)急停按鈕。
c)臺(tái)面為鋁型材結(jié)構(gòu),包含T型槽方便于安裝機(jī)器人或其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
d)實(shí)訓(xùn)臺(tái)裝有萬(wàn)向輪,方便移動(dòng)。
3、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)操作系統(tǒng)
3.1、機(jī)器人多功能實(shí)訓(xùn)夾具

使用多功能實(shí)訓(xùn)夾具的優(yōu)點(diǎn)是只需要通過(guò)變換機(jī)器人手爪姿態(tài)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬應(yīng)用環(huán)境的模擬操作與編程,外形尺寸:120*120*180mm,重量2KG;具備吸緊工件實(shí)現(xiàn)碼垛功能;實(shí)現(xiàn)夾持物料模擬上下料的功能,同時(shí)具有軌跡畫(huà)筆。
3.2、模擬上下料模塊
該工作站模擬實(shí)際工廠中的機(jī)床上下料,由氣動(dòng)三爪卡盤(pán)、固定支架、氣動(dòng)手爪和物料架組成,讓學(xué)生更精準(zhǔn)的掌握軌跡練習(xí),了解機(jī)床上下料工藝流程。

3.3、空間軌跡訓(xùn)練模塊
模塊整體臺(tái)架材料為優(yōu)質(zhì)鋁型材,一體畫(huà)板由不銹鋼板制成,表面覆蓋PVC膜;具有TCP標(biāo)定工具,可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人工具TCP標(biāo)定練習(xí);實(shí)現(xiàn)基本軌跡編程練習(xí),提供三角形、矩形、圓形及多線段圖形,訓(xùn)練不同的編程指令,實(shí)現(xiàn)在平面及空間復(fù)雜教學(xué)軌跡。

3.4、搬運(yùn)碼垛模塊

本單元由鋁板和鋁型材組合制成,尺寸為300*200*150mm;碼垛料塊為尼龍材質(zhì)外形尺寸為80*40*20,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求碼垛多種形式。
可碼垛的形狀:


3.5、氣泵
為實(shí)訓(xùn)設(shè)備提供足夠的氣源,氣泵輸出功率/轉(zhuǎn)速:550W/1400r/min,啟動(dòng)壓力(運(yùn)行中):0.45mpa(0.1~0.8pa可調(diào))噪音: ≤65dB靜音、低噪音無(wú)油空壓機(jī)。

4、安全光柵

產(chǎn)品特性:
① 全程自檢,采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù);
② 抗震性好,性能穩(wěn)定;
③ 高分辨率,可保護(hù)手掌、人體;
④ 安裝方式簡(jiǎn)單多樣;
⑤ 光軸對(duì)光容易;
⑥ 抗光、電磁干擾強(qiáng);
⑦ 低功耗設(shè)計(jì);
⑧ 響應(yīng)時(shí)間短,可靠性高;
⑨ 體積小巧。
5、配置清單
序號(hào) 名稱(chēng) 品名、規(guī)格 單位 數(shù)量
1 實(shí)訓(xùn)平臺(tái) 材質(zhì):結(jié)構(gòu)件材料鋁型材。 朔光 1
2 機(jī)器人系統(tǒng) 機(jī)器人本體 ER3-600 臺(tái) 1
機(jī)器人控制器 埃夫特 臺(tái) 1
機(jī)器人示教器 埃夫特 個(gè) 1
3 模擬上下料模塊 氣動(dòng)卡盤(pán) 朔光 個(gè) 1
氣動(dòng)手爪 朔光 個(gè) 1
物料 朔光 個(gè) 2
電磁閥 4V310-08 1
4 軌跡訓(xùn)練模塊 TCP標(biāo)定尖錐 朔光 個(gè) 2
軌跡平臺(tái) 朔光 個(gè) 1
銅質(zhì)浮動(dòng)式劃線筆 朔光 個(gè) 2
5 模擬搬運(yùn)碼垛模塊 碼垛平臺(tái) 朔光 個(gè) 1
碼垛工件 朔光 個(gè) 10
真空吸盤(pán) ZPT25HBNJ10-B01-A18 1
真空發(fā)生器 ZH05B-01 1
電磁閥 4V210-08 1
6 氣泵 碩博 每實(shí)訓(xùn)室1臺(tái) 臺(tái) 1
7 安全防護(hù) 安全光柵 保證人身安全 1