TC-PJQ型初级机器人实训设备方案

一、设备概述：

  工业机器人创新实验室是我公司推出的高校、高职、高专等院校在电子信息、物联网、智能硬件、无人机、工业机器人与智能制造等信息与智能技术领域提供的一体化解决方案。在实训设备的硬件设施建设之外，更包含了师资培训、专业教材、课程体系、教学管理平台等服务。工业机器人教学系统将多学科（人工智能、计算机视觉、自动控制、精密仪器、传感器、通讯、能源、材料、系统工程和信息等广泛学科）和多种应用技术（包括单片机嵌入式应用平台、通讯网络、高性能电子器件、信号处理与模式识别、软件工程、控制算法和系统集成等）进行了融合，可以让学生在专业课程学习的基础上，将理论知识结合到实践中，拓展综合专业知识，发展多元智能，提高其创新和实践能力。工业机器人教学实验室由四部分组成，包括工业机器人实训工作站、工业机器人教学管理系统、工业机器人课程体系专业教材和工业机器人教学平台、工业机器人离线编程仿真软件。

       工业机器人实训设备

二、技术指标：

1、交流电源：单相三线 AC 220V±10% 50Hz；

2、温度：-10～50℃；环境湿度：≤90％无水珠凝结；

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

4、整机功耗：≤1.5 kVA；

5、安全保护措施：实训台桌面采用高绝缘、高强度、耐高温的高密度板。具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。

三、设备简介：工业机器人设备包括两个部分组成，一是虚拟仿真系统；二是机器人实训设备。

3.1虚拟仿真控制系统：

工业机器人软件系统包含工业机器人离线编程软件、工业机器人装配与维护3D虚拟仿真软件。是未来工业机器人技术的发展方向，能够为工业机器人编制更为复杂精准的程序；同时，使用工业机器人离线编程仿真软件可以为学校节省大量硬件成本，学生可以通过该软件虚拟学习机器人操作，之后只需要少量的真实机器人进行验证性操作；学生通过虚拟学习掌握机器人基础操作，然后再实际操作真实机器人，防止由于学生不熟悉机器人操作而直接学习操作真实机器人容易出现的人员或设备的安全事故。

1.工业机器人离线编程软件：

RbtPro工业机器人离线编程与仿真软件是可以导入多种格式的三维CAD模型（如stl、igs、step、prt(UG、ProE)、sldpart）的工业机器人离线编程与仿真软件，支持国内外工业机器人主流厂商各种型号的机器人离线编程、动作仿真、运动轨迹及姿态规划与优化、防碰撞测试等。

RbtPro工业机器人离线编程仿真软件根据几何数模的拓扑信息生成机器人运动轨迹，并进行轨迹仿真、路径优化，产生对应品牌机器人格式加工后置代码；同时集碰撞检测、场景渲染、动画输出于一体，可快速生成效果逼真的模拟动画。广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工等领域。

根据教学实际情况，软件增加了模拟示教器、自由装配等功能，帮助初学者在虚拟环境中快速认识机器人、快速学会机器人示教器基本操作，大大缩短学习周期，降低学习成本。

2.工业机器人装配与维护3D仿真软件：

工业机器人装配与维护3D虚拟仿真软件主要为学习工业机器人本体结构、本体装配、本体维护等设计的三维仿真软件。该软件支持自动装配与拆卸、3D交互方式的手动装配与拆卸、零件与组件的拆卸与装配、装配过程中所需工具的选择以及拆装全过程的信息记录与提示等功能，具有真实感强、操作简单、便于自学等优点。软件适合学校和培训机构教学，教师通过软件进行工业机器人基础学习和与学生进行信息交互。

3.机器人实训设备：

实训台：台体需采用优质钢板制作，钢板厚度不低于1.2mm，表面喷涂处理，台面采用特殊模具的铝基板，模块可以在基板上自由摆放并快速固定。实训台能够方便移动和快速定位。

设备主体主要由机器人手臂以及载物平台主成。

1．机器人手臂：主要配置ABB机器手臂（可更换品牌FANUC KUKA MOTOMAN）

工业机器人参数规格:工作范围：580mm；有效荷重：3kg；自由度：6轴；集成信号源：10路；集成气源：4路；重复定位精度：0.01mm；防护等级：IP30；轴1旋转工作范围  +165°～-165°最大速度250°/s；轴2手臂工作范围  +110°～-110°最大速度250°/s；轴3手臂作范围  +70°～-90°最大速度250°/s；轴4手腕工作范围  +160°～-160°最大速度320°/s；轴5弯曲工作范围  +120°～-120°最大速度320°/s；轴6翻转工作范围  +400°～-400°最大速度420°/s；1kg拾料节拍：25×300×25mm；0.58TCP最大速度: 6.2m/s；TCP最大加速度  28m/s；加速时间0-1m/s，0.07s电源电压：200-600V，50/60Hz；变压器额定功率：3.0kVA；功耗：0.25kW；机器人底座尺寸：180×180mm；机器高度700mm；机器人重量：25kg。

2.载物平台

2.1 载物平台（设计三维图）

载物平台由铝型材搭建，尺寸大小为297*210mm，能够为搬运系统提供平台，实现物体在平面内的运动。

2.2 真空抓取系统

真空抓取系统配置吸盘，真空发生器和载物过接板，能够实现平面内的堆垛实验。

2.3 机械夹具系统

机械夹具系统能够抓取不同大小的笔，在平面内实现绘画的功能。该系统配置夹具过接板、夹具系统和控制系统，有机的融合机械手进行试验。

四、实验项目：

1、硬件的安装与调试实训：

1）工业机器人底座的安装与调试技术实训；

2）工业机器人安装与调试技术实训；

3）工业机器人夹具安装与调试技术实训。

2、电气安装与调试实训：

1）工业机器人本体与控制器之间的电气连接与调试技术实训；

2）工业机器控制器和控制柜之间电气连接与调试技术实训；

3）工业机器人夹具电气连接与调试技术实训；

4）机器人与机器人之间的电气连接实训。

3、编程调试和应用实训：

1）工业机器人编程调试软件的安装实训；

2）工业机器人通过示教器对工业机器人的运作过程调试实训；

3）通过计算机软件对工业机器人的运作过程调试实训；

4）通过I/0板对机器人运作的控制实训；

5）机器人控制数据库的建立和应用实训；

6）工业机器人装配运行的编写实训；

7）工业机器人平面轨迹运行的编写实训；

8）工业机器人垂直轨迹运行的编写实训；

9）可编程控制器程序的编写和设计实训；

10）机器人与可编程控制器的通讯设置实训。

4、设备的维护和保养实训：

1）能够按照机器人操作规程对机器人进行安全检查实训；

2）根据系统的异常，机械故障进行简单的维修和保养实训；

3）工业机器人的日、周、月检查与维护实训。