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工业机械人手艺应用平台计划

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[产品分类]：工业机械人实训装备
[规格型号]：TWB-QR05
[产品价钱]：询价
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产品详情

TWB-QR05工业机械人手艺应用平台计划

一、设立配景及目的

随着《中国制造2025》战略妄想的推进和制造业转型升级，工业机械人作为智能制造的主要实现者，在汽车、电子、食物、化工、装备制造等行业中获得越来越多的应用，相关行业对具备工业机械人手艺的综合性应用人才和生产一线的专业手艺工人的需求日益增强。为响应国家政策招呼，配合工业生长，效劳企业手艺升级和转型，近两年来越来越多的职业院�？枇斯ひ祷等耸忠沼τ眉跋喙刈ㄒ�。

为了提高学生在工业机械人装置、操作、调试及应用等方面的手艺手艺水平，搭建集教学、角逐于一体的竞技与交流平台，推进以学生为主体的理实一体化教学模式刷新，增进专业建设，天下机械职业教育教学指导委员会向国家有关部分申请设立归属于加工制造类的工业机械人中职国家竞赛且获得正式批准，以后工业机械人赛项专家组凭证中职教育教学的要求与特点设计了机械人手艺应用赛项的详细内容。

二、详细情形

1、赛项名称：机械人手艺应用

2、赛项组别：中职组

3、专业大类：加工制造类

三、平台（工业机械人PCB异形插件事情站）功效

1 产品先容

工业机械人PCB异形插件事情站，如图 1所示，以桌面式枢纽型六轴串联工业机械人为焦点，在操作平台的周围合理漫衍有4种差别工艺应用的机械人工具以及涂胶单位、搬运码垛单位、异形芯片质料单位、异形芯片装配单位、视觉检测及光源单位、螺丝供料单位、总控系统及操作面板等组件。事情站深度集成了离线编程手艺，软件中不但包括了与硬件平台的相符三维模子资源，还大大简化了涂胶及搬运码垛工艺实现的编程应用历程、提高轨迹复现精度、阻止爆发碰撞干预。事情站包括了涂胶工艺、搬运码垛工艺、分拣工艺、装配工艺等工业机械典范应用，不但知足了职业院校差别专业学生针对工业机械人的操作和编程的教学需求，完全泉源于工业应用现场的特征也使该事情站越发适合于作为职业手艺竞赛平台。

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图 1  工业机械人PCB异形插件事情站

工业机械人PCB异形插件事情站融合了工业机械人维护及操作、系统装置及调试、现场示教编程及调试、离线编程及应用等手艺要求，以3C行业典范的异形芯片插件工艺历程为使命主线，产品分为异形芯片零件、PCB电路板和盖板代表差别产品，接纳模拟化设计提高装配产品的复用率，如图 2所示。

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图 2  电子产品PCB异形芯片插片产品

.2 手艺参数

? 输入电源：交流单相220V，频率50Hz

? 额定功率：5kW

? 清静� ；ぃ杭蓖？亍⑿沟绫 ；ぁ⒍搪繁 ；ぁ⒐乇 ；�

? 整体尺寸：2200mm×1350mm×1500mm

.3主要设置

? 工业机械人：ABB IRB 120、STEP SD500

? PLC：SIEMENS

? 模拟工艺：码垛、涂胶、分拣、装配

? 机械快换：EINS

? 视觉检测：OMRON

? 气动组件：AirTAC、SMC

? 电气组件：OMRON、Schneider、Rittal

.4 焦点功效

工业机械人PCB异形插件事情站以3C典范产品的生产装配历程为主线，包括了涂胶、搬运码垛、视觉分拣、装配、锁螺丝、检测等工艺历程，所有涉及装备均合理安排在事情站台面上，利便审查装备状态和操作编程，结构方法如图 3所示。

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图 3  工业机械人PCB异形插件事情站结构

事情站选用桌面型工业机械人用来将所有加工工序串联起来，可凭证学校需求替换差别品牌近似规格型号的产品，为确保装备使用一直性和稳固性，建议接纳瑞士ABB品牌的IRB 120型、中国新时达品牌的SD 500型，如图 4所示，两款工业机械人的额定负载、事情规模和重复定位精度基内情同，小巧无邪特征使其普遍应用于3C、电子、食物等行业，同时较小的事情半径和额定负载，在包管功效实现效果的条件下，确保教学和竞赛清静，避免爆发职员意外，知足事情站使用要求。

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图 4  可选工业机械人型号

工业机械人工具种类直接决议了工业机械人的应用功效，如图 5所示，4种差别功效的工具笼罩了活塞发念头生产的完整历程，多个工具都接纳复合设计，以实现差别的工艺功效。所有工具均接纳工业级工具快换系统，实现了无需人为干预，工业机械人可在差别工具间自由切换，同时确保气路、电路信号通讯正常，大大扩展了工业机械人的应用能力。涂胶工具接纳仿形设计，内部装置可轴向移动的颜色笔可以在涂胶�？樯习垂旒Ｒ笸炕� ；夹爪工具使用气缸驱动，接纳平行二指形式，可以稳固夹取码垛物料 ；吸盘工具接纳双功效设计，即可稳固吸收异形芯片，又可吸收盖板 ；锁螺丝工具可以将供螺丝组件提供的螺丝凭证指定锁紧力矩将盖板和PCB电路板锁固。

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图 5  工具快换系统及工具

涂胶单位是将工业机械人对产品装配前的涂胶工艺举行功效笼统化，工业机械人抓持涂胶工具沿具有弧形曲面的面板上合理安排差别产品外轮廓轨迹上模拟工艺历程，如图 6所示，包管工艺真实性同时增添教学可行性和意见意义性。使用涂胶�？楹退峁┑牟畋鹉谌莸墓旒Ｍ贾�，使用涂胶工具，同时可以完成工业机械人脱离工艺应用的基础操作和编程教学应用。

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图 6  涂胶单位

搬运码垛单位是将工业机械人对产品搬运码垛工艺举行功效笼统化，工业机械人抓持夹爪工具将已完成生产的方形产品由质料台凭证要求搬运码垛到指定位置，如图 7所示，提供两种差别类型的仓储料库，可以模拟传送带行列式供货清静台堆垛，通过对物料转移历程和堆垛形式的要求增添教学多样性，提高编程重漂后。

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图 7  码垛单位

异形芯片质料单位用于存放差别类型的异形芯片，通过形状差别代表差别种类、颜色差别代表差别型号，异形芯片装配单位提供多个装配工位，如图 8所示，划分用于差别产品的装配和检测。差别产品对芯片种类、数目的要求纷歧，需要工业机械人凭证要求从异形芯片质料单位中选取所需的芯片后安排到指定位置，在完成所有芯片的装置后，为产品安顿盖板并锁紧牢靠螺丝。

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图 8  异形芯片质料单位及装配单位

视觉检测及光源单位可以对工业机械人所选取芯片的颜色、形状、位置等信息举行检测和提取，如图 9所示，并将检测效果传输给工业机械人，以辅助其完成后续行动。视觉镜头配套检测光源，可以只管阻止情形光源对检测效果的影响。接纳倒置式装置，可以使机械人手持零件举行检测，镌汰周边配套装备，简化机械人轨迹行动。

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图 9  视觉检测单位

事情站为利便教学和竞赛使用，在平台上安排了云监控，如图 10所示，使用互联网可将装备的实时操作历程在大尺寸教学终端中举行展示，阻止了集中式教学学生围观又无法切实看清西席操作历程的问题，也可以在竞赛历程中实现直播提高鉴赏度，同时利便西席对学生的操作流程举行实时点评，提高教学指导效果，存储在系统中的录像实现对操作历程可追溯，为竞赛历程中争议事务提供佐证质料。同时，在事情站操作正面，使用线性光栅作为清静� ；げ椒�，当操作职员进入危险区域时，事情站会蜂鸣报警，并降低工业机械人运动速率，甚至触着急停，以阻止危险爆发。

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图 10  云监控及清静光栅

离线编程软件选用可同时支持ABB IRB 120和新时达 SD500两种工业机械人的RobotArt软件（现实上可以支持海内外凌驾10种主流的工业机械本体），接纳解算算法并已申请软件著作权，集成了盘算机三维实体显示、系统仿真、智能轨迹优化、运动控制代码天生等焦点手艺，使得工业机械人获得了越发强盛的“大脑”，可以轻松应对重大轨迹的高精度天生和复现，在盘算机上完成轨迹设计、妄想、运动仿真、碰撞检查、姿态优化，最后直接天生工业机械人控制器所需的执行运动代码，同时还提供了利便的轨迹整体优化、工艺历程设计和空间校准算法，缩短了工业机械人的� ；魇允奔�，为工业机械人实现更普遍的应用提供手艺支持。


四、平台手艺参数(单台设置)

序号

组件名称

数目

详细手艺参数

1

工业机械人

（ABB）

1台

本体：

1) ★具有6个自由度，串联枢纽型工业机械人

2) ★事情规模580mm

3) ★额定负载3kg

4) ★重复定位精度0.01mm

5) 清静性包括清静停、紧迫停、2通道清静回路监测、3位启动装置

6) 集成信号源为手腕设10路信号

7) 集成气源为手腕设4路空气（5bar）

控制器：

1) 接纳RobotWare工业机械人控制软件

2) 接纳RAPID工业机械人编程语言

3) 内置16路输入/16路输出的数字量I/O�？�

示教器：

1) 图形化彩色触摸屏

2) 使用杆

3) 热插拔，运行时可插拔

底座：

1) 质料铝合金

2) 尺寸250mm×250mm×15mm

2

快换工具

1套

1) ▲工具快换系统：机械人手臂装置有法兰端快换�？�，可实现差别工具间无需人为干预自动完成切换，6路气动信号，额定负载3kg，厚度38mm，重量125g

2) 胶枪工具：含有工具端快换�？橛敕ɡ级丝旎荒？榕涮�，总长140mm，外壳为铝合金材质，可以配合轨迹图纸实现模拟零件外壳涂胶的轨迹编程实训，可替换笔芯设计且笔芯可10mm窜动安排碰撞损坏

3) 夹爪工具：含有工具端快换�？橛敕ɡ级丝旎荒？榕涮�，可稳固抓取搬运码垛物料，总长140mm，夹头为铝合金材质，接纳气动驱动，内径20mm，重复精度±0.01mm，闭合夹持力45N，开闭行程10mm

4) 吸盘工具：含有工具端快换�？橛敕ɡ级丝旎荒？榕涮�，总长110mm，结构为铝合金材质，4mm直径吸盘1个，20mm直径吸盘2个，可稳固抓取种种形状的芯片零件及盖板

5) 锁螺丝工具：含有工具端快换�？橛敕ɡ级丝旎荒？榕涮�，结构为铝合金材质，总长360mm，扭力0.19Nm~0.78Nm，转速2200r/min

3

涂胶单位

1套

1) 3D轨迹图板尺寸440mm×250mm，具有半经50mm的拱形面，材质碳钢烤漆，厚度3mm

2) 轨迹路径包括圆形、三角形、重大轮廓和样条曲线，以及差别位置、差别指向的基准坐标系

3) 提供工具TCP参数标定用尖锥，材质不锈钢，可以随意牢靠在3D轨迹图板的任何位置

4) 包括2张轨迹图纸，可自动吸附在3D轨迹图板上

4

码垛单位

1套

1) 质料台由铝型材配合不锈钢导槽组成，使用高度差实现物料自动排列，可知足6个物料的存储

2) 码垛台由台面和支持组成，台面为POM，尺寸110mm×110mm×15mm，接纳铝合金型材支持，高度160mm，可知足多种形式的码垛

3) 包括模拟物料，材质PVC，尺寸65mm×32.5mm×15mm，数目6个，接纳工形设计利便夹爪夹持，可实现在两个码垛台间的搬运、码垛实训

5

视觉检测单位

1套

1) ▲视觉检测接纳CCD照相检测，有用像素数1600×1200，彩色检测，摄像面积7.1mm×5.4mm，场景数128个，可存储图像数43张，可使用流程编辑功效制作处置惩罚流程，支持串行RS-232C和网络Ethernet通讯，提供高速输入1点、高速输出4点、通用输入9点和通用输出23点的并行通讯，提供DVI-I监控输出

2) 提供环形光源，白色，内圆直径90mm，外圆直径120mm，供电电压24V，供电电流440mA

3) 视觉检测效果和收罗图像信息通过12英寸显示器即时显示，利便视觉检测参数调解和状态监控

6

装配检测单位

1套

1) 装置检测单位内含4个功效相同的装配检测工位，可与工业机械人配合完成PCB异形芯片的装置及检测功效，4个工位的装置由铝型材搭建的框架支持

2) 装置检测工位整体尺寸为410mm×190mm×180mm，结构为铝合金材质，分为底板、装置平台和检测支架

3) 装置平台装置在双列线性滑轨上，宽度9mm，长度300mm，接纳气动驱动，内径16mm，有用行程200mm，清静坚持力140N

4) 检测支架升降由气动驱动，内径16mm，有用行程20mm，装置有LED导光板，尺寸为100mm×100mm×1.5mm，颜色蓝色，可在检测历程中亮起

5) 底板装置有红、绿两色指示灯，用于在检测完成后提醒装置是否有误、芯片是否有缺陷

7

螺丝供料单位

1套

1) 包括送料系统和分派系统，可通过管道将螺丝排序并运送分派到电动锁螺丝工具上，接纳涡轮方法将螺丝排序到震惊导轨上，通过气管压力将螺丝分派到工具锁嘴处

2) 形状尺寸360mm×250mm×160mm

3) 运送速率0.5s/颗

4) 适用螺丝规格M2~M5，螺丝长度20mm

5) 提供液晶屏显示目今状态，具有计数和报警功效，可手动控制螺丝供料

8

质料料库

1套

1) 材质白色POM，单层共4个料区，可划分用于存放异形芯片零件、盖板和PCB电路板

2) 整体弧形设计，内圆半径500mm，利便机械人抓取物料

9

电子产品PCB电路板

5套

1) ▲电子产品PCB电路板由异形芯片零件、PCB电路板和盖板组成，PCB电路板和盖板由螺丝紧固

2) 异形芯片零件，包括圆形、小矩形、大矩形、方形等差别形状和差别颜色的芯片，用以代表CPU、集成电路、电阻、电容、三极管等元件

3) PCB电路板，尺寸120mm×120mm，厚12mm，上绘制了模拟电蹊径路图，留有差别异形芯片零件的装置位置，每个PCB电路板的线路图和芯片零件装置位置都不相同，代表差别电子产品，四角提供螺钉孔

4) 盖板，尺寸120mm×120mm，厚5mm，外壳镌刻文字代表差别电子产品，四角提供螺钉孔

10

操控面板

1套

1) 提供事情站启动、阻止、模式控制和急停按钮，可实现对装备运行操作

2) 提供故障及装备运行状态指示灯

3) 提供多个故障设置点，可模拟差别情形下的故障

4) 提供多个电路信号及气路信号的快接插口，可以利便完成电气接线及调试训练

5) ▲包括工业HMI触摸屏作为人机交互接口，显示器为7英寸TFT，区分率800×480，亮度350，比照度500:1，背光类型LED，触控面板类型为4线电阻式，Flash存储器120MB，DRAM为64MB，处置惩罚器为 32Bit RISC CPU 400MHz，提供RS-232和RS-485串行接口

11

总控系统

1套

1) ▲接纳高性能PLC实现集成控制，提供以太网及串口通讯，�？榛杓�，支持6个�？槔┱�，利便升级

2) 电气控制元件接纳好的产品，包括滤波、短路包管等清静机制

3) 事情台正面提供运行清静装置，接纳光栅传感器，光轴数目8，光轴间距40mm

4) 操作历程可通过摄像头收罗纪录，焦距2.8mm，焦段广角，清晰度720p，感光面积1/3英寸，IP66防水防尘，可通过WiFi毗连云端监控，监控信息可存储在扩展存储卡中，并将监控信息通过12寸显示屏实时显示

5) 供气系统功率600W，排宇量118L/min，压力8bar，储气罐24L，噪音52db，静音无油，配套气路控制元件和真空元件

12

事情台架

1台

1) 铝合金框架，有机玻璃门，碳钢钣金侧板及底板，正面和背面可翻开存放装备及物品

2) 整体尺寸2200mm×1350mm×700mm

3) 装置台面为铝合金T型槽，台面尺寸2100mm×1100mm，厚度20mm

4) 底部装置有万向脚轮和牢靠支持，利便移动和牢靠

13

配套工具

1套

提供装置、调试事情站所需工具一套，包括：工具箱1个、内六角扳手1套、250mm运动扳手1把、17mm/19mm启齿扳手1把、13mm启齿扳手1把、5.5mm启齿扳手1把、螺丝刀1套、5米卷尺1个、斜口钳1把、Y型端子钳1把、裸端型端子钳1把、剥线钳1把、美工刀1把、万用表1个、PLC编程线1根、触摸屏编程线1根、程序拷贝U盘1个

14

离线编程

5节点

RobotArt竞赛版

1) 正版软件，可提供一连的中文手艺支持效劳、软件可使用所有功效�？� ；

2) 包括与硬件平台完成一致的三维模子情形

4) 接纳通用3D手艺，与CAD教学衔接，支持3D CAD系统的模子文件导入，可通过三维球功效对模子举行平移、旋转操作

5) 轨迹天生基于CAD数据，简化轨迹天生历程，提高精度，可使用实体模子、曲面或曲线直接天生运动轨迹

6) 包括富厚的轨迹调解优化工具包，如碰撞检查、工业机械人可达性、姿态奇异点、轴超限功效

7) 包括涂胶和码垛工艺包，可以利便的完成重大轨迹涂胶和物料的码垛拆垛工序编程

8) 支持工具快换功效，可以利便的仿真并输出工业机械人对工具快换系统的操作，扩展工业机械人应用规模，使工业机械人可以在涂胶工具和夹爪工具间自由切换。








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