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�。
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
沪公网安备: 31011202011929号