TWB-QR03B工業(yè)機器人綜合應用實訓平臺

（國產機器人）

（一）技術性能

（1）設備整體尺寸：1500*1200*800mm

（2）氣源：壓力0.7MPa、排氣量60L/Min

（3）電源：AC220V ±10% 50Hz、容量≤5kVA；

（4）工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）

（二）設備簡介

工業(yè)機器人模塊式工作站，是以工業(yè)機器人為核心，配套周邊工作站的結構形成，由淺入深從基礎應用的熟悉、認知、操作及熟練應用。涉及到機器人的基本理論知識和基本操作技能，如機器人基本參數(shù)設置、軌跡規(guī)劃、示教編程、基本調試、基本維護等基本技能；氣動夾具的應用與創(chuàng)新。訓練學生掌握基礎控制系統(tǒng)的能力，熟悉主流機器人的操作及軟件設計，按照模塊化、智能化、網絡化實現(xiàn)某零件的“軌跡模擬、搬運、碼垛等”等適用于中、高職階段的機電一體化、電氣自動化技術、機電設備裝設及自動化、數(shù)控技術等專業(yè)的相關專業(yè)課程教學與實訓。

系統(tǒng)由實訓臺、基礎訓練工作站、搬運、碼垛工作站、寫字繪畫工作站、涂膠曲面軌跡工作站、工具快換工作站、工業(yè)機器人及工業(yè)機器人離線編程仿真軟件等組成。

（三）能夠完成的考核學習項目

（1）工業(yè)機器人安裝、初始化與備份恢復考核項目

（2）工業(yè)機器人手動控制及基本參數(shù)設置

（3）工業(yè)機器人 IO 通信

（4）工業(yè)機器人單軸運動與線性運動控制

（5）工業(yè)機器人工具 TCP 參數(shù)標定

（6）工業(yè)機器人工件坐標系參數(shù)標定及多坐標系切換

（7）工業(yè)機器人多類型工具快速更換

（8）簡單平面軌跡、復雜空間軌跡編程

（9）工業(yè)機器人快換工具的技術選型與應用考核項目

（10）末端執(zhí)行器氣動夾爪機械設計，設計三維模型以及裝配圖繪制。

（11）智能制造生產線數(shù)控加工零件的幾何公差與檢測（平面度、粗糙度等測量），成實驗報告，為后續(xù)機械零部件設計課和專業(yè)課的學習奠定基礎。

（12）氣動技術綜合應用考核項目

（13）機械構件的裝配與調整能力考核項目

（14）電路安裝能力考核項目

設備的組成

（一）實訓臺

實訓臺主體為鋼板折彎焊接而成，尺寸L1300mm×W1200mm×H800mm，臺面為鋁型材拼接厚度22mm，桌面采用優(yōu)質航空鋁材，經過機床加工出安裝槽，可以使用M6快速拆卸的T型螺母和彈簧螺母塊。分上下兩層，上層用于安放機器人和功能模塊以及電氣控制單元，下層有抽屜和柜門，用于放置機器人控制器、計算機及連接電纜以及工具等。平臺底部安裝4個帶鎖止功能萬向腳輪和4個水平調整腳杯。

（二）基礎訓練工作站

根據(jù)工業(yè)機器人學習要點進行專門設計，可以進行包括工具坐標示教、用戶坐標示教、圓形、三角形、長方形、S曲線等練習內容，讓學生從基礎了解開始學習掌握工業(yè)機器人編程示教、關鍵參數(shù)配置和調試應用技巧，為后續(xù)學習打下基礎。

上下面板均為鋁全金加工而成，立柱為工業(yè)鋁型材，底板加工腰形安裝孔，可靈活移動和固定。

（三）搬運工作站

通過工業(yè)機器人將產品在皮帶運輸模塊上進行搬運實訓。

搬運單元在可移動的皮帶運輸模塊上，可以進行豐富的搬運內容和檢驗搬運的準確性。通過程序可以進行靈活的搬運訓練，將工業(yè)機器人搬運應用完整的進行訓練。

上下面板均為鋁全金加工而成，立柱為工業(yè)鋁型材，底板加工腰形安裝孔，可靈活移動和固定。

（四）寫字繪畫工作站

寫字繪畫模塊用于工業(yè)機器人夾持畫筆進行圖案繪制或文字書寫，掌握機器人虛擬仿真與離線編程技能，并能夠基于此模塊進行實物驗證，提升學生的工業(yè)機器人綜合應用能力。

畫筆工具經過巧妙設計，有效補償示教誤差，保證筆尖與紙張的有效接觸。

上下面板均為鋁全金加工而成，設置專用夾具，可方便快捷進行紙張的更換和固定，立柱為工業(yè)鋁型材，底板加工腰形安裝孔，可靈活移動和固定。

（五）碼垛工作站

碼垛工作站整體采用鋁材加工，表面陽極氧化處理。

由物料擺放底板、碼垛底板、長方形/正方形兩種物料塊組成。

操作者可根據(jù)需要選擇擺放；可根據(jù)需要自由組合碼垛出多種形狀；練習對機器人碼垛、陣列的理解并快速編程示教的應用技能。

（六）涂膠曲面軌跡工作站

涂膠裝配訓練模塊由模型、放置支架、涂膠工具等組成，貼合實際工業(yè)應用。選用高仿真模型，通過工業(yè)機器人完成模擬涂膠及裝配工藝，提升學生的工業(yè)機器人綜合應用能力。

上下面板均為鋁全金加工而成，立柱為工業(yè)鋁型材，模型配置專用固定架，支架選用彩色亞克力材料。模塊底板加工有安裝孔，可靈活移動和固定。

（七）機器人末端工具

包含氣夾、吸盤、畫筆、TCP校準工裝等工裝夾具。

（八）工業(yè)機器人

六軸機器人優(yōu)點

1.可靠性強——六軸工業(yè)機器人堅固耐用，使用零部件數(shù)量降至最少，可靠性強、維護間隔時間長；

2.速度快——六軸工業(yè)機器人，優(yōu)化了機器人的加減速性能，使機器人工作循環(huán)時間降至最短；

3.精度高——零件生產質量穩(wěn)定，具有最佳的軌跡精度和重復定位精度；

4.堅固耐用——適合惡劣的生產環(huán)境；

5.通用性——本六軸工業(yè)機器人具有較好的通用性，能夠用于多種不同的作業(yè)任務。比如，更換工業(yè)機器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務；

6.可編程——生產自動化的進一步發(fā)展是柔性自動化。工業(yè)機器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量品種的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用。

機器人總體布局

采用六軸關節(jié)機器人結構，六個伺服電機通過減速機、同步帶輪驅動六個關節(jié)軸的旋轉。擁有六個自由度，分別為旋轉（X）、下臂（Y）、上臂（Z）、手腕旋轉（U）、手腕擺動（V）和手腕回轉（W）。

本體關節(jié)采用高強度鋁開模而成，保證機器的高強度、高速度、高精度和高穩(wěn)定性。

特點：

1.采用伺服電機配諧波減速機結構，體積小、工作范圍大、速度快、精度高、可與轉臺、滑臺輸送鏈系統(tǒng)等輔助設備集成作業(yè)。

2.控制系統(tǒng)掌上型對話式操作器簡單易學，非常適合生產使用。

3.機器人本體結構件采用開模件，力學性能好。

運動控制系統(tǒng)

機器人運動控制器及操作系統(tǒng)為伯朗特控制系統(tǒng)，功能齊全，操作簡便；標準 RS-485 通訊接口、USB 插口及相關軟件，支持擴展八軸及離線示教。

減速機

機器人上所用減速機為諧波減速機。其主要特點為：

1.傳動速比大。單級諧波齒輪傳動速比范圍為 70~320。

2.承載能力高,剛性強。

3.傳動精度高。傳動誤差只有普通圓柱齒輪傳動的 1/4 左右。無側隙嚙合，傳動空程小，適用于反向轉動。

4.傳動效率高、運動平穩(wěn)。(可達 69%~96%)。

5.結構簡單、零件數(shù)少、安裝方便。

6.體積小、重量輕。

7.可向密閉空間傳遞運動。

伺服電機

伺服電機主要特點為：

1.精度：實現(xiàn)了位置、速度和力矩的閉環(huán)控制;克服了步進電機失步的問題;

2.轉速：高速性能好，一般額定轉速能達到 2000～3000 轉;

3.適應性：抗過載能力強，能承受三倍于額定轉矩的負載，對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用;

4.穩(wěn)定：低速運行平穩(wěn)，適用于有高速響應要求的場合;

5.及時性：電機加減速的動態(tài)相應時間短，一般在幾十毫秒之內;

6.舒適性：發(fā)熱和噪音明顯降低。

工作條件

1.電源：220V±10% 50HZ±1%

2.使用溫度：0℃-40℃

3.最佳環(huán)境溫度：15℃-25℃

4.相對濕度：20-80%RH(無結露）

5.氣源壓力：0.5-0.7Mpa

三、主要技術參數(shù)

最大運行半徑:940mm

最大負載:5KG

重復定位精度:±0.05mm

整機重量約:53KG

運動范圍: J1 -170°~+170°; J2 -100°~+80°; J3 -80°~+95°; J4 -180°~+180°; J5 -120°~+120°; J6 -360°~+360°

最大速度: J1 266°/s ;J2 297°/s; J3 300°/s ;J4 333°/s ;J5 500°/s; J6 500°/s