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工業機器人系統集成教學工作站
（一）設備概述
工業機器人系統集成教學工作站系統符合“四個定位”：即職業技能競賽的定位；技能培訓與鑒定的定位；教學做一體化教學改革的定位；符合高技能人才培訓基地的定位；該實訓設備屬于典型技能培訓應用設備，以6軸機器人為中心，配置了多套典型學習任務載體，根據教學要求更換不同學習任務，方便快捷；任務模型的開發融入了趣味性與娛樂性，可以增加學員的學習興趣；
同時在工作站配置了裝配工作臺、電腦桌等設施設備及典型教材、仿真軟件、一體化工作頁等教學配置；提供了多個教學素材，滿足教師的多種教學方式的選擇，為多元化教學提供了方便。該設備任務載體采用模塊化設計，具備獨立性、兼容性、可移植性等特點；并預留了擴展與升級的接口，根據市場需求進行不斷的開發升級或者學校用戶自行創新設計新的功能模塊。
（二）技術參數
1. 工作電源：單相三線 220V±5% 50HZ
2. 安全保護：漏電保護，過流保護，短路保護
3. 機器人：ABB IRB120
4. PLC：西門子 SMART200 系列
5. 通訊方式：以太網
6. 額定功率：≤2KW
7. 環境溫度：-10～50℃
8. 相對溫度：≤85%
9. 外形尺寸：L3000mm×W1500mm×H1400mm
（三）產品結構
該設備主要由任務實訓平臺、IO保護模塊、六軸工業機器人、線路板插件任務模型、線路板插件夾具、拋光打磨任務模型、打磨夾具、零件碼垛模型、輸送模塊、單吸盤夾具、軌跡訓練模型、繪圖筆夾具、快換夾具座組件、電腦桌、裝配桌、物料存儲箱等。
1、任務實訓平臺：臺體為鋼制結構，采用優質鋼板制作，鋼板厚度不低于1.2mm，表面噴涂處理；臺面為型材結構，可任意安裝機器人或其它執行機構；配套鋼制網孔電氣安裝板，鋼板厚1.5mm，可用于安裝控制器件與電源電路；實訓臺自帶1套操作面板，采用PVC優質貼膜，貼膜內嵌按鈕和指示燈，分別為 “啟動”、“停止”、“復位”、“上電”等按鈕和指示燈，并且帶一個急停按鈕；配置西門子Smart200 CPU-ST60 PLC 1臺，電源控制電路1套；實訓臺并能夠方便移動與定位；外形尺寸1500×800×780mm(LWH)。
2、IO保護模塊：PLC控制回路帶有安全保護裝置，能夠確保在運行過程中PLC設備安全，并且根據實際PLC的輸入輸出分組回路保護，對不同的PLC進行PNP和NPN控制方式靈活切換，防止不同PLC對傳感器損壞。
3、PLC輸入接口模塊24路，帶24路信號指示燈13F系列；PLC輸出接口模塊24路，帶24路信號指示燈13F01系列。
4、六軸工業機器人：ABB IRB120 機器人有效負載：3kg，臂展：0.58米，重復定位精度≤
0.01mm，配套IRC5工業控制器。
5、線路板插件任務模型：由電子元件輸送機構、線路板限位組件、線路板存儲倉、焊錫旋轉治具、插件檢測臺、成品擺放架、焊錫套件組成。
（1）電子元件輸送機構：直線送料電子元件，送料板為1出2，各機構均有鋁材加工氧化處理而成，擋板是由有機玻璃板加工而成，電子元件為通用元件。
（2）線路板限位組件：用于固定PCB板，其模塊用來做電子元件裝配，機構均有鋁材加工氧化處理而成。
（3）線路板存儲倉：井式上料方式，用于PCB板上料模塊，各機構均有鋁材加工氧化處理而成，儲存盒是由有機玻璃板加工而成，PCB板為廣學訂制板。
（4）焊錫旋轉治具：用于壓緊翻轉工件，做工件焊錫，機構均有鋁材加工氧化處理而成。
（5）插件檢測臺：由電木加工而成檢測臺，可測試工件是否為良品。
（6）成品擺放架：分為兩層臺階，一層放置良品，一層放置不良品。
（7）焊錫套件：包含溫控模塊，送絲模塊，吹錫模塊，烙鐵組件模塊，用來焊接PCB板。
6、線路板插件夾具：鋁材加工氧化處理,配置平行開口氣缸、精密手指氣缸、烙鐵組件，能抓取電子元件、抓取PCB板、焊錫，一抓三用。
7、拋光打磨任務模型：由砂帶機與打磨工件組成，采用砂帶機固定運轉，機器人拿取工件進行打磨作業。
8、打磨夾具：鋁材加工氧化處理，配置平行開口氣缸，能夾取工件進行打磨作業；配有氣動快速轉換頭，用于機器人自動換取夾具。
9、零件碼垛模型：鋁材加工氧化的物料上料機構和碼垛底板固定到實訓平臺；根據要求物料塊被擺放到擺放底板上，機器人通過吸盤夾具按要求拾取物料塊進行碼垛任務；碼垛形狀由操作者自己設計組合方式；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。
10、輸送模塊：輸送機上安裝光電傳感器與阻擋裝置,用以檢測與阻擋工件。運輸多個不同的零件,傳送帶有啟停和調速功能，用來運輸碼垛模型物料塊。模塊適配標準電氣接口套件和軌跡跟隨套件工業機器人配合軌跡跟隨套件完成對樣件的跟隨抓取。通過模塊實驗,學生可掌握機器人數字量控制和模擬量控制的相關技能。
11、單吸盤夾具：鋁材加工氧化處理，配備2組高真空吸盤及真空發生器，保證足夠的吸力；配有氣動快速轉換頭，用于機器人自動換取夾具。
12、軌跡訓練模型：不銹鋼加工制造，通過在平面、曲面上蝕刻不同圖形規則的圖案（直線、
圓形、三角形、五角星螺旋形等線條），以筆形繪圖夾具描繪圖形，訓練對機器人基本的點示教，直線、曲線運動足跡的掌握；
13、繪圖筆夾具：鋁材加工氧化處理，筆桿內空，可裝入筆芯進行繪制；配有氣動快速轉換頭，用于機器人自動換取夾具。
14、快換夾具座組件：鋁材加工氧化處理，由快換支架、檢測傳感器等組成。根據不同的實驗目標和操作對象,放置多種不同的快換夾具。放置帶有定位和檢測功能工具支架上,可根據不同的實驗需求增加模塊以及工具的種類和數量。
15、電腦桌：鋼制框架，高密度面板加工而成；可方便移動與定位。
16、裝配桌：由臺身、臺面和工具柜三大部分組成；臺身用方管焊接噴塑后組裝連接，臺面用高密度中纖板，表面貼壓防火板，耐腐蝕、防靜電；每臺裝配桌帶一個220V電源插座，插座不占用臺面空間；帶一體化存儲式工具柜，3層抽屜式，帶管理功能。
17、物料存儲箱：尺寸：約700 mm×350 mm×450mm；內部分層存儲器件，每層有獨立拉手及支撐柱；內襯采用海棉材料；各箱子之間可層疊；隔層板每層承重≥20kg，整個箱體內置可承≥60kg，箱體外部可承≥130kg。
（四）產品特點
1、開放式設計要求：可根據實訓內容選擇載體模型；按要求安裝在實訓平臺上，并不需要更換電路與繁瑣的接線；夾具采用氣動快換轉換方式，把所需要夾具擺放到夾具座上，有機器人根據需要采用自動更換，方便靈活。
2、模具化運用要求：所有模型及夾具全部裝入物料存儲箱內，使用保存方便快捷，節約空間，便于管理。
（五）可進行的實驗項目
1. 工業機器人的基本認識；
2. 工業機器人示教器運動操作；
3. 工業機器人的點位示教；
4. 工業機器人基本參數設置；
5. 工業機器人基本運動指示學習；
6. 工業機器人基于示教器的程序編輯；
7. 工業機器人控制應用；
8. 工業機器人基本接線方法；
9. 簡單軌跡運行編程與示教；
10. 平面圓形描圖任務編程與示教；
11. 平面矩形描圖任務編程與示教；
12. 曲面描圖任務編程與示教；
13. 固定位置搬運編程與示教；
14. 工業機器人本體與控制器的安裝接線；
15. 工業機器人初始化與參數恢復；
16. 工業機器人與 PLC 的 IO 通訊；
17. 工業機器人 IO 接線；
18. 工業機器人與外圍設備的綜合應用與設計；
19. 工業機器人碼垛應用安裝與接線；
20. 工業機器人碼垛應用夾具選擇與設計；
21. 工業機器人碼垛應用編程與調試；
22. 工業機器人焊錫應用安裝與接線；
23. 工業機器人焊錫應用夾具選擇與設計；
24. 工業機器人焊錫應用編程與調試；
25. 焊錫轉臺單元的接線與調試；
26. 焊錫機送絲機支架的組裝與調試；
27. 焊錫機吹錫盒系統的氣路連接與調試；
28. 工業機器人 PCB 板裝配應用安裝與接線；
29. 工業機器人 PCB 板裝配應用夾具選擇與設計；
30. 工業機器人 PCB 板裝配應用編程與調試；
31. 電子元件安全送料機構的安裝與接線；
32. 電子元件安全送料機構的調試；
33. PCB 板上料機構的組裝與接線；
34. PCB 板上料機構的調試；
35. PCB 板上料整理單元的接線調試；
36. PCB 板上料機構的組裝與接線；
37. PCB 板上料機構的調試；
38. PCB 板存儲倉的組裝接線與調試；
39. 工業機器人打磨應用安裝與接線；
40. 工業機器人打磨應用夾具選擇與設計；
41. 工業機器人打磨應用編程與調試；
42. 砂帶機的組裝；
43. 砂帶機的調試；
19. 工業機器人碼垛應用安裝與接線.
工業機器人系統集成教學工作站系統符合“四個定位”：即職業技能競賽的定位；技能培訓與鑒定的定位；教學做一體化教學改革的定位；符合高技能人才培訓基地的定位；該實訓設備屬于典型技能培訓應用設備，以6軸機器人為中心，配置了多套典型學習任務載體，根據教學要求更換不同學習任務，方便快捷；任務模型的開發融入了趣味性與娛樂性，可以增加學員的學習興趣；
同時在工作站配置了裝配工作臺、電腦桌等設施設備及典型教材、仿真軟件、一體化工作頁等教學配置；提供了多個教學素材，滿足教師的多種教學方式的選擇，為多元化教學提供了方便。該設備任務載體采用模塊化設計，具備獨立性、兼容性、可移植性等特點；并預留了擴展與升級的接口，根據市場需求進行不斷的開發升級或者學校用戶自行創新設計新的功能模塊。
1. 工作電源：單相三線 220V±5% 50HZ
2. 安全保護：漏電保護，過流保護，短路保護
3. 機器人：ABB IRB120
4. PLC：西門子 SMART200 系列
5. 通訊方式：以太網
6. 額定功率：≤2KW
7. 環境溫度：-10～50℃
8. 相對溫度：≤85%
9. 外形尺寸：L3000mm×W1500mm×H1400mm
（三）產品結構
該設備主要由任務實訓平臺、IO保護模塊、六軸工業機器人、線路板插件任務模型、線路板插件夾具、拋光打磨任務模型、打磨夾具、零件碼垛模型、輸送模塊、單吸盤夾具、軌跡訓練模型、繪圖筆夾具、快換夾具座組件、電腦桌、裝配桌、物料存儲箱等。
1、任務實訓平臺：臺體為鋼制結構，采用優質鋼板制作，鋼板厚度不低于1.2mm，表面噴涂處理；臺面為型材結構，可任意安裝機器人或其它執行機構；配套鋼制網孔電氣安裝板，鋼板厚1.5mm，可用于安裝控制器件與電源電路；實訓臺自帶1套操作面板，采用PVC優質貼膜，貼膜內嵌按鈕和指示燈，分別為 “啟動”、“停止”、“復位”、“上電”等按鈕和指示燈，并且帶一個急停按鈕；配置西門子Smart200 CPU-ST60 PLC 1臺，電源控制電路1套；實訓臺并能夠方便移動與定位；外形尺寸1500×800×780mm(LWH)。
2、IO保護模塊：PLC控制回路帶有安全保護裝置，能夠確保在運行過程中PLC設備安全，并且根據實際PLC的輸入輸出分組回路保護，對不同的PLC進行PNP和NPN控制方式靈活切換，防止不同PLC對傳感器損壞。
3、PLC輸入接口模塊24路，帶24路信號指示燈13F系列；PLC輸出接口模塊24路，帶24路信號指示燈13F01系列。
4、六軸工業機器人：ABB IRB120 機器人有效負載：3kg，臂展：0.58米，重復定位精度≤
0.01mm，配套IRC5工業控制器。
5、線路板插件任務模型：由電子元件輸送機構、線路板限位組件、線路板存儲倉、焊錫旋轉治具、插件檢測臺、成品擺放架、焊錫套件組成。
（1）電子元件輸送機構：直線送料電子元件，送料板為1出2，各機構均有鋁材加工氧化處理而成，擋板是由有機玻璃板加工而成，電子元件為通用元件。
（2）線路板限位組件：用于固定PCB板，其模塊用來做電子元件裝配，機構均有鋁材加工氧化處理而成。
（3）線路板存儲倉：井式上料方式，用于PCB板上料模塊，各機構均有鋁材加工氧化處理而成，儲存盒是由有機玻璃板加工而成，PCB板為廣學訂制板。
（4）焊錫旋轉治具：用于壓緊翻轉工件，做工件焊錫，機構均有鋁材加工氧化處理而成。
（5）插件檢測臺：由電木加工而成檢測臺，可測試工件是否為良品。
（6）成品擺放架：分為兩層臺階，一層放置良品，一層放置不良品。
（7）焊錫套件：包含溫控模塊，送絲模塊，吹錫模塊，烙鐵組件模塊，用來焊接PCB板。
6、線路板插件夾具：鋁材加工氧化處理,配置平行開口氣缸、精密手指氣缸、烙鐵組件，能抓取電子元件、抓取PCB板、焊錫，一抓三用。
7、拋光打磨任務模型：由砂帶機與打磨工件組成，采用砂帶機固定運轉，機器人拿取工件進行打磨作業。
8、打磨夾具：鋁材加工氧化處理，配置平行開口氣缸，能夾取工件進行打磨作業；配有氣動快速轉換頭，用于機器人自動換取夾具。
9、零件碼垛模型：鋁材加工氧化的物料上料機構和碼垛底板固定到實訓平臺；根據要求物料塊被擺放到擺放底板上，機器人通過吸盤夾具按要求拾取物料塊進行碼垛任務；碼垛形狀由操作者自己設計組合方式；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。
10、輸送模塊：輸送機上安裝光電傳感器與阻擋裝置,用以檢測與阻擋工件。運輸多個不同的零件,傳送帶有啟停和調速功能，用來運輸碼垛模型物料塊。模塊適配標準電氣接口套件和軌跡跟隨套件工業機器人配合軌跡跟隨套件完成對樣件的跟隨抓取。通過模塊實驗,學生可掌握機器人數字量控制和模擬量控制的相關技能。
11、單吸盤夾具：鋁材加工氧化處理，配備2組高真空吸盤及真空發生器，保證足夠的吸力；配有氣動快速轉換頭，用于機器人自動換取夾具。
12、軌跡訓練模型：不銹鋼加工制造，通過在平面、曲面上蝕刻不同圖形規則的圖案（直線、
圓形、三角形、五角星螺旋形等線條），以筆形繪圖夾具描繪圖形，訓練對機器人基本的點示教，直線、曲線運動足跡的掌握；
13、繪圖筆夾具：鋁材加工氧化處理，筆桿內空，可裝入筆芯進行繪制；配有氣動快速轉換頭，用于機器人自動換取夾具。
14、快換夾具座組件：鋁材加工氧化處理，由快換支架、檢測傳感器等組成。根據不同的實驗目標和操作對象,放置多種不同的快換夾具。放置帶有定位和檢測功能工具支架上,可根據不同的實驗需求增加模塊以及工具的種類和數量。
15、電腦桌：鋼制框架，高密度面板加工而成；可方便移動與定位。
16、裝配桌：由臺身、臺面和工具柜三大部分組成；臺身用方管焊接噴塑后組裝連接，臺面用高密度中纖板，表面貼壓防火板，耐腐蝕、防靜電；每臺裝配桌帶一個220V電源插座，插座不占用臺面空間；帶一體化存儲式工具柜，3層抽屜式，帶管理功能。
17、物料存儲箱：尺寸：約700 mm×350 mm×450mm；內部分層存儲器件，每層有獨立拉手及支撐柱；內襯采用海棉材料；各箱子之間可層疊；隔層板每層承重≥20kg，整個箱體內置可承≥60kg，箱體外部可承≥130kg。
（四）產品特點
1、開放式設計要求：可根據實訓內容選擇載體模型；按要求安裝在實訓平臺上，并不需要更換電路與繁瑣的接線；夾具采用氣動快換轉換方式，把所需要夾具擺放到夾具座上，有機器人根據需要采用自動更換，方便靈活。
2、模具化運用要求：所有模型及夾具全部裝入物料存儲箱內，使用保存方便快捷，節約空間，便于管理。
（五）可進行的實驗項目
1. 工業機器人的基本認識；
2. 工業機器人示教器運動操作；
3. 工業機器人的點位示教；
4. 工業機器人基本參數設置；
5. 工業機器人基本運動指示學習；
6. 工業機器人基于示教器的程序編輯；
7. 工業機器人控制應用；
8. 工業機器人基本接線方法；
9. 簡單軌跡運行編程與示教；
10. 平面圓形描圖任務編程與示教；
11. 平面矩形描圖任務編程與示教；
12. 曲面描圖任務編程與示教；
13. 固定位置搬運編程與示教；
14. 工業機器人本體與控制器的安裝接線；
15. 工業機器人初始化與參數恢復；
16. 工業機器人與 PLC 的 IO 通訊；
17. 工業機器人 IO 接線；
18. 工業機器人與外圍設備的綜合應用與設計；
19. 工業機器人碼垛應用安裝與接線；
20. 工業機器人碼垛應用夾具選擇與設計；
21. 工業機器人碼垛應用編程與調試；
22. 工業機器人焊錫應用安裝與接線；
23. 工業機器人焊錫應用夾具選擇與設計；
24. 工業機器人焊錫應用編程與調試；
25. 焊錫轉臺單元的接線與調試；
26. 焊錫機送絲機支架的組裝與調試；
27. 焊錫機吹錫盒系統的氣路連接與調試；
28. 工業機器人 PCB 板裝配應用安裝與接線；
29. 工業機器人 PCB 板裝配應用夾具選擇與設計；
30. 工業機器人 PCB 板裝配應用編程與調試；
31. 電子元件安全送料機構的安裝與接線；
32. 電子元件安全送料機構的調試；
33. PCB 板上料機構的組裝與接線；
34. PCB 板上料機構的調試；
35. PCB 板上料整理單元的接線調試；
36. PCB 板上料機構的組裝與接線；
37. PCB 板上料機構的調試；
38. PCB 板存儲倉的組裝接線與調試；
39. 工業機器人打磨應用安裝與接線；
40. 工業機器人打磨應用夾具選擇與設計；
41. 工業機器人打磨應用編程與調試；
42. 砂帶機的組裝；
43. 砂帶機的調試；
19. 工業機器人碼垛應用安裝與接線.
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