SZJ-LSJQR02型 工业机器人综合应用实训平台

一、产品功能：

（一）技术性能：

（1）设备整体尺寸：1500×1200×800mm

（2）气源：压力0.7MPa、排气量60L/Min

（3）电源：AC220V ±10% 50Hz、容量≤5kVA；

（4）工作环境：环境温度范围为-5℃～+40℃相对湿度＜85%（25℃）

（二）设备简介：

    工业机器人模块式工作站，是以工业机器人为核心，配套周边工作站的结构形成，由浅入深从基础应用的熟悉、认知、操作及熟练应用。涉及到机器人的基本理论知识和基本操作技能，如机器人基本参数设置、轨迹规划、示教编程、基本调试、基本维护等基本技能；气动夹具的应用与创新。训练学生掌握基础控制系统的能力，熟悉主流机器人的操作及软件设计，按照模块化、智能化、网络化实现某零件的“轨迹模拟、搬运、码垛等”等适用于中、高职阶段的机电一体化、电气自动化技术、机电设备装设及自动化、数控技术等专业的相关专业课程教学实验与技能实训考核的理想工业自动化实训设备。

    系统由实训台、基础训练工作站、搬运、码垛工作站、写字绘画工作站、涂胶曲面轨迹工作站、工具快换工作站、工业机器人及工业机器人离线编程仿真软件等组成。

（三）能够完成的考核学习项目：

（1）工业机器人安装、初始化与备份恢复考核项目

（2）工业机器人手动控制及基本参数设置

（3）工业机器人IO 通信

（4）工业机器人单轴运动与线性运动控制

（5）工业机器人工具TCP 参数标定

（6）工业机器人工件坐标系参数标定及多坐标系切换

（7）工业机器人多类型工具快速更换

（8）简单平面轨迹、复杂空间轨迹编程

（9）工业机器人快换工具的技术选型与应用考核项目

（10）末端执行器气动夹爪机械设计，设计三维模型以及装配图绘制。

（11）智能制造生产线数控加工零件的几何公差与检测（平面度、粗糙度等测量），成实验报告，为后续机械零部件设计课和专业课的学习奠定基础。

（12）气动技术综合应用考核项目

（13）机械构件的装配与调整能力考核项目

（14）电路安装能力考核项目

二、设备的组成：

（一）实训台（标配）

    实训台主体为钢板折弯焊接而成，尺寸L1300mm×W1200mm×H800mm，台面为铝型材拼接厚度22mm，桌面采用优质航空铝材，经过机床加工出安装槽，可以使用M6快速拆卸的T型螺母和弹簧螺母块。分上下两层，上层用于安放机器人和功能模块以及电气控制单元，下层有抽屉和柜门，用于放置机器人控制器、计算机及连接电缆以及工具等。平台底部安装4个带锁止功能万向脚轮和4个水平调整脚杯。

（二）基础训练工作站（标配）

    根据工业机器人学习要点进行专门设计，可以进行包括工具坐标示教、用户坐标示教、圆形、三角形、长方形、S曲线等练习内容，让学生从基础了解开始学习掌握工业机器人编程示教、关键参数配置和调试应用技巧，为后续学习打下基础。

上下面板均为铝全金加工而成，立柱为工业铝型材，底板加工腰形安装孔，可灵活移动和固定。

（三）搬运工作站（标配）

    通过工业机器人将产品在皮带运输模块上进行搬运实训。

搬运单元在可移动的皮带运输模块上，可以进行丰富的搬运内容和检验搬运的准确性。通过程序可以进行灵活的搬运训练，将工业机器人搬运应用完整的进行训练。

上下面板均为铝全金加工而成，立柱为工业铝型材，底板加工腰形安装孔，可灵活移动和固定。

（四）写字绘画工作站：（标配）

    写字绘画模块用于工业机器人夹持画笔进行图案绘制或文字书写，掌握机器人虚拟仿真与离线编程技能，并能够基于此模块进行实物验证，提升学生的工业机器人综合应用能力。

画笔工具经过巧妙设计，有效补偿示教误差，保证笔尖与纸张的有效接触。

上下面板均为铝全金加工而成，设置专用夹具，可方便快捷进行纸张的更换和固定，立柱为工业铝型材，底板加工腰形安装孔，可灵活移动和固定。

（五）码垛工作站：（标配）

    码垛工作站整体采用铝材加工，表面阳极氧化处理。

由物料摆放底板、码垛底板、长方形/正方形两种物料块组成。

操作者可根据需要选择摆放；可根据需要自由组合码垛出多种形状；练习对机器人码垛、阵列的理解并快速编程示教的应用技能。

（六）涂胶曲面轨迹工作站：（标配）

    涂胶装配训练模块由模型、放置支架、涂胶工具等组成，贴合实际工业应用。选用高仿真模型，通过工业机器人完成模拟涂胶及装配工艺，提升学生的工业机器人综合应用能力。

上下面板均为铝全金加工而成，立柱为工业铝型材，模型配置专用固定架，支架选用彩色亚克力材料。模块底板加工有安装孔，可灵活移动和固定。

（七）机器人末端工具：（标配）

    包含气夹、吸盘、画笔、TCP校准工装等工装夹具。 （根据工作站功能选配）

（八）工业机器人：（标配）

三、六轴机器人优点：

1.可靠性强——六轴工业机器人坚固耐用，使用零部件数量降至至少，可靠性强、维护间隔时间长；

2.速度快——六轴工业机器人，优化了机器人的加减速性能，使机器人工作循环时间降至至短；

3.精度高——零件生产质量稳定，具有良好的轨迹精度和重复定位精度；

4.坚固耐用——适合恶劣的生产环境；

5.通用性——本六轴工业机器人具有较好的通用性，能够用于多种不同的作业任务。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务；

6.可编程——生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量品种的柔性制造过程中能发挥很好的功用。

（1）机器人总体布局

采用六轴关节机器人结构，六个伺服电机通过减速机、同步带轮驱动六个关节轴的旋转。拥有六个自由度，分别为旋转（X）、下臂（Y）、上臂（Z）、手腕旋转（U）、手腕摆动（V）和手腕回转（W）。

本体关节采用高强度铝开模而成，保证机器的高强度、高速度、高精度和高稳定性。

（2）特点：

1.采用伺服电机配谐波减速机结构，体积小、工作范围大、速度快、精度高、可与转台、滑台输送链系统等辅助设备集成作业。

2.控制系统掌上型对话式操作器简单易学，非常适合生产使用。

3.机器人本体结构件采用开模件，力学性能好。

（3）运动控制系统

机器人运动控制器及操作系统为伯朗特控制系统，功能齐全，操作简便；标准RS-485 通讯接口、USB 插口及相关软件，支持扩展八轴及离线示教。

（4）减速机

机器人上所用减速机为谐波减速机。其主要特点为：

1.传动速比大。单级谐波齿轮传动速比范围为70~320。

2.承载能力高,刚性强。

3.传动精度高。传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4 左右。无侧隙啮合，传动空程小，适用于反向转动。

4.传动效率高、运动平稳。(可达69%~96%)。

5.结构简单、零件数少、安装方便。

6.体积小、重量轻。

7.可向密闭空间传递运动。

（5）伺服电机

伺服电机主要特点为：

1.精度：实现了位置、速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;

2.转速：高速性能好，一般额定转速能达到2000～3000 转;

3.适应性：抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;

4.稳定：低速运行平稳，适用于有高速响应要求的场合;

5.及时性：电机加减速的动态相应时间短，一般在几十毫秒之内;

6.舒适性：发热和噪音明显降低。

（6）工作条件

1.电源：220V±10% 50HZ±1%

2.使用温度：0℃-40℃

3.常规环境温度：15℃-25℃

4.相对湿度：20-80%RH(无结露）

5.气源压力：0.5-0.7Mpa

四、主要技术参数：

至大运行半径:940mm

至大负载:5KG

重复定位精度:±0.05mm

整机重量约:53KG

运动范围: J1 -170°~+170°; J2 -100°~+80°; J3 -80°~+95°; J4 -180°~+180°; J5 -120°~+120°; J6 -360°~+360°

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