XXXX学院_工业机器人专业建设

1、XXXX学院工业机器人专业建设方案2016/02/28目录一、建设目的3二、工业机器人专业人才培养体系32.1工业机器人人才岗位分析32.2 工业机器人人才培养目标42.3 工业机器人专业中职课程体系建设5三、工业机器人专业配套教学资源63.1工业机器人配套系列教材63.2中职工业机器人专业教学资源库73.3工业机器人产教联盟会员11四、工业机器人实训基地建设114.1基础实验室114.2机器人维护维修实验室154.3机器人焊接实验室174.4机器人自动化加工单元实验室21五、建议方案及报价36一、 建设目的由于人力成本的快速上升，全球产业结构深度调整，越来越多的企业装配自动化设备来提高产能、

2、降低人力成本。以全球代工帝国富士康集团为代表的机器人计划是：三年后将目前的1万台机器人增至100万台。由此看出，中国作为“世界工场”正在快速进行技术升级，顺应制造技术的向前发展，自动化生产时代的到来已是一种趋势。可以预计，未来的几年中，企业对于自动化高层次人才的需求越来越大，而目前我国能够掌握机器人操作、调试、维修的技能人才极度缺乏，国内大中专院校机器人专业开设几乎为空白，所以，开设机器人相关专业，建设机器人实训基地是亟需解决的问题。开设机器人专业、建设机器人实训基地为适应目前高素质、复合型人才培养的需要，通过教学、实操训练可以为企业培养大量自动化高层次人才，避免将来人才缺乏的问题。同时把实验

3、室建设成实验教学体系合理、开放共享、特色鲜明、培养高素质人才的重要平台,达到全国有较高知名度的一流水平机器人实验教学示范中心。 二、 工业机器人专业人才培养体系2.1工业机器人人才岗位分析岗位技能要求人才适用企业工业机器人操作工业机器人操作与编程机器人应用企业工业机器人现场管理工业机器人维护、工艺及现场管理机器人应用企业工业机器人维修应用机械、电气、控制的安装、检测与维修机器人应用、机器人制造企业工业机器人装配调试机器人安装、电气调试、装配（本体装配）机器人应用、机器人制造企业工业机器人应用开发自动化生产线设计与应用、工作站装调、工作站设计与改造机器人应用企业、集成厂商工业机器人销售服务产品集

4、成解决方案，售前技术销售方案、售后产品调试安装交付等机器人制造企业、机器集成厂商中职人才岗位需求则主要集中在工业机器人设备维修、装配与调试、工业机器人的应用开发与系统集成设等岗位，主要分为技术与销售两条人才培养路线。2.2 工业机器人人才培养目标培养在机电设备制造企业、自动化、数控技术、机电一体化设备运用企业从事工业机器人设备的维修与装调、自动化生产线的管理与维护、工业机器人工作站及自动化生产线的集成设计与应用、销售、推广与售后技术支持工作的高级技术应用型人才。在机器人制造企业掌握工业机器人应用专业的基础理论和操作技能，具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能独立从事大型机

5、电设备、工业机器人应用系统的安装、调试、编程、工艺设计、维修、运行与管理等方面的工作任务；具有较好的实践经验，能进行应用设计开发具有创新精神和创业意识的高技能应用型人才。Ø 人才培养层次：人才层次技能要求初级人才工业机器人操作、编程、日常维护，编程定位示教编程；中级人才工业机器人离线编程，机械与电气控制的装配、调试工业机器人的检测与维修高级人才工业机器人应用设计开发与集成Ø 技能要求：知识能力1、具有常用电子元器件、集成器件、单片机的应用知识。2、具有传感器应用的基本知识。3、具有应用机械传动、液压与气动系统的基础知识。4、具有PLC、变频器、触摸屏、组态软件控制技术的应用

6、知识。5、具有交流调速技术的应用知识。6、具有机械系统绘图与设计的知识。7、具有计算机接口、工业控制网络和自动化生产线系统的基础知识。8、具有工业机器人原理、操作、编程与调试的知识9、具有检修工业机器人系统、自动化生产线系统故障的相关知识。10、具有自动化生产管理和质量管理的基础知识。11、具有同本职业工种相关行业的基本知识。1、能读懂进口设备相关英文标牌及使用规范。2、能读懂机器人设备的结构安装和电气原理图。3、能测绘设备的电气原理图、接线图、电气元件明细表。4、能测绘简单单机机械部件零件图和装配图。5、能应用操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置，编制逻辑运算程序。6、能构建较复杂的P

7、LC控制系统。7、能维护、保养设备，能排除简单电气及机械故障。8、具有创新意识和创新能力，能根据企业的发展及需求改造和革新原有设备。9、具有一定的生产管理，质量管理能力，能培训和指导本专业初级、中级技术工人进行生产活动。2.3 工业机器人专业中职课程体系建设Ø 工业机器人专业建设知识体系Ø 工业机器人中职课程体系1) 专业基础课对于以下13门专业基础课，中职可以根据具体已有的数控、机电一体化等专业进行灵活选配。课程类型课程名公共基础课机械设计基础（机械工程基础，机械基础、增加RV及谐波减速器）机械制图机械制造技术CAD/CAM应用电机与控制技术电工电子技术基础液压与气动技术

8、公差配合与测量技术数控加工与编程传感器技术PLC控制系统应用与维护组态技术应用单片机及应用2) 工业机器人专业课程课程名分类建议课时工业机器人基础专业基础96工业机器人操作与编程专业核心96工业机器人电气控制与维修专业核心96工业机器人装配与调试专业核心96Ø 工业机器人专业课程标准课程标准主要内容：课程定位、学时分配、课程知识点设计、课程大纲、教学活动设计建议、考核与评定体系。课程的教学模式：项目式教学活动设计、理实一体化教学。三、 工业机器人专业配套教学资源3.1工业机器人配套系列教材武汉华中数控股份有限公司以市场需求为导向，整合了职业教育的专家、学校教师、工业机器人生产企业和工

9、业机器人应用企业等产业和教育资源，配套工业机器人专业人才培养方案，组织编写配套的专业核心课程的教材。所有教材将于2015年7月出版配套下半年开学教学。计划编写教材名主要内容工业机器人专业建设课程设计标准（中职版）培养计划、课程体系、教辅材料、实验室建设、考核体系工业机器人基础机器人机械、电气、编程等基本介绍工业机器人操作与编程机器人操作、示教编程、常见故障工业机器人装配与调试机器人本体装配、系统调试基本认识、典型机器人的装拆案例工业机器人电气控制与维修工业机器人机械、电气、控制等常见故障诊断与排查3.2中职工业机器人专业教学资源库资源包素材分布图Ø 中职工业机器人系列教材配套教学资源

10、包以工业机器人专业课为基础，以知识点为单元进行课程素材开发，包括重难点微课程、案例微课程、原理动画、讲课及操作录制、备课PPT、试题库等，同时提供每个知识点的教学设计。该资源包能够为教师提供工业机器人课堂教学的所有的素材，并提供教学指导。该资源包能够实现一站式工业机器人教学，同时教师也能够灵活使用资源包内容重新进行教学活动设计。教学资源包内容也能够通过微学在线工具实现翻转课堂教学。同时，基于教学资源包，以系列教材为基础，开发与课程对应的网络课程，采用微课的方式进行知识点的开发，运用了案例研学型、问题研学型、自主探究型、情景模拟型，实验探究型、主题研讨型、反思提高型、理论讲授型等十种教学活动设计

11、。有助于学生在线进行重难点学习，同时帮助老师线上学习教学活动设计，帮助老师提高教学质量与效率。起点版教学资源包所含资源情况如下：工业机器人基础、工业机器人操作与编程、工业机器人装配与调试和工业机器人电气控制与维修四本教材第一章PPT、1套教学试题，1个专业建设方案微课、1个工业机器简介微课、1个工业机器人装配与调试微课、1个工业机器人典型应用微课。基础版教学资源包所含资源情况如下：1、工业机器人基础教学用全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*6个难点教学知识微课视频。2、工业机器人操作与编程教学用全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*5个重难知识点微视频。3、工业机器人装配与调试教学用

12、全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*5个重难知识点微视频、配套调试程序包。4、工业机器人电气控制与维修教学用全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*6个重难点知识点微视频。操作演示和微课案例展示虚拟动画仿真微课程Ø 工业机器人专业教学资源库平台V1.0（基础版）教学资源库平台网站工业机器人专业教学资源库平台与资源包配套，用于学校工业机器人专业教学素材资源的统一管理系统，为学校老师提供课程的视频、动画、web课件等资源库管理、存储、点播、共享等功能。主要功能有专业门户、素材库管理、课程管理、内部建课、外部scorm 标准课程导入、系统管理、知识关联、统计分析等。工业机器人教学资

13、源库符合国家加强职业教育数字化资源平台和数字化专业课程体系建设的需求。基础版教学资源库平台的功能如下：1、教学素材上传、下载、共享、分类等资源管理功能；2、支持素材预览、收藏、快速检索等功能；3、支持素材的统计分析4、具有用户权限分配管理功能5、支持素材统计分析功能6、支持素材关联功能3.3工业机器人产教联盟会员工业机器人产教联盟网站旨在宣传工业机器人产教联盟的宗旨：搭建工业机器人教育与产业合作平台，实施资源共享、产教合作，实现共同发展，合力推进我国职业教育事业发展，共同探讨工业机器人产教合作的创新之路。联盟网站将整合学校、企业、科研院所等社会相关力量，共同致力于工业机器人人才培养、行业发展等

14、工作。联盟采用会员制，联盟会员在联盟门户网站中获取工业机器人优质课程学习资源以及行业最新咨询等服务。四、 工业机器人实训基地建设根据市场需求，机器人专业培养人才分成不同层次，不同方向，实验室可以分成基础实验室，机器人维护维修实验室，机器人自动化加工单元实验室等。 4.1基础实验室基础实验室由六轴关节机器人（HSR-JR608），三轴桁架机械手（ARA-1000S),五轴桁架机械手（ARA-1000D)以及机器人离线编程软件组成。4.1.1六轴关节机器人项目基本参数名称HSR-JR608HSR-JR620自由度6驱动方式交流伺服驱动器有效负载8kg20kg重复定位精度±0.04mm&#

15、177;0.05mm本体重量180kg260kg最大工作半径1360mm1722mml 技术特点：1) 高可控性：系统提供友好的人机对话窗口，操作界面简洁直观，能够实现高性能的 动作控制和时序控制。2) 高稳定性：采用高性能伺服驱动与电机，通过高精度减速机连接，重复定位精度达到行业领先水平。3) 高扩展性：根据生产实际需求可以增加多个部轴。l 产品工业应用：+机床上下料 +通用搬运 +码垛 +喷涂（防爆） +涂胶、打磨 +焊接（弧焊）l 可开展的实验实训项目： +工业机器人基础操作编程； +工业机器人离线编程 +工业机器人维护维修； +工业机器人上下料装配精度测试和调整。4.1.2桁架机械手（

16、1000s，1400s，1000d，1400d）机型 参数全循环时间（s）定位精度（mm）最大产品长度（mm）ARA-1000S20±0.2700ARA-1400S20±0.2900ARA-1000D20±0.2700ARA-1400D20±0.2900l 技术特点：1) 车间管理系统，实现网络化、信息化的生产管理。2) 总线式伺服驱动单元配备17位绝对值编码器伺服电机。3) 上下位机模式，为不同客户个性定制软件功能及界面。4) 适配亚标、欧标12或欧标67等信号的注塑机类型。5) 开放式PLC。6) 自动记录故障报警、操作历史、网络状态。7) 支持G代

17、码离线编程 。l 产品工业应用：+数控机床上下料 +注塑成型机器人自动化 +柔性加工生产线4.1.3工业机器人离线编程软件l 技术特点：1）离线编程输出程序可直接被机器人读取2）更容易进行大面积磨削3）适用于多种主流机器人，包括：华数机器人，ABB,KUKA等4）加工路径的编辑调整方便，并可实时反映在操作界面中5）在一个单独的应用程序中进行机器人编程和仿真全过程6）操作界面简洁，加工参数设置简单7）精准的三维仿真和机器嗯超程提示l 产品应用+喷涂、烤漆 +零件多轴铣削加工 +研磨/抛光+模具淬火 +石材雕刻 +激光切割和焊接 l 主要功能+支持多个平台 +支持多种加工模式 +支持三维仿真与碰撞

18、检查+支持多种机器人 +支持多种路劲规划方式+支持奇异点检查与控制+支持外部轴（变位机）运动与优化 +支持运动范围、速度和加速度限制检查4.2机器人维护维修实验室4.2.1工业机器人机械系统拆装实训平台l 部分设备配置清单：产品名称产品参数主要功能机器人本体1.型号：华数HSR-JR608型2.轴数：6轴3.最大负载：8KG4.重复定位精度：±0.04mm5.重量：128KG机器人拆装电控柜1.型号：HSR-PE6082.尺寸：1200mm×700mm×564mm3.控制系统：基于自主知识产权的NCUC工业现场总线技术，支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对值式伺服电

19、机，支持总线式远程IO单元机器人运动控制装配桌A1.尺寸：1200mm*600mm*700mm2.机器人工装夹具装配机器人1、2轴l 技术特点：1) 贴近工程实践：本实训平台集成六轴工业机器人拆装工程实际模块，用于教学的各个机器人相关课程而设计。2) 模块化设计：所有零部件均为模块化设计，可及时更换或升级，确保所有机器人相关教学的实用性。3) 资料完备：配置详细说明书和全流程视频教程，详细介绍各部分的机械拆装、调试过程。4) 运输和安装方便，便于教学或培训的灵活设计安排。l 可以开展的实训实验项目： +工业机器人基本操作编程 +工业机器人拆卸及装配工艺等知识+工业机器人关键零部件及基本结构形式

20、 +工业机器人装配精度测试和调整4.2.2工业机器人电气系统拆装实训平台l 部分设备配置清单：产品名称产品参数主要功能Ipc控制器HPC-100/V2, 六轴，采用NCUC总线通信系统控制伺服电机Ac220 200W 3000r/min直观显示运动控制伺服控制器三相AC220，采用NCUC总线通信伺服电机控制示教器HSR-07程序示教，自动手动运行l 技术特点：1) 直观、实用：本实训平台把机器人电控系统中的硬件设备整合,学生可以非常直观的观察和学习机器人电控系统的硬件和软件部分。2) 理实一体化：在每一块课程内容中，均将理论与实际操作同时施教，让学生在学习理论的同时通过实训平台实际操作，达到

21、学生学习整个工业机器人系统知识的目的。3) 模块化组合：每个实训平台可以同时容纳2-3人学习，学校可根据教学需要，将多个单元组合，并可根据学校实际情况选择是否配电脑等附件。l 可以开展的实训实验项目：+工业机器人电气接线、调试、示教和编程等操作+电气原理图拆装、电气控制和程序示教课程+工业机器人控制系统调试和维修+工业机器人关键控制件及基本结构形式4.3机器人焊接实验室4.3.1工业机器人自动化焊接单元l 技术特点：1) 配置灵活：机器人焊接单元主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。焊接装备，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等

22、组成。2) 技术优势明显：稳定和提高焊接质量；提高劳动生产率；改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；大大降低对工人操作技术的要求。l 产品应用：广泛应用于高质量、高精度的各类工件焊接，适用于电力、电气、机械、汽车等行业，如汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接。l 可以开展的实训实验项目：+配置全套说明书和实验指导书，适用于培养专业的机器人自动化焊接应用人才。+可用于焊接系统原理教学、机器人编程教学、焊接电气接线教学及焊接工艺研究等。l 部分设备配置清单：产品名称产品参数主要功能机器人本体型号：华数HSR-JR608型轴数：6轴最大负载：8KG重复定位精度：±

23、;0.04mm重量：128KG系统控制程序或示教轨迹的运动执行单元机器人控制柜型号：HSR-PE608尺寸：1200mm×700mm×564mm重量：180kg基于自主知识产权的NCUC工业现场总线技术，支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对值式伺服电机，支持总线式远程IO单元焊机配套华巍NBM-500R系列焊机送丝机焊枪焊丝盘机构焊枪夹持器焊接参数控制自动匹配焊接电流以一定的速度输送焊丝传导焊接电流和输送并喷出保护气体固定焊丝盘固定焊枪焊丝丝径1.0 4.3.2机器人焊接工作站 l 弧焊机器人满足要求：机器人本体选用新型交流伺服电机，结构紧凑、响应快、可靠性高、运动平滑灵活，

24、效率高，动作范围广泛。控制器装载Windows CE系统。高灵敏碰撞检测和柔性控制：避免意外碰撞引起位置偏移,受到撞击能够切换成柔性控制。运动性能要高：驱动电机的容量及减速器的精度高，可实现高速平滑运动。减少自身的干涉：单独的小型手腕结构及弧形手臂可减少自身干涉。为使送丝速度及幅度与焊接匹配，实现精密焊接控制，配AC伺服电机控制的送丝电机。减少连接电缆以实现方便的安装：附带电缆与连接电缆一体化，手臂一体型送丝机无需进行本体上的接线。l 弧焊机器人本体规格表项目详细参数自由度6最大可载能力6KG位置重复精度±0.08mm驱动能力2600w本体重量144KG第三轴可载重能力10KG机械臂

25、操作横截面面积3.14m2*340°l 技术特点：1) 动作性能、焊接性能提高；2) 焊接电缆线内藏式构造减少对夹具的干扰；3) 动作速度提高最大40%,大大缩短工作时间；4) 送丝装置的小型化减少机器人本体后方干扰；5) 伺服防碰传感器干扰检知度提高，防撞传感器藏在手臂内部。同时，焊枪接头采用圆扣式接头，可减少因机器人动作姿势导致的焊丝送丝不畅、偏斜扭曲等现象；6) 枪体采用全金属外壳保护，耐用性约是普通树胶枪套的倍；7) 业内首创，将机器人本体保修期由年延长为年。4.4机器人自动化加工单元实验室4.4.1工业机器人自动化喷涂单元l 技术特点：1) 模块化组合：本机器人单元由一台8

26、KG工业机器人、一套中间回转臂、一工位回转台、二工位回转台、一套工作间、一套喷涂装置、及一套电气控制系统组成。2) 自动化程度高：工作流程为：上件传送拿起工件放入旋转台开始喷涂（可多台同时进行）拿起工件传送下件，进入下个循环。3) 配置灵活：可编制标准PLC教程及相关设备的操作方法，工件旋转可以在工作台上增加旋转夹具。l 产品应用：+卫生洁具喷釉 +金属结构件喷漆 +汽车涂装化生产线l 可以开展的实训实验项目：+工业机器人PLC编程 +工业机器人喷涂工艺l 卫生洁具机器人喷釉单元效率分析：投入5台机器人=25*5=125万，可节省8人。8人工资=6万/年/人*8人=48万，125万/48万=2

27、.6年。如果日夜班工作，1.3年即可收回成本。更重要的是：大大减少了工业污染对劳动者身体的巨大影响，改善了劳动者的工作环境。4.4.2工业机器人自动化打磨抛光单元打磨抛光机器人是现代工业机器人众多种类的一种，用于替代传统人工进行工件的打磨抛光工作。主要用于工件的表面打磨，棱角去毛刺，焊缝打磨，内腔内孔去毛刺，孔口螺纹口加工等工作。机器人打磨壳提高打磨质量和产品光洁度，保证其一致性；提高生产率，一天可24小时连续生产；改善工人劳动条件，可在有害环境下长期工作；降低对工人操作技术的要求；缩短产品改型换代的周期，减少相应的投资设备；可再开发性，用户可根据不同样件进行二次编程。具有可长期进行打磨作业、

28、保证产品的高生产率、高质量和高稳定性等特点。l 部分设备清单：序号产品名称产品参数作用1机器人型号：华数HSR-JR650轴数：6轴最大负载：50KG重复定位精度：±0.15mm重量：550KG抓取移动产品2机器人控制柜型号：HSR-PE650尺寸：800mm*700mm*1800mm4自动打磨砂带机砂带型号：长度3.7m，宽度50mm 整机重量：250 kg 防护等级：IP 50 砂带涨紧力调整：依据实际测试要求调整 0.4Mpa- 0.6Mpa噪音：工作空间外< 60dB 安装方式：地面负载：10Kg 电源：AC380V/6A/50Hz打磨水龙头4.4.3工业机器人自动化搬

29、运单元l 技术特点：1) 高可控性：系统提供友好的人机对话窗口，操作界面简洁直观，能够实现高性能的动作控制和时序控制。2) 高稳定性：采用高性能伺服驱动与电机，通过高精度减速机连接，重复定位精度达到行业领先水平。3) 高扩展性：根据生产实际需求可以增加多个部轴。4.4.4工业机器人协同控制实训单元l 设备清单：名称数量20KG机器人3台积木24块空压机1台机器人夹具3套积木定位治具18块l 动作说明：LOGO构成：总尺寸为L：2.7mxH:1.8m，正面印有高交会的图案，LOGO平均分割成24块等尺寸小方块，6X4排列.机器人的分工：LOGO底面的两层提前放置好，上层的12块小方块，中间的4块

30、（4号、11号、2号、4号）由1号机器人搬运完成；右侧的4块（10号、12号、5号、6号）由2号机器人搬运完成；左侧的4块（7号、8号、1号、3号）由3号机器人搬运完成；第一步：1号机器人夹取9号方块，2号机器人夹取10号方块，3号机器人夹取8号方块，在空中拼 组一个整体后，再分开各自放到LOGO指定的位置上。第二步：1号机器人夹取11号方块，2号机器人夹取12号方块，3号机器人夹取7号方块，在空中做些花样动作，再各自放到LOGO指定的位置上。第三步：1号机器人夹取4号方块，2号机器人夹取5号方块，3号机器人夹取3号方块，在空中做些花样动作，再各自放到LOGO指定的位置上。第四步：1号机器人夹

31、取2号方块，2号机器人夹取6号方块，3号机器人夹取1号方块，在空中做些花样动作，再各自放到LOGO指定的位置上。第五步：完成所有方块拼接后，三台机器人伸直点头，谢意动作。4.4.5伺服电机零件加工单元料仓3#机床装件价工1#机床装件加工 2#机床装件加工料仓放料丢废料 取料 下料 合格 取料 下料 检测 取料 下料 不合格 l 部分设备清单：名称参数型号HSR-JR620自由度6有效负载20KG整机重量260KG最大工作半径1722mm4.4.6工业4.0教学实训系统 中国政府提出制造业2025战略，保持制造业大国地位；而提高国产工业机器人份额就是其中最重要的一个指标。本平台旨在结合工业4.0

32、和中国制造2025的提法，基于当前工业制造体系的升级，立足当前，着力长远，提供工业4.0学习平台、机器人自动化应用的理论和实验教学平台。本系统为华数制造工业4.0实训系统平台，型号为HSR-DS25。实训系统采用了当前工业信息化新技术，模拟当前国内外新兴的工业4.0计划，配置了模拟SAP系统部分功能的生产管理系统；配置了采用NCUC总线通讯的总控系统；配置了HSR-JR608型工业机器人。学生可以掌握的能力：根据图纸进行工业机器人的安装，机器人的编程调试、工件信息采集、IPC总控系统的编程调试、环形流水线伺服驱动的相关参数设置、传感器应用、视觉系统编程以及立体仓库的使用等。下图为3D效果图：控

33、柜生产管理系统安全护栏8kg六轴机器人环形流水线机器视觉RFID读写器立体仓库(含不良品仓位)原料供应系统混线装配台视觉显示器设备效果（仅供参考）l 产品功能整机系统具有生产任务的下发、料仓库存自动查询、原料件的自动供给及识别、原料件的到位检测及自动推入相应待装区料槽、工件的编号和种类等生产过程信息的读写及实时备份、工件的机器人自动抓取、机器人的精确定位、工件装配组合、成品及废品的自动检测及利用机器人自动存入相应的成品库或者废品库等功能。NONOYESYESNOYESNOYES放入成品仓库并记录产量等信息完成装配并接入下一次生产取件机构推件进料槽B机器人进行工件装配作业RFID读取装配件2信息

34、控制系统报警成品合格否检测及信息记录放入废品仓库补料RFID读取装配件1信息启动系统并查询料仓库存有料否供料系统按指令推出待装配件2取件机构推件进料槽A控制系统报警供料系统按指令推出待装配件1总控系统上输入生产需求口l 工作流程图：在总控界面输入生产需求后，系统会自动检查料仓库存情况，并按照生产需求，根据上述流程自动传输、识别、装配、入库等，从而打造缩小版具有工业4.0特征的柔性化、智能化、网络化生产线。l 主要设备介绍1) 华数机器人HSR-JR608六自由度工业机器人系统由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备夹具、传感器等，可对工件进行抓取、搬运、装配

35、等操作。机器人示教单元有液晶显示屏、急停按钮、用于参数设置、手动示教、位置编辑、程序编辑等操作。2) 机器视觉检测系统本设备采用一套松下PV200视觉系统，由视觉控制器、视觉相机及监视显示器等组成。智能视觉检测检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。3) 生产管理系统 通过应用本系统用户能够随时了解物料库存状态、生产领料信息，生

36、产入库信息，实时生产状态，生产报表数据等内容。用户也可在本系统中制定生产计划，并直接下达生产指令到执行设备，跟踪整个生产过程，科学管理生产物料。该系统将信息技术与制造业相融合，是以制造业数字化、网络化、智能化为核心的生产过程管理。本系统由以下模块组成：仓库库存状态模块；产品BOM清单模块；生产计划模块；生产执行监控模块；产品质检模块；生产报表模块；产品信息查询模块。生产过程流程图：4) RFID数据传输系统采用西门子RFID检测系统，安装在环线输送单元的左端圆弧处，电子标签已埋在工件内部，检测距离约为140mm。当工件从环线输送单元经过左端圆弧处时，RFID检测系统可以准确地读取工件内的标签信

37、息，如编号、颜色、材质等信息，该信息通过工业现场数据总线传输给IPC或上位机PC，用来实现工件的分拣操作。5) 四工位原料件供料仓由料库、推料气缸和光电传感器组成，安装在型材实训桌上，用于将工件库中的工件按照生产需要依次推出到环形输送线。本套设备提供不同型号模拟标准工件（A1、A2、B1、B2），可以组合多种装配体，其中包括合格工件、不良工件。四工位的供料设计，使得供料方式多样化，可以进行单一的上料，也可以进行不同编型号的组合上料，以及对上料速度快慢控制，实现上料形式的多样化。工件推送气缸工位料仓6) 环形流水线包含一套交流伺服驱动系统，由伺服驱动器、交流伺服电机、环形板链传送带、光电传感器、

38、气缸等组成。桌子通过铝型材搭建而成，用于传输工件，输送线直接由机器人控制系统控制，在硬件布局上相当于机器人的第七轴。当四工位原料件供料仓接到总控系统的生产任务，把生产的原料运送环形流水线的跑道上，工件随着环形输送单元运动，当RFID检测出工件的信息，反馈到总控系统中，让总控进行下达气缸推工件的准备，当工位处的传感器检测到工件的到达时候，相应气缸动作把工件推到的装配工位处。B1工位B2工位B1工位A2工位A1工位摄像头7) 工件组装单元由原料件推料机构及来料检测机构组成，安装在型材平台桌上，用于装配工件。具有2个原料件待装槽A1和A2，在A1和A2原料件组装位置都有原料件时，机器人将把待装槽A1

39、内的原料件移动到待装槽A2安装区域进行装配操作。设有多个传感器，可以检测原料件是否正确到位。组装完成后由机器视觉对成品进行检测并把分析结果反馈给生产管理系统。成品合格后，机器人人将产品放入成品库，不合格则放入废品库。机器人可以进行工件装反时的修正、工件按序装配、工件拆解等操作。通过对工件原料件的正反放置，工件装配的顺序变化，提高机器人的应用灵活性，可进行机器人不同难易程度的应用考察，实现实训及考核的多样化。8) 立体仓库由冷轧板材料加工而成，配有6个仓位（3×2），把立体仓库固定在地面上，立体仓库分为良品仓库与非良品仓库。机器人把装配好的工件进行视频检测零件是否安装正确、零件是否合格。检测完成后，让机器人进行搬运到仓库中。9) 电气控制柜用于安装机IPC、伺服驱动器等电气部件，采用模块化的结构，便于拆装。通过两根电缆线与系统平台相连，两端使用航空插头，强弱电分离，连接安全可靠。10) 网络交换机网络交换机可以将总控IPC、上位机PC视觉控制器等组成一个以太网局域网，进行数据的相互传输，实现工业现场控制系统的信息交互，同时可以培养学生对工业网络的