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工业机器人基础应用实训装置台,机械系统集成及参数可视化实验台

工业机器人是典型的机电一体化数字化装备，它的诞生和机器人学的建立及发展，是 20世纪以来自动控制领域具说服力的成就。目前，工业机器人在汽车与汽车零部件制造业、金属加工业、橡胶与塑料工业、电子电器工业、食品工业等领域中得到了广泛的应用，作为工业机器人相关领域从业人员，需要对工业机器人的发展及其结构有比较清晰的了解，并逐步建立工业机器人应用与维护的职业认同感。以6轴机器人为中心，根据任务要求，载体配置不同，培养对机器人基础知识的认知。任务模型的开发融入了趣味性与娱乐性，可以增加学员的学习兴趣，通过不断的重复训练，强化学员对基本的点示教、直线、曲线等运动足迹的了解与掌握，学习精确点的定位及机器人运动路线选择优化；使学生对机器人应用技术有初步了解与掌握。整套实训装置采用模块化设计，从工作单元、执行机构、各个模块接口及各零部件均具有模块性、独立性、兼容性等特点，并预留了扩展与升级接口。

第二部分:主要技术参数

n 工作电源：单相三线220V±5%，50Hz；

n 整机功耗：≤2Kw；

n 环境温度：0℃-45℃；

n 环境湿度：95%（无结露）；

n 外形尺寸：1700x800x780mm（L*W*H）；

n 安全保护：漏电保护，过流保护，短路保护

第三部分:实训内容

n 任务一:工业机器人的基本认识。

n 任务二:工业机器人示教器运动操作。

n 任务三:工业机器人的点位示教。

n 任务四:工业机器人基本参数设置。

n 任务五:工业机器人基本运动指令学习。

n 任务六:工业机器人基于示教器的程序编辑。

n 任务七:工业机器人IO控制应用。

n 任务八:工业机器人基本接线方法。

n 任务九:工业机器人零件装配任务编程与示教。

n 任务十:工业机器人模拟激光雕刻任务编程与示教。

n 任务十一:工业机器人传送码垛任务编程与示教。

n 任务十二:工业机器人零件排列任务编程与示教。

n 任务十三:工业机器人与视觉系统连接任务实训。

n 任务十四:工业机器人与PLC数据交互通讯实训。

n 任务十五:人机界面组态编辑与实训。

n 任务十六:工业视觉系统参数设置实训 。

n 任务十七:工业机器人斜面位置搬运装配编程与示教 。

n 任务十八:工业机器人平面矩阵立体码垛编程与示教。

n 任务十九:工业机器人搬运入库任务编程与实训。

n 任务二十:工业机器人与外围设备联调实训。

主要技术参数

1、直流电机功率：600W；

2、工作转速：0-800 rpm；

3、最大允许加载力矩25Nm

4、外形尺寸：1150×750×550

5、重量：340kg

6、直线位移传感器一个：WYDC-200L，量程L=200mm，精度：0.5%；

7、光栅角位移传感器参数3个：GFJ-7-5V/1000P   1000栅/转；

8、测力传感器参数2个：额定量程5 kg、20kg，可超载50％，精度0.1％；

二、 实验内容

1、实验台由传动系统平台及执行件平台两部分构成，两部分均可装拆，进行机械系统设计。

2、在传动平台上可测试并绘制在不同的工况下每个机械传动装置的速比、转矩、效率实时变化曲线；

3、利用配套软件可检测执行件平台各种活动构件的位移、速度和加速度，并通过计算机显示运动曲线；通过对构件运动曲线的分析可了解机构运动规律及机构运动状况，进而对机构进行重新设计与装配调整；

4、运用配套软件对执行件平台的机构运动进行虚拟设计与仿真分析实验：利用本实验台提供的软件平台对机构运动进行虚拟设计和运动仿真，除该软件提供的内容以外，使用者可自己进行运动数据处理和II级杆组虚拟设计与运动仿真实践。

5、课外活动中的机构创新实验：利用该机械平台使用者可自行设计增添构件拼装新的机构。

三、性能特点：

①可设计和拼装空间和平面安装的机械传动系统；

②传动部件模块化设计便于安装；

③传动部件库种类齐全，可使学生对传动形式较全面的认识；

④利用检测分析软件可实时检测分析机械系统传动参数，并从其变化规律中对系统的性能、安装状况、运行工况进行分析，并由此对系统设计和安装进行调整。

⑤可利用分析软件的开放平台，使用者可自行数据处理。

⑥本实验台的电机调速可通过软件控制调节，无须手动调节

四、检测控制系统及教学分析软件内容和特点：

①检测控制系统以51系列单片机组为核心，配有放大、滤波、抗干扰电路实现数据采集、放大、初步处理和数据通讯，以及电机控制等功能，该系统利用串口实现数据采集箱和电脑之间的信息通讯；

②该实验台教学分析软件以Vb为开发平台，包括实验内容介绍、实验录像、参数可视化分析、实验结果分析等内容；

③可以实时显示运动参数的实时变化曲线；

⑤实验结果可以以文本形式保存，并可在网络上发送，便于网络化实验，使教师可在网上批改作业；

⑥该系统上层软件对用户开放源代码，内容设计采用下拉菜单式，便于用户对软件进行第二次开发。