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職教實訓產品系列
THARJC-1型 工業機器人模塊化教學工作站(ABB)

產品類別:工業機器人應用實訓系列

產品簡介

一、產品概述

設備由工業機器人系統、PLC控制系統、電控箱、裝配臺、安全防護系統以及基礎學習和實訓套件、搬運實訓套件、機床上下料實訓套件、焊接實訓套件、碼垛實訓套件、模擬涂膠實訓套件、裝配實訓套件、伺服變位機實訓套件、自動生產線實訓套件等組成。能完成機器人技術的基礎性培訓教學,學習機器人的基本理論知識和基本操作技能,如機器人基本參數設置、軌跡規劃、示教編程、基本調試、基本維護等技能。

設備采用模塊化設計,各實訓套件電氣相互獨立,可簡易拆裝更換任意套件,使實訓更加靈活,同時增強學生動手能力。

二、功能說明

該裝備采用落地式的安裝形式,保證設備的穩定可靠,同時采用多道防護裝置,包含了有機玻璃防護網、安全門(安全鎖)系統、安全光幕等硬件保護。

設備各套件采用工業標準件設計,可快速牢靠安裝于工作臺。設備可進行機械組裝、電氣線路設計與接線、PLC編程與調試、工業機器人編程與調試等多種實訓,能夠完成搬運、碼垛、涂膠、裝配、自動生產線等典型工作任務訓練。除了滿足工業機器人單機的培訓之外,還考慮到機器人與外圍設備之間的配合,將工業機器人和外圍設備看作一個系統整體,以培養能夠對整個系統進行裝配、調試、以及熟練編程等能力為目標,同時滿足職業資格鑒定要求。

三、技術性能

1.交流電源:單相 AC 220 V±10% 50Hz;

2.溫度:-10~50℃;環境濕度:≤90%無水珠凝結;

3.外形尺寸(含防護欄):長×寬×高=(1800×1800×2000)mm(±5%)

4.整機功耗:≤6kW

四、設備結構與組成

(一)工業機器人

1、機器人本體

機器人本體由六自由度關節組成如下圖,固定在型材實訓桌上,活動范圍半徑不小于580mm。

機器人本體

機器人本體具體參數如下:

(1)規格

表1-1 機器人規格

型號

工作范圍

有效荷重

IRB 120

580 mm

3 kg

 

(2)特性

表1-2 機器人特性

集成信號源

手腕設10路信號

集成氣源

手腕設4路空氣(5 bar)

重復定位精度

0.01 mm

機器人安裝

任意角度(支持地面、墻壁、倒裝等多種方式)

防護等級

IP30

 

(3)運動

表1-3 機器人運動

軸運動

工作范圍

最大速度

軸1旋轉

+165°~ -165°

250°/s

軸2下臂

+110°~ -110°

250°/s

軸3上臂

+70°~ -90°

250°/s

軸4手腕旋轉

+160°~ -160°

320°/s

軸5手腕擺動

+120°~ -120°

320°/s

軸6手腕回轉

+400°~ -400°

420°/s

 

(4)性能

表1-4 機器人性能

1 kg拾料節拍

25×300×25 mm

0.58 s

TCP最大速度

6.2 m/s

TCP最大加速度

28 m/s2

加速時間0-1 m/s

0.07 s

 

(5)電氣連接

表1-5 機器人電氣連接

電源電壓

200~600V,50/60Hz

變壓器額定功率

3.0 kVA

功耗

0.25 kW

 

(6)物理特性

表1-6 機器人物理特性

機器人底座尺寸

180×180 mm

機器人高度

700 mm

重量

25 kg

 

(7)環境

表1-7 機器人環境

機械手環境溫度:

運行中

+5℃至 +45℃

運輸與儲存時

-25℃至 +55℃

短期最高

+70℃

相對濕度最高

95%

選件潔凈室

ISO 5級

噪音水平

最高70 dB (A)

安全性

安全停、緊急停

2通道安全回路監測

3位啟動裝置

輻射

EMC/EMI屏蔽

 

2、機器人控制器

機器人控制器

控制器型號

IRC5緊湊型

電源

單相220V 50-60Hz

IO卡

16位I/O板(DSQC652 IO模塊 16input/16output)

特性

采用多處理器系統,PCI 總線,奔騰CPU,大容量閃存(256M),20s UPS 備份電源

 

機器人基本控制軟件,ROBOTWARE6.0版本;BaseWare 機器人操作系統;在機器人使用壽命內,使用機器人離線軟件進行實時程序、IO、機器人3D動態動作監控;遠程機器人系統備份與恢復功能;具有自動工具重量與載荷檢測設定功能;具有機器人全壽命保養自動維護檢測系統功能;具有機器人運動軌跡實時微調功能;自帶自定義可編程IO;具有3D實時舒適搖桿手動操作系統;具有電池電量環保節省功能;支持RAPID編程語言規范,并直接解釋執行;機器人控制系統軟件基于WINCE平臺,以便基于機器人的二次開發;機器人控制系統原配固態存儲器容量1G,并支持USB擴展為副存儲器;具有緊急停止,自動模式停止,測試模式停止等安全保護措施;控制器帶視頻接口。

3、示教單元

便攜式示教盒,具備操縱桿和鍵盤,彩色觸摸式顯示,具中/英文菜單選項,示教器電纜10m。提供人機對話窗口,界面簡潔大方;采用7吋彩色液晶顯示器及高敏感度觸摸屏,可通過按鍵或鍵盤對機器人進行操作;顯示及監控信息豐富,機器人的當前狀態信息、IO信息、伺服軸的速度、電流以及位置都可實時查詢和監控;機器人各軸伺服參數可以通過示教盒在線設置。

(二)實訓工位

實訓工位單元采用鋁合金框架、有機玻璃、安全門(鎖)的結構組成,由有機玻璃和鋁合金骨架組成透明防護罩。

(三)操作對象承載臺

操作對象承載臺平臺底座采用碳鋼焊接而成,工作臺面采用厚度20mm的不銹鋼板,M6螺紋安裝孔,可快速牢靠安裝多種工作對象。

操作對象承載臺效果圖(僅供參考)

(四)工業機器人安裝臺

工業機器人安裝臺由地面安裝地板、機器人安裝底座、機器人安裝底座底板、機器人安裝面板、鋼管焊接而成,直接安裝在地面上,保證了設備的穩定運行。

機器人底座效果圖(僅供參考)

(五)控制系統

控制系統主要由可編程控制器、人機界面、氣動系統、電控箱等組成,配備西門子CPU226DC/DC/DC可編程控制器,昆侖通態 TPC1061Ti 觸摸屏。用于控制機器人、電機、氣缸等執行機構動作,處理各單元檢測信號,管理工作流程、數據傳輸等任務。

電控箱帶四個自鎖腳輪,面板包括機器人輸入、輸出信號檢測口,夾具信號輸入輸出檢測口,模式選擇按鈕,可安裝伺服驅動器、變頻器、觸摸屏、PLC等電氣部件。通過電纜線與實訓工位相連,兩端使用航空插頭,強弱電分離,連接安全可靠。同時含急停、啟動、復位、暫停按鈕、運行指示、停止指示,實訓指示燈,實訓急停開關一只,漏電開關,空氣開關一只,開關電源,中間繼電器,中繼轉換板一套,接線端子一套。線槽一套。

控制臺

電控箱實物圖(僅供參考)

(六)基礎學習和實訓套件

基礎學習和實訓套件包含軌跡示教模塊和描圖工具各1套,軌跡示教模塊采用不銹鋼加工制造,通過在平面、曲面上蝕刻不同圖形規則的圖案,可訓練對機器人基本的點示教,直線、曲線運動足跡的掌握;學習點的定位及機器人運動路線選擇優化。描圖夾具采用焊接工裝套件中的焊槍夾具,以焊絲為基準來進行,描圖編程任務。

基礎學習套件效果圖(僅供參考)

(七)搬運工作站

搬運工作站包含搬運工作站和吸盤夾具各1套。搬運工作站由兩塊底板組成,底板上分別由四組不同形狀和編號的工件組成,有圓形、正方形、六邊形等?赏ㄟ^不同點對點的搬運訓練提高編程能力。吸盤夾具采用吸盤式夾具,包含真空吸盤、吸盤夾具、機器人法蘭盤連接件等組成。

搬運套件

搬運實訓套件(僅供參考)

(八)機床上下料實訓套件

機床上下料實訓套件采用鋁合金及鋁型材構建,由落料機構、檢料平臺、立體庫、模擬機床氣動卡盤等組成。落料機構包含有推料氣缸、磁性開關、頂料氣缸、物料不足檢測傳感器、檢測平臺傳感器,模擬機床氣動卡盤采用兩臺機床氣動卡盤組成,成品庫200×90×290mm ,共三層每層有三個工位,裝配臺135×120×140mm。機器人夾具等組成,機器人按照機床的不同工藝要求加工時間和周期的不同,進行有效的協調。

機床上下料實訓套件效果圖(僅供參考)

(九)焊接工裝套件

工件尺寸330×260×200mm,工件原材料30×30×270mm四條,30×30×200mm八條,組合夾具一套組件在20件以上,焊槍等組成,對被焊接對象的多道焊縫進行模擬焊接。

焊接工裝套件效果圖(僅供參考)

(十)碼垛工裝套件

碼垛工裝套件包含碼垛工作站和夾具各1套,碼垛工作站采用鋁材加工氧化的物料擺放底板和碼垛底板組成,固定到操作臺,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,物料塊有長方形和正方形兩種,操作者可根據需要選擇擺放?筛鶕枰杂山M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。碼垛夾具采用吸盤式夾具,包含真空吸盤、吸盤夾具、機器人法蘭盤連接件等組成。

碼垛工裝套件效果圖(僅供參考)

(十一)模擬涂膠實訓套件

模擬涂膠工裝套件包含涂膠工作站和涂膠夾具各1套,涂膠工作站由套件底板與被涂膠對象組成,對被涂膠對象的多道軌跡進行模擬涂膠。涂膠夾具由:1只涂膠槍,夾具本體及法蘭盤連接件組成。

涂膠工作站效果圖(僅供參考)

(十二)裝配工裝套件

裝配工作站包含兩套供料機構、料臺檢測、一個裝配臺,一個三層三列的立體庫組成。具有外形工件料倉和內工件料倉,分別包括料臺、料筒、頂料機構、推料機構頂料機構、料臺平臺傳感器、物料不足傳感器、成品庫200×90×290mm,三層每層有三個工位,裝配臺135×120×140mm,氣動夾具等。能按照主令信號的要求對儲存在立體庫中的零件取出,并進行裝配,并放到指定的位置。

裝配套件

裝配實訓套件(僅供參考)

五、配套資源

本設備配套提供機械工業出版社出版的ABB機器人教材三種1套:《工業機器人實操與應用技巧》、《工業機器人典型應用案例精析》、《工業機器人工程應用虛擬仿真教程》。

六、實訓項目

(1)工業機器人的基本認識工作任務。

(2)工業機器人示教器運動操作工作任務。

(3)工業機器人的點位示教工作任務。

(4)工業機器人基本參數設置工作任務。

(5)工業機器人基本運動指示工作任務。

(6)工業機器人基于示教器的程序編輯工作任務。

(7)工業機器人IO控制應用工作任務。

(8)工業機器人基本接線方法工作任務。

(9)PLC和多關節智能手腕的配合使用

(10)觸摸屏和智能手腕的配合使用

(11)變頻器和智能手腕的配合使用

(12)伺服和智能手腕的配合使用

(13)簡單軌跡運行工作任務。

(14)平面圓形描圖工作任務。

(15)平面矩形描圖工作任務。

(16)曲面圓形描圖工作任務。

(17)曲面矩形描圖工作任務。

(18)固定位置搬運工作任務。

(19)平面矩陣碼垛工作任務。

(20)斜面位置搬運裝配工作任務 。

(21)平面矩陣立體碼垛工作任務。

(22)涂膠編工作任務。

(23)模擬焊接工作任務。

(24)工件裝配工作任務。

(25)機床上下料工作任務。

(26)伺服電機變位機的應用。

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