HYRCZ-1工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置
一、系統(tǒng)組成
工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置選用了先進(jìn)的6關(guān)節(jié)機(jī)器人，通過(guò)對(duì)6關(guān)節(jié)機(jī)器人本體的組裝與拆解，以及電氣柜的組裝與調(diào)試，學(xué)習(xí)機(jī)械的的工作原理與調(diào)試方法。通過(guò)機(jī)器人標(biāo)定與測(cè)量，了解機(jī)器人特性，在實(shí)際應(yīng)用中充分發(fā)揮機(jī)器人的性能。在掌握機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)后，增加了機(jī)器人常用應(yīng)用操作，如機(jī)器人精度測(cè)量、標(biāo)定、機(jī)器人軌跡訓(xùn)練、工件搬運(yùn)操作、寫(xiě)字操作等。通過(guò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)，掌握機(jī)器人在工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。
系統(tǒng)同時(shí)提供3D拆裝軟件學(xué)習(xí)，高仿真建模，真實(shí)的還原機(jī)器人插裝場(chǎng)景。并且包括工業(yè)機(jī)器人機(jī)械認(rèn)知、原理認(rèn)知、機(jī)械安裝與調(diào)試、常見(jiàn)故障排查，故障維修等精選內(nèi)容。學(xué)員可以反復(fù)練習(xí)，快速掌握機(jī)器人拆裝技巧。
1、本體器件與拆裝臺(tái)
由操作桌、機(jī)器人本體散件、控制器散件、工具箱，配件組成。
機(jī)器人本體散件：鋼體、減速機(jī)、電機(jī)、本線內(nèi)線、拖地線、線環(huán)、各種小配件、如螺絲等。
控制器配件：機(jī)箱，運(yùn)動(dòng)控制器，伺服驅(qū)動(dòng)器，電源，線束等；
工具箱：包含了拆裝需要的各種工具。
組裝完成后的機(jī)器人本體，在電控柜的驅(qū)動(dòng)下，能實(shí)際完成應(yīng)用操作。
電控拆裝系統(tǒng)參數(shù)
1、輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€～220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度≤85%（25℃） 海拔＜4000m
3、裝置容量：＜1.5kVA
4、電控臺(tái)尺寸：1500mm×800mm×1400mm
5、安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
二、拆裝實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、機(jī)器人本體認(rèn)知及拆裝
本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是學(xué)習(xí)機(jī)器人結(jié)構(gòu)原理、裝配、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試、故障排查及維護(hù)教學(xué)一體的綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。本體可以拆裝到螺釘級(jí)，并提供拆裝散件的實(shí)物圖。
配置詳細(xì)的“工業(yè)機(jī)器人本體拆裝手冊(cè)”和全流程視頻教程，詳細(xì)介紹各部分的機(jī)械安裝、拆解過(guò)程，以及注意事項(xiàng) 。
2、機(jī)器人電控認(rèn)知及拆裝
學(xué)員可以非常直觀的觀察和學(xué)習(xí)機(jī)器人電控系統(tǒng)的硬件和軟件部分。在每一塊課程內(nèi)容中，均將理論與實(shí)際操作同時(shí)施教，讓學(xué)員在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)通過(guò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)實(shí)際操作，達(dá)到學(xué)生學(xué)習(xí)整個(gè)工業(yè)機(jī)器人電氣知識(shí)的目的。
配置詳細(xì)的“工業(yè)機(jī)器人電控柜拆裝手冊(cè)”和全流程視頻教程，詳細(xì)介紹各部分功能，電氣原理圖，組裝工藝要求等。
3、機(jī)器人電控系統(tǒng)調(diào)校
完成電控柜組裝后，需要結(jié)合機(jī)器人本體進(jìn)行電控調(diào)試。電控調(diào)試的主要內(nèi)容是機(jī)器人每個(gè)關(guān)節(jié)的交流伺服系統(tǒng)調(diào)校。交流伺服系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的閉環(huán)控制作系統(tǒng)。調(diào)校的結(jié)果直接決定了機(jī)器人運(yùn)行的平滑性。一個(gè)良好的調(diào)校，能使機(jī)器人在不同的運(yùn)動(dòng)速度下，以及不同的動(dòng)作引起的負(fù)載變化，都具有良好的魯棒性。
配置詳細(xì)的“工業(yè)機(jī)器人電控調(diào)校手冊(cè)”，詳細(xì)講解了機(jī)器人每關(guān)節(jié)的交流伺服系統(tǒng)的調(diào)校，以及經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。
4、機(jī)器人精度測(cè)量
重復(fù)定位精度是工業(yè)機(jī)器人最重要的性能指標(biāo)之一。 是指機(jī)器人在重復(fù)一個(gè)動(dòng)作5~10次，每次在同一個(gè)點(diǎn)的位置的偏差。測(cè)試重復(fù)精度的方便很多，比如激光干涉儀。本方案采用工程最常用有效的方法進(jìn)行測(cè)量。
5、機(jī)器人標(biāo)定
雖然機(jī)器人的絕對(duì)精度很高，但如果未進(jìn)行標(biāo)定，那么其軌跡精度一般比較差。機(jī)器人的標(biāo)定操作，是在機(jī)器人上運(yùn)行一段測(cè)試程序，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行多個(gè)不同位置，并從精度測(cè)試儀中讀取相應(yīng)的距離參數(shù)。通過(guò)上位機(jī)的標(biāo)定軟件算法分析，計(jì)算出機(jī)器人的零位誤差或連桿參數(shù)誤差，并對(duì)機(jī)器人的零位與連桿參數(shù)進(jìn)行修正，從而使用提高機(jī)器人的軌跡精度。
具體操作見(jiàn)“機(jī)器人標(biāo)定手冊(cè)”；
6、機(jī)器人精度自動(dòng)測(cè)量
根據(jù)機(jī)器人絕對(duì)精度測(cè)量原理，編寫(xiě)機(jī)器人程序，讓機(jī)器人運(yùn)行指定長(zhǎng)度。在開(kāi)始執(zhí)行前，機(jī)器人讀取數(shù)字位線傳感器的值，記為啟始值。當(dāng)執(zhí)行完成后，機(jī)器人讀取數(shù)字位線傳感器的值作為結(jié)束位置。上位機(jī)計(jì)算這二個(gè)差值，就是實(shí)際執(zhí)行的距離。自動(dòng)計(jì)算出執(zhí)行的誤差。
在不同位置，不同角度，不同運(yùn)行距離，自動(dòng)測(cè)量精度誤差，可以總體評(píng)估一個(gè)機(jī)器人的精度精況。
三、系統(tǒng)軟件
1、本體拆裝與調(diào)試軟件
本體拆裝3D仿真軟件，采用實(shí)際機(jī)器人本體型號(hào)為原型，進(jìn)行高仿真建模，建立完整真實(shí)展現(xiàn)機(jī)器人場(chǎng)景。同時(shí)，擁有高度逼近真實(shí)的表面外觀和細(xì)節(jié)感受，創(chuàng)造出身臨其境般的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)。使用3D虛擬引擎技術(shù)模擬實(shí)際操作環(huán)境，支持學(xué)生在虛擬場(chǎng)景下進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人機(jī)械認(rèn)知、原理認(rèn)知、機(jī)械安裝與調(diào)試、常見(jiàn)故障排查，故障維修等操作。
軟件特點(diǎn)：
1．采用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)，采用實(shí)際的工業(yè)機(jī)器人3D模型，模擬機(jī)器人本體拆卸與裝調(diào)等操作實(shí)訓(xùn)過(guò)程；
2．具備情景化、游戲化實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)，多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目場(chǎng)景，每個(gè)項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程涵蓋實(shí)訓(xùn)示范、演練、測(cè)試模塊；
3．實(shí)訓(xùn)與教學(xué)技能符合工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)要求；
4．能模擬工業(yè)機(jī)器人本體拆卸、機(jī)器人本體裝配。具備拆裝實(shí)訓(xùn)示范、練習(xí)和考核功能；
6．能模擬工業(yè)機(jī)器人整機(jī)調(diào)試內(nèi)容。工業(yè)機(jī)器人裝配完成后，能對(duì)每個(gè)關(guān)節(jié)調(diào)試，了解調(diào)試要點(diǎn)；
7、具有工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)故障排查與維修功能，能模擬大部分故障，提高機(jī)器人維修能力；
8、在練習(xí)，考核模塊中具有對(duì)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中操作實(shí)時(shí)錄制功能，并可隨時(shí)對(duì)操作記錄進(jìn)行查看；
9、使用真實(shí)的拆裝實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，并采用3D實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景內(nèi)360度旋轉(zhuǎn)，可實(shí)時(shí)通過(guò)鼠標(biāo)與場(chǎng)景進(jìn)行交互操作。場(chǎng)景中布置大量機(jī)器人知識(shí)展板，方便自主學(xué)習(xí)。
2、機(jī)器人離線編程軟件
RobotBuilder是一套功能強(qiáng)大的機(jī)器人離線編程仿真軟件。RobotBuilder可從CAD模型獲取工件軌跡，優(yōu)化后自動(dòng)生成機(jī)器人代碼。并可直接倒入目標(biāo)機(jī)器人中運(yùn)行，也支持目標(biāo)機(jī)器人語(yǔ)言直接編程。從模型到執(zhí)行代碼一站式解決。通過(guò)集成的3D仿真功能，建立一個(gè)與實(shí)際環(huán)境相同的虛擬開(kāi)發(fā)環(huán)境，并集成了豐富的工藝應(yīng)用工具包。RobotBuilder是一套解決機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真、離線編程的工具，能夠適應(yīng)各種機(jī)器人。
軟件特點(diǎn)
1、具有離線編程功能，能夠直接生成各種品牌機(jī)器人的代碼。
2、支持多種格式的三維CAD機(jī)器人模型倒入。
3、軌跡生成可基于CAD數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化軌跡生成過(guò)程，提高精度，可利用實(shí)體模型、曲面或曲線直接生成運(yùn)動(dòng)軌跡。
4、包含豐富的工藝應(yīng)用工具包，如打磨、噴涂、焊接等。
5、包含豐富的軌跡調(diào)整優(yōu)化工具包，如碰撞檢查、工業(yè)機(jī)器人可達(dá)性、姿態(tài)奇異點(diǎn)、軸超限、節(jié)拍估算、軌跡自動(dòng)調(diào)整優(yōu)化等功能。
6、提供工業(yè)機(jī)器人虛擬示教器、虛擬示教、自動(dòng)生成仿真運(yùn)動(dòng)視頻。
7、支持外接真實(shí)示教器，通過(guò)實(shí)際示教器，可控制虛擬機(jī)器人，增強(qiáng)體驗(yàn)感。
8、具有機(jī)器人外部軸運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)7、8軸的離線編程功能。
9、支持機(jī)器人的虛實(shí)同步，虛擬機(jī)器人與實(shí)際機(jī)器人同步運(yùn)行。
10、支持多臺(tái)機(jī)器人同時(shí)仿真，支持復(fù)雜應(yīng)用。
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知與基礎(chǔ)操作；
2、工業(yè)機(jī)器人機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；
3、基本運(yùn)動(dòng)指令與簡(jiǎn)單程序；
4、機(jī)器人坐標(biāo)系設(shè)定；
5、典型搬運(yùn)碼垛應(yīng)用實(shí)驗(yàn)-夾取式；
6、典型搬運(yùn)碼垛應(yīng)用實(shí)驗(yàn)-真空吸附式；
7、進(jìn)階指令教學(xué)；
8、應(yīng)用偏移指令的搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)；
10、電氣元件認(rèn)知實(shí)驗(yàn)；
16、基礎(chǔ)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)；
17、視覺(jué)色度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
18、視覺(jué)尺寸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
19、離線編程仿真軟件操作實(shí)驗(yàn)；
20、離線軟件真實(shí)示教器編程操作；
21、機(jī)器人寫(xiě)字操作實(shí)驗(yàn)；
22、機(jī)器人IO擴(kuò)展模塊實(shí)驗(yàn)；
23、機(jī)器人軌跡精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)；
24、機(jī)器人標(biāo)定操作實(shí)驗(yàn)；
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