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【科普】机器人系列产品详解

作者:法拉第-MRO供应链 浏览:60 发表时间:2020-12-18 16:17:00

SKARB-25型 六自由度机器人工作站

一、设备外观图

             
二、设备简述
工作站将六自由度机器人,结合空间轨迹工艺、焊接工艺、分拣工艺、码垛工艺、搬运工艺,实现一机多用,在一个平台上可以进行多个工艺的实训,工作站适用于工业机器人操作与运维技术等课程。移动工作站由四轴协作机械臂和AGV组成,通过中控单元实现6+1互联互通。
工作站由ABB IRB1410工业机器人、控制器及机器人示教盒、机器人手爪工装、电气控制单元、机器人工作台、U字型实训台、气动系统、电脑桌等组成。通过机器人手爪可以实现机器人的绘图、打磨抛光、搬运、涂装、码垛等工业机器人常用功能,是工业机器人编程应用与维护的理想实训平台。适合高等院校、职业院校、技工学校等机器人工程、工业机器人技术、机电技术应用(工业机器人方向)、工业机器人技术应用、工业机器人应用与维护等相关专业的《机器人与控制技术》、《运动控制》、《自动化技术》等课程实训教学。
三、设备主要参数
1.工作电源:三相四线AC380V±10%  50Hz;
2.工作环境:温度-5ºC~+40ºC;湿度 85%(25ºC);海拔<4000m;
3.气源压力:0.4~0.6MPa;
4.装置容量:≤2.0KVA;
5.外形尺寸:1600mm*1200mm* 1300mm;
6.安全保护:具有接地、漏电压、漏电流保护,安全指标符合***标准。
四、设备组成及功能
工作站主要由工业机器人、工装工作站、搬运工作站、码垛工作站、打磨抛光工作站、
轨迹绘制工作站、电气控制柜、机器人底座、空气压缩机、电脑桌等组成。
(一)IRB1410六自由度工业机器人
  1. 机器人本体

机器人负载5KG,附加载荷18KG,工作半径1440mm,6轴,工作范围轴轴1+170°~-170° 速度120°/s轴2+70°~-70°速度120°/s轴3+70°~-65速度120°/s轴4+150°~-150° 速度280°/s轴5+115°~-115°速度280°/s轴6+300°~-300°速度280°/s;TCP***速度2.1m/s,重复定位精度0.05mm((ISO试验平均值);集成12路信号源,气源压力8bar,配机座落地安装,本体重量225KG。
2.固定控制单元
IRC5C是ABB第五代机器人控制器,可控制6轴+外部扩展轴,内置16路数字输出;16路数字输入,配有DeviceNet、PROFINET、PROFIBUS DP、Etherent/IP通讯接口;采用RAPID工业机器人编程语言;配套安全停止、紧急停止,2通道安全回路检测,3位启动装置组件;电源电压单相220/230V,频率50Hz-60Hz;工作环境温度范围0℃~ +45℃;工作环境相对湿度***95%(无凝露)。
3.示教器
采用图形化彩色触摸屏,6.5寸TFT LCD触摸屏,65536色、配备有操纵杆,1个急停按钮,10个薄膜按键,功能可自定义,可控制多个轴运动;带时间标记登录,支持远程服务,能够进行热插拔,运行时可插拔;支持和机器人本体配套,示教盒控制电路的主要功能是对操作键进行扫描并将按键信息送至控制器,同时将控制器产生的各种信息在显示屏上进行显示。
(二)自动控制单元
自动控制单元采用模块化设计,包含电源、主控制器、外围电器等;
采用西门子安全型PLC产品S7-1200 CPU1214C DC/DC/DC,125 KB 工作存储器;24VDC电源,DI4 x 24VDC 漏型/源型,可用于安全应用,支持 PROFIsafe,集中式和分布式 F-I/O,5 级防护机制;板载 DQ10 x 24VDC 和 AI2;板载 6 个高速计数器和 4 路脉冲输出;信号板扩展板载 I/O;多达 3 个用于串行通信的通信模块;多达 8 个用于 I/O 扩展的信号模块;0.08 ms/1000 条指令;通过 PROFINET 接口进行编程、HMI 和 PLC 间数据通信;
(三)人机界面HMI
采用西门子TP系列产品KTP900 BasicPN触摸屏,供电电压DC19.2~28.8V,分辨率800×480,64K色,集成以太网口、USB接口,能够使学员了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与PLC之间的通信知识,并掌握复位、置位、交替等功能键、图形(曲线)显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。
(四)供料传输单元
铝型材支撑结构,包含自动上料装置,采用气缸驱动,缸径6mm,行程40mm,带磁性开关,金属传感器区分金属和非金属;传送带有效运载长度600mm,运行负载500g,光电传感器物料有无检测,视觉检测判别物料的颜色。
(五)基础实训单元
3D轨迹图板:提供圆形、三角形、六边形、复杂轮廓和样条曲线等教学轨迹;提供工具TCP参数标定用尖锥,材质不锈钢。主要由轨迹模拟板、绘图纸、支架、工装等组成。机器人根据轨迹模拟板上的图像进行轨迹运动,模拟涂胶、焊接等功能。
(六)打磨抛光单元
铝型材支撑结构,由抛光机构、打磨抛光工装等组成;被抛光工件采用不锈钢。实现机器人通过与之配套的手爪在该单元的模拟打磨抛光。
(七)搬运码垛单元
铝型材支撑结构,码垛平台采用铝合金材质,提供2种结构形式,表面阳极氧化喷细沙处理,可作为装配平台,也可以作为码垛实训平台,亦可用做原材料堆放平台,根据实训的需要用于不同的功能。
(八)快换手爪单元
气动元件驱动,重复精度±0.01mm,可实现快速更换夹持工具;提供多种可夹持工具,实现物料夹取、内控扩张抓取、吸盘吸取、焊接轨迹等功能;快换手爪单元由型材支架、铝合金放置台组装而成,工装主要由气爪、气动接头、涂胶工具、机械结构件等组成,工装母体直接安装在机器人上,通过自由切换工装可完成多种抓取动作。
(九)供气系统
供气系统主要由静音空气压缩机、调压过滤阀、手滑阀、电磁阀、气动附件组成。
(十)基础台架
基础台架尺寸1600mm*1200mm*800mm(L*W*H),铝型材质,分上下两层,上层台面具有T型槽方便安装,下层用于放置机器人控制器,台架装有散热风扇,四个腿脚带4个活动脚轮,工作台可自由移动并能锁紧。台架成U字形围在机器人周围。
(十一)安全防护栏
设备四面设有安全防护栏,进口处配备光幕;安全防护栏采用模块化设计,无需焊接,可任意拼装组合;网状形式,高度1.5米。
(十二)工业机器人仿真软件
提供ABB工业机器人原厂配套仿真软件,与真实的示教器一样的操作和功能演示,在软件里模拟出使用环境,进行编程并可直接下载使用。
软件可在办公室内完成机器人编程,无需中断生产。机器人程序可提前准备就绪,提高整体生产效率。
借助RobotStudio提供的各种工具,可在不影响生产的前提下执行培训、编程和优化等任务,提升机器人系统的盈利能力,并让使用者获得多种利益:如风险降低、投产更迅速、换线更快捷、生产效率提高等。
RobotStudio以ABB VirtualController为基础,与机器人在实际生产中运行的软件完全一致。因此,通过RobotStudio可执行十分逼真的模拟,所用均为车间中实际使用的真实机器人程序和配置文件。
RobotStudio具有以下特点:
CAD导入:RobotStudio可方便地导入各种主流CAD格式的数据,包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等。机器人程序员可依据这些精确的数据编制精度更高的机器人程序,从而提高产品质量。
AutoPath™:RobotStudio中最能节省时间的功能之一。该功能通过使用待加工零件的CAD模型,仅在数分钟之内便可自动生成跟踪加工曲线所需要的机器人位置(路径),而这
项任务以往通常需要数小时甚至数天。
程序编辑器:程序编辑器(ProgramMaker)可生成机器人程序,使用户能够在Windows环境中离线开发或维护机器人程序,可显著缩短编程时间、改进程序结构。
路径优化:如果程序包含接近奇异点的机器人动作,RobotStudio可自动检测出来并发出报警,从而防止机器人在实际运行中发生这种现象。仿真监视器是一种用于机器人运动优化的可视工具,红色线条显示可改进之处,以使机器人按照最有效方式运行。可以对TCP速度、加速度、奇异点或轴线等进行优化,缩短周期时间。
Autoreach™:可自动进行可到达性分析,使用十分方便,用户可通过该功能任意移动机器人或工件,直到所有位置均可到达,在数分钟之内便可完成工作单元平面布置验证和优化。
虚拟示教台:是实际示教台的图形显示,其核心技术是VirtualRobot。从本质上讲,所有可以在实际示教台上进行的工作都可以在虚拟示教台(QuickTeach™)上完成,因而是一种非常出色的教学和培训工具。事件表:一种用于验证程序的结构与逻辑的理想工具。程序执行期间,可通过该工具直接观察工作单元的I/O状态。可将I/O连接到仿真事件,实现工位内机器人及所有设备的仿真。该功能是一种十分理想的调试工具。
碰撞检测:碰撞检测功能可避免设备碰撞造成的严重损失。选定检测对象后,RobotStudio可自动监测并显示程序执行时这些对象是否会发生碰撞。
Visual Basic for Applications (VBA):可采用VBA改进和扩充RobotStudio功能,根据用户具体需要开发功能强大的外接插件、宏,或定制用户界面。
PowerPac's:ABB协同合作伙伴采用VBA进行了一系列基于RobotStudio的应用开发,
使RobotStudio能够更好地适用于弧焊、弯板机管理、点焊、CalibWare(***精度)、叶片研磨以及BendWizard(弯板机管理)等应用。
直接上传和下载:整个机器人程序无需任何转换便可直接下载到实际机器人系统,该功能得益于ABB独有的VirtualRobot技术。
(十三)配套工具
提供配套工具箱,工具包括十字、一字长柄螺丝刀各1把;活络扳手200 1把;6”尖嘴钳、6”钢丝钳各1把;钟表批6支;3M卷尺1把;羊角锤1把;磁性接杆1把,含套筒9只;旋具1把,
含头子和接头12只;内六角扳手1套。
(十四)配套资料
提供配套的实训指导书、技术手册、软件光盘、设备清单等。
(十五)赠送软件
  1. 可编程控制器AR实时仿真软件



软件采用C++语言开发,基于AI深度开发,运行环境支持android5.0以上版本;
能够通过扫描二维码、图片作为AR入口;通过双指基于两点中心的缩放控制,实现场
景模型的放大、缩小、旋转、移动;
提供包含电梯控制模块、扶梯模块、水泵排水模块、刀库捷径模块等PLC实训模块。内置AI智能语音助手,点击模型相应位置,自动语音讲解其功能。
通用功能:
1)模块介绍:360度自由展示,含组硬件组成和主要功能解说。硬件组成每个模块均不一样,点击模块功能区域,自动识别手势并讲解;
2)实训目的:提供实训目的,通过实训目的的解读,有目标的进行学习和练习;
3)实训原理;提供动作流程图,通过流程图的熟悉,有目的的编写控制程序;
4)实训流程:提供I/O接线表,自动生成PLC主机模型,依次点击实训对象和主机模型接线端子,完成I/O接线,接线错误会有提示;线缆仿真实际导线;
5)模型离线仿真:模型采用LED指示灯、按钮开关、接线端子、喷绘图形的形式进行展现,点击离线仿真,拨动按钮开关,通过LED指示灯的闪亮模拟相应的动作流程;
6)模型在线仿真:点击在线仿真,在网络区输入PLC的IP地址和端口号,连接成功后,网络图表变绿,通过PLC在线编程控制模型中的LED指示灯,对应实训原理的流程实时展运行情况;实现PLC编程的虚拟控制训练;
7)离线实景仿真:模型采用三维立体空间形式,通过实景式情景化的场景展现,真实的反应工业/生活中的应用场景;
8)在线实景仿真:实景模式下点击在线仿真,在网络区输入PLC的IP地址和端口号,连接成功后,网络图表变绿,通过PLC在线编程控制实景中的自动化场景按流程运行,实现PLC编程的虚拟场景化控制训练;
2.工业机器人教学3D仿真软件
软件采用C++语言开发,运行环境支持Windows7以上版本,主要由工业机器人概述、工业机器人电气控制、工业机器人机械结构、工业机器人应用案例四个功能模块组成。
(1)工业机器人概述
至少提3个子内容,分别阐述机器人的定义和概念、机器人的分类(4种以上)和主要应用领域(4种以上)。
(2)工业机器人电气控制
提供6个品牌的机器人结构展示(4个国际品牌,2个国内品牌),
(3)工业机器人机械结构
提供6个品牌的机器人结构展示和2种机器人零部件展示,国际知名品牌不少于4种,国内知名品牌不少于2种,每个项目集成3个子项目,包含三维拆卸、三维装配、模拟拆装;每个子项目集成9个子内容,包含项目简介、拆装工具介绍、注意事项、机器人轴1至轴6拆卸三维动画;
(4)工业机器人应用案例
提供不少于10个应用案例,
涵盖打磨、码垛、搬运、抛光、焊接、喷涂等工艺应用。
五、实训项目
(一)实训台认知与操作类实训
1.实训台自动运行(包括实训台基本操作、组成等)
2.实训台组成 
3.实训台设计原理与模块认知 (主要对设计思路方向的训练)
4.机械原理图识图
5.气动回路识图
6.电气原理图识图
7.实训台电缆连接(主要对电气方向的训练)
8.实训台气动元件装配
9.实训模块装配
10.实训台电气装配
(二)机器人系统入门类实训
1.机器人主要技术参数
2.机器人安全系统
3.机器人安全操作规范
4.示教器认知
5.控制器认知
6.机器人本体认知
7.示教器画面与基本操作
8.运动模式调节
9.机器人伺服电机上电
10.坐标系切换
11.机器人运行速度调节
12.机器人单轴运动
13.机器人线性运动
14.机器人编程语言与构架
15.异常及故障处理技术
16.机器人维护与保养
17.机器人程序备份与加载
(三)机器人系统设置类实训
1.工具坐标系标定原理和方法
2.工件/用户坐标系标定原理和方法
3.机器人I/O硬件及组成
4.机器人通信分类与方式
5.机器人I/O配置
6.机器人零点校准
7.机器人常用指令
8.机器人程序建立
9.机器人指令添加与编辑
10.机器人运动轨迹规划
11.机器人程序执行与测试
12.机器人自动运行
13.机器人外部启动
(四)PLC编程及应用
1.PLC认知及选型
2.PLC电气设计与配置
3.PLC编程与实训
4.PLC位置控制电气设计
5.PLC与机器人控制电气系统设计
6.PLC对机器人外部控制系统配置及编程
7.PLC综合应用编程实例
(五)触摸屏组态及应用
1.触摸屏认知与选型
2.触摸屏通讯电缆制作
3.触摸屏组态软件实训
4.触摸屏网络配置与组态
5.PLC与触摸屏通讯实训
(六)案例应用类实训
1.供料传输案例实训
2.模拟绘图轨迹实训
3.模拟打磨案例实训 
4.搬运码垛案例实训
-THE END-
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