3C工业机器人实训室建设方案

深圳乐智机器人有限公司

2015年6月

1实训室建设背景 (1)

1.1机器人时代 (1)

1.2国产化趋势 (1)

1.3行业应用分析 (1)

1.4相关人才需求 (2)

2培养目标 (2)

2.1就业岗位 (2)

2.2技能分析 (2)

2.3开设课程 (3)

2.4培养目标 (4)

3实训室整体布局 (4)

4实际手机生产线情况 (5)

4.1生产线分析 (5)

4.2HMI_W8850_A02装配线 (5)

4.3改造后的生产线 (5)

5实训室介绍 (9)

5.1焊接工位(六轴机器人) (10)

5.2贴标工位：(直角坐标机器人) (10)

5.3扫码工位：(Scara机器人) (11)

5.4装盒工位(关节式六轴机器人) (11)

5.5码垛工位(关节式四轴机器人) (12)

6开设课程 (12)

6.1工位1可开设实验课 (12)

6.2工位2可开设实验课 (13)

6.3工位3可开设实验课 (13)

6.4工位4可开设实验课 (13)

6.5工位5可开设实验课 (13)

7设备清单 (14)

8产品介绍 (14)

8.1六轴焊接机器人参数列表 (14)

8.2三坐标轴贴码机械手参数列表 (15)

8.3Scara扫码机器人参数列表 (15)

8.4六轴装盒机器人参数列表 (16)

8.5四轴码垛机器人参数列表 (17)

8.6KeMotion软件 (18)

3C机器人生产线实训室建设方案

1实训室建设背景

1.1机器人时代

机器人产业越来越受到世界各国的高度关注，机器人革命有望成为“第三次工业革命”的一个切入点。在产业政策的激励和市场需求的带动下，近年来中国工业机器人产业实现快速增长。目前，广州、深圳、佛山、东莞、惠州等珠三角地区已初步形成从研发生产到工业应用的工业机器人产业链。

1.2国产化趋势

人力成本逐年上升、恶劣工种替代人工、制造业升级3大原因，促使2015年迎来产业爆发年。目前，中国工业机器人市场正在呈现出爆发式增长趋势，民族工业机器人企业正如雨后春笋般出现。

部分下游行业需定制化服务，而国外机器人品牌在中国的公司没有底层设计能力，国产品牌本土化服务优势显著。政府报告指出着力加快工业智能装备的国产化进程，支持本土智能装备生产企业提升自主创新力，深入开展产学研合作与协同创新。

1.3行业应用分析

2014年全球工业机器人安装量创下新高，达到20.5万台，同比增长

15.2%，工业机器人在下游行业的应用主要集中在汽车、电子电气、橡胶塑料、金属和机械领域。汽车领域应用最广，占工业机器人应用总数的39.0%；其次是电子电气领域，占比20.3%；食品饮料和药品化妆品领域相对较少，占比分别为3.5%和1.1%。其中汽车行业的使用量增长空间较小，3C产品较大。智能仓储、食品、医药、陶瓷卫浴、橡塑等行业目前的应用量占比较小。

近年来，电子产品不断向轻薄化、精细化方向发展，对产品精细程度的要求不断提高，相比传统市场，3C行业机器人趋向轻量级，对传感器在内的细微技术处理、柔性化以及集成化程度等方面，要求更高。

1.4相关人才需求

机器人换人已成为趋势，但目前机器人相关人才严重短缺。按照工信部的发展规划，到2020年，工业机器人装机量将达到100万台，大概需要20万工业机器人应用相关从业人员。可以计算出，从2014年到2020年，平均每年需要培养3万名以上的工业机器人应用人才。

国内很多应届毕业生的能力并不能满足企业在机器人方面的用人需求，而高职院校的特点正好与此需求吻合。开设针对性的实训课程，制定完善的人才培养计划是当下人才培养机构所迫切需求的。

2培养目标

2.1就业岗位

2.2技能分析

2.3开设课程

2.4培养目标

本专业培养德、智、体、美全面发展的，掌握工业机器人的应用技术，具备扎实的电气控制、机械设计、传感器、设备故障检测等基础理论，掌握机器人组装、维护、工作站调试、操作编程、工作站的开发等专门知识和技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

3实训室整体布局

图3-1 生产线整体布局图

4实际手机生产线情况

4.1生产线分析

电子厂内生产线分为手机以及平板装配线，大部分工站为手工装配，少许辅以简单治具，流水线上每个工站处理某一个片段工作，各工站串联起来，形成一个有效的装配生产线。流水线工作、重复性高，单调枯燥，容易造成员工疲劳，积极性不高，影响工作、效率，导入机器人取代人工不失为一个好的方案。

4.2HMI_W8850_A02装配线

手机装配线各工站大致内容可以分为:

1.贴撕各种类型Mylar，离型纸，保护膜，防水Label,泡棉等

2.贴导电布（Golden Finger）

3.焊接电子元器件（马达等）

4.扫描SN码

5.锁螺丝

6.压合（例如手机主板与housing压合，听筒以及前后摄像头的装入等）

4.3改造后的生产线

图4-1撕离型纸

图4-2贴离型纸位置

图4-3导电布的装配

图4-4焊接马达于PCB

图4-5 自动锁螺丝

图4-6锁螺丝的位置

图4-7扫描SN码

图4-8 装摄像头

图4-9装摄像头的位置

图4-10整体效果图

5实训室介绍

以企业实际手机生产线为参考，结合学校自身特点制定了一套生产线。本产品通过实现PCB自动化生产线从焊接到码垛的整个过程，展现了目前各主流机器人在3C自动化生产线上的典型应用，同时用户可通过在各个机器人上进行编程，更深入的理解各类机器人的机械结构，运行原理以及适用场合。本生产线从功能上可分为焊接、贴标、扫码、装盒和码垛共五个工位。各工位的主要功能，大致构成如下：

图5-1 整体布局图

5.1焊接工位(六轴机器人)

图5-2 焊接工位机器人

功能描述：将PCB各个元器件焊接到PCB板上

构成：六轴机器人、焊机、三坐标轴机械手（或Scara机器人），非标自动化辅助设备。

5.2贴标工位：(直角坐标机器人)

图5-3 贴标工位机器人

功能描述：将条形码（或二维码）贴到PCB板上

构成：三坐标轴机械手，贴标机，非标自动化辅助设备5.3扫码工位：(Scara机器人)

图5-4 扫码工位机器人

功能描述：读取PCB上的条形码（或二维码）

构成：Scara机器人，扫码仪，非标自动化辅助设备5.4装盒工位(关节式六轴机器人)

图5-5 装盒工位机器人功能描述：将PCB装到盒子里，并将盒子封上

构成：六轴机器人，打包机，非标自动化辅助设备

5.5码垛工位(关节式四轴机器人)

图5-6 码垛工位机器人功能描述：将装满PCB的盒子按预先设定的方式码垛构成：四轴机器人，非标自动化辅助设备

6开设课程

6.1工位1可开设实验课

1、六轴机器人系统安装、调试与维护

2. 六轴机器人的机械结构、运动方式

3. 六轴机器人离线编程与仿真

4. 机器人焊接基础

5. 六轴机器人与三坐标轴机械手的配合使用

6．六轴机器人与焊机的配合应用

7.焊接机器人工作站系统应用

8.工控组态与现场总线技术

9.工业机器人工作站系统集成

6.2工位2可开设实验课

1.三轴机器人系统安装、调试与维护

2. 三轴机器人的机械结构、运动方式

3. 三轴机器人离线编程与仿真

4. 贴标机器人工作站系统应用

5. 工控组态与现场总线技术

6.工业机器人工作站系统集成

6.3工位3可开设实验课

1. Scara机器人系统安装、调试与维护

2. Scara机器人的机械结构、运动方式

3. Scara机器人离线编程与仿真

4. 扫码机器人工作站系统应用

5. 工控组态与现场总线技术

6.工业机器人工作站系统集成

6.4工位4可开设实验课

1、六轴机器人系统安装、调试与维护

2. 六轴机器人的机械结构、运动方式

3. 六轴机器人离线编程与仿真

4.焊接机器人工作站系统应用

5.工控组态与现场总线技术

6.工业机器人工作站系统集成

6.5工位5可开设实验课

1、四轴机器人系统安装、调试与维护

2. 四轴机器人的机械结构、运动方式

3. 四轴机器人离线编程与仿真

4.码垛机器人工作站系统应用

5.工控组态与现场总线技术

6.工业机器人工作站系统集成

7设备清单

8产品介绍

8.1六轴焊接机器人参数列表

8.2三坐标轴贴码机械手参数列表

8.3Scara扫码机器人参数列表

8.4六轴装盒机器人参数列表

8.5四轴码垛机器人参数列表