工业机器人实训基地建设方案

XXXXXXXXXXXX

工

业

机

器

人

应用实训室建设方案

建设时间：2015年X月XX日

1

一、设备清单

名称型号单位数量单价

（万元）

总价

（万元）备注

6自由度

工业机器人HSR-JR6

12

台 6 18.8 112.8 工业机器人基础实验室

由六轴关节机器人（HSR-JR612）；离线编

程软件组成

工业机器人

离线编程软件

节点40 1.2 48

工业机器人

机械系统拆装工作站HSR-JXC

Z

套 2 46 92 工业机器人机器人维护维修实验室

由机械系统拆装工作站（ HSR-JXCZ）和电

气系统拆装工作站组成（ HSR-DQCZ）

工业机器人

电气系统拆装工作站HSR-DQC

Z

套 2 27 54

工业机器人

自动化焊接单元套 2 35 70 机器人自动化加工单元实验室

工业机器人自动化焊接单元；工业机器人自

动化喷涂单元；

工业机器人

自动化喷涂单元

套 2 35 70

工业机器人

专业人才培养体系

套 1 45 45 工业机器人

专业人才培养体系

合计：491.8（万元）

2

二、设备配置参数（参考）

1、6自由度关节机器人（实训场地预算50M2）

序

号设备名称设备组成及参数设备组成及参数

1 6轴关节

机器人

自由度 6 机器人控制柜尺寸：1200mm×700mm×564mm 驱动方式交流伺服驱动器

★额定速度

J1轴 130°／sec

有效负载12Kg J2轴 90°／sec

重复定位精度±0.06mm

J3轴 145°／sec

J4轴 220°／sec

J5轴 160°／sec

J6轴 305°／sec

伺服电机高性能交流伺服电机

减速机RV减速机和谐波减速机

★运动范围

J1轴±160°

★控制器

华中8型高档机器人控制系统，预留IO输

入输出点

J2轴＋145°／－105°

J3轴＋110°／－163°

J4轴±170°

★总线方式NCUC总线通讯J5轴±145°

安装方式地面安装

J6轴±360°

周围运行环境

温度：0°-45°

湿度：20-80%

其他避免与易燃易爆或腐蚀性气体、液体接触、远离电子噪声源（等离子）

3

4

2、工业机器人离线编程软件

产品特点： ★1、可结合主流CAD/CAM 系统，实现CAD/CAM/Robotics 一体化；也可单独使用。

★2、提供两种模式：工具（TOOL ）和零件（PART ）模式 。 ★3、支持外部轴（变位机）运动与优化，包括直线、旋转轴等。

★4、支持三维运动仿真、程序校验与碰撞检查 。 ★5、支持奇异点检查与控制 。

★6、运动范围、速度和加速度限制检查 。 ★

7、

支持主流的机器人，包括华数机器人、ABB 、KUKA 等。

离线编程软件

★机器人离线编程系统是由华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心针对机器人离线编程开发的一款应用软件。通过对编程结果进行三维图形动画仿真，以检验编程的正确性，最后将生成的可用代码传到机器人控制柜，以控制机器人运动，完成加工任务。机器人离线编程系统已被证明是一个有力的工具，增加操作安全性的同时，克服了示教编程占用设备和生产时间的弊端，提高了机器人的利用率。

在机器人离线编程系统设计开发中,结合工业应用的实际需要,使用（UG

）作为三维平台,应用Visual C++作为软件开发环境,采用基于MFC的软件框架,实现了软件的控制层、算法层与视图层的分离,满足离线编程软件的开放式、模块化、可扩展的要求。

产品应用

喷涂、烤漆

零件多轴铣削加工

研磨/抛光

模具淬火

石材雕刻

激光切割和焊接

可以根据软件用户的特殊需求进行开发和改进，实现特殊用途

支持多个平台

可结合主流CAD/CAM系统，实CAD/CAM/Robotics一体化，也可以单独使用。

例如可集成在UG上使用，利用UG的建模、加工功能；也可以开发一个单独的界

面，从外部导入三维模型再进行离线编程。

5

离线编程软件

主要功能支持多种加工模

式

提供两种工作模式：工具（TOOL）模式、零件（PART）模式。工具模式是

指机器人法兰盘末端装夹工具，例如喷涂、加工；零件模式是指机器人法兰盘末

端装夹工件，例如五金打磨，操作者可以根据加工需求自由选择工件模式。

支持三维

仿真与碰撞检查

通过三维仿真可以观察机器人的位置姿态，充分地检查编程结果是否合理，

仿真过程中如果受到干扰，会显示警告提示。根据仿真结果及时进行人工修正，

提高编程效率和代码质量。

★支持多

种机器人

支持主流的机器人，包括华数机器人、ABB、KUKA等；仿真输出对应的机

器人代码，可直接用于生产加工。

支持多种

路径规划方式

对于复杂的模型可以通过UG的CAM模块生成刀位文件，导入离线编程系统

进行模拟仿真生成代码；也可以根据工艺要求规划多个点确定刀具路径，并根据

仿真结果对点的位置姿态进行调整，生成相应的代码。

支持外部

轴（变位机）运

动与优化

包括直线、旋转轴等，例如卫浴喷涂中，机器人与变位机联动。

支持奇异点检查与控制

支持运动范围、速度和加速度限制检查

技术特点

离线编程输出程序可直接被机器人读取

★适用于多种主流机器人，包括华数机器人、ABB、KUKA等

在一个单独的应用程序中进行机器人编程和仿真全过程

精确的三维仿真和机器人超程提示

更容易进行大面积磨削

加工路径的编辑调整方便，并可实时反映在操作界面中

操作界面简洁、加工参数设置简单

6

3、工业机器人机械系统拆装工作站HSR-JXCZ（实训场地预算为28M2）

培养目标：研制学习机器人结构原理、装配、生产Array现场安装、调试、故障排查及维护教学一体的综合实训

平台。（实训场地预算为24M2）

●技术特点：

1)资料完备：配置详细说明书和教材和全流程视频教程

（4个45分钟的视屏），详细介绍各部分的机械拆装、

调试过程。

2)可以开展的实训实验项目：

● 工业机器人拆卸及装配工艺等知识

● 工业机器人关键零部件及基本结构形式

● 工业机器人装配精度测试和调整

7

主要技术参数与清单:

1

机器人本体

HSR-JR608有效负载：8kg

功能：拆装学习重复定位精度：±0.04mm

工作半径：1300mm

★运动范围：★额定速度:

JI轴：±160o J1轴：2.22rad/s

J2轴：+145o~-105o J2轴：1.66rad/s

J3轴：+110o-- -163o J3轴：2.53rad/s

J4轴：±180o

J4轴：3.84rad/s

J5轴：±145o J5轴：2.79rad/s

J6轴：±360o J6轴：5.32rad/s

★控制器：8型高档机器人系统,支持9轴联动

★总线方式：NCUC总线通讯

减速机：RV减速机和谐波减速机

伺服电机：高性能交流伺服电机

高扩展性：根据生产实际需要可以增加多个外部轴，且一个

机器人可以控制多台机器人的运动.

2 电控柜

（带安全保护）尺寸：1200mm×700mm×564mm

功能：控制运动、保证

安全

8

3 装配桌A 材质：欧标铝材+冷轧板（表面防静电胶皮3mm、深绿）

功能：

装配机器人1、2轴尺寸：1200*600*700mm 零件箱：8个

工装夹具：

数量：2个材质：Q235

装配夹具1尺寸：440*440*238mm

装配夹具1重量：大于等于50kg

装配夹具2尺寸：460*300*240mm

装配夹具2重量：大于等于20kg

灯具：电源DC24V

4 装配桌B 材质：欧标铝材+冷轧板（表面防静电胶皮3mm、深绿）

功能：

装配机器人3、4、5、

6轴

尺寸：1200*600*700mm

零件箱：15个灯具：电源DC24V

工装夹具：

数量：2个材质：Q235

夹具1尺寸：170*170*72mm 夹具1重量：3kg

夹具2尺寸：280*280*105mm 夹具2重量：7.5kg

5 悬臂吊高度：2.2m

功能：

吊装拆装部件横杆长度：1.6m

横杆材质：12工字钢活动半径：0-120°

负载：250kg 电源：220AC

上下工作范围：0-1200mm 前后工作范围：0-800mm

6 安装底架含格栅、悬臂吊安装底板、机器人本体安装底板、安装支架

功能：

支撑安装支架：数量：4块

材质：Q235 尺寸：1500*1500mm

格栅：

数量：14个材质：Q235 尺寸：640mm*640mm

悬臂吊安装底板：

9

数量：1个材质：Q235 尺寸：640*640*30mm 机器人本体安装底板：

数量：1个材质：Q235 尺寸：640*640*30mm

7 测试线缆编码器线缆：10m 电源线：10m 功能：测试部件

8 拆装工具塑料工具箱:1个

功能：

安装机器人锘钒钢特长球头内六角扳手：3(M4)/1个

锘钒钢特长球头内六角扳手：4(M5) /1个

锘钒钢特长球头内六角扳手：5(M8) /1个

锘钒钢特长球头内六角扳手：6(M8) /1个

锘钒钢特长球头内六角扳手：8(M10) /1个

锘钒钢特长球头内六角扳手：10(M12) /1个

发黑内六角扳手：12(M14) /1个

7件加长球头内六角扳手组套: 1个

高性能强光充电式手电筒：1个

黄油枪：1个黄油枪用尖油嘴：1个

德式轴用直口卡簧钳：外卡，直径35mm

活动扳手：1个橡胶榔头：1个

调运带：500kg 卸扣：1个

医用听诊器：1个

扭力扳手：10-50(N.m) /1个

扭力扳手：60-300(N.m) /1个

长六角旋具套筒：12(M14) /1个

长六角旋具套筒：6(M8) /1个

长六角旋具套筒：8(M10) /1个

长六角旋具套筒：4(M5) /1个

长六角旋具套筒：3(M4) /1个

长六角旋具套筒：10(M12) /1个

长六角旋具套筒：5(M6) /1个

T系列双头螺丝批：/1个

10

9 护栏参数高度：1m 长度：1.5米功能：

安全保护

材质：国标铝型材数量：8块

10 台式电脑

详细参数CPU型号:Intel 酷睿i5 4230 CPU主频:1.7GHz

功能：

观看拆装过程功耗15W

内存容量:4GB（4GB×1）内存类型:DDR3

硬盘容量:1T

屏幕尺寸:14英寸(显示比例：16:9)

显卡芯片：AMD Radeon R9 M275（高性能级独立显卡）

显存容量2GB 摄像头：720p HD摄像头

读卡器多合1读卡器键盘描述联想高触感巧克力键盘

笔记本重量：2.2Kg 长度：350mm

宽度：249mm 厚度：23.8mm

11 机器人拆装备件J1轴减速机，J1轴传动轴，J1轴伺服电机，

功能：

拆装组装备件J2 轴减速机，J2轴传动轴，J2轴伺服电机，

J3 轴减速机，J3轴传动轴，J3轴伺服电机，

本体线缆，航插体，底座盖板，转座盖板，J3轴垫板，大

臂侧板，J2轴垫板，电机座后盖，电机座侧盖，5轴电机板，

4轴电机组合，4轴大带轮，4轴轴承，

4轴减速机，4轴减速机外套，5轴电机组合，手腕连接体，

5轴支撑轴，轴承，

5轴减速机组合，6轴电机组合。

12 精度检测测试装备300mm×3000mm×630mm

功能：

检测定位精度：0.04

表面粗糙度：0.25

平面度：< 0.02/300

哪几种工装（8和12尽量和在一起）

11

4、工业机器人电气系统拆装工作站HSR-DQCZ（实训场地预算为16M2）

主要技术参数：

★驱动方式：伺服电机

控制系统：数控装置

★运动范围：★额定速度：

JI轴：±160oJ1轴：2.22rad/s

J2轴：+145o~-105oJ2轴：1.66rad/s

J3轴：+110o-- -163oJ3轴：2.53rad/s

J4轴：±180oJ4轴：3.84rad/s

J5轴：±145oJ5轴：2.79rad/s

J6轴：±360oJ6轴：5.32rad/s

伺服电机：

J1轴：J2轴：J3轴：

功率：750W 功率：1.8KW 功率：750W

扭矩：3Nm 扭矩：7.5 Nm 扭矩：3Nm

额定电流：3.8A 额定电流：9.3A 额定电流：3.8A

额定转速3000r/min 额定转3000r/min 额定转速：3000r/min

J4轴：J5轴：J6轴：

功率：200W 功率：200W 功率：100W

扭矩：0.64 Nm 扭矩：0.64 Nm 扭矩：0.318 Nm

额定电流：1.7A 额定电流：1.7A 额定电流：1.7A

额定转速3000r/min 额定转3000r/min 额定转速3000r/min

★控制器：8型高档机器人系统，支持9轴联动

★总线方式：NCUC总线通讯

伺服电机：高性能交流伺服电机

12

IPC控制器★HPC-100/V2，六轴，采用NCUC总线通信

电源：DC24V；

NCUC总线接口:4个外部 USB1.1接口:1个；RS232：1个；VGA：1个；

内部使用的 USB2.0接口:2个，LAN：1个

I/0模块★NPN型，16输入16输出

★NPN型：32输入

★PNP型：16输入

★NPN型：32输入

★模拟量：4AD/4DA

9槽底板子模块:1个；

NCUC 协议通讯子模块:1个；

模拟量输入/输出子模块:1个；

NPN 型开关量输入子模块:1个；PNP 型开关量输入子模块:1个，NPN 型开关量输出子模块:2个

伺服控制器

★采用NCUC总线通信

输入电源：三相 AC220V 电源，-15%～+10%，50/60Hz 控制方式：位置控制、速度控制、JOG控制、内部速度控制速度波动率：＜±0.1(负载0%～100%);＜±0.02(电源-15%～

+10%) (数值对应于额定速度)

调速比1:10000

输入方式绝对位置方式（驱动单元接收系统位置指令）

位置控制电子齿轮1≤α/β≤32767

输入方式速度控制方式（驱动单元接收系统速度指令）

13

伺服控制器加减速功能

参数设置1～32000ms (0~1000r/min，

1000~0r/min)

复合增量式

编码器

光电编码器线数：1024 线、2000 线、 2500 线、

6000 线

绝对式编码

器

ENDAT2.1/2.2 协议编码器、BISS 协议编码器

HiperFACE 协议编码器 TAMAGAWA 协议编码器监视功能

转速、当前位置、位置偏差、电机转矩、电机电

流、指令脉冲频率、运行状态等

保护功能

超速、主电源过压（由泵升制动引起）、欠压、

过流、过载、编码器异常、控制电源欠压、制动

故障、通讯故障、位置超差等操作：6 个 LED 数

码管、5 个按键

适用负载惯

量

小于电机惯量的5倍

示教器★HSR-07 19寸

变压器AC380/220V 2KVA

拆装工具

塑料工具箱:1个；

锘钒钢特长球头内六角扳手：3(M4)/1个、4(M5) /1个、5(M8) /1个、6(M8) /1个、8(M10) /1个、10(M12) /1个；

高性能强光充电式手电筒：1个；

T系列双头螺丝批：1个；剥线钳：6”/1个；

一字螺丝刀：M2/1个；一字螺丝刀：M3/1个；

十字螺丝刀：#1*150/1个；十字螺丝刀：#2*150/1个；

14

压线钳：7.5”/1个15

5、工业机器人自动化焊接单元（实训场地预算为20M2）

设备名称设备组成及参数设备组成及参数

工业机器人自动化焊接单元

6

轴

关

节

机

器

人

自由度 6

★额定速度

JI轴：±160o驱动方式交流伺服驱动器J2轴：+80o-~-165o

有效负载12Kg J3轴：+140o-- -80o重复定位精度±0.06mm

J4轴：±180o

J5轴：±120o伺服电机高性能交流伺服电机

J6轴：±360o

★运动范围

J1轴：2.58rad/s 减速机RV减速机和谐波减速机J2轴：2.58rad/s

★控制器

华中8型高档机器人控制系统，预

留IO输入输出点

J3轴：2.58rad/s ★总线方式NCUC总线通讯J4轴：6.28rad/s

安装方式地面安装J5轴：3.92rad/s 机器人控制柜尺寸:1200mm×700mm×564mm J6轴：6.28rad/s

周围运行环境

温度0°-45°

湿度20-80%

其他

避免与易燃易爆或腐蚀性气体、液体接触、远离电子

噪声源（等离子）

机

器

人

专

用

送

丝

机

双驱动

电机电压24V

送丝速度 2.0-20m/min

丝径规格Φ0.8-Φ1.2mm

适用槽型V、U、滚花

16

工业机器人自动化焊接单元机

器

人

专

用

逆

变

式

脉

冲

气

体

保

护

焊

机

型号NBM－500R

输入电源3×380V,50HZ 额定输入容量23KVA

焊接电流调节

范围

50－500A 焊接电压调节

范围

15－39V 焊丝直径φ0.8mm —φ1.6mm

送丝速度 1.5-20M/min 额定负载持续

率

1 外形尺寸610mm×300mm×560mm 重量45kg

17

6、工业机器人自动化喷涂单元（实训场地预算为20M2）

设备名称设备组成及参数设备组成及参数

工业机器人自动化喷涂

单元6轴关节机

器人

自由度 6

★额定速度

J1轴130°／sec

J2轴 95°／sec

J 3轴 145°／sec

J 4轴 220°／sec

J 5轴 160°／sec

J 6轴 305°／sec 驱动方式交流伺服驱动器

有效负载12Kg

重复定位精度±0.06mm

伺服电机高性能交流伺服电机

★运动范围

J1轴±170°

J2轴＋145°／－105°

J3轴＋110°／－163°

J 4轴±180°

J 5轴±145°

J 6轴±360°减速机RV减速机和谐波减速机

★控制器

华中8型高档机器人控制系

统，预留IO输入输出点

★总线方式NCUC总线通讯

安装方式地面安装

机器人控制柜

尺寸：

1200mm×700mm×564mm

周围运行环境

温度：0°-45°

湿度：20-80%

其他避免与易燃易爆或腐蚀性气体、液体接触、远离电子噪声源（等离子）一套中间回转臂，一工位回转台，二工位回转台，一套工作间，一套喷涂装置，一套电气控制系统

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7、武汉华中数控股份有限公司工业机器人专业人才培养体系

人才层次技能要求

初级人才工业机器人操作、编程、日常维护，编程定位示教编程；

中级人才工业机器人离线编程；

机械与电气控制的装配、调试；工业机器人的检测与维修。

高级人才工业机器人应用设计开发与集成。武汉华中数控股份有限公司

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工业机器人专业人才培养体系 针对职业院校设计的工业机器人专业建设知识体系

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