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机器人应用技术

发布日期:2015-05-23 16:25:54  浏览次数:     字体大小:放大字体  缩小字体

工业机器人是现代制造技术发展的重要标志之一,实现机器人焊接代替人工操作是焊接人的理想和追求目标,世界各国焊接机器人约占工业机器人30%--50%,在焊接生产中起着越来越重要的作用。本课程的作用是使学生掌握机器人在焊接中应用的基本概念、基本理论和基本方法,使学生了解和掌握材料加工机器人工作站的基本构成、工作原理和方法。使学生具备从事机器人焊接等生产和初步科学研究工作的能力。

课程名称:机器人应用技术     开课实验室:材料成型与控制工程实验室

执笔人:刘 永     审订人:王克鸿   

一、课程的地位与作用

工业机器人是现代制造技术发展的重要标志之一,实现机器人焊接代替人工操作是焊接人的理想和追求目标,世界各国焊接机器人约占工业机器人30%--50%,在焊接生产中起着越来越重要的作用。本课程的作用是使学生掌握机器人在焊接中应用的基本概念、基本理论和基本方法,使学生了解和掌握材料加工机器人工作站的基本构成、工作原理和方法。使学生具备从事机器人焊接等生产和初步科学研究工作的能力。

二、课程的教学目标与基本要求

1. 教学目标

使学生了解和掌握工业机器人的基本理论知识,了解机器人在材料加工中应用的基本理论、基本概念、基本方法和发展现状,掌握机器人工作站的基本配置及选择技巧,以及在实际应用中应注意的问题。通过学习机器人工作站在本行业的应用实例,达到学以致用的目的。通过本课程的学习,要求学生能够熟悉和解决本领域的机器人应用课题。

2. 基本要求

(1) 了解和掌握工业机器人的基本理论知识;

(2) 掌握机器人工作站的基本配置及选择技巧;

(3) 掌握机器人在实际应用中应注意的问题等;

(4) 掌握机器人工作站方案设计的基础知识。

三、主要内容

1 机器人应用现状

1.1 机器人发展概况

2.2 △机器人在材料加工中的应用概述

1.3 机器人在其他领域的应用概述

2 机器人基础理论概述        

2.1 △机器人分类和组成

2.2 △★机器人运动学和动力学

2.3 △★机器人驱动与控制技术

2.4 机器人的运动规划技术

3 机器人应用中应注意的问题

3.1 实现生产过程自动化的意义

3.2 △机器人化的目的和动力

3.3 △自动化改造应考虑的问题

4 机器人工作站的基本配置

4.1 机器人的选择

4.2 △机器人工作站系统的外围设备的种类、选择和设计

4.3 △★胎、夹具的设计与选择

4.4 △机器人操作

4.5 机器人的安全与维护

5 机器人工作站及应用实例

5.1 △简易弧焊机器人工作站及应用实例

5.2 △变位机与弧焊机器人组合的工作站及应用实例

5.3 △★机器人与周边设备的协调运动的工作站及应用实例

5.4 △切割机器人工作站及应用实例

5.5 △浇注机器人工作站及应用实例

5.6 △搬运(码垛)机器人工作站及应用实例

6 复杂机器人工作站及应用实例

6.1 △焊接柔性制造系统

6.2 轿车后桥机器人自动焊接生产线

7 焊接机器人的离线编程技术

7.1 △离线编程与图形仿真技术

7.2 △★离线编程典型系统

7.3 ★焊接机器人规划技术

7.4 焊接机器人的离线编程软件介绍

 

 

 

四、时间分配

课程分段标识

序

号

教  学  内  容

教学环节(学时)

讲

课

习题

实验

上

机

课

外

小

计

 

1

机器人应用现状

2

 

 

 

 

2

2

机器人基础理论概述

10

 

2

 

 

12

3

机器人应用中应注意的问题

2

 

 

 

 

2

4

机器人工作站的基本配置

6

 

4

 

 

10

5

机器人工作站及应用实例

8

 

4

 

 

12

6

复杂机器人工作站及应用实例

4

 

 

 

 

6

7

焊接机器人的离线编程技术

4

 

2

 

 

6

总    计

36

 

12

 

 

48

                                                                                                                                     

五、课程说明

课程英文名称

Robot Application

主要先修课程

计算机文化基础、材料加工测量与控制工程基础

适用专业类别

材料成型与控制工程、材料科学与工程、自动化等各相关专业

主要教材(作者、教材名称、出版社)

1. 林尚扬. 焊接机器人及其应用,北京:机械工业出版社 等

考核方式

考试或论文、实验等综合

课程简介

本课程讲授了工业机器人的基本概念、焊接机器人应用的基本原理、焊接自动化应用存在的问题、弧焊机器人工作站的配置、焊接系统及工装夹具等的选择和设计。

                         

六、实验项目与主要内容

序号

实 验 项 目 名 称

学时

主 要 内 容 及 要 求

实验

类型

1

焊接机器人系统演示实验

2

熟悉机器人系统的基本组成、技术指标等;熟悉日本安川机器人本体的运动机构;熟悉机器人键盘操作;机器人基本操作总体过程;机器人复杂运动演示。

操作性实验

2

机器人编程设计及焊接实验

4

掌握机器人坐标系相关知识。熟悉机器人的示教编程方法。结合特定的焊接任务学习机器人的编程方法。典型工件的焊接编程与试运行实验。

操作性实验

3

机器人工作站配制方案设计

4

结合机器人基础理论、基本配置知识点,参考机器人工作站及应用实例,针对工程技术中的典型产品如汽车四个车门或锅炉马鞍型焊缝等,由学生查阅相关资料,完成机器人工作站配置方案设计,CAD绘制方案设计图纸,并基于现有实验设备条件开展协调编程实验验证。培训机器人工作站配置知识并针对具体任务进行设计,培养学生自主解决工程中实际问题的能力。

设计性实验

4

计算机图形仿真及与机器人通讯

2

机器人与计算机的通讯实验;机器人程序在计算机上的图形仿真;机器人仿真环境的操作及离线编程;

操作性实验

 

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