珠海市華普自動(dòng)化科技有限公司 工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心 建設(shè)方案 一、項(xiàng)目概要 1、背景 珠江三角州已成為全中國(guó)乃至整個(gè)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最快的地區(qū)之一。身處珠三角經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的高職院校，必須珠研究三角經(jīng)濟(jì)形態(tài)、經(jīng)濟(jì)模式、經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)，始終把握長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的方向，才能使辦學(xué)緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐。廣東省在《廣東省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化 十五 計(jì)劃》中，把電器機(jī)械產(chǎn)業(yè)列為全省九大支柱產(chǎn)業(yè)之一，提出：用信息化技術(shù)改造制造業(yè)是傳統(tǒng)制造業(yè)技術(shù)改造和升級(jí)的關(guān)鍵，要實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)和管理等關(guān)鍵技術(shù)的突破。 在這關(guān)鍵的時(shí)候，港珠澳大橋的建設(shè)即將動(dòng)工，《珠三角發(fā)展綱要》出臺(tái)。路通財(cái)通，港珠澳大橋的建設(shè)，政府旨在把珠三角連接得更為緊密，而在這里，珠海將是直接的受益者。在《珠三角發(fā)展綱要》中，珠海被提到戰(zhàn)略地位，要成為珠三角西岸的核心城市，形成珠中江經(jīng)濟(jì)圈，帶動(dòng)周圍城市的發(fā)展。所有這些，都是與珠海直接相關(guān)的政策和政府行為，為珠海的發(fā)展提供了條件和動(dòng)力。政府所給予的重視和政策的傾斜，資源會(huì)更多的集中在這個(gè)焦點(diǎn)，這個(gè)地區(qū)的人們?cè)谛睦砩弦灿幸粋€(gè)明確的目標(biāo)和方向，有熱情和優(yōu)越感的動(dòng)力去更加努力地工作，使這個(gè)地區(qū)的發(fā)展更加迅速。 高職教育作為一種現(xiàn)代教育的形態(tài)，是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。它必須根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)、生產(chǎn)技術(shù)的變化、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速度等不斷調(diào)整優(yōu)化自身的發(fā)展戰(zhàn)略定位。當(dāng)前，面對(duì)著新的一輪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院要與企業(yè)開放開發(fā)趨勢(shì)相融合，通過(guò)建立 工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心 ，加強(qiáng)與企業(yè)的溝通與協(xié)作，努力為學(xué)生在企業(yè)展示自我、施展才干搭建平臺(tái)，增強(qiáng)校企合作、共生共贏的依存度和關(guān)聯(lián)度。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全局,轉(zhuǎn)型發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展、提升發(fā)展，從而順時(shí)應(yīng)變，奮發(fā)有為，成為區(qū)域工業(yè)自動(dòng)化創(chuàng)新體系的發(fā)動(dòng)機(jī)。 2、 工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心 的建設(shè)思路 學(xué)校通過(guò)工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心工學(xué)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施使學(xué)校、學(xué)生、企業(yè)三方受益 學(xué)校可以在減少投資(利用現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)設(shè)施、不用建立大規(guī)模的實(shí)訓(xùn)室和設(shè)備)的前提下提高教學(xué)質(zhì)量、穩(wěn)定生源，從而提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力；學(xué)生通過(guò)在工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心的工程學(xué)習(xí)和工程鍛煉，可以獲得工作經(jīng)驗(yàn)、掌握職業(yè)技能、增加就業(yè)機(jī)會(huì)；企業(yè)可以通過(guò)工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心的技術(shù)創(chuàng)新、獲得專利成果、獲得技術(shù)改造方案，獲得創(chuàng)新的成果、創(chuàng)新的人才、創(chuàng)新的產(chǎn)品，獲得較大經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心除了開展機(jī)電制造技術(shù)、工藝方面的基本技能訓(xùn)練外，還體現(xiàn)在對(duì)具有典型工業(yè)背景的機(jī)電系統(tǒng)直接認(rèn)知和親手運(yùn)行等綜合訓(xùn)練項(xiàng)目上，更蘊(yùn)含于創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目中。訓(xùn)練項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)機(jī)械、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，打破學(xué)科界限，涵蓋現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、控制和管理各方面，最大限度地體現(xiàn)為工業(yè)服務(wù)的新技術(shù)創(chuàng)新的理念。對(duì)于非技術(shù)因素，工程教育的任務(wù)側(cè)重于學(xué)生觀念、意識(shí)和態(tài)度的形成。在這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整、科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展、多元文化交融碰撞的時(shí)代，工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心立足提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，在 融入 上做文章，在 對(duì)接 上下工夫，在 服務(wù) 上創(chuàng)特色。 3、建設(shè)目標(biāo) 工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心立足于具有典型工業(yè)背景的機(jī)械手、機(jī)器人機(jī)電系統(tǒng)及工業(yè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制造,直接認(rèn)知和親手運(yùn)行工業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、專利申請(qǐng),網(wǎng)絡(luò)和市場(chǎng)營(yíng)銷策劃等綜合訓(xùn)練項(xiàng)目,除了機(jī)械制造技術(shù)、工藝方面的基本技能訓(xùn)練外，強(qiáng)調(diào)機(jī)械、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，打破學(xué)科界限，涵蓋現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、控制和管理各方面，最大限度地體現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用。 工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心將成為一個(gè)新型的面向工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程素質(zhì)教育、技能訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生創(chuàng)業(yè)的基地。通過(guò)建立 工業(yè)自動(dòng)化新技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用中心 ，加強(qiáng)與企業(yè)的溝通與協(xié)作，努力為學(xué)生在企業(yè)展示自我、施展才干搭建平臺(tái)，增強(qiáng)校企合作、共生共贏的依存度和關(guān)聯(lián)度。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全局,轉(zhuǎn)型發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展、提升發(fā)展，從而順時(shí)應(yīng)變，奮發(fā)有為，成為區(qū)域工業(yè)自動(dòng)化創(chuàng)新體系的發(fā)動(dòng)機(jī)。 二、項(xiàng)目及技術(shù)創(chuàng)新特點(diǎn) 1、 自動(dòng)噴涂機(jī)械人、機(jī)械手 (1)背景 眾所周知，油漆一般都添加了易揮發(fā)易燃液體，它們的混合，侵入到人體就會(huì)有毒，會(huì)對(duì)人的健康產(chǎn)生危害。隨著企業(yè)現(xiàn)代化、自動(dòng)化水平的提高，在噴漆等高危、污染工作環(huán)境，人工手工作業(yè)，越來(lái)越不能滿足連續(xù)化生產(chǎn)的需要，目前我國(guó)石油和化工企業(yè)正在使用的機(jī)械手有300余臺(tái)。今年以來(lái)，國(guó)內(nèi)多家大型化工企業(yè)紛紛看好機(jī)械手。唐山三友集團(tuán)、青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)、貴州甕福磷肥廠、蘭州石化公司橡膠廠等均已訂購(gòu)機(jī)械手，工業(yè)企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入機(jī)械手時(shí)代。 在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中各類產(chǎn)品的噴涂，如手機(jī)外殼，PDA，MP3，手提電腦，電動(dòng)工具外殼，各類電子產(chǎn)品外殼，玩具等，都有較好的推廣和應(yīng)用前景，另外，還能提高工作效率，減少噴漆時(shí)對(duì)人體的危害，也是穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。市場(chǎng)需求大，該產(chǎn)品容易形成規(guī)模、容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 (2)創(chuàng)新特點(diǎn)由珠海市華普自動(dòng)化科技有限公司組成的研究團(tuán)隊(duì)，用2年時(shí)間，開發(fā)出 學(xué)習(xí)型定位控制的直流電機(jī) ， 學(xué)習(xí)型機(jī)器人、機(jī)械手 技術(shù)， 直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制器 等技術(shù)，這些技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)噴涂機(jī)械人、機(jī)械手上特別適用。 1）編程簡(jiǎn)單、方便、靈活，有效降低機(jī)器人、機(jī)械手動(dòng)作編程的成本。 不需要依賴高級(jí)工程師編程，普通工人稍加學(xué)習(xí)，就可獨(dú)立完成機(jī)器人、機(jī)械手動(dòng)作編程。具體是：用鼠標(biāo)拖動(dòng)圖形編程軟件上的電機(jī)定位滑動(dòng)條，即為編程的過(guò)程，拖動(dòng)電機(jī)定位滑動(dòng)條，讓機(jī)械手，機(jī)器人手臂移動(dòng)到指定的位置，單片機(jī)自動(dòng)生成和記錄電機(jī)位置程序，保存、下載、固化到單片機(jī)芯片中，可脫離計(jì)算機(jī)循環(huán)工作?？梢宰龅剑簷C(jī)械手的噴涂動(dòng)作，能像人手一樣靈活。 2）程序更改方便。 工業(yè)中，常常遇到因產(chǎn)品變化，機(jī)器人、機(jī)械手的動(dòng)作程序也要迅速改變的情況，學(xué)習(xí)型工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手就顯得十分方便。用鼠標(biāo)改動(dòng)圖形編程軟件上的電機(jī)定位滑動(dòng)條的位置，讓機(jī)械手，機(jī)器人手臂移動(dòng)到新的指定的位置，確定后，程序就更改成功了。 3）有效降低工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手的造價(jià)成本。 工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手的步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)特別是大功率的，價(jià)錢特別昂貴，加上編程復(fù)雜，編程的人工成本高，推高了工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手的造價(jià)成本，比較普通的工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手一般都要十幾萬(wàn)，數(shù)十萬(wàn)，有的進(jìn)口產(chǎn)品還要上百萬(wàn)。阻礙工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的普及和發(fā)展。而學(xué)習(xí)型工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手采用的是大功率（帶剎車）直流減速電機(jī)，直流減速電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)力矩大，運(yùn)行平穩(wěn)，電路簡(jiǎn)單，控調(diào)容易，比較耐用等特點(diǎn)。特別是價(jià)格便宜，一個(gè)1千瓦的（帶剎車）直流減速電機(jī)的價(jià)格，不到同功率步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)的十分之一。故有效降低（降低60%以上）工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手的造價(jià)成本。學(xué)習(xí)型工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手動(dòng)作靈活，成本降低，適應(yīng)于工業(yè)噴涂、沖壓、打磨、焊接、焊接和人民生活等各個(gè)方面。 (3)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力分析 經(jīng)調(diào)研確定：產(chǎn)品成本控制3萬(wàn)元左右，銷售價(jià)格6萬(wàn)元左右。根據(jù)充分的市場(chǎng)調(diào)查，我們產(chǎn)品的銷售價(jià)格只是目前市場(chǎng)同類產(chǎn)品價(jià)格的一半，這是因?yàn)椋何覀円殉晒ρ邪l(fā)的核心技術(shù) 學(xué)習(xí)型定位控制的直流電機(jī) （該技術(shù)正在申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利）。學(xué)習(xí)型定位控制的直流電機(jī)與傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)相比，大大的降低了成本（降低70%）， 學(xué)習(xí)型 又降低了機(jī)器人程序編輯的人工成本，使得我們產(chǎn)品的銷售價(jià)格只是目前市場(chǎng)同類產(chǎn)品價(jià)格的一半，富有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。具調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全國(guó)各類工業(yè)有噴涂、沖壓、打磨、拋光、焊接作業(yè)的單位有10萬(wàn)多家，其中手工作業(yè)占60%，假設(shè)其中有1%的單位購(gòu)買我們的產(chǎn)品，每年銷售接近600臺(tái)，每年工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手平均成本3萬(wàn)元，銷售價(jià)6萬(wàn)元，每年可創(chuàng)銷售額3600萬(wàn)元，年可創(chuàng)利潤(rùn)1800萬(wàn)元。 （4）創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)的部分自動(dòng)噴涂設(shè)備和機(jī)構(gòu)半成品 1) 創(chuàng)新描述 拋光作業(yè)是一項(xiàng)非常艱苦的勞動(dòng)，操作者總是處于噪音大，有毒粉塵多的工作環(huán)境中。年輕的工人不愿意干該工種，操作人員幾乎都是技術(shù)熟練的老工人，必然存在老齡化，這給企業(yè)帶來(lái)人手不足的問(wèn)題。市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)圓/柱規(guī)則形狀工件自動(dòng)拋光機(jī)械，報(bào)價(jià)40多萬(wàn)元，但類似水龍頭這樣不規(guī)則形狀工件的自動(dòng)拋光機(jī)械，市場(chǎng)上還沒(méi)有。我們創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)一年多的研究、開發(fā)出不規(guī)則水龍頭自動(dòng)拋光機(jī)械手工作臺(tái)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該技術(shù)的空白，該技術(shù)不僅可以消除手工作業(yè)時(shí)環(huán)境對(duì)人體造成的危害，又能緩解人手不足的矛盾，也是穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。不規(guī)則工件自動(dòng)拋光作業(yè)，將使生產(chǎn)向合理化目標(biāo)邁進(jìn)一步。 由于采用了減速直流力距電機(jī)技術(shù)，降低了造價(jià)成本，特別是采用 學(xué)習(xí)機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，使得拋光工藝提高，設(shè)計(jì)合理，性能可靠。6位不規(guī)則水龍頭自動(dòng)拋光機(jī)械手工作臺(tái)，報(bào)價(jià)抵于10萬(wàn)元。 自行設(shè)計(jì)的減速直流力距電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制器正在申請(qǐng)國(guó)家專利，可形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。不規(guī)則工件自動(dòng)拋光機(jī)械手工作臺(tái)市場(chǎng)需求大，產(chǎn)品容易形成規(guī)模、容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。)市場(chǎng)機(jī)會(huì) 拋光作業(yè)是一項(xiàng)非常艱苦的勞動(dòng)，操作者總是處于噪音大，有毒粉塵多的工作環(huán)境中。年輕的工人不愿意干該工種，操作人員幾乎都是技術(shù)熟練的老工人，必然存在老齡化，這給企業(yè)帶來(lái)人手不足的問(wèn)題。市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)圓/柱規(guī)則形狀工件自動(dòng)拋光機(jī)械，報(bào)價(jià)40多萬(wàn)元，但類似水龍頭這樣不規(guī)則形狀工件的自動(dòng)拋光機(jī)械，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有此產(chǎn)品，市場(chǎng)需求大，市場(chǎng)前景廣闊。 (3)市場(chǎng)特征 對(duì)于不規(guī)則形狀工件的拋光，現(xiàn)在許多五金工廠都是靠工人手工作業(yè)、手工打磨，市場(chǎng)上急需要不規(guī)則工件自動(dòng)拋光機(jī)械。市場(chǎng)容量大。由于采用了減速直流力距電機(jī)技術(shù)，降低了造價(jià)成本，特別是采用 學(xué)習(xí)機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，使得拋光工藝提高，設(shè)計(jì)合理，性能可靠。6位不規(guī)則水龍頭自動(dòng)拋光機(jī)械手工作臺(tái)，報(bào)價(jià)抵于10萬(wàn)元。 （4）系統(tǒng)組成 國(guó)產(chǎn)數(shù)控等分控制器改進(jìn)型一套 6工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)； 拋光機(jī)械手6臺(tái)； 含PLC三套，及控制軟件 電源控制系統(tǒng)（5）系統(tǒng)描述 1）1.5m直徑的元盤，國(guó)產(chǎn)數(shù)控等分控制器，轉(zhuǎn)速及停留時(shí)間可人工設(shè)定； 2）設(shè)計(jì)6個(gè)夾具，方便一位工人夾取工件，裝卸快捷； 3）6個(gè)機(jī)械手固定在元盤周圍，帶拋光輪從四個(gè)不同角度，輪流對(duì)工件進(jìn)行拋光，確保拋光完整、均勻、6個(gè)機(jī)械手動(dòng)范圍均可調(diào)節(jié)，確保最佳； 4）6個(gè)機(jī)械手機(jī)械手過(guò)程控制，自動(dòng)進(jìn)行上拋光蠟 5）6個(gè)機(jī)械手拋光輪可分粗、半精、精拋三種拋光輪，也可用同一種拋光輪，拆卸靈活，打磨區(qū)間由機(jī)械手過(guò)程控制可調(diào)； 6）適用于大批產(chǎn)量的各種圓/柱規(guī)則形狀等小工件的五金制品，衛(wèi)浴器材及其它的金屬器皿的表面打磨/拋光，效率比人工提高，普通工人可以操作。 3、肢體表情動(dòng)作禮儀機(jī)器人的研制 （1）創(chuàng)意描述 她有與真人完全一樣的外形、身高、毛發(fā)、肌膚；有真人一樣的語(yǔ)言、語(yǔ)氣、口形、表情；有真人一樣的五官外貌；和我們一樣，有頭、頸、腰、臂、手等身體主要部分均能如真人一樣擺出多種姿勢(shì)和動(dòng)作，將機(jī)器與人的關(guān)系變?yōu)槿伺c人之間的交流，而且有部分人類的智能和超出人類的智能。開發(fā)研制出擬人智能機(jī)器人，他（她）有與真人完全一樣的外形、身高、毛發(fā)、肌膚；有真人一樣的語(yǔ)言、語(yǔ)氣、口形、表情；有真人一樣的五官外貌。那么他（她）能解決哪些人類社會(huì)和諧難題又有哪些市場(chǎng)需求呢？1）賦予人物像以活力和生命力（主題公園人物像，博物館、紀(jì)念館和展覽館里，現(xiàn)有各種人物雕像；2）為空巢老人制作聊天伴侶，如陪老人聊天他（她）也能傳播 小道消息 ，幽默的讓您捧腹大笑，但那都是為了您的健康在調(diào)整您的心態(tài)。等多種方式帶給人歡樂(lè)和安慰，遇突發(fā)疾病還可迅速通知急救機(jī)構(gòu)及親人。制作喜愛和思念的親人、愛人及朋友，讓您親近和愛撫，勾起您美好而溫馨的回憶；3）全球高端客戶，人與機(jī)器人 聯(lián)姻 的人群； 4）公關(guān)小姐、迎賓小姐、問(wèn)詢小姐、廣告小姐、形象代言小姐、影視真人替身等。公關(guān)小姐類；醫(yī)院導(dǎo)醫(yī)小姐、超市導(dǎo)購(gòu)小姐、銀行導(dǎo)儲(chǔ)小姐、賓館迎賓小姐； 5）居家保安、公共保安、交通警察； 6）擬人智能機(jī)器人老師、超級(jí)翻譯等。 7）服裝模特機(jī)器人 （2） 項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì) 我們已成功研發(fā) 禮儀肢體表情動(dòng)作機(jī)器人 的核心技術(shù) 學(xué)習(xí)型定位控制的直流電機(jī) 技術(shù)，該技術(shù)正在申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。經(jīng)調(diào)研確定：產(chǎn)品成本控制2.5萬(wàn)元左右，銷售價(jià)格5萬(wàn)元左右。根據(jù)充分的市場(chǎng)調(diào)查，我們產(chǎn)品的銷售價(jià)格只是目前市場(chǎng)同類產(chǎn)品價(jià)格的一半，這是因?yàn)椋何覀円殉晒ρ邪l(fā) 禮儀肢體表情動(dòng)作機(jī)器人 的核心技術(shù) 學(xué)習(xí)型定位控制的直流電機(jī) ，學(xué)習(xí)型定位控制的直流電機(jī)與傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)相比，大大的降低了成本， 學(xué)習(xí)型 又降低了機(jī)器人程序編輯的人工成本，使得我們產(chǎn)品的銷售價(jià)格只是目前市場(chǎng)同類產(chǎn)品價(jià)格的一半，富有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 4、五自由度取料教學(xué)機(jī)械手設(shè)計(jì)、開發(fā) 產(chǎn)品概述 我創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)圍繞職業(yè)院校工程教育改革進(jìn)行了廣泛而深入的探索與實(shí)踐，創(chuàng)新型工程教學(xué)平臺(tái)的研制，注重學(xué)生工程能力與綜合素質(zhì)培養(yǎng)創(chuàng)新架構(gòu)、工程訓(xùn)練進(jìn)行了深入研究，提出了系列化的解決方案，作出了大膽而有益的實(shí)踐，推出以下工程教學(xué)產(chǎn)品項(xiàng)目，以彌補(bǔ)急需。 工業(yè)企業(yè)對(duì)電機(jī)類高級(jí)電工、技師、高級(jí)技師的核心專業(yè)技能有六大要求：一是要求學(xué)員熟練掌握控制系統(tǒng)（PLC、變頻器、觸摸屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控與仿真軟件）與直流電機(jī)的配合與連接；二是要求熟練掌握控制系統(tǒng)與步進(jìn)電機(jī)的配合與連接；三是要求熟練掌握控制系統(tǒng)與伺服電機(jī)的配合與連接；四是要求熟練掌握控制系統(tǒng)與氣動(dòng)元件的配合與連接；五是要求熟練掌握控制系統(tǒng)與常用傳感器和機(jī)械結(jié)構(gòu)的配合與連接。以上的核心專業(yè)技能如果學(xué)習(xí)掌握好，再加上良好的思想作風(fēng)和品德，必定成為受工業(yè)企業(yè)歡迎的高技能人才。 五自由度取料教學(xué)機(jī)械手是機(jī)電一體化教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，主要用于大中專院校機(jī)、電、自動(dòng)化、電子、測(cè)控等專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)機(jī)構(gòu)原理及控制原理，應(yīng)用PLC、單片機(jī)等實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)機(jī)械手各電氣部分和機(jī)械機(jī)構(gòu)的控制，學(xué)習(xí)掌握直流減速電機(jī)、行程開關(guān)、電磁閥等與控制驅(qū)動(dòng)部件的使用，了解夾取機(jī)構(gòu)、齒輪傳送機(jī)構(gòu)等的基本原理與應(yīng)用。五自由度取料教學(xué)機(jī)械手涉及知識(shí)面較廣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力具有非常好的教學(xué)效果，是工科院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的良好平臺(tái)。 為滿足不同用戶的需要，在機(jī)械設(shè)計(jì)上采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有多種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)，控制電路應(yīng)用獨(dú)立化、模塊化設(shè)計(jì)理念，完成機(jī)械手本體與控制器分離，用戶可以根據(jù)自身要求選擇配置不同品牌和性能的PLC、單片機(jī)控制器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板產(chǎn)品，方便學(xué)生創(chuàng)新開發(fā)，為客戶的二次開發(fā)提供良好平臺(tái)。 （2）結(jié)構(gòu)概述 五自由度取料教學(xué)機(jī)械手主要包括機(jī)械手本體、控制器和運(yùn)料車三個(gè)部分。機(jī)械手本體包括轉(zhuǎn)動(dòng)基座底盤、臂機(jī)構(gòu)、肘機(jī)構(gòu)、夾鉗機(jī)構(gòu)等4個(gè)動(dòng)作轉(zhuǎn)軸，另外，有一個(gè)程序控制的放料臺(tái)（運(yùn)料小車），控制器包括主控制CPU、電源模塊、急停開關(guān)、信號(hào)變換電路及驅(qū)動(dòng)電路等。整個(gè)裝置由行程開關(guān)準(zhǔn)確定位，手臂的終端還有可靈活張合的機(jī)械夾鉗可完成對(duì)物體進(jìn)行拾放，并形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)，結(jié)合復(fù)雜程序，可以模仿工業(yè)機(jī)械手自動(dòng)取料工作過(guò)程。 標(biāo)號(hào) 名稱 1 基座機(jī)構(gòu) 2 基座電機(jī) 3 基座左右限位機(jī)構(gòu) 4 臂機(jī)構(gòu) 5 臂電機(jī) 6 臂上下限位機(jī)構(gòu) 7 肘機(jī)構(gòu) 8 肘電機(jī) 9 肘上下限位機(jī)構(gòu) 10 機(jī)械夾鉗 11 放料臺(tái)A 12 放料臺(tái)B 13 運(yùn)料車 14 物料 （3）控制器概述 五自由度取料教學(xué)機(jī)械手控制器分為電氣控制器和電子控制器兩種。 電氣控制器是指可編程序控制器（PLC），可以選用西門子、歐姆龍、ABB、三菱等廠商PLC，特殊PLC控制器與簡(jiǎn)易機(jī)械手連接可以通過(guò)專用連接線纜實(shí)現(xiàn)。 電子控制器是指單片機(jī)相關(guān)控制器，可以選用MCS51單片機(jī)、AVR單片機(jī)、ARM、FPGA等電子控制芯片配套的控制器。本項(xiàng)目選日本山菱FX1N-40MRPLC為控制器硬件。 五自由度取料教學(xué)機(jī)械手本體硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示。 PLC硬件輸出設(shè)備對(duì)照表如下： 五自由度取料教學(xué)機(jī)械手控制器硬件結(jié)構(gòu)示意圖五自由度取料教學(xué)機(jī)械手控制器硬件分為PLC或單片機(jī)，由于電源接口電壓存在差異，所以每種控制器的硬件結(jié)構(gòu)不同。（本項(xiàng)目以日本山菱FX1N-40MRPLC為控制器硬件）。 6.元件安裝布局結(jié)構(gòu)PLC控制器相關(guān)電氣布局本著靈活互換的原則，全部在控制器箱體內(nèi)安裝完成，機(jī)械手具體元件安裝布局示意圖如圖3所示。 標(biāo)號(hào) 說(shuō)明 1 基座機(jī)構(gòu) 2 臂機(jī)構(gòu) 3 肘機(jī)構(gòu) 4 機(jī)械夾鉗 5 放料臺(tái)A 6 物料 7 運(yùn)料車 8 放料臺(tái)B 9 控制器安裝箱體 10 AC220V電源輸入座（帶保險(xiǎn)） 11 直流側(cè)保險(xiǎn)管 12 指示光 13 開關(guān)/急停開關(guān) 14 PLC控制器 （6）配套的工程教學(xué)內(nèi)容構(gòu)成 機(jī)械手零件的材料選擇 機(jī)械手零件的結(jié)構(gòu)工藝 機(jī)械手平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 機(jī)械手平面機(jī)構(gòu)的自由度 機(jī)械傳動(dòng)方式及應(yīng)用 機(jī)械手輪系的功用 機(jī)械手周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 圓錐齒輪傳動(dòng) 機(jī)械手全齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模擬 機(jī)械手機(jī)構(gòu)的組合和裝配 機(jī)械手可編程序控制器指令系統(tǒng) 機(jī)械手可編程基本指令使用 機(jī)械手可編程步進(jìn)與功能指令使用 機(jī)械手電氣控制與PLC 聯(lián)系電話：13417736537 13143566366 13727873297 0756-7796528 聯(lián)系人：吳先生 電子郵件：pjpzl@yahoo.com.cn hpzdhjs@163.com 企業(yè)網(wǎng)址： www.114ct.com搜索：華普自動(dòng)化 http://www.net114.com/862834650/ http://www.114ct.com/yp/web/?39791 http://pnpnpnpnpn.tgshebei.cn/aboutuser.aspx#