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TIG填絲機(jī)器人焊接工作站是智能焊接技術(shù)中TIG焊接應(yīng)用型實訓(xùn)工作站。工作站采用數(shù)字化逆變TIG焊接電源、智能焊接機(jī)器人專用機(jī)器人TIG脈動填絲機(jī)、機(jī)器人TIG焊槍、柔性焊接工作臺、焊接任務(wù)包、教學(xué)資源等組成。設(shè)備可進(jìn)行TIG工藝論證、工藝調(diào)試、以及TIG機(jī)器人使用技巧。根據(jù)教學(xué)要求，開發(fā)不同的實訓(xùn)學(xué)習(xí)模塊和應(yīng)用模塊，即可滿足智能程接技術(shù)相關(guān)學(xué)習(xí)，也能滿足企業(yè)測試打樣及工藝論證。 TIG填絲機(jī)器人焊接工作站按照全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)搭建，主要用智能焊接技術(shù)、TIG焊接工藝、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)培訓(xùn)、應(yīng)用培訓(xùn)、技能訓(xùn)練、技能競賽等適合中職、高職、應(yīng)用型本科院校相關(guān)專業(yè)課程的實訓(xùn)教學(xué)適合社培機(jī)構(gòu)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)。

MK-XR007協(xié)作機(jī)器人智能基礎(chǔ)實訓(xùn)工作站憑借協(xié)作機(jī)器人的安全性高，柔性靈活、與人協(xié)作等特性，工作站采用先進(jìn)的視覺系統(tǒng)，簡易的編程軟件，輕松實現(xiàn)視覺檢測、機(jī)床上下料、裝配、擰螺絲等應(yīng)用的更智能，柔性的制造流程。 工作站由協(xié)作機(jī)器人模塊、視覺模塊、物料模塊、料庫模塊、上下料、裝配模塊、焊接模塊共七大模塊與免示教編程功能、二次開發(fā)功能，生態(tài)互通三大功能模塊組成，亦可根據(jù)需要擴(kuò)展，適用于職業(yè)院校，本科院校的機(jī)器人，智能制造，智能焊接等相關(guān)專業(yè)實訓(xùn)、研發(fā)、測試以及1+X證書考證，與職業(yè)技能鑒定。同時也可做為培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、科技館等相關(guān)機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)，教學(xué)、考核。具有輕盈小巧、靈活度高、安裝方便等特點。

串聯(lián)機(jī)器人基礎(chǔ)實訓(xùn)工作站由六自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人，智能視覺檢測系統(tǒng)，編程學(xué)習(xí)板，PLC控制系統(tǒng)以及一套供料，輸送、裝配、倉儲機(jī)構(gòu)，可實現(xiàn)對工件進(jìn)行分揀、檢測、搬運、裝配、存儲等操作。實訓(xùn)站配套機(jī)器人編程軟件、PLC編程軟件、教學(xué)仿真軟件可進(jìn)行仿真學(xué)習(xí)與程序編寫。 實訓(xùn)臺采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計，各組件均安裝在高強(qiáng)度鋁合金刑材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)，電氣控制，執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對獨立，通過此平臺可進(jìn)行串聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，運動軌跡，算法分析與設(shè)計，控制原理，機(jī)器人視覺原理，PLC控制原理與編程，以及系統(tǒng)之間的通訊、檢測、交互控制理論、機(jī)器人編程與調(diào)試、1/O通訊、程序數(shù)據(jù)、PLC程序編寫、硬件連接、視覺系統(tǒng)調(diào)試、通訊方式設(shè)定等多方面操作學(xué)習(xí)，適合職業(yè)院校、本科院校相關(guān)專業(yè)等課程的實訓(xùn)教學(xué)，適合自動化技術(shù)人員進(jìn)行工程訓(xùn)練及技能比賽。

并聯(lián)機(jī)器人基礎(chǔ)實訓(xùn)站由六自由度并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人，智能視覺系統(tǒng)，編程學(xué)習(xí)板，PLC控制系統(tǒng)以及一套實訓(xùn)工作臺，供料機(jī)構(gòu)、輸送流水線機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)、料倉機(jī)構(gòu)、可實現(xiàn)對高速傳輸?shù)墓ぜM(jìn)行分揀、檢測、搬運、裝配、存儲等操作。實訓(xùn)站配套機(jī)器人編程軟件、PLC編程軟件，教學(xué)仿真軟件可進(jìn)行仿真學(xué)習(xí)與程序編寫。 實訓(xùn)臺采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計，各組件均安裝在高強(qiáng)度鋁合金型材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)，電氣控制，執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對獨立。通過此平臺可進(jìn)行并聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)、運動軌跡、算法分析與設(shè)計、控制原理、機(jī)器人視覺原理、PLC控制原理與編程、以及系統(tǒng)之間的通訊、檢測、交互控制理論、機(jī)器人編程與調(diào)試、I/O通訊、程序數(shù)據(jù)、PLC程序編寫、硬件連接、視黨系統(tǒng)調(diào)試、通訊方式設(shè)定等多方面操作學(xué)習(xí)，適合職業(yè)院校機(jī)器人基礎(chǔ)實訓(xùn)操作和本科院校的二次開發(fā)和深度學(xué)習(xí)。

該設(shè)備是一套由六自由度工業(yè)機(jī)器人，柔性砂帶機(jī)、料臺，卡抓、快換裝置及安全防護(hù)系統(tǒng)組成，可適用干有色金屬、塑料制品的自動化打磨、拋光。 本工作站按照企業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計，通過學(xué)習(xí)拋光機(jī)器人工作站結(jié)構(gòu)，配置選型，控制原理、以及系統(tǒng)之間的通訊、打磨工藝分析、打磨拋光工裝設(shè)計原則、安全防護(hù)、I/O通訊、程序數(shù)據(jù)、程序編寫、硬件連接、通訊方式設(shè)定。掌握機(jī)器人編程操作、打磨拋光應(yīng)用、工裝設(shè)計基礎(chǔ)以及拋光工作站的解決方案實施、產(chǎn)品打樣與工藝驗證。

一、設(shè)備概述         LG-IRBL02型 并聯(lián)機(jī)器人視覺分揀工作站由機(jī)器人工作臺、輸送帶、ABB四自由度并聯(lián)機(jī)器人、末端執(zhí)行器、視覺系統(tǒng)和輔助模塊組成。該裝置的主要任務(wù)是，機(jī)器人通過視覺定位抓取散亂工件進(jìn)行高速高精度分揀放置整齊工作。該功能可用于來料分揀抓取裝盒等工作。 二、技術(shù)參數(shù) 1、輸入電源：單相AC200V～230V(＋10%－15%),50Hz； 2、工作環(huán)境：溫度0℃～45℃，相對濕度20％～90％RH（40℃）； 3、工作站尺寸：2010mm×900mm×1850mm； 4、操作臺：700mm×500mm×1350mm 5、四自由度并聯(lián)機(jī)器人采用ABB IRB360-1/800并聯(lián)機(jī)器人，有效負(fù)載1KG，拾料范圍800mm。 三、設(shè)備組成及功能描述 1、輸送帶     采用兩條輸送帶，主要完成物料輸送，配合機(jī)器人對物料進(jìn)行高速分揀。 2、四自由度并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人     本工作站采用的四自由度ABB IRB360-1/800并聯(lián)機(jī)器人，有效負(fù)載1KG，拾料范圍800mm。 3、機(jī)器人末端執(zhí)行器     本工作站的機(jī)器人末端執(zhí)行器即為吸盤。末端執(zhí)行器安裝于機(jī)器人末端安裝法蘭面上，用于隨機(jī)器人對物料進(jìn)行高速高精度的分揀。 4、視覺系統(tǒng)     本工作站采用歐姆龍F(tuán)Z-350智能視覺系統(tǒng)，由視覺控制器、白色光源、視覺相機(jī)及監(jiān)視顯示器等組成。用于檢測工件的特性，如數(shù)字、顏色、形狀等，還可以對裝配效果進(jìn)行實時檢測操作。通過視覺系統(tǒng)對物料的位姿進(jìn)行檢測，將信號傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過計算分析后指令機(jī)器人對物料進(jìn)行分揀。 5、機(jī)器人工作臺     本工作站中并聯(lián)機(jī)器人、輸送帶、視覺系統(tǒng)等其他輔助模塊均集成于工作臺上，布局合理、美觀，使用方便。 6、輔助模塊     本工作站為了保證物料機(jī)器人循環(huán)分揀物料，故在輸送帶另一端配裝物料導(dǎo)向裝置。 四、設(shè)備特點 1、直觀性較強(qiáng)：主要設(shè)備均采用直接外露的安裝形式，結(jié)構(gòu)簡單，便于學(xué)生拆裝。 2、系統(tǒng)性強(qiáng)，貼近實際生產(chǎn)：該實訓(xùn)平臺將目前兩臺典型的高速機(jī)器人（3+1軸）和機(jī)器人視覺系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，同時集成傳感器、氣動元器件等知識，使學(xué)生對機(jī)電一體化設(shè)備有了更直觀的認(rèn)識。該平臺模擬了機(jī)器人實際應(yīng)用，縮短學(xué)生從教室到工業(yè)現(xiàn)場的過度和適應(yīng)時間。 3、開放性和擴(kuò)展性強(qiáng)：該平臺還可根據(jù)自己的教學(xué)需要快捷地更換主要設(shè)備，通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)多種設(shè)備的掛接。 4、安全性高：該實訓(xùn)平臺配備相應(yīng)的漏電、過載及短路保護(hù)，能夠確保操作者的人身安全。 五、實訓(xùn)項目 1、并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)組成、工作原理、性能指標(biāo)認(rèn)識； 2、并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的組成； 3、并聯(lián)機(jī)器人正逆運動學(xué)分析； 4、并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)； 5、PLC的學(xué)習(xí)與應(yīng)用； 6、CoDeSys軟件的了解與應(yīng)用； 7、現(xiàn)場總線的應(yīng)用； 8、機(jī)器人示教編程與再現(xiàn)控制原理與方法； 9、機(jī)器人PTP運動軌跡控制方法； 10、機(jī)器人視覺系統(tǒng)的認(rèn)識及操作； 11、機(jī)器人的視覺分揀實驗； 12、系統(tǒng)故障診斷與維護(hù)。

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和日益激烈的市場化競爭，使得企業(yè)越來越需要對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行總體優(yōu)化操作，以得到最優(yōu)生產(chǎn)過程。因此，為了最大限度發(fā)揮過程系統(tǒng)的生產(chǎn)潛力，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益，必須隨著實際操作環(huán)境和市場要求的變化及時地進(jìn)行操作條件的優(yōu)化，采用實時在線優(yōu)化技術(shù)將穩(wěn)態(tài)操作點逐漸移到相應(yīng)工況的最佳操作點區(qū)域。對二甲苯（PX）氧化反應(yīng)單元在精對苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)過程中處于核心地位，它直接關(guān)系到PTA產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、醋酸燃燒損失以及PX單耗等。本項目基于PX氧化反應(yīng)動力學(xué)，結(jié)合人工智能方法建立了PX氧化反應(yīng)過程工藝機(jī)理數(shù)學(xué)模型，并依據(jù)工業(yè)裝置數(shù)據(jù)采用隨機(jī)搜索算法對該模型進(jìn)行了優(yōu)化校正，形成了能準(zhǔn)確描述生產(chǎn)裝置特性的機(jī)理模型；同時建立了PX與HAC的燃燒損失智能預(yù)測模型；建立了PX氧化過程的在線實時流程模擬系統(tǒng)，實現(xiàn)了關(guān)鍵性能指標(biāo)4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失的在線實時預(yù)測；對PX氧化過程的工藝操作條件進(jìn)行了在線實時優(yōu)化，降低了PX和HAC的燃燒損失，確保生產(chǎn)裝置運行在最佳狀態(tài)，產(chǎn)生了顯著經(jīng)濟(jì)效益

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和日益激烈的市場化競爭，使得企業(yè)越來越需要對 整個生產(chǎn)過程進(jìn)行總體優(yōu)化操作，以得到最優(yōu)生產(chǎn)過程。因此，為了最大限度發(fā)揮過程系統(tǒng)的 生產(chǎn)潛力，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益，必須隨著實際操作環(huán)境和市場要求的變化及時地進(jìn)行操作條 件的優(yōu)化，采用實時在線優(yōu)化技術(shù)將穩(wěn)態(tài)操作點逐漸移到相應(yīng)工況的最佳操作點區(qū)域。 對二甲苯 (PX) 氧化反應(yīng)單元在精對苯二甲酸 (PTA) 生產(chǎn)過程中處于核心地位，它直接關(guān) 系到PTA產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、醋酸燃燒損失以及PX單耗等。本項目基于PX氧化反應(yīng)動力學(xué)， 結(jié)合人工智能方法建立了PX氧化反應(yīng)過程工藝機(jī)理數(shù)學(xué)模型，并依據(jù)工業(yè)裝置數(shù)據(jù)采用隨機(jī) 搜索算法對該模型進(jìn)行了優(yōu)化校正，形成了能準(zhǔn)確描述生產(chǎn)裝置特性的機(jī)理模型；同時建立了 PX與HAC的燃燒損失智能預(yù)測模型；建立了PX氧化過程的在線實時流程模擬系統(tǒng)，實現(xiàn)了關(guān) 鍵性能指標(biāo)4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失的在線實時預(yù)測；對PX氧化過程的工藝操作條 件進(jìn)行了在線實時優(yōu)化，降低了PX和HAC的燃燒損失，確保生產(chǎn)裝置運行在最佳狀態(tài)，產(chǎn)生 了顯著經(jīng)濟(jì)效益。

研究方向：微操作機(jī)器人系統(tǒng)、微納設(shè)計與加工、生物模式形成與組 織發(fā)育建模。 項目簡介： 在國家自然科學(xué)基金國家重大科研儀器設(shè)備研制專項（項目編號 61327802）等資助下，本項目研究團(tuán)隊自主研發(fā)了面向生命科學(xué)的原 位顯微分析與操作儀。研究團(tuán)隊利用該儀器實現(xiàn)了機(jī)器人化的體細(xì)胞 核移植，進(jìn)而將該技術(shù)應(yīng)用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這 是國際上首次利用機(jī)器人技術(shù)獲得的克隆豬。 作為一種常用的外源物導(dǎo)入細(xì)胞的方式，細(xì)胞顯微操作技術(shù)廣泛 應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域。為了減輕實驗操作者的工作負(fù)擔(dān)，研究者開發(fā) 出自動化微操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動化胚胎注射、機(jī)器人化單精注射、 機(jī)器人化貼壁細(xì)胞注射等多類微操作。然而，目前自動化微操作的操 作過程與手工操作類似，這些操作在保證操作本身高效、高成功率的 同時，并沒有考慮到微操作對后續(xù)生物過程（如后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)）的影 響，因此無法獲得顯著優(yōu)于手工操作的生物結(jié)果。 研究團(tuán)隊面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微 創(chuàng)化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微 分析與操作儀，利用該儀器實現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細(xì)胞接觸過程中的細(xì)胞受力情況，實現(xiàn)了基于最 小力的細(xì)胞撥動與細(xì)胞抽核，保證了細(xì)胞核移植操作過程中細(xì)胞受力 最小。實驗結(jié)果表明，基于最小力的細(xì)胞撥動與細(xì)胞抽核方法，顯著 減少了細(xì)胞撥動過程對細(xì)胞的傷害；后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)實驗表明，與人工 操作相比，細(xì)胞后續(xù)發(fā)育率顯著提高,標(biāo)志克隆成功的體外囊胚率從 10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團(tuán)隊分四批完成了 510 例核 移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內(nèi)，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產(chǎn)下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)成功率作為評測依據(jù)，建立了操 作過程細(xì)胞受力情況與后續(xù)細(xì)胞發(fā)育的聯(lián)系,得出了操作過程細(xì)胞受 力越小，則傷害越小，最終細(xì)胞發(fā)育成功率越高的結(jié)論。該研究對其 它機(jī)器人化生物操作有借鑒意義。