李江玲

摘? 要：伴隨著深入推進“中國制造2025”的國家戰(zhàn)略，使用工業(yè)機器人的智能制造作為主導(dǎo)必然會成為在企業(yè)發(fā)展中新舊動能替換的趨勢。正在借助智能制造系統(tǒng)展開技術(shù)升級的，想要轉(zhuǎn)型的企業(yè)，都需要高水平工業(yè)機器人技能人才。在培養(yǎng)這批技能人才的同時，工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)是最為關(guān)鍵的，良好的資源和設(shè)備的充分利用才會造就真正有技術(shù)水平的技能人才，所以文章對工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)研究給與一定的建議。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;建設(shè);實訓(xùn);虛擬仿真

中圖分類號：TP242.2 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）11-0066-02

Abstract： With the in-depth promotion of the national strategy of "made in China 2025"， the use of intelligent manufacturing of industrial robots as the leading force will inevitably become the trend of replacing the old and new kinetic energy in the development of enterprises. Enterprises that are upgrading with the help of intelligent manufacturing systems， want to transform， all need high-level industrial

1 概述

工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心建設(shè)的目的是為了培養(yǎng)出一批可以進行智能制造及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高科技工業(yè)機器人技能人才。所以，在基地建設(shè)中，與工業(yè)機器人相關(guān)的實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，應(yīng)當(dāng)用智能制造技術(shù)作為主題。在基地建設(shè)當(dāng)中，我們應(yīng)該滿足以下兩方面要求，一方面需要滿足智能制造技術(shù)的調(diào)試、編程、應(yīng)用等有技能需求的人，另一方面還需要滿足對工業(yè)機器人有需求的企業(yè)，比如正在借助智能制造系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)型的企業(yè)和智能制造系統(tǒng)集成企業(yè)。正是這些對工業(yè)機器人高技能高水平人才的需求，才產(chǎn)生了工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)需求，因此，一個高端的工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)，是這些高技能高水平工業(yè)機器人技能人才的搖籃。

2 工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的硬件建設(shè)

工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)，應(yīng)當(dāng)依照智能制造技術(shù)對其的要求來建設(shè)，工業(yè)機器人虛擬仿真中心的硬件建設(shè)，不應(yīng)該單純的是工業(yè)機器人實際訓(xùn)練操作室的建設(shè)，還包括一些其他的實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，例如機械加工裝配的專業(yè)技能、數(shù)控加工基本技能、電子電工專業(yè)技能、單片機ARM嵌入系統(tǒng)基本技能、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的控制和智能傳感基本技能、智能制造單元綜合技能、可編程控制器基本技能等實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)。

2.1 工業(yè)機器人專業(yè)技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)

機械加工裝配專業(yè)技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，需要配備的實際操作訓(xùn)練平臺，包括普通車床、機械裝配、銑床等實際操作訓(xùn)練平臺。這些建設(shè)主要用于完成機械零部件的普通機械加工，以及學(xué)習(xí)機械加工的基本技能與基本知識，要有識圖能力，懂得辯圖，熟練使用量具夾具等，為將來的工業(yè)機器人實際操作打下堅實的基礎(chǔ)。與此同時，還要進行裝配機械零部件的練習(xí)，學(xué)習(xí)裝配技能，為了工業(yè)機器人最終本體的調(diào)整與裝配及其智能制造單元的各種零部件裝配打下堅實的基礎(chǔ)。

電工電子專業(yè)技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，需要配備電工電子所使用的基本工具、電氣的控制線路、儀器等以及機床控制中的線路、電子元器件等。這些設(shè)備的建設(shè)用于增強人們的電子元器件的識別能力，機床電氣的線路控制能力，電氣中控制線路的分辨能力，儀器儀表的使用能力等，這些全面的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)電子電工實際操作訓(xùn)練室的最優(yōu)化，為將來工業(yè)機器人的裝備及使用提供更加優(yōu)秀的人才。

2.2 工業(yè)機器人基本技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)

數(shù)控加工基本技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，需要配備加工中心、數(shù)控車床還有數(shù)控車床所需要的各種量具和刀具以及所涉及的工裝夾具。這些設(shè)備的建設(shè)主要是為了有效地提高這些技能人員的加工中心和數(shù)控車床的加工工藝的編寫，還有在實際操作中切削用量的選擇以及各種刀具的選擇，為了可以提高技能人員的機床操作、加工、編程、調(diào)試、維護等專業(yè)技能能力，這些建設(shè)是必須的，只有投入資源建設(shè)，才能達到我們建設(shè)實際操作訓(xùn)練室的最終目標(biāo)。

可編程控制器基本的技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，需要配備擁有工業(yè)以太網(wǎng)接口的PLC和其總線的觸摸屏以及其各種外設(shè)的控制的實際操作訓(xùn)練平臺，這些設(shè)備的建設(shè)主要是用于提高技能人員對于可編程控制器的操作原理的了解和其所使用的指令系統(tǒng)的使用，以及編程控制器的控制系統(tǒng)的程序調(diào)試和程序設(shè)計。為了可以實現(xiàn)觸摸屏組態(tài)控制和人機交互界面的運行、監(jiān)控和編程等能力提升的要求，可編程控制器的專業(yè)技能實際操作室的建設(shè)是不可或缺的。

ARM嵌入系統(tǒng)和單片機基本技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，需要配備ARM嵌入系統(tǒng)開發(fā)平臺和單片機實際操作訓(xùn)練的套件。ARM嵌入系統(tǒng)的建設(shè)主要用于技能人員的ARM系統(tǒng)的GPIP輸出控制和WindowsCE開發(fā)平臺的構(gòu)建，還有CAN總線通信控制以及PWM直流電機調(diào)速控制的能力的開發(fā)。單片機實際操作訓(xùn)練套件的建設(shè)主要用于提高技能人員的單片機C程序的調(diào)試運行以及編制和單片機控制電路板的焊接。因此，為了達到建設(shè)工業(yè)機器人虛擬仿真中心的最終目標(biāo)，這些建設(shè)也是同樣不可或缺的。

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的控制和智能傳感基本技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)，需要配備的PLC控制器和觸摸屏以及RFID智能物料管理系統(tǒng)、CCD工業(yè)視覺識別系統(tǒng)、自適應(yīng)力傳感器等通信設(shè)備，必須要以工業(yè)以太網(wǎng)的總線結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。此實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)是為了提高技能人員的工業(yè)CCD工業(yè)視覺中的物料識別和以太網(wǎng)中的組網(wǎng)通訊以及調(diào)整自適應(yīng)力傳感器等技能，這些技能是未來應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是重中之重，故此，建設(shè)工業(yè)機器人虛擬仿真中心的最終目標(biāo)，這些設(shè)備建設(shè)更是同樣不可或缺的。

2.3 工業(yè)機器人的核心技能實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)

工業(yè)機器人的基本操作和編程實際訓(xùn)練室的建設(shè)是工業(yè)機器人的核心技能實際操作訓(xùn)練室建設(shè)中的基礎(chǔ)實際操作訓(xùn)練室建設(shè)，需要配備在當(dāng)前智能制造企業(yè)中使用較為廣泛的工業(yè)機器人，與此同時，為了能夠使實際訓(xùn)練操作室在將來的應(yīng)用中更加多樣化和全面化，在建設(shè)中我們應(yīng)該選用EFFORT、FANUC、KUKA等品牌的機器人。該實際操作訓(xùn)練室的建設(shè)主要是為了提高技能人員對于工業(yè)機器人的了解，對于工業(yè)機器人的運行和調(diào)試以及維護有一定的能力，這是建設(shè)工業(yè)機器人仿真實訓(xùn)中心的主要目標(biāo)，同樣也是我們建設(shè)的重中之重。

工業(yè)機器人智能仿真制造應(yīng)用技術(shù)實際操作訓(xùn)練系統(tǒng)的建設(shè)中，其系統(tǒng)主要包含：

1臺功能齊全的數(shù)控車床;1臺配套齊全的工業(yè)機器人;1臺功能齊全的數(shù)控加工中心;1套倉庫管理系統(tǒng);1套產(chǎn)品加工狀態(tài)檢測視頻系統(tǒng);1套機床工件自檢測系統(tǒng);1套以工業(yè)以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的主控PLC及觸摸屏;1套智能的制造執(zhí)行系統(tǒng)軟件;2臺使用于主控和CAM加工的計算機以及其他配套部件。

在整套系統(tǒng)建設(shè)完成后，可以利用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)進行通訊，來實現(xiàn)制造系統(tǒng)中的智能化管理運行。這個系統(tǒng)將會作為整個工業(yè)機器人實際訓(xùn)練操作室建設(shè)的核心建設(shè)，工業(yè)機器人實際操作訓(xùn)練室建成后，可以用來提高技能人員的智能制造系統(tǒng)的管控能力和調(diào)試、運行、安裝、維護智能制造單元的能力。建設(shè)好這一實訓(xùn)室是工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)成功之基礎(chǔ)，在建設(shè)過程中一定要重視，不能掉以輕心。設(shè)備的安裝及調(diào)試，一定要先由專業(yè)的人員來進行，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定。

3 工業(yè)機器人實際操作訓(xùn)練基地的軟件建設(shè)

在工業(yè)機器人實際操作訓(xùn)練基地的建設(shè)中，一定會離不開軟件的建設(shè)作為技術(shù)支撐。依照當(dāng)前企業(yè)對于高工業(yè)機器人技能人才的需求，以及現(xiàn)代智能制造技術(shù)中軟件應(yīng)用的發(fā)展形式，工業(yè)機器人仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)，最根本的軟件建設(shè)是零件CAM自動加工、工業(yè)機器人虛擬仿真離線編程、CAD三維設(shè)計這三大類軟件系統(tǒng)的整體建設(shè)。在CAM自動加工軟件的選擇中，可以優(yōu)先選用嵌入RobotMaster的MasterCAM軟件。在工業(yè)機器人的虛擬仿真離線編程的軟件選擇時，可以優(yōu)先參考FANUC公司的Roboguide軟件、KUKA公司的KUKA.SimPro3.0軟件、ABB公司的RobotStudio軟件以及Yaskawa公司的robotmotosimEG軟件，當(dāng)然最終的軟件選用還要依據(jù)工業(yè)機器人的品牌來最終確定軟件類型。在CAD三維設(shè)計軟件的選擇中，因為它是工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心的基礎(chǔ)設(shè)計軟件，需要兼顧系統(tǒng)集成的需求，建議配置AutoCAD軟件以及SolidWorks軟件。

4 工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心建設(shè)施工

加強工程建設(shè)中的施工人員管理。在工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心建設(shè)施工時，施工現(xiàn)場的施工人員大多數(shù)有可能會是農(nóng)民工，相對來講他們的文化水平會偏低，施工的技術(shù)比較薄弱，以至于對于現(xiàn)代很多施工技術(shù)的規(guī)章制度以及施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)了解不深入。這樣會使得工程的施工過程中很容易出現(xiàn)操作失誤，進而引發(fā)工程質(zhì)量問題，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故?，F(xiàn)場施工人員的施工技能和文化素養(yǎng)都對于工程的質(zhì)量有十分大的影響。因此，在施工前，一定要對于施工人員進行細(xì)致的工程培訓(xùn)，進行一定程度的技術(shù)培訓(xùn)，充分提高現(xiàn)場施工人員的個人素質(zhì)和施工水平，保證施工質(zhì)量，同時還要制定詳細(xì)的施工制度和監(jiān)管制度，使工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心可以高質(zhì)量的建成。

5 結(jié)束語

工業(yè)機器人虛擬仿真實訓(xùn)中心建設(shè)最主要的是實訓(xùn)中心的構(gòu)成，其中核心技術(shù)就是工業(yè)機器人的建造要完整可用，軟件系統(tǒng)的選擇要合情合理，硬件系統(tǒng)的安裝調(diào)試要達到標(biāo)準(zhǔn)，不能夠在施工中掉以輕心，使得整個工程建設(shè)的質(zhì)量受到影響，本文對于建設(shè)所應(yīng)用的軟件和硬件都有一定的分析，現(xiàn)場施工的施工人員素質(zhì)水平在施工前一定要進行現(xiàn)場確認(rèn)，盡量減少應(yīng)為施工人員的操作失誤帶來的惡性事故。

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robot skills. While cultivating these skilled personnel， the construction of the virtual simulation training center for industrial robots is the most crucial. only by making full use of good resources and equipment will we bring up skilled talents with real technical level. Therefore， this paper gives some suggestions on the construction of industrial robot virtual simulation training center.

Keywords： industrial robot; construction; training; virtual simulation