XXXX学院工业机器人专业建设方案培训.docx

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XXXX学院工业机器人专业建设方案培训

XXXX学院

工业机器人专业建设方案

2016/02/28

一、建设目的

由于人力成本的快速上升，全球产业结构深度调整，越来越多的企业装配自动化设备来提高产能、降低人力成本。

以全球代工帝国富士康集团为代表的机器人计划是：

三年后将目前的1万台机器人增至100万台。

由此看出，中国作为“世界工场”正在快速进行技术升级，顺应制造技术的向前发展，自动化生产时代的到来已是一种趋势。

可以预计，未来的几年中，企业对于自动化高层次人才的需求越来越大，而目前我国能够掌握机器人操作、调试、维修的技能人才极度缺乏，国内大中专院校机器人专业开设几乎为空白，所以，开设机器人相关专业，建设机器人实训基地是亟需解决的问题。

开设机器人专业、建设机器人实训基地为适应目前高素质、复合型人才培养的需要，通过教学、实操训练可以为企业培养大量自动化高层次人才，避免将来人才缺乏的问题。

同时把实验室建设成实验教学体系合理、开放共享、特色鲜明、培养高素质人才的重要平台,达到全国有较高知名度的一流水平机器人实验教学示范中心。

二、工业机器人专业人才培养体系

2.1工业机器人人才岗位分析

工业机器人操作

工业机器人操作及编程

机器人应用企业

工业机器人现场管理

工业机器人维护、工艺及现场管理

机器人应用企业

工业机器人维修应用

机械、电气、控制的安装、检测及维修

机器人应用、机器人制造企业

工业机器人装配调试

机器人安装、电气调试、装配（本体装配）

机器人应用、机器人制造企业

工业机器人应用开发

自动化生产线设计及应用、工作站装调、工作站设计及改造

机器人应用企业、集成厂商

工业机器人销售服务

产品集成解决方案，售前技术销售方案、售后产品调试安装交付等

机器人制造企业、机器集成厂商

中职人才岗位需求则主要集中在工业机器人设备维修、装配及调试、工业机器人的应用开发及系统集成设等岗位，主要分为技术及销售两条人才培养路线。

2.2工业机器人人才培养目标

培养在机电设备制造企业、自动化、数控技术、机电一体化设备运用企业从事工业机器人设备的维修及装调、自动化生产线的管理及维护、工业机器人工作站及自动化生产线的集成设计及应用、销售、推广及售后技术支持工作的高级技术应用型人才。

在机器人制造企业掌握工业机器人应用专业的基础理论和操作技能，具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能独立从事大型机电设备、工业机器人应用系统的安装、调试、编程、工艺设计、维修、运行及管理等方面的工作任务；具有较好的实践经验，能进行应用设计开发具有创新精神和创业意识的高技能应用型人才。

Ø人才培养层次：

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，

机械及电气控制的装配、调试

工业机器人的检测及维修

高级人才

工业机器人应用设计开发及集成

Ø技能要求：

知识

能力

1、具有常用电子元器件、集成器件、单片机的应用知识。

2、具有传感器应用的基本知识。

3、具有应用机械传动、液压及气动系统的基础知识。

4、具有PLC、变频器、触摸屏、组态软件控制技术的应用知识。

5、具有交流调速技术的应用知识。

6、具有机械系统绘图及设计的知识。

7、具有计算机接口、工业控制网络和自动化生产线系统的基础知识。

8、具有工业机器人原理、操作、编程及调试的知识

9、具有检修工业机器人系统、自动化生产线系统故障的相关知识。

10、具有自动化生产管理和质量管理的基础知识。

11、具有同本职业工种相关行业的基本知识。

1、能读懂进口设备相关英文标牌及使用规范。

2、能读懂机器人设备的结构安装和电气原理图。

3、能测绘设备的电气原理图、接线图、电气元件明细表。

4、能测绘简单单机机械部件零件图和装配图。

5、能应用操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置，编制逻辑运算程序。

6、能构建较复杂的PLC控制系统。

7、能维护、保养设备，能排除简单电气及机械故障。

8、具有创新意识和创新能力，能根据企业的发展及需求改造和革新原有设备。

9、具有一定的生产管理，质量管理能力，能培训和指导本专业初级、中级技术工人进行生产活动。

2.3工业机器人专业中职课程体系建设

Ø工业机器人专业建设知识体系

Ø工业机器人中职课程体系

1）专业基础课

对于以下13门专业基础课，中职可以根据具体已有的数控、机电一体化等专业进行灵活选配。

课程类型

课程名

公共基础课

机械设计基础

（机械工程基础，机械基础、增加RV及谐波减速器）

机械制图

机械制造技术

CAD/CAM应用

电机及控制技术

电工电子技术基础

液压及气动技术

公差配合及测量技术

数控加工及编程

传感器技术

PLC控制系统应用及维护

组态技术应用

单片机及应用

2）工业机器人专业课程

课程名

分类

建议课时

工业机器人基础

专业基础

96

工业机器人操作及编程

专业核心

96

工业机器人电气控制及维修

专业核心

96

工业机器人装配及调试

专业核心

96

Ø工业机器人专业课程标准

课程标准主要内容：

课程定位、学时分配、课程知识点设计、课程大纲、教学活动设计建议、考核及评定体系。

课程的教学模式：

项目式教学活动设计、理实一体化教学。

三、工业机器人专业配套教学资源

3.1工业机器人配套系列教材

武汉华中数控股份有限公司以市场需求为导向，整合了职业教育的专家、学校教师、工业机器人生产企业和工业机器人应用企业等产业和教育资源，配套工业机器人专业人才培养方案，组织编写配套的专业核心课程的教材。

所有教材将于2015年7月出版配套下半年开学教学。

《工业机器人专业建设课程设计标准（中职版）》

培养计划、课程体系、教辅材料、实验室建设、考核体系

《工业机器人基础》

机器人机械、电气、编程等基本介绍

《工业机器人操作及编程》

机器人操作、示教编程、常见故障

《工业机器人装配及调试》

机器人本体装配、系统调试基本认识、典型机器人的装拆案例

《工业机器人电气控制及维修》

工业机器人机械、电气、控制等常见故障诊断及排查

3.2中职工业机器人专业教学资源库

资源包素材分布图

Ø中职工业机器人系列教材配套教学资源包

以工业机器人专业课为基础，以知识点为单元进行课程素材开发，包括重难点微课程、案例微课程、原理动画、讲课及操作录制、备课PPT、试题库等，同时提供每个知识点的教学设计。

该资源包能够为教师提供工业机器人课堂教学的所有的素材，并提供教学指导。

该资源包能够实现一站式工业机器人教学，同时教师也能够灵活使用资源包内容重新进行教学活动设计。

教学资源包内容也能够通过微学在线工具实现翻转课堂教学。

同时，基于教学资源包，以系列教材为基础，开发及课程对应的网络课程，采用微课的方式进行知识点的开发，运用了案例研学型、问题研学型、自主探究型、情景模拟型，实验探究型、主题研讨型、反思提高型、理论讲授型等十种教学活动设计。

有助于学生在线进行重难点学习，同时帮助老师线上学习教学活动设计，帮助老师提高教学质量及效率。

起点版教学资源包所含资源情况如下：

《工业机器人基础》、《工业机器人操作及编程》、《工业机器人装配及调试》和《工业机器人电气控制及维修》四本教材第一章PPT、1套教学试题，1个专业建设方案微课、1个工业机器简介微课、1个工业机器人装配及调试微课、1个工业机器人典型应用微课。

基础版教学资源包所含资源情况如下：

1、《工业机器人基础》教学用全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*6个难点教学知识微课视频。

2、《工业机器人操作及编程》教学用全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*5个重难知识点微视频。

3、《工业机器人装配及调试》教学用全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*5个重难知识点微视频、配套调试程序包。

4、《工业机器人电气控制及维修》教学用全套PPT、课程标准1份、3套教学试题、*6个重难点知识点微视频。

操作演示和微课案例展示

虚拟动画仿真

微课程

Ø

工业机器人专业教学资源库平台V1.0（基础版）

教学资源库平台网站

工业机器人专业教学资源库平台及资源包配套，用于学校工业机器人专业教学素材资源的统一管理系统，为学校老师提供课程的视频、动画、web课件等资源库管理、存储、点播、共享等功能。

主要功能有专业门户、素材库管理、课程管理、内部建课、外部scorm标准课程导入、系统管理、知识关联、统计分析等。

工业机器人教学资源库符合国家加强职业教育数字化资源平台和数字化专业课程体系建设的需求。

基础版教学资源库平台的功能如下：

1、教学素材上传、下载、共享、分类等资源管理功能；

2、支持素材预览、收藏、快速检索等功能；

3、支持素材的统计分析

4、具有用户权限分配管理功能

5、支持素材统计分析功能

6、支持素材关联功能

3.3工业机器人产教联盟会员

工业机器人产教联盟网站旨在宣传工业机器人产教联盟的宗旨：

搭建工业机器人教育及产业合作平台，实施资源共享、产教合作，实现共同发展，合力推进我国职业教育事业发展，共同探讨工业机器人产教合作的创新之路。

联盟网站将整合学校、企业、科研院所等社会相关力量，共同致力于工业机器人人才培养、行业发展等工作。

联盟采用会员制，联盟会员在联盟门户网站中获取工业机器人优质课程学习资源以及行业最新咨询等服务。

四、工业机器人实训基地建设

根据市场需求，机器人专业培养人才分成不同层次，不同方向，实验室可以分成基础实验室，机器人维护维修实验室，机器人自动化加工单元实验室等。

4.1基础实验室

基础实验室由六轴关节机器人（HSR-JR608），三轴桁架机械手（ARA-1000S）,五轴桁架机械手（ARA-1000D）以及机器人离线编程软件组成。

4.1.1六轴关节机器人

项目

基本参数

名称

HSR-JR608

HSR-JR620

自由度

6

驱动方式

交流伺服驱动器

有效负载

8kg

20kg

重复定位精度

±0.04mm

±0.05mm

本体重量

180kg

260kg

最大工作半径

1360mm

1722mm

●技术特点：

1）高可控性：

系统提供友好的人机对话窗口，操作界面简洁直观，能够实现高性能的动作控制和时序控制。

2）高稳定性：

采用高性能伺服驱动及电机，通过高精度减速机连接，重复定位精度达到行业领先水平。

3）高扩展性：

根据生产实际需求可以增加多个部轴。

●产品工业应用：

+机床上下料+通用搬运+码垛

+喷涂（防爆）+涂胶、打磨+焊接（弧焊）

●可开展的实验实训项目：

+工业机器人基础操作编程；

+工业机器人离线编程

+工业机器人维护维修；

+工业机器人上下料装配精度测试和调整。

4.1.2桁架机械手（1000s，1400s，1000d，1400d…）

机型参数

全循环时间（s）

定位精度（mm）

最大产品长度（mm）

ARA-1000S

20

±0.2

700

ARA-1400S

20

±0.2

900

ARA-1000D

20

±0.2

700

ARA-1400D

20

±0.2

900

●技术特点：

1）车间管理系统，实现网络化、信息化的生产管理。

2）总线式伺服驱动单元配备17位绝对√值编码器伺服电机。

3）上下位机模式，为不同客户个性定制软件功能及界面。

4）适配亚标、欧标12或欧标67等信号的注塑机类型。

5）开放式PLC。