JG-IRF04 型 四軸工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺

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一、產品概述

1 、本設備以工業機器人與機器視覺為核心，將機械、氣動、運動控制、變頻調速、 PLC 控制技術有機地進行整合，結構模塊化，便于組合，實現對不同物料進行快速的檢測、組裝。為了方便實訓教學，系統進行了專門的設計，可以完成各類機器人單項訓練和綜合性項目訓練，可完成各類機器人單項訓練和綜合性項目訓練。可以進行六軸機器人示教、定位、抓取、裝配、入庫等訓練，

2 、包含六自由度工業機器人、智能視覺檢測系統、 PLC 控制系統及一套供料、輸送、裝配、倉儲機構，可以實現對工件分揀、檢測、搬運、裝配、存儲等操作。

3 、該平臺各組件均安裝在型材桌面上，機械結構、電氣控制回路、執行機構相對獨立，采用工業標準件設計。通過此平臺可以進行機械組裝、電氣線路設計與接線、 PLC 編程與調試、智能視覺流程編輯、工業機器人編程與調試應用等多方面訓練，適合職業院校、技工學校自動化類相關專業《工業機器人與控制技術》、《自動化技術》等課程的實訓教學，適合自動化技術人員進行工程訓練及技能比賽。

二、技術性能

    1.  輸入電源：單相～ 220V ± 10% 50Hz

    2.  工作環境：溫度 -10 ℃～ +40 ℃    相對濕度≤ 85% （ 25 ℃）    海拔＜ 4000m

    3.  裝置容量：＜ 1.5kVA

    4.  實訓平臺尺寸： 1500mm × 880mm × 1400mm

    5.  安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準

三、設備結構與組成

     該實訓平臺由 ABB IRB910SC 型四軸工業機器人系統、歐姆龍智能視覺檢測系統、可編程控制器（ PLC ）系統、供料單元、輸送單元、供料廢料暫存單元、加工廢料暫存單元、工件組裝單元、倉庫單元、各類工件、型材實訓桌、型材電腦桌等組成。

   1 、 ABB IRB910SC 型四軸工業機器人系統

     由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉換器和抓取機構組成，裝備氣動手爪、可對工件進行搬運、裝配、拆解等操作。

（ 1 ）機器人本體由四自由度關節組成，固定在型材實訓桌上，具有 4 個自由度。

（ 2 ）最大的工作半徑為 450mm

（ 3 ）最大負載 6kg

（ 4 ）機器人示教單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤，用于參數設置、手動示教、位置編輯、程序編輯等操作。

2 、歐姆龍智能視覺檢測系統

      配備一套歐姆龍 FZ-350 智能視覺系統，由視覺控制器、白色光源、視覺相機及監視顯示器等組成。用于檢測工件的特性，如數字、顏色、形狀等，還可以對裝配效果進行實時檢測操作。通過 I/O 電纜連接到 PLC 或機器人控制器，也支持串行總線和以太網總線連接到 PLC 或機器人控制器，對檢測結果和檢測數據進行傳輸。

3 、西門子可編程控制器單元

     配備西門子 S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY 可編程控制器，自帶以太網通訊模塊、數字量擴展模塊控制機器人、電機、氣缸等執行機構動作，處理各單元檢測信號，管理工作流程、數據傳輸等任務。    

 4 、 RFID 數據傳輸系統

     采用西門子 RFID 數據傳輸系統，安裝在環線輸送單元的左端圓弧處，電子標簽已埋在工件內部，檢測距離為 40mm 。當工件從環線輸送單元經過左端圓弧處時， RFID 檢測系統可以準確地讀取工件內的標簽信息，如編號、顏色、高度等信息，該信息通過工業現場數據總線傳輸給 PLC ，用來實現工件的分揀操作。

5 、供料單元

  由料斗、回轉臺、導料機構、工件滑道、開關電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、通訊接口板、電氣網孔板、直流減速電機組成，主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位。

6 、輸送單元

      包含一套交流調速系統，由三菱 D720 變頻器、三相交流電機、傳送帶、光纖傳感器等組成，安裝在型材實訓桌上，用于傳輸工件。

7 、工件組裝單元

由工件光纖傳感器、加工臺、氣缸、小物料等組成，安裝在傳送帶上，用于裝配工件。

8 、倉庫單元

由鋁型材和機玻璃組成 3 × 3 庫體組成

9 、廢品暫存倉

安裝在型材實訓桌上，分別對供料異常物料暫存，對加工異常物料暫存。

10 、觸摸屏 7 寸，是一套以先進的 Cortex-A8 CPU 為核心（主頻 600MHz ）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。

四、配套軟件及管理系統

1 、云智能實驗室安全管理系統

本平臺將 無線傳輸 、信息處理等 物聯網技術 應用用于自動化遠程控制。設備端運行狀態、數據參數等上傳至云平臺。 物聯網 系統的傳感層、傳輸層和應用層關聯掌握數據與分析數據。

、; 電壓、電流等模擬量數據顯示

、; 輸入開關監控，輸出開關等數字量控制。

、; 遠程控制啟停狀態，給定輸出電壓值的。

、; 顯示輸入輸出電壓值的歷史數據

、; 可按照日期、日間進行查詢歷史數進行查詢。

、; 報警信號為 PLC 主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過設定電壓時產生報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的終端推送報警信號，每臺設備可對應多個終端設備。

、; 通過手機端可以實現遠程控制 PLC 的輸出及監視 PLC 的輸入狀態變化。

、; 數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。

、; 聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。

2 、智能制造生產線虛擬仿真系統

通過本系統軟件了解組成智能制造生產線的電氣、氣動、 PLC 等元件的工作原理并對機電系統的設計、分析進行虛擬仿真。通過選擇元件利用符合繪制二維回路圖或利用三維模型在系統內實現智能制造的動作而進行虛擬仿真。本系統不僅實現工廠的三維仿真使虛擬現實仿真更加逼真，而且把通過仿真驗證的控制邏輯單元可用作監視及控制模塊，使能夠實現并行工程及軟件、硬件的并行設計。

仿真基本模塊包括：

、; 反饋控制和順序控制系統

、; 指示燈的與門 (AND) 控制

、; 物品傳送裝置

、; 單向氣缸控制

、; 雙缸聯動控制

、; 帶式輸送裝置系統

、; 滾筒式輸送裝置系統

、; 指示燈順序閃爍回路

、; 自動控制標記打印操作控制

、; 電梯控制

、; 氣壓控制移動裝置

、; 工業機器人控制

、; 帶式傳送帶實習裝置

、; 氣壓傳動流水線實驗裝置

五、配置清單

六、實訓項目

1. 機器視覺系統的原理、使用和調試

2. 六軸工業機器人系統的原理、使用和調試

3. 六軸工業機器人坐標系統和機器視覺坐標系統標定及相互轉換

4. 工業機器人與機器視覺系統綜合應用的安裝與調試

5. 機器視覺系統模板設置、編程與調試

6. 通過示教單元手動調試工業機器人

7. 通過示教單元設置、修改各控制點坐標

8. 通過示教單元編寫、修改工業機器人程序

9. 機器人追蹤坐標整定

10. 工業機器人系統的軟件二次開發編程   

11. 智能視覺圖像輸入編輯與調試

12. 智能視覺結果給出編輯與調試

13. 智能視覺顏色比對測量

14. 智能視覺編號比對測量

15. 智能視覺尺寸比對測量

16. 智能視覺角度測量

17.  智能視覺系統與工業機器人綜合應用

18.PLC 程序編程與調試

19. 智能視覺系統與工業機器人綜合應用

20. 變頻器與交流電機主電路的連接

21. 變頻器面板的參數設置與操作

22. 變頻器面板控制交流電機調速

23. 通過變頻器外部端子控制電機啟停

24. 氣動方向控制回路的安裝

25. 氣動速度控制回路的安裝

26. 氣動順序控制回路的安裝

27. 氣動系統氣路的連接

28. 磁性開關的位置調整

29. 氣動系統調試

30.  RFID 數據讀寫編程與調試