工業(yè)機器人與智能視覺系統(tǒng)應用實訓平臺設備清單

1、工業(yè)機器人與智能視覺系統(tǒng)應用實訓平臺設備清單一、項目名稱：工業(yè)機器人與智能視覺系統(tǒng)應用實訓平臺。二、項目來源：125高水平示范?？冃И剟铐椖俊Ｈ?、具體內容：1、產品概述本設備包含六自由度工業(yè)機器人、智能視覺檢測系統(tǒng)、RFID數據傳輸系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉儲機構，可以實現對高速傳輸的工件進行檢測、分揀、搬運、組裝、存儲等操作。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(zhí)行機構完全獨立，采用工業(yè)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(yè)機器人編程與調試、RFID數據傳輸應用等多方面訓練，適合職業(yè)院校、技

2、工學校自動化類相關專業(yè)工業(yè)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。2、技術性能1. 輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz2. 工作環(huán)境：溫度-10+40 相對濕度85%（25） 海拔4000m3. 裝置容量：1.5kVA4. 實訓平臺尺寸：2000mm×1200mm×1500mm1 / 105. 控制柜尺寸：600mm×600mm×1400mm6. 安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準3、設備結構與組成該實訓平臺由三菱RV-3SD六自由度工業(yè)機器人系統(tǒng)、歐姆龍智能視覺檢測系統(tǒng)、可編程控

3、制器（PLC）系統(tǒng)、RFID數據傳輸系統(tǒng)、工具換裝單元、四工位供料單元、環(huán)形輸送單元、直線輸送單元、工件組裝單元、立體倉庫單元、廢品回收框、各類工件、電氣控制柜、型材實訓桌、型材電腦桌等組成。1. 三菱RV-3SD六自由度工業(yè)機器人系統(tǒng)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，裝備多種夾具、吸盤、量具、工具等，可對工件進行抓取、吸取、搬運、裝配、打磨、測量、拆解等操作，也可以抓取智能視覺相機對工件、裝配過程進行實時檢測操作。機器人本體由六自由度關節(jié)組成，固定在型材實訓桌上，活動范圍半徑大于600mm，角度不小于340°，機器人本體具體參數如下表：形式單位

4、規(guī)格值機種6軸標準規(guī)格動作自由度6安裝姿勢地板、垂吊構造垂直多關節(jié)型驅動方式AC伺服馬達(J1J3、J5軸附剎車)位置檢出方式絕對型編碼器手臂長Upper armmm245Fore armmm270動作范圍(J1)度340（-170+170）(J2)225（-90+135）(J3)191（-20+71）(J4)320（-160+160）(J5)240（-120+120）(J6)720（-360+360）最大速度(J1)度/秒250(J2)187(J3)250(J4)412(J5)412(J6)660最大合成速度mm/sec5500可搬重量最大kg3.5額定3位置往返精度mm±0.02

5、周圍溫度040本體重量kg37容許轉矩(J4)Nm5.83(J5)Nm5.83(J6)Nm3.9容許慣性(J4)kgm20.137(J5)kgm20.137(J6)kgm20.047手臂到達半徑(前方J5軸中心點)mm642Tool配線抓手輸入8點、輸出8點預備配線8芯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(tǒng)智能視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面

6、積、數量、位置、長度，再根據預設的允許度和其他條件輸出結果，包括尺寸、角度、個數、合格/不合格、有/無等，實現自動識別功能。本設備采用一套歐姆龍FZ4-350智能視覺系統(tǒng)，由視覺控制器、視覺相機及監(jiān)視顯示器等組成。用于檢測工件的特性，如數字、顏色、形狀等，對工件本身及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. 三菱可編程控制器單元配備三菱FX3U可編程控制器、數字量擴展模塊、模擬量模塊、以太網通信模塊等，用于讀寫RFID系統(tǒng)的工件數據，控制機器人、電機、氣缸等執(zhí)行機構動作，處理各單

7、元檢測信號、數據傳輸等任務。4. RFID數據傳輸系統(tǒng)采用西門子RFID檢測系統(tǒng)，安裝在環(huán)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(huán)線輸送單元經過左端圓弧處時，RFID檢測系統(tǒng)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(yè)現場數據總線傳輸給PLC，用來實現工件的分揀操作。5. 工具換裝單元由大口氣夾、真空發(fā)生器、吸盤工裝、視覺工裝、定位工裝、工裝支架等機構組成。大口氣夾、真空發(fā)生器安裝機器人本體上，受機器人控制，大口氣夾不僅可以夾取工件，還可以夾取三種工裝進行功能性操作。大口氣夾一側前端裝有光纖傳感器，用于檢測前方有無物體，另一側裝

8、有氣動對接裝置，用于將氣動信號自動導入到氣動工裝（吸盤工裝）上。吸盤工裝上裝有真空吸盤和氣動對接裝置，當大口氣夾夾取吸盤工裝時，真空吸盤的動作由機器人控制，可以隨之移動，吸取任意可到達位置內的工件。視覺工裝上裝有視覺相機，當大口氣夾夾取視覺工裝時，視覺相機可以隨著機器人的移動拍攝不同位置、不同方向的工件或場景。視覺工裝上設有定位針，用于精確定位工件的位置。工裝支架安裝在型材實訓桌上，用于機器人自動放置和取用不同的工裝。6. 四工位供料單元由井式料庫、推料氣缸、頂料氣缸和光電傳感器組成，安裝在型材實訓桌上，用于將工件庫中的工件依次推出到環(huán)形輸送線。提供不同編號、不同高度、不同顏色的標準工件，以及

9、編號缺少筆畫、雜色疊加等不合格工件。四工位的供料設計，使得供料方式多樣化，可以進行單一的上料，也可以進行不同編號、高度、顏色的組合上料，以及對上料速度快慢控制，實現上料形式的多樣化。7. 環(huán)形輸送單元包含一套交流調速系統(tǒng)，由變頻器、三相交流電機、環(huán)形板鏈（傳送帶）、對射傳感器等組成，安裝在型材實訓桌上，用于傳輸工件。8. 直線輸送單元包含一套直流調速系統(tǒng)，由直流電機、高精度編碼器、調速控制器、同步帶輪等組成，安裝在型材實訓桌上，用于傳輸工件（工件跟蹤抓取時用）。9. 工件組裝單元由工件盒送料機構及工件蓋送料機構組成，安裝在型材實訓桌上，用于裝配工件。具有3個工件盒組裝位置，能同時對3個工件盒進

10、行裝配操作。工件盒內設有4個工件槽用于放置工件，工件盒和工件蓋四個角帶有磁性粘合，可以使工件盒與工件蓋緊密組合在一起。設有多個傳感器，可以檢測工件盒/工件蓋的有無、方向是否裝反。機器人可以進行工件盒/工件蓋裝反時的修正、工件按序裝配、工件拆解等操作。通過對工件盒/工件蓋的正反放置，工件裝配的順序變化，提高機器人的應用靈活性，可進行機器人不同難易程度的應用考察，實現實訓及考核的多樣化。10. 立體倉庫單元由鋁質材料加工而成，配有9個倉位（3×3），安裝在型材實訓桌上，用于放置裝配完的組件，也可以通過機器人對裝配完成的組件進行拆裝，并分類放置到相應的工件料庫。11. 廢品回收框安裝在型材

11、實訓桌左后側，用于機器人自動放置被檢測出來的無用工件或不合格品。12. 電氣控制柜用于安裝機器人控制器、PLC、變頻器及調速控制器等電氣部件，采用網孔板的結構，便于拆裝。通過兩根電纜線與型材實訓桌相連，兩端使用航空插頭，強弱電分離，連接安全可靠。13. 以太網路由器以太網路由器將PLC、機器人控制器、智能視覺控制器組成一個以太網局域網，進行數據的相互傳輸，實現工業(yè)現場控制系統(tǒng)的高層次應用，同時可以培養(yǎng)和考核學生對工業(yè)網絡的使用技能。4、軟件介紹1. 機器人調試編程仿真軟件本設備使用機器人專用調試編程軟件，可以對三菱各系列機器人進行編程和調試。該軟件具有文本編輯區(qū)、位置列表區(qū)、屬性指示區(qū)、項目管

12、理區(qū)等窗口，可以對機器人進行在線和離線調試。在線調試時可對機器人進行如下操作：程序編輯、伺服開和關、運行速度設置、各關節(jié)位置給定、運行和停止、單步執(zhí)行指令、連續(xù)執(zhí)行指令、程序跳轉執(zhí)行等。離線調試時可調用模擬窗口，使用三維仿真機器人模型，逼真地模擬當前選擇的本型號機器人，可對機器人進行如下操作：程序編輯、伺服開和關、運行速度設置、各關節(jié)位置給定、運行和停止、單步執(zhí)行指令、連續(xù)執(zhí)行指令、程序跳轉執(zhí)行等。同時該軟件提供底層驅動接口函數，可供用戶進行二次開發(fā)使用及進行深層次機器人控制技術的研究。2. 機器人第三方遠程控制軟件本設備機器人支持遠程控制，可以使用第三方工具軟件（如VB、Vc+等）編寫的控制

13、程序對機器人進行實時遠程控制。本設備隨機贈送一個Vc+編寫的示例程序，可以對各關節(jié)進行直交、關節(jié)、脈沖三種方式的單獨或聯動控制。3. 工件裝配流程編輯軟件提供一個本設備專用的工件裝配流程編輯軟件，通過PLC下載口與PLC進行數據傳輸，可以將工件的裝配流程進行隨意編輯，并下發(fā)給PLC。每組的三個工件盒，每個工件盒的四個工位都可以設置成需要的工件，可選編號、顏色、高度，不同位置可選相同工件。軟件配合PLC和機器人程序，實現工件裝配流程的多樣化。4. RFID讀寫軟件提供一個本設備專用的RFID讀寫軟件，可以對西門子RFID讀寫器進行操作，包括讀寫器的啟動、停止，標簽的初始化、數據寫入、數據讀取等功

14、能。5、設備主要配置1. 基本配置序號名 稱主要部件、器件及規(guī)格數量備注1電氣實訓柜600mm×600mm×1400mm1臺2實訓平臺2000mm×1200mm×1500mm1臺3工業(yè)機器人6軸工業(yè)機器人本體：RV-3SD1臺三菱機器人控制器：CR1DA-7001套4智能視覺系統(tǒng)視覺控制器：FZ4-3501臺歐姆龍視覺相機：FZ-SC1臺5RFID系統(tǒng)讀寫器：RF260R1套西門子電子標簽：A2036個6可編程控制器系統(tǒng)PLC主機：FX3U-64MT1只三菱數字量輸入模塊：FX2N-8EX1只模擬量輸出模塊：FX2N-2DA1只232通信模塊：FX3U-

15、232-BD1只以太網通信模塊：FX3U-ENET-L1只7交流調速系統(tǒng)變頻器：FR-D720S-0.4kW1套交流減速電機：01K3GN-D/0GN50K8直流調速系統(tǒng)PID調節(jié)控制器：24/20BL-4Q02 1套直流電機：DM-06-2GN-24編碼器：增量式2000線10路由器4P以太網路由器1臺11實訓模塊四工位供料單元、環(huán)形輸送單元、直線輸送單元、工件組裝單元、工具換裝單元、立體倉庫單元等1套12氣泵靜音氣泵1臺13線纜PLC通信電纜、以太網線等1套146氣管3米2. 工具序號名 稱型號、規(guī)格數量備注1內六角扳手1.5-101套2十字螺絲刀3×751把3一字螺絲刀3×751把4一字螺絲刀6×75 1把5鐘表螺絲刀1套6、實訓項目項目一 PLC程序編程與調試項目二