SHYL-ZNJQ02型 工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺

一、工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺產品概述
   工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺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、編碼器技術、PLC控制技術有機地進行整合，結構模塊化，便于組合，實現對高速傳輸線上的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實訓和綜合性項目實訓，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、裝配等訓練，
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，可以實現對高速傳輸的工件進行分揀、檢測、搬運、裝配、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實訓及技能比賽。

二、工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺技術性能
1. 輸入電源：單相三線～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：2200mm×1200mm×1500mm
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STEP SD500型六自由度工業機器人系統、歐姆龍智能視覺檢測系統、可編程控制器（PLC）系統、四工位供料單元、環形輸送單元、工件存儲盒供料單元、工件組裝單元、倉庫單元、廢品回收桶、各類工件、型材實訓桌、型材電腦桌等組成。
1. 新時達STEP SD500型六自由度工業機器人系統
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，裝備吸盤、視覺攝像頭等，可對工件進行吸取、搬運、裝配、測量、拆解等操作，也可以根據智能視覺相機識別不同顏色對工件裝配。
機器人本體由六自由度關節組成，固定在型材實訓桌上，具有6個自由度，串聯關節型工業機器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝
第1軸工作范圍為+170°/-170°，大旋轉速度370°/s
第2軸工作范圍為+110°/-110°，大旋轉速度370°/s
第3軸工作范圍為+40°/-220°，大旋轉速度430°/s
第4軸工作范圍為+185°/-185°，大旋轉速度300°/s
第5軸工作范圍為+125°/-125°，大旋轉速度460°/s
第6軸工作范圍為+360°/-360°，大旋轉速度600
大的工作半徑為500mm
有效負載5kg
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FZ5-L350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。  
6. 四工位供料單元
由移動井式料庫、推料氣缸、無桿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形輸送線。提供不同顏色的標準工件，雜色疊加等不合格工件。多工位的供料設計，使得供料方式多樣化，可以進行單一的上料，也可以進行不同顏色的組合上料，以及對上料速度進行控制，實現上料形式的多樣化。
7. 環形輸送單元
包含一套交流調速系統，由三菱D720變頻器、三相交流電機、環形板鏈（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。
8. 工件存儲盒供料單元
包含一套步進電機推桿、DM556步進驅動、料盒存儲槽等組成，安裝在型材實訓桌上，當一個工件存儲盒被取走會自動退出下一個工件存儲盒，用于工件存儲盒自動供料。
 9. 工件組裝單元
由工件存儲盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實訓桌上，用于裝配工件。工件盒內設有4個工件槽用于放置工件，機器人可以根據不同配方按照上位機設定顏色進行放置工件。
10. 倉庫單元
 由工件存儲盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實訓桌上，機器人用于放置裝配完的組件進行堆垛，也可以通過機器人對裝配完成的組件進行拆垛。
11. 廢品回收桶
安裝在型材實訓桌左后側，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. 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，實現工業現場控制系統的高層次應用，同時可以培養和考核學生對工業網絡的使用技能。
13.實驗室遠程管理系統軟件
該系統集成遠程實驗臺電源管理系統，通過手機或其他移動終端系統監控查詢學生實驗臺的電源開關狀態；單獨開啟關閉學生實驗臺電源；全部開啟或全部關閉實驗臺電源功能；定時開啟關閉電源功能。
該系統還可通過 PC 控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，可自由設定任意一處與電控模塊引腳有關的各種常見故障，故障類型包括：線路斷路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。每套驅動模塊可以設置 8 路大電流 5A 的開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共 24 路故障設置。可根據需求擴展設置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共192 路故障設置。可根據用戶使用要求調整故障設置點的數量和故障設置類型。
 所有配備驅動模塊的實訓設備，均可通過內置的專用新型無線數據傳輸模塊無線組網，實現遠程集中管理。
用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統組成一個網絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
集成無線多功能數據采集、分析、控制系統可實時長時間記錄電壓、電流等，并生成趨勢曲線。
14.便攜式電子信號測試記錄模塊
1）具備電壓、電流、溫度采集，可以記錄觀察電壓、電流跳變的圖像數據，精度±0.05%真有效值測量USB數據傳輸，彩屏LCD顯示
2）具有示波器、虛擬頻譜儀、虛擬萬用表、虛擬數字量輸入輸出模塊。
3）集雙通道電子信號圖像數據采集記錄儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀于一體，不低于20M，具有1KHz基準方波輸出接口；圖像數據可以按時間和電壓輸出到EXCEL、BMP和OSC；數據記錄大4G；FFT、相關和功率譜頻譜分析，FFT支持8～1048576點的選擇，支持triangular、cosine、Bohman、Parzen等 18種窗
4）功率譜支持自功率譜和互功率譜的計算；相關支持自相關和互相關的計算；
5）虛擬任意波形輸出模塊，頻率25Mz ，輸出波形：正弦波，三角波，方波，TTL，任意波形。
6）虛擬萬用表模塊：直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V；交流電壓測量，量程60.00mV 、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V；直流電流測量，量程 60.00mA 、600.00mA 、6.000A、10.00A；交流電流測量，量程60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A；電阻測量，量程 600、6.000 K、60.00 K、600.0 K、6.000 M 、60.00 M；電容測量，量程40.00nF、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF；二極管測量 0V~2.0V
四、工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺軟件介紹
1. 機器人調試編程軟件
本設備使用機器人專用調試編程軟件，可以對機器人進行編程和調試。該軟件具有文本編輯區、位置列表區、屬性指示區、項目管理區等窗口，可以對機器人進行調試。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、各關節位置給定、運行和停止、單步執行指令、連續執行指令、程序跳轉執行等。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使用及進行深層次機器人控制技術的研究。
2. 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。
五、工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺實訓項目
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