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JS-336A型 工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺
2020-12-15 22:22:45
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寶山夾具模型公司

 一、產品概述

  本設備包含六自由度工業機器人、智能視覺檢測系統、RFID數據傳輸系統、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、RFID數據傳輸應用等多方面訓練,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:2000mm×1200mm×1500mm
  5. 控制柜尺寸:600mm×600mm×1400mm
  6. 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
  該實訓平臺由三菱RV-3SD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、RFID數據傳輸系統、工具換裝單元、四工位供料單元、環形輸送單元、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、裝配過程進行實時視覺檢測操作。
  機器人本體由六自由度關節組成,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FZ4-350智能視覺系統,由視覺控制器、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。
  3.三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、模擬量輸出模塊、232串行通信模塊、以太網通信模塊等,用于讀寫RFID系統的工件數據,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.工具換裝單元
  由大口氣夾、真空發生器、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、方向的工件或場景。定位工裝上設有定位針,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形輸送線。提供不同編號、高度、顏色的標準工件,以及編號缺少筆畫、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,也可以進行不同編號、高度、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,由變頻器、三相交流電機、環形板鏈(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,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。
  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。
四、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、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。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.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,可以對各關節進行直交、關節、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、數據讀取等功能。

六、實訓項目
  1.工業機器人示教單元使用
  2.工業機器人軟件使用
  3.工業機器人基本指令操作與位置點設置
  4.工業機器人工件的跟蹤抓取
  5.工業機器人成品組裝與入庫
  6.RFID數據讀寫編程與調試
  7.智能視覺圖像輸入編輯與調試
  8.智能視覺結果給出編輯與調試
  9.智能視覺顏色比對測量
  10.智能視覺編號比對測量
  11.智能視覺尺寸比對測量
  12.智能視覺角度測量
  13.智能視覺系統與工業機器人綜合應用
  14.PLC程序編程與調試
  15.RFID、智能視覺系統與工業機器人綜合應用

 


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