工業(yè)機(jī)器人實訓(xùn)裝置

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QA-1001B型工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺實訓(xùn)及開發(fā)平臺

1 產(chǎn)品概述

工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺實訓(xùn)及開發(fā)平臺平臺以工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺為核心，將機(jī)械、氣動、運(yùn)動控制、電氣控制、伺服驅(qū)動、變頻調(diào)速、傳感檢測、條碼或二維碼讀取、RFID讀取、編碼器技術(shù)、PLC控制技術(shù)有機(jī)地進(jìn)行整合，結(jié)構(gòu)模塊化，便于組合，實現(xiàn)對高速傳輸線上的不同物料進(jìn)行快速的檢測、組裝。為了方便實訓(xùn)教學(xué)，系統(tǒng)進(jìn)行了專門的設(shè)計，可以完成各類機(jī)器人單項訓(xùn)練和綜合性項目訓(xùn)練，可完成各類機(jī)器人單項訓(xùn)練和綜合性項目訓(xùn)練?？梢赃M(jìn)行六軸機(jī)器人示教、定位、抓取、裝配、物流等訓(xùn)練，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品柔性包裝、零件組裝、激光焊接、三維檢測、點膠、鎖螺絲等實際工業(yè)應(yīng)用項目。

平臺適用于編程位置或者視覺引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn)、裝配或軌跡運(yùn)動的示教或進(jìn)行類似應(yīng)用的二次開發(fā)。平臺設(shè)計目的是不僅滿足于教學(xué)過程的示教，能夠獨立完成視覺及運(yùn)動過程的全部循環(huán)（該系統(tǒng)硬件均采用工業(yè)現(xiàn)場常用型號，采用了主流工業(yè)應(yīng)用六自由度工業(yè)機(jī)器人和自主研發(fā)的機(jī)器人視覺控制模塊ZMRVS100;同時，能夠快速有效的進(jìn)行科研和項目開發(fā)（提供機(jī)械手的控制軟件和機(jī)器視覺軟件開發(fā)平臺，并且提供現(xiàn)場培訓(xùn)和開放部分應(yīng)用示范源代碼，能夠幫助用戶快速的進(jìn)行項目開發(fā)和科研成果的橫向比較）。

2 產(chǎn)品組成

實訓(xùn)平臺由六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、智能機(jī)器視覺系統(tǒng)、機(jī)電單元（上料系統(tǒng)、四工位位置擺放單元、環(huán)形輸送單元、工件組裝單元、立體倉庫單元、各色工件）、機(jī)器人可編程控制器單元、顯示屏、電氣控制柜、工控機(jī)、PC式GUI界面等部分組成。

產(chǎn)品安全保護(hù)性強(qiáng)，具有漏電保護(hù)、電氣停止保護(hù)，機(jī)械保護(hù)、驅(qū)動器保護(hù)、人工緊急停止等，符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)。

主要包含：

l 進(jìn)口一線品牌六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)（含機(jī)器人控制器及示教器）；

l ZMRVS100智能機(jī)器視覺系統(tǒng)，包含工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭、LED光源、光源控制器及配套軟件等（可選配三維視覺模塊）；

l 可編程控制器單元；

l 條碼或二維碼讀取單元；

l RFID電子標(biāo)簽讀取單元；

l 機(jī)電單元，包含傳送、剔除機(jī)構(gòu)、上下料、倉儲等單元，含有電機(jī)、驅(qū)動器、傳感器、編碼器和讀數(shù)卡等電控系統(tǒng)和靜音壓縮機(jī)、真空發(fā)生器、精密氣動吸盤或夾具、全方通焊接穩(wěn)定機(jī)臺、板金機(jī)身等機(jī)械系統(tǒng)；

l 工業(yè)控制電腦：優(yōu)于雙核2.8G CPU，4G 內(nèi)存，500G硬盤，19”LCD顯示器等Windows運(yùn)行環(huán)境；

2.1 六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

采用工業(yè)應(yīng)用主流六自由度機(jī)器人，機(jī)器人品牌可以選日本EPSON、FANUC、MITSUBISHI或瑞典ABB等常用型號，機(jī)器人由六自由度機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉(zhuǎn)換器和抓取機(jī)構(gòu)組成，機(jī)器人負(fù)載不小于3KG，重復(fù)定位精度：±0.02mm，工作半徑：大于600mm，可與PC機(jī)進(jìn)行通訊，帶動并驅(qū)動抓取機(jī)構(gòu)抓取物體，抓取方式為吸盤或手爪。提供機(jī)器人詳細(xì)實驗指導(dǎo)書和使用手冊等教材資料。

2.2 ZMRVS100智能機(jī)器視覺系統(tǒng)

由視覺相機(jī)系統(tǒng)及連接電纜組成，安裝在型材實訓(xùn)桌上，用于識別工件的特性，如數(shù)字、顏色等?？刂破鞑粌H具備良好的視覺定位和檢測性能，同時具有良好的擴(kuò)展性，在知道機(jī)器人的通訊協(xié)議或控制方式的前提下，可以方便的與機(jī)器人進(jìn)行通訊。同時系統(tǒng)還提供機(jī)器視覺軟件開發(fā)平臺，能夠幫助用戶快速的進(jìn)行項目開發(fā)和科研成果的橫向比較。

l 視覺系統(tǒng)的相機(jī)參數(shù)：1600x1200彩色CCD工業(yè)相機(jī)，GigE接口

l 圖像分辨率：0.1mm×0.1mm

l 照明方式：數(shù)字控制正光源（LED）

l 軟件功能：標(biāo)定、定位、區(qū)分、測量、顏色檢測及二維碼讀取等

l 二次開發(fā)：開發(fā)環(huán)境VC 6.0/VB6.0/VC.net/ VB.net，提供Hexsight圖像開發(fā)控件

嵌入式：Cognex Easybulider 圖形化界面或電子表格（適合無編程下快速應(yīng)用開發(fā)）

2.3可編程控制器單元

可編程控制器及數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊，包含I/O、運(yùn)動控制、電平轉(zhuǎn)化單元等，用于控制機(jī)器人及各模塊之間的協(xié)調(diào)動作，可對機(jī)器人任意控制，一旦視覺軟件完成圖像分析（除非僅用于監(jiān)控），緊接著需要和外部單元進(jìn)行通信以完成對生產(chǎn)過程的控制。

2.4條碼或二維碼讀取單元

讀碼器用于處理最難以讀取的 DPM（直接零件標(biāo)記）代碼，以及棘手的一維條形碼和二維數(shù)據(jù)矩陣碼，還可用于編入索引或高速的生產(chǎn)線。

2.5 RFID電子標(biāo)簽讀取單元

超高頻近距離讀取模塊，配陶瓷天線，讀取范圍可調(diào)0~400mm，配置50張電子標(biāo)簽。當(dāng)工件從環(huán)線輸送單元電子標(biāo)簽讀取位置經(jīng)過時，RFID檢測系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地讀取工件內(nèi)的標(biāo)簽信息，如編號、顏色、生產(chǎn)日期、狀態(tài)等信息，該信息通過工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線傳輸給PLC，用來實現(xiàn)工件的分揀操作

2.6機(jī)電單元

機(jī)電單元中機(jī)械部分由環(huán)形傳送、剔除機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)、倉儲等單元組成。 采用自主研發(fā)的萬能送料器，包括井式料庫、推料氣缸、頂料氣缸和光電傳感器，安裝在型材實訓(xùn)桌上，用于將工件庫中的工件依次推出到環(huán)形輸送線上。系統(tǒng)最大負(fù)載為5㎏，振動方向為向前、擴(kuò)散（可分別控制）。系統(tǒng)可以自由調(diào)整小型工件的密度和位置，以便視覺定位后機(jī)械手進(jìn)行抓取，然后對根據(jù)視覺定位物品的姿態(tài)對機(jī)械手進(jìn)行調(diào)整放置至相應(yīng)工位位置擺放單元，樣機(jī)可以由皮帶線隨機(jī)傳回萬能上料系統(tǒng)。選配了傳送帶跟蹤技術(shù)的平臺，也可以在運(yùn)動中的皮帶上直接抓取隨機(jī)傳入的工件，將工件定位抓取并放置至相應(yīng)工位位置擺放單元。

由三相交流電機(jī)、環(huán)形板鏈、對射傳感器等組成，安裝在型材實訓(xùn)桌上，用于傳輸工件，實現(xiàn)對高速傳輸線上的不同物料進(jìn)行快速度的檢測、組裝。

電氣控制柜用于安裝機(jī)器人控制器、PLC、變頻器及交流伺服驅(qū)動器等電氣部件。

安全保護(hù)：具備具有漏電保護(hù)，電氣停止保護(hù)、機(jī)械保護(hù)、驅(qū)動器保護(hù)、人工緊急停止等；安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。