工業(yè)機(jī)器人與智能視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)備清單

1、工業(yè)機(jī)器人與智能視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)備清單一、項(xiàng)目名稱(chēng)：工業(yè)機(jī)器人與智能視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。二、項(xiàng)目來(lái)源：125高水平示范校績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)目。三、具體內(nèi)容：1、產(chǎn)品概述本設(shè)備包含六自由度工業(yè)機(jī)器人、智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、rfid數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、plc控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高速傳輸?shù)墓ぜM(jìn)行檢測(cè)、分揀、搬運(yùn)、組裝、存儲(chǔ)等操作。該平臺(tái)各組件均安裝在型材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)完全獨(dú)立，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)。通過(guò)此平臺(tái)可以進(jìn)行機(jī)械組裝、電氣線路設(shè)計(jì)與接線、plc編程與調(diào)試、智能視覺(jué)流程編輯、工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試、rfid數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用等多方面訓(xùn)練，適合職業(yè)院校、技

2、工學(xué)校自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)工業(yè)機(jī)器人與控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合自動(dòng)化技術(shù)人員進(jìn)行工程訓(xùn)練及技能比賽。2、技術(shù)性能1. 輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€220v10% 50hz2. 工作環(huán)境：溫度-10+40 相對(duì)濕度85%（25） 海拔4000m3. 裝置容量：1.5kva4. 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)尺寸：2000mm1200mm1500mm5. 控制柜尺寸：600mm600mm1400mm6. 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3、設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由三菱rv-3sd六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、歐姆龍智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、可編程控制器（plc）系統(tǒng)、rfid數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、工具換裝單元、四工位供料單元、

3、環(huán)形輸送單元、直線輸送單元、工件組裝單元、立體倉(cāng)庫(kù)單元、廢品回收框、各類(lèi)工件、電氣控制柜、型材實(shí)訓(xùn)桌、型材電腦桌等組成。1. 三菱rv-3sd六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教單元、輸入輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換器和抓取機(jī)構(gòu)組成，裝備多種夾具、吸盤(pán)、量具、工具等，可對(duì)工件進(jìn)行抓取、吸取、搬運(yùn)、裝配、打磨、測(cè)量、拆解等操作，也可以抓取智能視覺(jué)相機(jī)對(duì)工件、裝配過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)操作。機(jī)器人本體由六自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實(shí)訓(xùn)桌上，活動(dòng)范圍半徑大于600mm，角度不小于340，機(jī)器人本體具體參數(shù)如下表：形式單位規(guī)格值機(jī)種6軸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格動(dòng)作自由度6安裝姿勢(shì)地板、垂吊構(gòu)造垂直多關(guān)節(jié)型驅(qū)動(dòng)方式ac伺服

4、馬達(dá)(j1j3、j5軸附剎車(chē))位置檢出方式絕對(duì)型編碼器手臂長(zhǎng)upper armmm245fore armmm270動(dòng)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mm0.02周?chē)鷾囟?40本體重量kg37容許轉(zhuǎn)矩(j4)nm5.83(j5)nm5.83(j6)nm3.9

5、容許慣性(j4)kgm20.137(j5)kgm20.137(j6)kgm20.047手臂到達(dá)半徑(前方j(luò)5軸中心點(diǎn))mm642tool配線抓手輸入8點(diǎn)、輸出8點(diǎn)預(yù)備配線8芯機(jī)器人示教單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤(pán)，用于參數(shù)設(shè)置、手動(dòng)示教、位置編輯、程序編輯等操作。2. 歐姆龍智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)采用ccd照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格/不合格、

6、有/無(wú)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。本設(shè)備采用一套歐姆龍fz4-350智能視覺(jué)系統(tǒng)，由視覺(jué)控制器、視覺(jué)相機(jī)及監(jiān)視顯示器等組成。用于檢測(cè)工件的特性，如數(shù)字、顏色、形狀等，對(duì)工件本身及裝配效果進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)操作。通過(guò)i/o電纜連接到plc或機(jī)器人控制器，也支持串行總線和以太網(wǎng)總線連接到plc或機(jī)器人控制器，對(duì)檢測(cè)結(jié)果和檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)字量擴(kuò)展模塊、模擬量模塊、以太網(wǎng)通信模塊等，用于讀寫(xiě)rfid系統(tǒng)的工件數(shù)據(jù)，控制機(jī)器人、電機(jī)、氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，處理各單元檢測(cè)信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。4. rfid數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用西門(mén)子rfid檢測(cè)系統(tǒng)，安裝在環(huán)線輸送

7、單元的左端圓弧處，電子標(biāo)簽已埋在工件內(nèi)部，檢測(cè)距離為40mm。當(dāng)工件從環(huán)線輸送單元經(jīng)過(guò)左端圓弧處時(shí)，rfid檢測(cè)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地讀取工件內(nèi)的標(biāo)簽信息，如編號(hào)、顏色、高度等信息，該信息通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線傳輸給plc，用來(lái)實(shí)現(xiàn)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(pán)工裝、視覺(jué)工裝、定位工裝、工裝支架等機(jī)構(gòu)組成。大口氣夾、真空發(fā)生器安裝機(jī)器人本體上，受機(jī)器人控制，大口氣夾不僅可以?shī)A取工件，還可以?shī)A取三種工裝進(jìn)行功能性操作。大口氣夾一側(cè)前端裝有光纖傳感器，用于檢測(cè)前方有無(wú)物體，另一側(cè)裝有氣動(dòng)對(duì)接裝置，用于將氣動(dòng)信號(hào)自動(dòng)導(dǎo)入到氣動(dòng)工裝（吸盤(pán)工裝）上。吸盤(pán)工裝上裝有真空吸盤(pán)和氣動(dòng)對(duì)接

8、裝置，當(dāng)大口氣夾夾取吸盤(pán)工裝時(shí)，真空吸盤(pán)的動(dòng)作由機(jī)器人控制，可以隨之移動(dòng)，吸取任意可到達(dá)位置內(nèi)的工件。視覺(jué)工裝上裝有視覺(jué)相機(jī)，當(dāng)大口氣夾夾取視覺(jué)工裝時(shí)，視覺(jué)相機(jī)可以隨著機(jī)器人的移動(dòng)拍攝不同位置、不同方向的工件或場(chǎng)景。視覺(jué)工裝上設(shè)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(shí)訓(xùn)桌上，用于機(jī)器人自動(dòng)放置和取用不同的工裝。6. 四工位供料單元由井式料庫(kù)、推料氣缸、頂料氣缸和光電傳感器組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于將工件庫(kù)中的工件依次推出到環(huán)形輸送線。提供不同編號(hào)、不同高度、不同顏色的標(biāo)準(zhǔn)工件，以及編號(hào)缺少筆畫(huà)、雜色疊加等不合格工件。四工位的供料設(shè)計(jì)，使得供料方式多樣化，可以進(jìn)行單一的上料，也

9、可以進(jìn)行不同編號(hào)、高度、顏色的組合上料，以及對(duì)上料速度快慢控制，實(shí)現(xiàn)上料形式的多樣化。7. 環(huán)形輸送單元包含一套交流調(diào)速系統(tǒng)，由變頻器、三相交流電機(jī)、環(huán)形板鏈（傳送帶）、對(duì)射傳感器等組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于傳輸工件。8. 直線輸送單元包含一套直流調(diào)速系統(tǒng)，由直流電機(jī)、高精度編碼器、調(diào)速控制器、同步帶輪等組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于傳輸工件（工件跟蹤抓取時(shí)用）。9. 工件組裝單元由工件盒送料機(jī)構(gòu)及工件蓋送料機(jī)構(gòu)組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于裝配工件。具有3個(gè)工件盒組裝位置，能同時(shí)對(duì)3個(gè)工件盒進(jìn)行裝配操作。工件盒內(nèi)設(shè)有4個(gè)工件槽用于放置工件，工件盒和工件蓋四個(gè)角帶有磁性粘合，可以使工件盒與

10、工件蓋緊密組合在一起。設(shè)有多個(gè)傳感器，可以檢測(cè)工件盒/工件蓋的有無(wú)、方向是否裝反。機(jī)器人可以進(jìn)行工件盒/工件蓋裝反時(shí)的修正、工件按序裝配、工件拆解等操作。通過(guò)對(duì)工件盒/工件蓋的正反放置，工件裝配的順序變化，提高機(jī)器人的應(yīng)用靈活性，可進(jìn)行機(jī)器人不同難易程度的應(yīng)用考察，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)及考核的多樣化。10. 立體倉(cāng)庫(kù)單元由鋁質(zhì)材料加工而成，配有9個(gè)倉(cāng)位（33），安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于放置裝配完的組件，也可以通過(guò)機(jī)器人對(duì)裝配完成的組件進(jìn)行拆裝，并分類(lèi)放置到相應(yīng)的工件料庫(kù)。11. 廢品回收框安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌左后側(cè)，用于機(jī)器人自動(dòng)放置被檢測(cè)出來(lái)的無(wú)用工件或不合格品。12. 電氣控制柜用于安裝機(jī)器人控制器、pl

11、c、變頻器及調(diào)速控制器等電氣部件，采用網(wǎng)孔板的結(jié)構(gòu)，便于拆裝。通過(guò)兩根電纜線與型材實(shí)訓(xùn)桌相連，兩端使用航空插頭，強(qiáng)弱電分離，連接安全可靠。13. 以太網(wǎng)路由器以太網(wǎng)路由器將plc、機(jī)器人控制器、智能視覺(jué)控制器組成一個(gè)以太網(wǎng)局域網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互傳輸，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的高層次應(yīng)用，同時(shí)可以培養(yǎng)和考核學(xué)生對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的使用技能。4、軟件介紹1. 機(jī)器人調(diào)試編程仿真軟件本設(shè)備使用機(jī)器人專(zhuān)用調(diào)試編程軟件，可以對(duì)三菱各系列機(jī)器人進(jìn)行編程和調(diào)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(xiàng)目管理區(qū)等窗口，可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行在線和離線調(diào)試。在線調(diào)試時(shí)可對(duì)機(jī)器人進(jìn)行如下操作：程序編輯、伺服開(kāi)和關(guān)、運(yùn)行速度

12、設(shè)置、各關(guān)節(jié)位置給定、運(yùn)行和停止、單步執(zhí)行指令、連續(xù)執(zhí)行指令、程序跳轉(zhuǎn)執(zhí)行等。離線調(diào)試時(shí)可調(diào)用模擬窗口，使用三維仿真機(jī)器人模型，逼真地模擬當(dāng)前選擇的本型號(hào)機(jī)器人，可對(duì)機(jī)器人進(jìn)行如下操作：程序編輯、伺服開(kāi)和關(guān)、運(yùn)行速度設(shè)置、各關(guān)節(jié)位置給定、運(yùn)行和停止、單步執(zhí)行指令、連續(xù)執(zhí)行指令、程序跳轉(zhuǎn)執(zhí)行等。同時(shí)該軟件提供底層驅(qū)動(dòng)接口函數(shù)，可供用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)使用及進(jìn)行深層次機(jī)器人控制技術(shù)的研究。2. 機(jī)器人第三方遠(yuǎn)程控制軟件本設(shè)備機(jī)器人支持遠(yuǎn)程控制，可以使用第三方工具軟件（如vb、vc+等）編寫(xiě)的控制程序?qū)C(jī)器人進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制。本設(shè)備隨機(jī)贈(zèng)送一個(gè)vc+編寫(xiě)的示例程序，可以對(duì)各關(guān)節(jié)進(jìn)行直交、關(guān)節(jié)、脈沖三種方

13、式的單獨(dú)或聯(lián)動(dòng)控制。3. 工件裝配流程編輯軟件提供一個(gè)本設(shè)備專(zhuān)用的工件裝配流程編輯軟件，通過(guò)plc下載口與plc進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以將工件的裝配流程進(jìn)行隨意編輯，并下發(fā)給plc。每組的三個(gè)工件盒，每個(gè)工件盒的四個(gè)工位都可以設(shè)置成需要的工件，可選編號(hào)、顏色、高度，不同位置可選相同工件。軟件配合plc和機(jī)器人程序，實(shí)現(xiàn)工件裝配流程的多樣化。4. rfid讀寫(xiě)軟件提供一個(gè)本設(shè)備專(zhuān)用的rfid讀寫(xiě)軟件，可以對(duì)西門(mén)子rfid讀寫(xiě)器進(jìn)行操作，包括讀寫(xiě)器的啟動(dòng)、停止，標(biāo)簽的初始化、數(shù)據(jù)寫(xiě)入、數(shù)據(jù)讀取等功能。5、設(shè)備主要配置1. 基本配置序號(hào)名 稱(chēng)主要部件、器件及規(guī)格數(shù)量備注1電氣實(shí)訓(xùn)柜600mm600mm14

14、00mm1臺(tái)2實(shí)訓(xùn)平臺(tái)2000mm1200mm1500mm1臺(tái)3工業(yè)機(jī)器人6軸工業(yè)機(jī)器人本體：rv-3sd1臺(tái)三菱機(jī)器人控制器：cr1da-7001套4智能視覺(jué)系統(tǒng)視覺(jué)控制器：fz4-3501臺(tái)歐姆龍視覺(jué)相機(jī)：fz-sc1臺(tái)5rfid系統(tǒng)讀寫(xiě)器：rf260r1套西門(mén)子電子標(biāo)簽：a2036個(gè)6可編程控制器系統(tǒng)plc主機(jī)：fx3u-64mt1只三菱數(shù)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-232-bd1只以太網(wǎng)通信模塊：fx3u-enet-l1只7交流調(diào)速系統(tǒng)變頻器：fr-d720s-0.4kw1套交流減速電機(jī)：01k3gn-d/0gn50k8直流調(diào)速系統(tǒng)pid調(diào)節(jié)控制器：24/20bl-4q02 1套直流電機(jī)：dm-06-2gn-24編碼器：增量式2000線10路由器4p以太網(wǎng)路由器1臺(tái)11實(shí)訓(xùn)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(cāng)庫(kù)單元等1套12氣泵靜音氣泵1臺(tái)13線纜plc通信電纜、以太網(wǎng)線等1套146氣管3米2. 工具序號(hào)名 稱(chēng)型號(hào)、規(guī)格數(shù)量備注1內(nèi)六角扳手1.5-101套2十字螺絲刀3751把3一字螺絲刀3751把4一字螺絲刀675 1把5鐘表螺絲刀1套6、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目項(xiàng)目一 plc程序編程與調(diào)試項(xiàng)目二 工業(yè)機(jī)器