工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人與智能視覺識別系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)訓(xùn)基地
一、產(chǎn)品概述
工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人與智能視覺識別系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)訓(xùn)基地以工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人與機(jī)器視覺技術(shù)為基礎(chǔ)，將機(jī)械設(shè)備、氣動式、運(yùn)動控制系統(tǒng)、交流電機(jī)調(diào)速、伺服電機(jī)技術(shù)性、PLC控制技術(shù)性有機(jī)地整合，構(gòu)造模塊化設(shè)計(jì)，有利于組成，完成對快速同軸電纜上的不同物料進(jìn)行迅速的檢測、拼裝。為了更好地實(shí)訓(xùn)課程，系統(tǒng)軟件展開了專門設(shè)計(jì)方案，能完成各種機(jī)器人單項(xiàng)工程練習(xí)和綜合型新項(xiàng)目練習(xí)，可完成各種機(jī)器人單項(xiàng)工程練習(xí)和綜合型新項(xiàng)目練習(xí)。能夠進(jìn)行六軸機(jī)器人步態(tài)分析、精準(zhǔn)定位、爬取、安裝等練習(xí)，
包括六自由度工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人、智能視覺檢測系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套送料、運(yùn)輸、安裝、倉儲物流組織，能夠完成對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぜ_展快遞分揀、檢驗(yàn)、運(yùn)送、安裝、存放等行為。
該網(wǎng)站各零部件均安裝于鋁型材桌面，機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)控制回路、執(zhí)行器相對獨(dú)立性，選用工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)件設(shè)計(jì)方案。通過此平臺可以開展機(jī)械組裝、配電線路設(shè)計(jì)和布線、PLC編程與調(diào)節(jié)、智能視覺流程編寫、工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人程序編寫與調(diào)節(jié)運(yùn)用等多方面練習(xí)，適宜高職院校、技術(shù)學(xué)校自動化類對口專業(yè)《工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人與控制系統(tǒng)》、《自動化技術(shù)》等科目的實(shí)訓(xùn)課程，適宜自動化技術(shù)專業(yè)技術(shù)人員開展工程訓(xùn)練及技能競賽。
二、技術(shù)規(guī)格
1. 鍵入開關(guān)電源：單相電三線～220V±10% 50Hz
2. 辦公環(huán)境：環(huán)境溫度-10℃～ 40℃ 空氣濕度≤85%（25℃） 海拔高度＜4000m
3. 設(shè)備容積：＜1.5kVA
4. 實(shí)訓(xùn)基地規(guī)格：2200mm×1200mm×1500mm
5. 安全防護(hù)：具備漏電保護(hù)器，安全性符合國家標(biāo)準(zhǔn)
三、機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)和構(gòu)成
該實(shí)訓(xùn)基地由STEP SD500型六自由度工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)軟件、omron智能視覺檢測系統(tǒng)、程序控制器（PLC）系統(tǒng)軟件、四工序送料單元、環(huán)狀運(yùn)輸單元、工件存放盒送料單元、工件拼裝單元、庫房單元、廢舊物品回收桶、各種工件、鋁型材實(shí)踐桌、鋁型材寫字桌等構(gòu)成。
1. 新時(shí)達(dá)STEP SD500型六自由度工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)軟件
由機(jī)器人本身、機(jī)器人控制板、步態(tài)分析單元、輸出信號分配器和爬取組織構(gòu)成，武器裝備強(qiáng)力吸盤、視覺攝像頭等，可以對工件開展汲取、運(yùn)送、安裝、精確測量、拆卸等行為，還可以根據(jù)智能視覺效果相機(jī)識別不一樣顏色對工件安裝。
1) 機(jī)器人本身由六自由度骨關(guān)節(jié)構(gòu)成，固定于鋁型材實(shí)踐桌子，具備6個(gè)可玩性，串連骨關(guān)節(jié)型工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人安裝方法包含路面組裝、掛裝、部分倒裝
2) 第1軸工作范疇為 170°/-170°，較大運(yùn)動速度370°/s
3) 第2軸工作范疇為 110°/-110°，較大運(yùn)動速度370°/s
4) 第3軸工作范疇為 40°/-220°，較大運(yùn)動速度430°/s
5) 第4軸工作范疇為 185°/-185°，較大運(yùn)動速度300°/s
6) 第5軸工作范疇為 125°/-125°，較大運(yùn)動速度460°/s
7) 第6軸工作范疇為 360°/-360°，較大運(yùn)動速度600
8) 最大的一個(gè)工作半徑為500mm
9) 有效負(fù)載5kg
10) 機(jī)器人步態(tài)分析單元有液晶顯示器、也就能按鍵、急停開關(guān)、實(shí)際操作電腦鍵盤，用以基本參數(shù)、手動式步態(tài)分析、部位編寫、程序編程等行為。
2. omron智能視覺檢測系統(tǒng)
配置一套o(hù)mronFZ5-L350智能視覺識別系統(tǒng)，由視覺效果控制板、乳白色燈源、視覺效果照相機(jī)及監(jiān)控顯示屏等構(gòu)成。用以檢驗(yàn)工件的特點(diǎn)，如數(shù)據(jù)、顏色、樣子等，還可以對安裝實(shí)際效果開展實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)際操作。根據(jù)I/O電線連接到PLC或機(jī)器人控制板，還支持串行接口和以太網(wǎng)接口系統(tǒng)總線傳送到PLC或機(jī)器人控制板，對檢驗(yàn)結(jié)果和檢測數(shù)據(jù)開展傳送。
3. 西門子系統(tǒng)程序控制器單元
配置西門子系統(tǒng)S7-1200程序控制器，內(nèi)置以太網(wǎng)通訊控制模塊、數(shù)字信號擴(kuò)展模塊操縱機(jī)器人、電動機(jī)、汽缸等執(zhí)行器姿勢，解決各單元檢測信號，管理流程、傳送數(shù)據(jù)等任務(wù)。
6. 四工序送料單元
由挪動井式爐料庫、推料汽缸、無桿氣缸和光電開關(guān)構(gòu)成，安裝于鋁型材實(shí)踐桌子，用以將工件庫里的工件先后發(fā)布到環(huán)狀輸送機(jī)。給予不一樣顏色的要求工件，雜點(diǎn)累加等不過關(guān)工件。多軸的送料設(shè)計(jì)構(gòu)思，促使送料方法多元化，能夠進(jìn)行單一的送料，還可以進(jìn)行不一樣顏色的搭配送料，以及對于送料速率加以控制，完成送料方式的多元化。
7. 環(huán)狀運(yùn)輸單元
包括一套交流調(diào)速系統(tǒng)軟件，由三菱D720變頻調(diào)速器、三相交流電機(jī)、環(huán)狀板鏈（輸送帶）、光電傳感器等構(gòu)成，安裝于鋁型材實(shí)踐桌子，用以傳送工件。
8. 工件存放盒送料單元
包括一套伺服電機(jī)擺桿、DM556步進(jìn)驅(qū)動、料盒存放槽等構(gòu)成，安裝于鋁型材實(shí)踐桌子，當(dāng)一個(gè)工件存放盒被取走會自動關(guān)閉下一個(gè)工件存放盒，用以工件存放盒全自動送料。
9. 工件拼裝單元
由工件存放盒拖盤及鋁型材立桿構(gòu)成，安裝于鋁型材實(shí)踐桌子，用以安裝工件。工件盒里配有4個(gè)工件槽用以擺放工件，機(jī)器人能夠針對不同秘方依照上位機(jī)軟件設(shè)置顏色開展擺放工件。
10. 庫房單元
由工件存放盒拖盤及鋁型材立桿構(gòu)成，安裝于鋁型材實(shí)踐桌子，機(jī)器人用以擺放安裝過的部件開展碼垛，還可以通過機(jī)器人對安裝完成部件開展拆垛。
11. 廢舊物品回收桶
安裝于鋁型材實(shí)踐桌左后面，用以機(jī)器人全自動擺放被檢測出的沒用工件或不合格產(chǎn)品。
12. 以太網(wǎng)接口無線路由器
以太網(wǎng)接口無線路由器將PLC、機(jī)器人控制板、智能視覺效果控制板組成一個(gè)以太網(wǎng)接口局域網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的互相傳送，完成工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)場自動控制系統(tǒng)的高層次運(yùn)用，與此同時(shí)可以鍛煉考評同學(xué)們對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用專業(yè)技能。
四、軟件簡介
1. 機(jī)器人調(diào)節(jié)數(shù)控編程軟件
本設(shè)備運(yùn)行機(jī)器人專用型調(diào)節(jié)數(shù)控編程軟件，能夠?qū)C(jī)器人開展程序編寫和調(diào)節(jié)。此軟件具備文本處理區(qū)、部位目錄區(qū)、特性標(biāo)示區(qū)、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理區(qū)等對話框，能夠?qū)C(jī)器人開展調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)時(shí)可對機(jī)器人開展如下所示實(shí)際操作：程序編程、伺服電機(jī)開和關(guān)、啟動速度設(shè)定、各骨節(jié)部位給出、運(yùn)行和終止、斷點(diǎn)調(diào)試執(zhí)行指令、持續(xù)執(zhí)行指令、程序流程自動跳轉(zhuǎn)實(shí)行等。與此同時(shí)此軟件給予底層驅(qū)動接口函數(shù)，能夠客戶進(jìn)行二次開發(fā)使用和開展多方面機(jī)器人操縱技術(shù)的研究。
2. 工件安裝流程編輯手機(jī)軟件
給予一個(gè)本機(jī)器設(shè)備專用工件安裝流程編輯手機(jī)軟件，根據(jù)PLC免費(fèi)下載口與PLC開展傳送數(shù)據(jù)，能將工件的安裝流程進(jìn)行隨便編寫，并下發(fā)送給PLC。每一組的三個(gè)工件盒，每一個(gè)工件盒的四個(gè)工序都能夠設(shè)成所需要的工件，可選擇序號、顏色、相對高度，不同位置可選擇同樣工件。手機(jī)軟件相互配合PLC和機(jī)器人程序流程，完成工件安裝步驟的多元化。
五、配置清單
編號名字主要部件、元器件及規(guī)格型號總數(shù)備注名稱1.實(shí)訓(xùn)基地2000mm×1200mm×1400mm1臺 2.工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人6軸工業(yè)機(jī)器人本身：SD5001臺新時(shí)達(dá)機(jī)器人控制板：SRC3.11套3.智能視覺識別系統(tǒng)視覺效果控制板：FZ5-L3501臺omron視覺效果照相機(jī)：ZFX-SC101臺4.程序控制器系統(tǒng)軟件PLC服務(wù)器：S7-1200 CPU 1215C AC/DC/電磁閥1只西門子系統(tǒng)數(shù)字信號plc模塊：SB1222 4導(dǎo)出1只5.交流調(diào)速系統(tǒng)軟件變頻調(diào)速器：FR-D720S-0.4kW1套 交流減速電機(jī)6.步進(jìn)系統(tǒng)步進(jìn)驅(qū)動器DM5561套 伺服電機(jī)：42BYG7.無線路由器4P以太網(wǎng)接口無線路由器1臺 8.實(shí)踐控制模塊四工序送料單元、環(huán)狀運(yùn)輸單元、工件存放盒送料單元、工件拼裝單元、庫房單元等1套 9.打氣泵靜音氣泵1臺 10.計(jì)算機(jī)H81電腦主板 2核G1840Cpu 2G內(nèi)存條 500G電腦硬盤集顯19.5寸顯示屏1臺
六、實(shí)訓(xùn)課程
1. 機(jī)器視覺技術(shù)的基本原理、使用及調(diào)節(jié)
2. 六軸工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)軟件的基本原理、使用及調(diào)節(jié)
3. 六軸工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)和機(jī)器視覺技術(shù)坐標(biāo)系統(tǒng)校準(zhǔn)及互相變換
4. 工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人與機(jī)器視覺技術(shù)綜合運(yùn)用的安裝與調(diào)試
5. 機(jī)器視覺技術(shù)模版設(shè)定、程序編程與調(diào)節(jié)
6. 根據(jù)步態(tài)分析單元手動式調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人
7. 根據(jù)步態(tài)分析單元設(shè)定、改動各基準(zhǔn)點(diǎn)座標(biāo)
8. 根據(jù)步態(tài)分析單元撰寫、改動工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人程序流程
9. 機(jī)器人跟蹤座標(biāo)整定值
10. 工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)軟件的app二次開發(fā)程序編寫
11.智能視覺圖像鍵入編寫與調(diào)節(jié)
12.智能視覺效果結(jié)論得出編寫與調(diào)節(jié)
13.智能視覺效果顏色核對精確測量
14.智能視覺效果序號核對精確測量
15.智能視覺效果規(guī)格核對精確測量
16.智能視覺角度精確測量
17. 智能視覺識別系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合運(yùn)用
18.PLC程序編寫與調(diào)節(jié)
19.智能視覺識別系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合運(yùn)用
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