QA-1001B型工業機器人與機器視覺實訓及開發平臺

1 產品概述

工業機器人與機器視覺實訓及開發平臺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、電氣控制、伺服驅動、變頻調速、傳感檢測、條碼或二維碼讀取、RFID讀取、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訓練和綜合性項目訓練，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、物流等訓練，可以在此基礎上進行產品柔性包裝、零件組裝、激光焊接、三維檢測、點膠、鎖螺絲等實際工業應用項目。

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

2 產品組成

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

產品保護性強，具有漏電保護、電氣停止保護，機械保護、驅動器保護、人工緊急停止等，符合標準。

主要包含：

l進口一線品牌六自由度工業機器人系統（含機器人控制器及示教器）；

lZMRVS100智能機器視覺系統，包含工業相機、工業鏡頭、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；

lRFID電子標簽讀取單元；

l機電單元，包含傳送、剔除機構、上下料、倉儲等單元，含有電機、驅動器、傳感器、編碼器和讀數卡等電控系統和靜音壓縮機、真空發生器、精密氣動吸盤或夾具、全方通焊接穩定機臺、板金機身等機械系統；

l工業控制電腦：優于雙核2.8G CPU，4G 內存，500G硬盤，19”LCD顯示器等Windows運行環境；

2.1 六自由度工業機器人系統

采用工業應用主流六自由度機器人，機器人品牌可以選日本EPSON、FANUC、MITSUBISHI或瑞典ABB等常用型號，機器人由六自由度機器人本體、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，機器人負載不小于3KG，重復定位精度：±0.02mm，工作半徑：大于600mm，可與PC機進行通訊，帶動并驅動抓取機構抓取物體，抓取方式為吸盤或手爪。提供機器人詳細實驗指導書和使用手冊等教材資料。

2.2 ZMRVS100智能機器視覺系統

由視覺相機系統及連接電纜組成，安裝在型材實訓桌上，用于識別工件的特性，如數字、顏色等。控制器不僅具備良好的視覺定位和檢測性能，同時具有良好的擴展性，在知道機器人的通訊協議或控制方式的前提下，可以方便的與機器人進行通訊。同時系統還提供機器視覺軟件開發平臺，能夠幫助用戶快速的進行項目開發和科研成果的橫向比較。

l視覺系統的相機參數：1600x1200彩色CCD工業相機，GigE接口

l圖像分辨率：0.1mm×0.1mm

l照明方式：數字控制正光源（LED）

l軟件功能：標定、定位、區分、測量、顏色檢測及二維碼讀取等

l二次開發：開發環境VC 6.0/VB6.0// ，提供Hexsight圖像開發控件

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

2.3可編程控制器單元

可編程控制器及數字量輸出擴展模塊，包含I/O、運動控制、電平轉化單元等，用于控制機器人及各模塊之間的協調動作，可對機器人任意控制，一旦視覺軟件完成圖像分析（除非僅用于監控），緊接著需要和外部單元進行通信以完成對生產過程的控制。

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（直接零件標記）代碼，以及棘手的一維條形碼和二維數據矩陣碼，還可用于編入索引或高速的生產線。

2.5 RFID電子標簽讀取單元

超高頻近距離讀取模塊，配陶瓷天線，讀取范圍可調0~400mm，配置50張電子標簽。當工件從環線輸送單元電子標簽讀取位置經過時，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、生產日期、狀態等信息，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

2.6機電單元

機電單元中機械部分由環形傳送、剔除機構、上下料機構、倉儲等單元組成。 采用自主研發的送料器，包括井式料庫、推料氣缸、頂料氣缸和光電傳感器，安裝在型材實訓桌上，用于將工件庫中的工件依次推出到環形輸送線上。系統負載為5㎏，振動方向為向前、擴散（可分別控制）。系統可以自由調整小型工件的密度和位置，以便視覺定位后機械手進行抓取，然后對根據視覺定位物品的姿態對機械手進行調整放置至相應工位位置擺放單元，樣機可以由皮帶線隨機傳回上料系統。選配了傳送帶跟蹤技術的平臺，也可以在運動中的皮帶上直接抓取隨機傳入的工件，將工件定位抓取并放置至相應工位位置擺放單元。

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

電氣控制柜用于安裝機器人控制器、PLC、變頻器及交流伺服驅動器等電氣部件。

保護：具備具有漏電保護，電氣停止保護、機械保護、驅動器保護、人工緊急停止等；符合國家標準。

3、實訓課程內容：

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.條碼及二維碼讀取系統的使用及設置