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LG-GJQS2A工业机器人与智能视觉系统实训装置

一、产品概述

LG-GJQS2A工业机器人与智能视觉系统实训装置包含六自由度工业机器人、智能视觉检测系统、RFID数据传输系统、PLC控制系统及一套供料、输送、装配、仓储机构，可以实现对高速传输的工件进行分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。

该平台各组件均安装在型材桌面上，机械结构、电气控制回路、执行机构相对独立，采用工业标准件设计。通过此平台可以进行机械组装、电气线路设计与接线、PLC编程与调试、智能视觉流程编辑、工业机器人编程与调试、RFID数据传输应用等多方面训练，适合职业院校、技工学校自动化类相关专业《工业机器人与控制技术》、《自动化技术》等课程的实训教学，适合自动化技术人员进行工程训练及技能比赛。

二、技术性能1. 输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz2. 工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃）  海拔＜4000m3. 装置容量：＜1.5kVA4. 实训平台尺寸：2000mm×1200mm×1500mm5. 控制柜尺寸：600mm×600mm×1400mm6. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准三、设备结构与组成

该实训平台由STEP SD500型六自由度工业机器人系统、欧姆龙智能视觉检测系统、可编程控制器（PLC）系统、RFID数据传输系统、工具换装单元、四工位供料单元、环形输送单元、直线输送单元、工件组装单元、立体仓库单元、废品回收框、各类工件、电气控制柜、型材实训桌、型材电脑桌等组成。

1. 新时达STEP SD500型六自由度工业机器人系统

由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备多种夹具、吸盘、量具、工具等，可对工件进行抓取、吸取、搬运、装配、打磨、测量、拆解等操作，也可以抓取智能视觉相机对工件、装配过程进行实时视觉检测操作。1) 机器人本体由六自由度关节组成，固定在型材实训桌上，具有6个自由度，串联关节型工业机器人安装方式包括地面安装、挂装、倒装2) *大的工作半径为500mm3) 有效负载5kg4) 机器人示教单元有液晶显示屏、使能按钮、急停按钮、操作键盘，用于参数设置、手动示教、位置编辑、程序编辑等操作。

2.  欧姆龙智能视觉检测系统

配备一套欧姆龙ZFX-C10智能视觉系统，由视觉控制器、视觉相机及监视显示器等组成。用于检测工件的特性，如数字、颜色、形状等，还可以对装配效果进行实时检测操作。通过I/O电缆连接到PLC或机器人控制器，也支持串行总线和以太网总线连接到PLC或机器人控制器，对检测结果和检测数据进行传输。

3.  三菱可编程控制器单元

配备三菱FX3U可编程控制器、数字量扩展模块、模拟量输出模块、232串行通信模块、以太网通信模块等，用于读写RFID系统的工件数据，控制机器人、电机、气缸等执行机构动作，处理各单元检测信号，管理工作流程、数据传输等任务。

4.  RFID数据传输系统

采用西门子RFID数据传输系统，安装在环线输送单元的左端圆弧处，电子标签已埋在工件内部，检测距离为40mm。当工件从环线输送单元经过左端圆弧处时，RFID检测系统可以准确地读取工件内的标签信息，如编号、颜色、高度等信息，该信息通过工业现场数据总线传输给PLC，用来实现工件的分拣操作。

5.  工具换装单元

由大口气夹、真空发生器、吸盘工装、视觉工装、定位工装、工装支架等机构组成。大口气夹、真空发生器安装机器人本体上，受机器人控制，大口气夹不仅可以夹取工件，还可以夹取三种工装进行功能性操作。大口气夹一侧前端装有光纤传感器，用于检测前方有无物体，另一侧装有气动对接装置，用于将气动信号自动导入到气动工装（吸盘工装）上。吸盘工装上装有真空吸盘和气动对接装置，当大口气夹夹取吸盘工装时，真空吸盘的动作由机器人控制，可以随之移动，吸取任意可到达位置内的工件。视觉工装上装有视觉相机，当大口气夹夹取视觉工装时，视觉相机可以随着机器人的移动拍摄不同位置、方向的工件或场景。定位工装上设有定位针，用于精确定位工件的位置。工装支架安装在型材实训桌上，用于机器人自动放置和取用不同的工装。

6.  四工位供料单元

由井式料库、推料气缸、顶料气缸和光电传感器组成，安装在型材实训桌上，用于将工件库中的工件依次推出到环形输送线。提供不同编号、高度、颜色的标准工件，以及编号缺少笔画、杂色叠加等不合格工件。多工位的供料设计，使得供料方式多样化，可以进行单一的上料，也可以进行不同编号、高度、颜色的组合上料，以及对上料速度进行控制，实现上料形式的多样化。

7.  环形输送单元

包含一套交流调速系统，由变频器、三相交流电机、环形板链（传送带）、对射传感器等组成，安装在型材实训桌上，用于传输工件。

8.  直线输送单元

包含一套直流调速系统，由直流电机、高精度编码器、调速控制器、同步带轮等组成，安装在型材实训桌上，用于传输工件（工件跟踪抓取时用）。

9.  工件组装单元

由工件盒送料机构及工件盖送料机构组成，安装在型材实训桌上，用于装配工件。具有3个工件盒组装位置，能同时对3个工件盒进行装配操作。工件盒内设有4个工件槽用于放置工件，工件盒和工件盖四个角带有磁性粘合，可以使工件盒与工件盖紧密组合在一起。设有多个传感器，可以检测工件盒/工件盖的有无、方向是否装反。机器人可以进行工件盒/工件盖装反时的修正、工件按序装配、工件拆解等操作。

10.  立体仓库单元

由铝质材料加工而成，配有9个仓位（3×3），安装在型材实训桌上，用于放置装配完的组件，也可以通过机器人对装配完成的组件进行拆装，并分类放置到相应的工件料库。

11.  废品回收框

安装在型材实训桌左后侧，用于机器人自动放置被检测出来的无用工件或不合格品。

12.  电气控制柜

用于安装机器人控制器、PLC、变频器及调速控制器等电气部件，采用网孔板的结构，便于拆装。通过两根电缆线与型材实训桌相连，两端使用航空插头，强弱电分离，连接安全可靠。

13.  以太网路由器

以太网路由器将PLC、机器人控制器、智能视觉控制器组成一个以太网局域网，进行数据的相互传输，实现工业现场控制系统的高层次应用，同时可以培养和考核学生对工业网络的使用技能。四、软件介绍1. 机器人调试编程仿真软件

本设备使用机器人专用调试编程软件，可以对机器人进行编程和调试。该软件具有文本编辑区、位置列表区、属性指示区、项目管理区等窗口，可以对机器人进行在线和离线调试。在线调试时可对机器人进行如下操作：程序编辑、伺服开和关、运行速度设置、各关节位置给定、运行和停止、单步执行指令、连续执行指令、程序跳转执行等。离线调试时可调用模拟窗口，使用三维仿真机器人模型，逼真地模拟当前选择的本型号机器人，可对机器人进行如下操作：程序编辑、伺服开和关、运行速度设置、各关节位置给定、运行和停止、单步执行指令、连续执行指令、程序跳转执行等。同时该软件提供底层驱动接口函数，可供用户进行二次开发使用及进行深层次机器人控制技术的研究。2. 工件装配流程编辑软件

提供一个本设备专用的工件装配流程编辑软件，通过PLC下载口与PLC进行数据传输，可以将工件的装配流程进行随意编辑，并下发给PLC。每组的三个工件盒，每个工件盒的四个工位都可以设置成需要的工件，可选编号、颜色、高度，不同位置可选相同工件。软件配合PLC和机器人程序，实现工件装配流程的多样化。3. RFID读写软件

提供一个本设备专用的RFID读写软件，可以对西门子RFID读写器进行操作，包括读写器的启动、停止，标签的初始化、数据写入、数据读取等功能。五、配置清单

序号	名  称	主要部件、器件及规格	数量	备注
1	电气实训柜	600mm×600mm×1500mm	1台
2	实训平台	2000mm×1200mm×1400mm	1台
3	工业机器人	6轴工业机器人本体：SD500	1台	上海STEP
		机器人控制器：SRC3.1	1套
4	智能视觉系统	视觉控制器：ZFX-C10	1台	欧姆龙
		视觉相机：ZFX-SC10	1台
5	RFID系统	读写器：RF260R	1套	西门子
		电子标签：A20	36个
6	可编程控制器系统	PLC主机：FX3U-64MT	1只	三菱
		数字量输入模块：FX2N-8EX	1只
		模拟量输出模块：FX2N-2DA	1只
		232通信模块：FX3U-232-BD	1只
		以太网通信模块：FX3U-ENET-L	1只
7	交流调速系统	变频器：FR-D720S-0.4kW	1套
		交流减速电机：01K3GN-D/0GN50K
8	直流调速系统	PID调节控制器：AQMD3620NS	1套
		直流电机：DM-06-2GN-24
10	路由器	4P以太网路由器	1台
11	实训模块	四工位供料单元、环形输送单元、直线输送单元、工件组装单元、工具换装单元、立体仓库单元等	1套
12	气泵	静音气泵	1台

六、实训项目1. 工业机器人示教单元使用2. 工业机器人软件使用3. 工业机器人基本指令操作与位置点设置4. 工业机器人工件的跟踪抓取5. 工业机器人成品组装与入库6. RFID数据读写编程与调试7. 智能视觉图像输入编辑与调试8. 智能视觉结果给出编辑与调试9. 智能视觉颜色比对测量10. 智能视觉编号比对测量11. 智能视觉尺寸比对测量12. 智能视觉角度测量13. 智能视觉系统与工业机器人综合应用14. PLC程序编程与调试15. RFID、智能视觉系统与工业机器人综合应用

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