LG-GJQS2A型?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)

一、LG-GJQS2A型 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)產(chǎn)品概述
   LG-GJQS2A型 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)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)行分揀、檢測(cè)、搬運(yùn)、裝配、存儲(chǔ)等操作。
   LG-GJQS2A型 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)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)相對(duì)獨(dú)立，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)。通過(guò)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)可以進(jìn)行機(jī)械組裝、電氣線(xiàn)路設(shè)計(jì)與接線(xiàn)、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。
二、技術(shù)性能
  1. 輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€(xiàn)～220V±10% 50Hz
  2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m
  3. 裝置容量：＜1.5kVA
  4. 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)尺寸：2000mm×1200mm×1500mm
  5. 控制柜尺寸：600mm×600mm×1400mm
  6. 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成
   該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由三菱RV-3SD型六自由度工業(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、環(huán)形輸送單元、直線(xiàn)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型六自由度工業(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)視覺(jué)檢測(cè)操作。
（1）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，具有6個(gè)自由度，串聯(lián)關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝
（2）*大的工作半徑為500mm
（3）有效負(fù)載5kg
（4）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)
   配備一套歐姆龍ZFX-C10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，還可以對(duì)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(xiàn)和以太網(wǎng)總線(xiàn)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、模擬量輸出模塊、232串行通信模塊、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)，管理工作流程、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數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，安裝在環(huán)線(xiàn)輸送單元的左端圓弧處，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(xiàn)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(xiàn)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、方向的工件或場(chǎng)景。定位工裝上設(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(xiàn)。提供不同編號(hào)、高度、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。多工位的供料設(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)上料速度進(jìn)行控制，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(xiàn)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。
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（3×3），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、PLC、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(xiàn)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。
★14.實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)軟件（為了避免知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛投標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)需提供計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)證書(shū)和演示）
   該系統(tǒng)集成遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源管理系統(tǒng)，通過(guò)手機(jī)或其他移動(dòng)終端系統(tǒng)監(jiān)控查詢(xún)學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)；單獨(dú)開(kāi)啟關(guān)閉學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源；全部開(kāi)啟或全部關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源功能；定時(shí)開(kāi)啟關(guān)閉電源功能。
   該系統(tǒng)還可通過(guò) PC 控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，也可通過(guò)手持移動(dòng)控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，可自由設(shè)定任意一處與電控模塊引腳有關(guān)的各種常見(jiàn)故障，故障類(lèi)型包括：線(xiàn)路斷 路、對(duì)地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅(qū)動(dòng)模塊可以設(shè)置 8 路大電流 5A 的 開(kāi)路故障、16 路小電流 2A 的信號(hào)通路的開(kāi)路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設(shè)置?？筛鶕?jù)需求擴(kuò)展設(shè)置 64 路大電流 5A 的開(kāi)路故障、128 路小電流 2A 的信號(hào)通 路的開(kāi)路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設(shè)置?？筛鶕?jù)用戶(hù)使用要求調(diào)整故障設(shè)置點(diǎn)的數(shù)量和故障設(shè)置類(lèi)型。
   所有配備驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，均可通過(guò)內(nèi)置的專(zhuān)用新型無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管理。
用戶(hù)可選擇通過(guò)無(wú)線(xiàn)或 RS-232 串口通訊與其它實(shí)訓(xùn)設(shè)備配套的無(wú)線(xiàn)故障設(shè)置控制系統(tǒng) 組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)控制每一臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的故障設(shè)置、故障排除、參數(shù)設(shè)定、 遠(yuǎn)程起動(dòng)、信息反饋、考核評(píng)分等功能。
集成無(wú)線(xiàn)多功能數(shù)據(jù)采集、分析、控制系統(tǒng)可實(shí)時(shí)長(zhǎng)時(shí)間記錄電壓、電流等，并生成趨勢(shì)曲線(xiàn)。
★15.便攜式電子信號(hào)測(cè)試記錄模塊（招標(biāo)須提供現(xiàn)場(chǎng)演示）
1）具備電壓、電流、溫度采集，可以記錄觀(guān)察電壓、電流跳變的圖像數(shù)據(jù)，精度±0.05%真有效值測(cè)量USB數(shù)據(jù)傳輸，彩屏LCD顯示
2）具有示波器、虛擬頻譜儀、虛擬萬(wàn)用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。
3）集雙通道電子信號(hào)圖像數(shù)據(jù)采集記錄儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀于一體，不低于20M，具有1KHz基準(zhǔn)方波輸出接口；圖像數(shù)據(jù)可以按時(shí)間和電壓輸出到EXCEL、BMP和OSC；數(shù)據(jù)記錄*大4G；FFT、相關(guān)和功率譜頻譜分析，F(xiàn)FT支持8～1048576點(diǎn)的選擇，支持triangular、cosine、Bohman、Parzen等 18種窗；
4）功率譜支持自功率譜和互功率譜的計(jì)算；相關(guān)支持自相關(guān)和互相關(guān)的計(jì)算；
5）虛擬任意波形輸出模塊，頻率25Mz ，輸出波形：正弦波，三角波，方波，TTL，任意波形。
6）虛擬萬(wàn)用表模塊：直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V；交流電壓測(cè)量，量程 60.00mV 、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V；直流電流測(cè)量，量程 60.00mA 、600.00mA 、6.000A、10.00A；交流電流測(cè)量，量程 60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A；電阻測(cè)量，量程 600、6.000 K、60.00 K、600.0 K、6.000 M 、60.00 M；電容測(cè)量，量程 40.00nF 、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF；二極管測(cè)量 0V~2.0V
四、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)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(xiàn)和離線(xiàn)調(diào)試。在線(xiàn)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(xiàn)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. 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。
3. 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。
五、配置清單

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	600mm×600mm×1500mm	1臺(tái)
2	實(shí)訓(xùn)平臺(tái)	2000mm×1200mm×1400mm	1臺(tái)
3	工業(yè)機(jī)器人	6軸工業(yè)機(jī)器人本體：RV-3SD	1臺(tái)	三菱
		機(jī)器人控制器：CR1DA	1套
4	智能視覺(jué)系統(tǒng)	視覺(jué)控制器：FZ5-L350	1臺(tái)	歐姆龍
		視覺(jué)相機(jī)：ZFX-SC10	1臺(tái)
5	RFID系統(tǒng)	讀寫(xiě)器：RF260R	1套	西門(mén)子
		電子標(biāo)簽：A20	36個(gè)
6	可編程控制器系統(tǒng)	PLC主機(jī)：FX3U-64MT	1只	三菱
		數(shù)字量輸入模塊：FX2N-8EX	1只
		模擬量輸出模塊：FX2N-2DA	1只
		232通信模塊：FX3U-232-BD	1只
		以太網(wǎng)通信模塊：FX3U-ENET-L	1只
7	交流調(diào)速系統(tǒng)	變頻器：FR-D720S-0.4kW	1套
		交流減速電機(jī)：01K3GN-D/0GN50K
8	直流調(diào)速系統(tǒng)	PID調(diào)節(jié)控制器：AQMD3620NS	1套
		直流電機(jī)：DM-06-2GN-24
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(xiàn)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)

六、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1. 工業(yè)機(jī)器人示教單元使用
2. 工業(yè)機(jī)器人軟件使用
3. 工業(yè)機(jī)器人基本指令操作與位置點(diǎn)設(shè)置
4. 工業(yè)機(jī)器人工件的跟蹤抓取
5. 工業(yè)機(jī)器人成品組裝與入庫(kù)
6. RFID數(shù)據(jù)讀寫(xiě)編程與調(diào)試
7. 智能視覺(jué)圖像輸入編輯與調(diào)試
8. 智能視覺(jué)結(jié)果給出編輯與調(diào)試
9. 智能視覺(jué)顏色比對(duì)測(cè)量
10. 智能視覺(jué)編號(hào)比對(duì)測(cè)量
11. 智能視覺(jué)尺寸比對(duì)測(cè)量
12. 智能視覺(jué)角度測(cè)量
13. 智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用
14. PLC程序編程與調(diào)試
15. RFID、智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用