JG-IRF04 型 四轴工业机器人与智能视觉系统应用实训平台

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一、产品概述

1 、本设备以工业机器人与机器视觉为核心，将机械、气动、运动控制、变频调速、 PLC 控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对不同物料进行快速的检测、组装。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配、入库等训练，

2 、包含六自由度工业机器人、智能视觉检测系统、 PLC 控制系统及一套供料、输送、装配、仓储机构，可以实现对工件分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。

3 、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～ 220V ± 10% 50Hz

    2.  工作环境：温度 -10 ℃～ +40 ℃    相对湿度≤ 85% （ 25 ℃）    海拔＜ 4000m

    3.  装置容量：＜ 1.5kVA

    4.  实训平台尺寸： 1500mm × 880mm × 1400mm

    5.  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 ABB IRB910SC 型四轴工业机器人系统、欧姆龙智能视觉检测系统、可编程控制器（ PLC ）系统、供料单元、输送单元、供料废料暂存单元、加工废料暂存单元、工件组装单元、仓库单元、各类工件、型材实训桌、型材电脑桌等组成。

   1 、 ABB IRB910SC 型四轴工业机器人系统

     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，装备气动手爪、可对工件进行搬运、装配、拆解等操作。

（ 1 ）机器人本体由四自由度关节组成，固定在型材实训桌上，具有 4 个自由度。

（ 2 ）最大的工作半径为 450mm

（ 3 ）最大负载 6kg

（ 4 ）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 FZ-350 智能视觉系统，由视觉控制器、白色光源、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 、西门子可编程控制器单元

     配备西门子 S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY 可编程控制器，自带以太网通讯模块、数字量扩展模块控制机器人、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 、供料单元

  由料斗、回转台、导料机构、工件滑道、开关电源、可编程序控制器、按钮、 I/O 接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位。

6 、输送单元

      包含一套交流调速系统，由三菱 D720 变频器、三相交流电机、传送带、光纤传感器等组成，安装在型材实训桌上，用于传输工件。

7 、工件组装单元

由工件光纤传感器、加工台、气缸、小物料等组成，安装在传送带上，用于装配工件。

8 、仓库单元

由铝型材和机玻璃组成 3 × 3 库体组成

9 、废品暂存仓

安装在型材实训桌上，分别对供料异常物料暂存，对加工异常物料暂存。

10 、触摸屏 7 寸，是一套以先进的 Cortex-A8 CPU 为核心（主频 600MHz ）的高性能嵌入式一体化触摸屏。

四、配套软件及管理系统

1 、云智能实验室安全管理系统

本平台将 无线传输 、信息处理等 物联网技术 应用用于自动化远程控制。设备端运行状态、数据参数等上传至云平台。 物联网 系统的传感层、传输层和应用层关联掌握数据与分析数据。

、; 电压、电流等模拟量数据显示

、; 输入开关监控，输出开关等数字量控制。

、; 远程控制启停状态，给定输出电压值的。

、; 显示输入输出电压值的历史数据

、; 可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。

、; 报警信号为 PLC 主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定，如当模拟量输入超过设定电压时产生报警，通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台，通过云平台向设置的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。

、; 通过手机端可以实现远程控制 PLC 的输出及监视 PLC 的输入状态变化。

、; 数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。

、; 联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理。

2 、智能制造生产线虚拟仿真系统

通过本系统软件了解组成智能制造生产线的电气、气动、 PLC 等元件的工作原理并对机电系统的设计、分析进行虚拟仿真。通过选择元件利用符合绘制二维回路图或利用三维模型在系统内实现智能制造的动作而进行虚拟仿真。本系统不仅实现工厂的三维仿真使虚拟现实仿真更加逼真，而且把通过仿真验证的控制逻辑单元可用作监视及控制模块，使能够实现并行工程及软件、硬件的并行设计。

仿真基本模块包括：

、; 反馈控制和顺序控制系统

、; 指示灯的与门 (AND) 控制

、; 物品传送装置

、; 单向气缸控制

、; 双缸联动控制

、; 带式输送装置系统

、; 滚筒式输送装置系统

、; 指示灯顺序闪烁回路

、; 自动控制标记打印操作控制

、; 电梯控制

、; 气压控制移动装置

、; 工业机器人控制

、; 带式传送带实习装置

、; 气压传动流水线实验装置

五、配置清单

六、实训项目

1. 机器视觉系统的原理、使用和调试

2. 六轴工业机器人系统的原理、使用和调试

3. 六轴工业机器人坐标系统和机器视觉坐标系统标定及相互转换

4. 工业机器人与机器视觉系统综合应用的安装与调试

5. 机器视觉系统模板设置、编程与调试

6. 通过示教单元手动调试工业机器人

7. 通过示教单元设置、修改各控制点坐标

8. 通过示教单元编写、修改工业机器人程序

9. 机器人追踪坐标整定

10. 工业机器人系统的软件二次开发编程   

11. 智能视觉图像输入编辑与调试

12. 智能视觉结果给出编辑与调试

13. 智能视觉颜色比对测量

14. 智能视觉编号比对测量

15. 智能视觉尺寸比对测量

16. 智能视觉角度测量

17.  智能视觉系统与工业机器人综合应用

18.PLC 程序编程与调试

19. 智能视觉系统与工业机器人综合应用

20. 变频器与交流电机主电路的连接

21. 变频器面板的参数设置与操作

22. 变频器面板控制交流电机调速

23. 通过变频器外部端子控制电机启停

24. 气动方向控制回路的安装

25. 气动速度控制回路的安装

26. 气动顺序控制回路的安装

27. 气动系统气路的连接

28. 磁性开关的位置调整

29. 气动系统调试

30.  RFID 数据读写编程与调试