LG-GJQS1型工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺

一、 LG-GJQS1型 工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺產品概述
LG-GJQS1型 工業機器人與智能視覺系統應用實訓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、變頻調速、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，工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺進行了專門的設計，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。還可以進行六軸機器人示教、定位、抓取、裝配等訓練，包含六自由度工業機器人、智能視覺檢測系統、PLC控制系統及一套供料、輸送、裝配、倉儲機構，可以實現對高速傳輸的工件進行分揀、檢測、搬運、裝配、存儲等操作。

LG-GJQS1型 工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺各組件均安裝在型材桌面上，機械結構、電氣控制回路、執行機構相對獨立，采用工業標準件設計。通過工業機器人與智能視覺系統應用實訓平臺可以進行機械組裝、電氣線路設計與接線、PLC編程與調試、智能視覺流程編輯、工業機器人編程與調試應用等多方面訓練，適合職業院校、技工學校自動化類相關專業《工業機器人與控制技術》、《自動化技術》等課程的實訓教學，適合自動化技術人員進行工程訓練及技能比賽。
二、技術性能
1. 輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz
2. 工作環境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m
3. 裝置容量：＜1.5kVA
4. 實訓平臺尺寸：2200mm×1200mm×1500mm
5. 安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準
三、設備結構與組成
該實訓平臺由STEP SD500型六自由度工業機器人系統、歐姆龍智能視覺檢測系統、可編程控制器（PLC）系統、四工位供料單元、環形輸送單元、工件存儲盒供料單元、工件組裝單元、倉庫單元、廢品回收桶、各類工件、型材實訓桌、型材電腦桌等組成。
1. 新時達STEP SD500型六自由度工業機器人系統
由機器人本體、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，裝備吸盤、視覺攝像頭等，可對工件進行吸取、搬運、裝配、測量、拆解等操作，也可以根據智能視覺相機識別不同顏色對工件裝配。
1) 機器人本體由六自由度關節組成，固定在型材實訓桌上，具有6個自由度，串聯關節型工業機器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝
2) 第1軸工作范圍為+170°/-170°，*大旋轉速度370°/s
3) 第2軸工作范圍為+110°/-110°，*大旋轉速度370°/s
4) 第3軸工作范圍為+40°/-220°，*大旋轉速度430°/s
5) 第4軸工作范圍為+185°/-185°，*大旋轉速度300°/s
6) 第5軸工作范圍為+125°/-125°，*大旋轉速度460°/s
7) 第6軸工作范圍為+360°/-360°，*大旋轉速度600
8) *大的工作半徑為500mm
9) 有效負載5kg
10) 機器人示教單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤，用于參數設置、手動示教、位置編輯、程序編輯等操作。
2. 歐姆龍智能視覺檢測系統
配備一套歐姆龍FZ5-L350智能視覺系統，由視覺控制器、白色光源、視覺相機及監視顯示器等組成。用于檢測工件的特性，如數字、顏色、形狀等，還可以對裝配效果進行實時檢測操作。通過I/O電纜連接到PLC或機器人控制器，也支持串行總線和以太網總線連接到PLC或機器人控制器，對檢測結果和檢測數據進行傳輸。
3. 西門子可編程控制器單元
配備西門子S7-1200可編程控制器，自帶以太網通訊模塊、數字量擴展模塊控制機器人、電機、氣缸等執行機構動作，處理各單元檢測信號，管理工作流程、數據傳輸等任務。
4. 四工位供料單元
由移動井式料庫、推料氣缸、無桿氣缸和光電傳感器組成，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。提供不同顏色的標準工件，雜色疊加等不合格工件。多工位的供料設計，使得供料方式多樣化，可以進行單一的上料，也可以進行不同顏色的組合上料，以及對上料速度進行控制，實現上料形式的多樣化。
5. 環形輸送單元
包含一套交流調速系統，由三菱D720變頻器、三相交流電機、環形板鏈（傳送帶）、光纖傳感器等組成，安裝在型材實訓桌上，用于傳輸工件。
★6. 工件存儲盒供料單元
包含一套步進電機推桿、DM556步進驅動、料盒存儲槽等組成，安裝在型材實訓桌上，當一個工件存儲盒被取走會自動退出下一個工件存儲盒，用于工件存儲盒自動供料。
7. 工件組裝單元
由工件存儲盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實訓桌上，用于裝配工件。工件盒內設有4個工件槽用于放置工件，機器人可以根據不同配方按照上位機設定顏色進行放置工件。
8. 倉庫單元
由工件存儲盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實訓桌上，機器人用于放置裝配完的組件進行堆垛，也可以通過機器人對裝配完成的組件進行拆垛。
9.廢品回收桶
安裝在型材實訓桌左后側，用于機器人自動放置被檢測出來的無用工件或不合格品。
10.以太網路由器
以太網路由器將PLC、機器人控制器、智能視覺控制器組成一個以太網局域網，進行數據的相互傳輸，實現工業現場控制系統的高層次應用，同時可以培養和考核學生對工業網絡的使用技能。
四、軟件介紹
1、機器人調試編程軟件
本設備使用機器人專用調試編程軟件，可以對機器人進行編程和調試。該軟件具有文本編輯區、位置列表區、屬性指示區、項目管理區等窗口，可以對機器人進行調試。調試時可對機器人進行如下操作：程序編輯、伺服開和關、運行速度設置、各關節位置給定、運行和停止、單步執行指令、連續執行指令、程序跳轉執行等。同時該軟件提供底層驅動接口函數，可供用戶進行二次開發使用及進行深層次機器人控制技術的研究。
2、工件裝配流程編輯軟件
提供一個本設備專用的工件裝配流程編輯軟件，通過PLC下載口與PLC進行數據傳輸，可以將工件的裝配流程進行隨意編輯，并下發給PLC。每組的三個工件盒，每個工件盒的四個工位都可以設置成需要的工件，可選編號、顏色、高度，不同位置可選相同工件。軟件配合PLC和機器人程序，實現工件裝配流程的多樣化。
★3、實驗室遠程管理系統軟件（為了避免知識產權糾紛投標現場需提供計算機軟件著作權證書和演示）該系統集成遠程實驗臺電源管理系統，通過手機或其他移動終端系統監控查詢學生實驗臺的電源開關狀態；單獨開啟關閉學生實驗臺電源；全部開啟或全部關閉實驗臺電源功能；定時開啟關閉電源功能。
該系統還可通過 PC 控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，可自由設定任意一處與電控模塊引腳有關的各種常見故障，故障類型包括：線路斷路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。每套驅動模塊可以設置 8 路大電流 5A 的開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共 24 路故障設置?？筛鶕枨髷U展設置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共192 路故障設置?？筛鶕脩羰褂靡笳{整故障設置點的數量和故障設置類型。
所有配備驅動模塊的實訓設備，均可通過內置的專用新型無線數據傳輸模塊無線組網，實現遠程集中管理。
用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統組成一個網絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
集成無線多功能數據采集、分析、控制系統可實時長時間記錄電壓、電流等，并生成趨勢曲線。
★4、工業4.0仿真實訓軟件（需提供國家政府機構認可的自主知識產權的證明材料和現場演示）
軟件采用三維建?；谔摂M現實技術的計算機仿真模擬技術，可以進行PLC電氣控制仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業常用技術仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。
2）氣動回路仿真
（1）軟件以氣動經典22回路為依據開發出28回路的在線及離線仿真
（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現為典型氣路設備故障。
（3）軟件狀態含“模擬運行”“聯機運行”即離線仿真、在線仿真。兩種運行狀態自動切換，當連接外部設備時自動切換為在線仿真，無外部設備連接時為離線仿真即模擬運行。
軟件中離線仿真13個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調速回路（a）6、雙作用氣缸單向調速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計數回路 11、延時回路 12、用機械行程閥的單往復控制回路 13、過載保護回路。
離線、在線自動切換的15個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關的單缸往復運動回路7、單缸連續往復動作回路8、直線缸、旋轉缸順序動作回路9、多缸順序動作回路10、雙缸同步動作回路11、四缸聯動回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應用回路14、快速排氣閥的應用回路15、高低壓切換控制回路。
（4）設置14路“考考你！”當點開了“考考你”對話框回路自動設置故障，當回答正確或關閉“考考你”對話框，故障自動接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調節閥故障5、節流閥故障6、手動換向閥異常7、節流閥堵死故障8、行程開關故障9過濾三聯件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關失靈14、負載阻力過小
3）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態演示并不少于18種動態演示。
a) 多級高壓回路b) 減壓回路c) 先導式溢流閥缷荷回路d) 順序平衡回路e) 回油節流調速回路 f) 旁路節流調速回路 g) 液壓缸差動連接回路
h) 三位四通電磁換向閥換向回路 i) 液控單向閥鎖緊回路 j) 順序閥控制順序動作回路k) 壓力繼電器控制順序動作回路 l) 行程開關控制順序同步回路 m) 調速閥控制同步回路 n) 液壓馬達回油節流調速回路 o) 二位四通電磁閥換向回路 p) 手動閥換向回路 q) 速度換接回路 r) 二位二通缷荷
★5、電氣控制仿真軟件（需提供國家政府機構認可的自主知識產權的證明材料）
以三維仿真交互技術和三維動畫視覺表現及多媒體數字技術為核心，能進行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓、電氣基礎訓練、元器件識別檢測。
★6、自動化創新物聯網應用云平臺模塊（投標現場演示）
本平臺將物聯網技術運用于電氣自動化信息技術并將數據上傳至云平臺，進行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據。
1）數據云系統上傳2）手機app數據查詢3）歷史數據查詢4）數據分析統計5）短信報警6）微信報警7）微信反向控制8）二次開發
（1）云平臺包含：
1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開關監控，輸出開關控制以及輸入電壓模擬量實時數據，可根據實際需求添加128路。
2）控制：控制啟動停止開關的開和關，輸出電壓值的給定，可根據實際需求添加128路。
3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，可按時、天、月進行查詢歷史數據曲線，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。
4）設備報警：對設備急停按鍵做的模擬設備故障報警進行微信報警，同時可以實現短信及郵箱報警。報警范圍包括模擬量，開關量的上下線、閥值等狀態進行設置報警。
（2）終端包含：1）數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。2）聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理
五、配置清單

序號	名稱	主要部件、器件及規格	數量	備注
1	實訓平臺	2000mm×1200mm×1400mm	1臺	LIGONG
2	工業機器人	6軸工業機器人本體：SD500	1臺	新時達
2	工業機器人	機器人控制器：SRC3.1	1套	新時達
3	智能視覺系統	視覺控制器：FZ5-L350	1臺	歐姆龍
3	智能視覺系統	視覺相機：ZFX-SC10	1臺	歐姆龍
4	可編程控制器系統	PLC主機：S7-1200 CPU 1215C AC/DC/繼電器	1只	西門子
4	可編程控制器系統	數字量輸出模塊：SB1222 4輸出	1只	西門子
5	交流調速系統	變頻器：FR-D720S-0.4kW	1套
5	交流調速系統	交流減速電機	1套
6	步進系統	步進驅動器DM556	1套
6	步進系統	步進電機：42BYG	1套
7	路由器	4P以太網路由器	1臺
8	實訓模塊	四工位供料單元、環形輸送單元、工件存儲盒供料單元、工件組裝單元、倉庫單元等	1套
9	氣泵	靜音氣泵	1臺
10	電腦	H81主板雙核G1840處理器 2G內存 500G硬盤集顯19.5寸顯示器	1臺

六、實訓項目
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. 六軸工業機器人坐標系統和機器視覺坐標系統標定及相互轉換
4. 工業機器人與機器視覺系統綜合應用的安裝與調試
5. 機器視覺系統模板設置、編程與調試
6. 通過示教單元手動調試工業機器人
7. 通過示教單元設置、修改各控制點坐標
8. 通過示教單元編寫、修改工業機器人程序
9. 機器人追蹤坐標整定
10. 工業機器人系統的軟件二次開發編程
11.智能視覺圖像輸入編輯與調試
12.智能視覺結果給出編輯與調試
13.智能視覺顏色比對測量
14.智能視覺編號比對測量
15.智能視覺尺寸比對測量
16.智能視覺角度測量
17. 智能視覺系統與工業機器人綜合應用
18.PLC程序編程與調試
19.智能視覺系統與工業機器人綜合應用

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