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MYJQR-15工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺

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MYJQR-15工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺一、工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置概述平臺以工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺為核心

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MYJQR-15工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺

一、工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置概述
平臺以工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺為核心，將機(jī)械、氣動、運(yùn)動控制、電氣控制、伺服驅(qū)動、變頻調(diào)速、傳感檢測、條碼或二維碼讀取、RFID讀取、編碼器技術(shù)、PLC控制技術(shù)有機(jī)地進(jìn)行整合，結(jié)構(gòu)模塊化，便于組合，實(shí)現(xiàn)對高速傳輸線上的不同物料進(jìn)行快速的檢測、組裝。為了方便實(shí)訓(xùn)教學(xué)，系統(tǒng)進(jìn)行了專門的設(shè)計，可以完成各類機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練，可完成各類機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練。可以進(jìn)行六軸機(jī)器人示教、定位、抓取、裝配、物流等訓(xùn)練，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品柔性包裝、零件組裝、激光焊接、三維檢測、點(diǎn)膠、鎖螺絲等實(shí)際工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目。
二、工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置的結(jié)構(gòu)和工作過程
在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺上安裝大工件出料裝置、伺服搬運(yùn)機(jī)械手、模擬沖床加工、小工件給料裝配、自動傳送分揀、6自由度工業(yè)機(jī)械手搬運(yùn)、智能倉儲入庫等工作站，構(gòu)成一個典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械平臺；電氣控制采用RS485串行通訊方式實(shí)現(xiàn)分布式的控制，從而組成自動加工、裝配生產(chǎn)線，真實(shí)呈現(xiàn)自動生產(chǎn)線的柔性加工過程。
各工作站的結(jié)構(gòu)和功能如下：
⑴ 供料站
供料站主要由料倉及料槽、推料氣缸和物料臺以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成。
本站工作過程如下：系統(tǒng)啟動后，推料氣缸推出，把料槽中層的工件推到物料臺上工件抓取位。工件到位傳感器檢測到工件到位后，推出氣缸氣缸縮回。搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并抓取該工件，并將其運(yùn)送往加工站。
⑵加工站
加工站主要由物料臺、夾緊機(jī)械手、物料臺伸出/縮回氣缸、加工（沖壓）氣缸以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成。
本站的功能是完成一個對工件的沖壓加工過程，流程如下：
搬運(yùn)站機(jī)械手把工件運(yùn)送到物料臺上→機(jī)械手指夾緊工件→物料臺回到加工區(qū)域沖壓氣缸的下方→沖壓氣缸向下伸出沖壓工件→完成沖壓動作后向上縮回→沖壓氣缸縮回到位→物料臺重新伸出→到位后機(jī)械手指松開→搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并夾緊工件，將其運(yùn)送往裝配站。
⑶裝配站
裝配站主要有供料單元、吸盤式裝配單元、放料臺以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成。
本站功能是完成裝配工序，即把黑色或白色兩種小圓柱工件嵌入到大工件中的裝配過程。
當(dāng)搬運(yùn)站的機(jī)械手把工件運(yùn)送到裝配站物料臺上時，推料氣缸伸出，使料槽中層的小圓柱工件落到旋轉(zhuǎn)供料臺上，然后吸盤式裝配機(jī)構(gòu)伸出吸盤→抓取小圓柱→手爪提升→手臂伸出→手爪下降→手爪松開的動作順序，把小園柱工件順利裝入大工件中，搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并抓取該工件，并將其運(yùn)送往物料分解站。
⑷分揀站
分揀站主要有傳送帶、變頻器、三相電機(jī)、推料氣缸、電磁閥和定位光電傳感器及區(qū)分黑白兩種顏色的光纖傳感器構(gòu)成。
本站的功能是完成從裝配站送來的裝配好的工件進(jìn)行分揀。當(dāng)搬運(yùn)站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測到時，即啟動變頻器，工件開始送入分揀區(qū)，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為金屬，由檢測金屬的電感式傳感器作為1號槽推料氣缸啟動信號，將黑色料推到1號槽里；如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為白色，則由檢測白色物料的光纖傳感器動作，作為2號槽推料氣缸啟動信號，將白色料推到2號槽里，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為黑色，由檢測黑色的光纖傳感器作為3號槽推料氣缸啟動信號，將黑色料推到3號槽里。。自動生產(chǎn)線的加工結(jié)束。
⑸伺服輸送機(jī)構(gòu)
伺服輸送機(jī)構(gòu)主要有伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動器、同步帶式線性導(dǎo)軌、四自由度搬運(yùn)機(jī)械手、電磁閥和原點(diǎn)定位開關(guān)構(gòu)成。
本站的功能是完成向各個工作單元輸送工件，系統(tǒng)分為四自由度抓取機(jī)械手單元和直線位移位置精確控制單元兩部分，系統(tǒng)上電后，先執(zhí)行回原點(diǎn)操作，當(dāng)?shù)竭_(dá)原點(diǎn)位置后，若系統(tǒng)啟動，供料站物料臺檢測傳感器檢測到有工件時，機(jī)械手整體先提升到位后手爪伸出到位后手爪夾緊，手爪夾緊到位手爪開始縮會機(jī)械手整體下將到位后，步進(jìn)電機(jī)開始工作按設(shè)定好的脈沖量到加工站。加工站到位后機(jī)械手整體提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后機(jī)械手整體下降，下降到位后工件已放入加工站物料臺上，然后手爪松開，松開到位后機(jī)械手回縮，等加工站加工完成后再將工件送到裝配站和分揀站完成整個自動生產(chǎn)線加工過程。
（6）6自由度工業(yè)機(jī)械手搬運(yùn)
由6自由度工業(yè)機(jī)械手本體（RV-2F-1D-S11）、工業(yè)機(jī)械手驅(qū)動器(CR751-D)、抓手輸入輸出電纜、I/O通訊模塊、控制電纜、示教器、夾緊機(jī)械手相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成。六軸機(jī)器人對經(jīng)過檢測分揀單元檢測合格的工件進(jìn)行搬運(yùn)，搬運(yùn)到智能倉庫單元供入庫。
(7)智能立體倉庫
立體倉庫裝置為四層十六倉位庫體，主要由機(jī)械部件、電氣控制部件及上位機(jī)組態(tài)三部分組成。具備三維運(yùn)動控制功能（X、Z軸完成倉位定位、Y軸完成物料放入與取出）；
機(jī)械部件為可拆裝式模塊化結(jié)構(gòu)，由底板(由工業(yè)組合型鋁型材組成)、庫體（全鋁結(jié)構(gòu)）、垛手（全鋁結(jié)構(gòu)）、蝸輪傳動部件、滾珠絲杠、光杠、異型鋁材、氣缸、手指及按鈕角板等部分組成；
電氣部件由西門子PLC（CPU226 DC/DC/DC，也可選配其它常用PLC）、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、單相漏電保護(hù)器、熔斷器、開關(guān)電源、繼電器、電感式接近開關(guān)、微型光電開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、工程拖鏈及集成電纜接線系統(tǒng)等部分組成；
觸摸屏組態(tài)監(jiān)控使用MCGSTPC7062型觸摸屏，在上位機(jī)上可進(jìn)行各種功能設(shè)定及選擇，并能實(shí)時監(jiān)控倉庫的狀態(tài)并可對其進(jìn)行控制。
三、工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)控制方案
根據(jù)機(jī)械平臺的上述工藝過程，采用RS485串行通訊方式實(shí)現(xiàn)分布式的控制系統(tǒng)。
采用RS-485總線的PLC互連網(wǎng)絡(luò)。
采用了觸摸屏人機(jī)界面，而每種通訊網(wǎng)絡(luò)又按所選用不同的主流PLC廠家而有不同的配置，分述如下：
1、采用RS-485總線的PLC互連網(wǎng)絡(luò)的控制方案
本控制方案的目標(biāo)，是使學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)，掌握RS-485通訊技術(shù)和采用廣播方式實(shí)現(xiàn)PLC之間交換信息的PLC互連技術(shù)。作為PLC通訊網(wǎng)絡(luò)的基本技術(shù)，并鑒于采用RS-485總線的PLC互連網(wǎng)絡(luò)廣泛用于小型集散控制系統(tǒng)上，熟練掌握這一技能，是高職學(xué)生的。
本裝備分別有西門子S7-200系列，三菱FX2N系列的PLC配置，用戶也可選擇其它廠家的控制器系統(tǒng)。
1）西門子S7-200系列
本方案采用PPI（點(diǎn)對點(diǎn)接口）協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊，以觸摸屏（TPC7062）和搬運(yùn)站PLC（S7-226）為智能倉庫站控制系統(tǒng).
2）三菱FX2N系列：
本方案采用FX2N 的N：N通訊網(wǎng)絡(luò)。各工作站均插上FX2N-485-BD通訊板，以搬運(yùn)站PLC（FX2N-48MT）為主站，其余各站為從站構(gòu)成N：N通訊網(wǎng)絡(luò)。觸摸屏連接到主站編程口上，分揀站的FR-D700變頻器也作為第5# 從站連接到網(wǎng)絡(luò)上。同時安裝有伺服控制器用的定位模塊，各站PLC的型號見配置清單。
四、工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人視覺識別應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置本裝備的特點(diǎn)：
1、有機(jī)融合了機(jī)械技術(shù)（包括氣動技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動機(jī)變頻調(diào)速和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制、伺服電機(jī)控制技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。
2、整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
3、用于教學(xué)，可按工作過程導(dǎo)向，工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動，完成以下工作任務(wù)：
1）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目：
選用該裝備配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動控制元件，可完成下列氣動技術(shù)的工作任務(wù)：
氣動方向控制回路的安裝；氣動速度控制回路的安裝；擺動控制回路的安裝；氣動順序控制回路的安裝；氣動機(jī)械手裝置的安裝；氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試；
2）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項(xiàng)目：
選用該裝置配置的PLC模塊、交電機(jī)變頻器模塊、伺服電機(jī)控制模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊、傳感器等，可完成下列PLC應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù)：
電動機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫；電動機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；步進(jìn)電機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫；伺服電機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫；氣動方向控制程序編寫；氣動順序動作控制程序編寫；氣動機(jī)械手控制程序編寫；皮帶輸送機(jī)控制程序編寫；機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫；自動生產(chǎn)線控制程序編寫。
工業(yè)機(jī)械手的控制：機(jī)械手多速度段運(yùn)行控制、啟動與制動變速實(shí)訓(xùn)、多點(diǎn)定位控制、機(jī)器人原點(diǎn)與復(fù)位、機(jī)器人單步與連續(xù)控制、多細(xì)分度與脈沖實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)IO監(jiān)控機(jī)器人工作狀態(tài)等控制程序的編寫。
3）PLC通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝、程序編制及調(diào)試：
4）機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目
選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：
傳動裝置同軸度的調(diào)整；皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整；搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試；物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試；送料設(shè)備的安裝與調(diào)試；自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。
4、本裝備用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力：
機(jī)械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力；機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力；電路安裝能力；氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力；自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。PLC網(wǎng)絡(luò)的安裝、編程與調(diào)試能力。
該實(shí)訓(xùn)考核裝置主站PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

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