LG-RAI02A型工业机器人视觉应用实训平台_机器视觉应用实训装置

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LG-RAI02A型工业机器人视觉应用实训平台

品牌：理工伟业咨询电话：010-82827827 82827835

一、产品概述
LG-RAI02A型工业机器人视觉应用实训平台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、编码器技术、PLC控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对高速传输线上的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、装配等训练。
LG-RAI02A型工业机器人视觉应用实训平台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，可以实现对高速传输的工件进行分拣、搬运、堆垛、仓储等操作。
LG-RAI02A型工业机器人视觉应用实训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：单相三线～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：1600mm×1100mm×850mm
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
LG-RAI02A型工业机器人视觉应用实训平台由六自由度工业机器人系统、海康智能视觉检测系统、可编程控制器（PLC）系统、输送装置、仓储机构，可以实现对工件传送、分拣、分类仓储、型材实训桌、型材电脑桌等组成。★投标时提供工业机器人实训平台第三方检测报告原件备查。
1、工业机器人：

采用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。
（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）第1轴工作范围：≧+170°/-170°，最大旋转速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。
（3）第2轴工作范围：≧+110°/-110°，最大旋转速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。
（4）第3轴工作范围：≧+40°/-220°，最大旋转速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。
（5）第4轴工作范围：≧+180°/-180°，最大旋转速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。
（6）第5轴工作范围：≧+125°/-125°，最大旋转速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。
（7）第6轴工作范围：+360°/-360°，最大旋转速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。
（8）最大臂展：≧600mm
（9）有效负载：≧4kg
（10）整机重量：≧23.50KG
（11）防护等级：≧IP65
（12）重复定位精度：≦±0.05mm
2、海康智能视觉检测系统
主要是配合工业机器人做智能检测工件角度缺陷及自动对位等以及工业机器人视觉学习开发使用；工业相机，要求如下：像素：≥130W像素；分辨率：≥1280×960；像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm；光谱：彩色；支持自定义AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工业镜头，百万像素相机；配套同轴光源，光源大小≥80mm×80mm；准环形光源，直径≥70mm，照射角度≥90度，带模拟控制器；配套同轴光源及光源控制器：发光窗口≥50mm*50mm含调光控制电源；监视显示器；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，机器视觉兼视觉开发环境。投标时提供机器人及视觉应用管理系统
3、西门子可编程控制器单元
     配备西门子S7-1200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、供料单元
    单元工件板摆放好的多种形状物料（方形、圆形、五边形、六边形、五角星等）拾取搬运到传送装置上；每个物料板对应工位都蚀刻有物料编号；搬运形式可根据要求灵活组合，形式多样，能满足平面、阵列、指定编号位置、多种物料混合等要求。
5、输送单元
     包含一套交流调速系统，由西门子V20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。
6、立体仓库：存储自动装配工件；仓位数量：≥3列3层9个；仓位承重：≥2Kg；仓位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件种类：≥3种9个；工件模块包括自动装配母件、子件等。
7、堆垛单元
      由工件存储盒托盘及型材立柱组成，安装在型材实训桌上，机器人用于放置装配完的组件进行堆垛，也可以通过机器人对装配完成的组件进行拆垛。
8、实验室智能电源管理系统
实训室总体智能电源管理系统由主电路、控制电路、检测保护电路、显示电路、语音报警电路等组成，整个实验室配置一套管理系统。★投标时现场演示以下8.1-8.4项功能视频。
主要功能：
8.1上电系统自测
（1）主电路及控制电路上电后对线路系统进行输入电压的过压、欠压；线路对地漏电；输出负载过流的检测，任一故障存在电源输出断开。
（2）故障内容有相应文字显示。
（3）对故障进行语音报警。
8.2运行检测保护
（1）输入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护。
（2）对故障进行语音报警。
（3）保护阀值可进行现场设置。
8.3漏电功能测试
（1）按下漏电测试按钮，装置会自动提供一个漏电测试信号，使保护器跳闸。
（2）重新进行上电进入自己检测状态，文字显示“开机检测中....”，无故障情况下，实训室智能电源管理系统恢复供电。
8.4过压保护
（1）运行中，出现输入过压，实训室智能电源管理系统将跳闸。
（2）对应的“过压相”进行文字显示。
（3）语音播报“线路过压，请注意”。
8.5过流保护
（1）运行中，三相电源中任一相出现过流，实训室智能电源管理系统将跳闸。
（2）对应的“过流相”进行文字提示。
（3）语音播报“线路过流，请注意”
8.6漏电保护
（1）运行中，三相中任一相出现漏电，实训室智能电源管理系统将跳闸。
（2）对“漏电”进行文字显示。
（3）语音播报“线路漏电，请注意”。
8.7电源监控
（1）可对各相电压进行数值显示及曲线显示，显示精度±5V
（2）可对各相电流进行数值显示及曲线显示，显示精度±0.1A
（3）高压保护电压设置：
①设置范围<300V，输入1A;
②动作时间：2-5S，输入单位0.1S
（4）欠压保护电压设置：
①设置范围：>154V，输入单位1V
②动作时间：2-5S，输入单位0.1S
(5)过流保护电流设置：
①设置范围：<20A,输入单位0.01A;
②动作时间：0.5-2S，输入单位0.1S
9、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。
10、电脑：CPU AMD 4核，19寸显示器，8G内存，128G固态，wifi/LAN接口。
11、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。
(1)电压、电流等模拟量数据显示。
(2)输入开关监控，输出开关等数字量控制。
(3)远程控制启停状态，给定输出电压值的。
(4)显示输入输出电压值的历史数据
(5)可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。
(6)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。
(7)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。
(8)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。
(9)联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理。
★需提供云智能实验室安全管理系统软件著作权证书原件备查，并现场演示1-3项功能视频。
四、软件及课件资源
（一）数字孪生技术实训系统要求
1、功能要求
实验软件1:1 三维建模还原机器人基础工作站（含视觉检测）的结构与功能。包含ABB工业机器人本体、标准实验台、机器人工具模块、样件套装、曲面绘图模块、搬运模块、码垛模块模块、装配模块、井式供料模块、皮带运输模块、打磨模块、电磁阀电气接口套件、三色警示灯、成品立体仓库、视觉检测单元、PLC与HMI控制实验单元、配套数字孪生示教器等全部功能模块
（1）提供一套基于3D仿真的智能工厂软件平台，具有虚拟3D编辑环境，中英文切换功能，能够设置场景地面大小，背景环境效果，以及参考网格大小等，能够根据电脑配置设置高、中、底的软件显示配置。
（2）模型库：具有丰富的3D模型库，且支持对模型的大小、颜色、以及结构特种的设置，具有丰富的模型类别、包含机器人、物流、传感、零件、气动等库文件，具有自定义模型库和标准模型库。
（3）自定义模型库：软件支持自定义模型编辑，支持机械设计软件如SolidWorks、UG、PRE等三维设计软件导出的STP、STEP、IGS、IGES等模型导入，可自定义编辑尺寸比例、轴心位置、轴心角度、模型材质、颜色配置、以及模型的精细度功能。
（4）物理工艺仿真功能：除基本的重力、摩擦力、推力等物理逻辑，同时需包含多种物理加工工艺仿真，至少包含有：喷涂工艺、激光雕刻工艺、焊接画线工艺、吸盘机械手工艺、自定义图像冲压工艺、多模块组装工艺以及夹取机械爪工艺。
（5）轴运动控制仿真功能：支持模型树拼接的逻辑搭建功能，即支持通过对模型设置，能够进行对其轴运动、直线运动、气动以及交互按钮等进行多层级的运动和交互的编辑设置功能。
（6）自定义材质贴图功能：软件支持耗材模型用户自定义材质颜色、贴图以及随机配置，包含随机颜色、随机图案等。
（7）虚拟电气接线功能：软件支持用户自定义添加多种控制器，并配置有控制器的输入输出虚拟面板接口页面，系统支持通过鼠标拖拽式虚拟电气接线功能，能够提供多种虚拟以及真实的控制器接口，通过鼠标拖拽式接线能够完成虚拟3D模型与控制器之间的电气接线，且能够保存至工程文件，同时能够导出对应的接线Excel表格。
（8）模拟调试功能：包含对开关量信号、模拟量、伺服轴运动，能够在模拟环境之下进行调试控制，同时要求支持对于各类工业机器人的模拟调试功能，包含对机器人的手动/自动控制切换，轴运动以及世界坐标运动切换功能。
（9）机器视觉调试功能：软件支持虚拟机器视觉功能，能够将仿真软件的虚拟3D摄像头画面显示，并支持虚拟视觉画面导出，提供API文档及接口函数，至少包含C#、Python、labview的视觉接口案例。
（10）辅助功能：软件具有自带录像功能，支持软件内录像并保存录像文件；支持PNG截图功能，即软件内置截屏软件，能够生成不带背景的场景PNG文件。
（11）多人互动仿真功能：软件支持多人互动仿真，即能够实现多个仿真软件联机在同一个场景下进行协作仿真，且多人互动软件支持PC端、手机端APP、以及VR端眼镜交互，手机端AR互动能够联机到PC端虚拟工厂，并能够实现以AR方式呈现3D工厂的场景。
（12）实体PLC虚实接入仿真功能：系统支持 PLC控制器，要求能够接入多种虚拟及真实的PLC进行虚实仿真，且可配置PLC接线功能，要求至少支持西门子及三菱系列。
（13）实体嵌入式控制器接入仿真功能：系统支持多种单片机控制器接入仿真，包含有Arduino、ESP32单片机，可通过连接真实的单片机控制器，实现嵌入式的控制编程开发，配套有图形化编程以及C语言编程开发包，具有示范工程，能够进行AGV、自动化控制以及物联网控制功能。
（14）实体机器人示教器接入仿真功能：要求至少支持两种及其以上的工业机器人实体示教器，并配套有四轴码垛、六轴串联、七轴联动、以及SCARA机器人控制工程包，所配置的机器人示教器能够设置为多种机器人类型。
（15）实体运动控制器接入仿真功能：配置一套完整的运动控制系统，且兼容真实的运动控制器接入，多轴机器人运动控制器支持8路伺服运动控制，要求支持梯形图，VB语言编程，可运行G代码数控加工，系统配置有CAM软件，能够仿真雕刻机数控系统；软件中内置虚拟HMI触摸屏功能支持拖拽式设计人机界面控制，软件内置有虚拟伺服轴运动示波器功能，要求虚拟运动控制器代码能够直接下载至真实的该运动控制器使用。
（16）实体机器视觉运动控制系统功能，能够1:1接入机器视觉运动控制器系统，即采用虚拟3D摄像头接入至真实的机器视觉运动控制器，能够实现虚实仿真的机器视觉运动控制开发及实训。
（17）实体协作机器人接入仿真功能：支持协作工业机器人控制系统接入，能够实现真实的协作机器人1:1的虚实互动仿真，同时支持手持拖动实体机器人虚拟互动联动仿真控制。
2、在线资源管理功能
（1）提供软件的后台管理功能：能够通过后台管理软件账户，可在线/离线激活软件，并能够统计软件的使用者登陆日志、登陆频率的图表等功能；
（2）提供软件的课程资源管理功能：能够通过后台管理，对软件的帮助、视频指导、3D工程资源进行统一管理和分发功能；
（3）提供软件的WEB端功能，能够通过WEB端打开软件的3D工程文件，实现WEB端交互的场景工程功能；
（4）课程资源使用功能：软件内部集成课程资源使用功能，支持软件内部进行视频观看、课程预览以及课程资源下载功能。
3、课程资源
（1）软件平台具有完整的课程资源，包含视频、PPT、实训源码、以及工程文档；
（2）配套PLC开发课程，从入门基础到系统实践应用，包含由基础IO控制，伺服及工业总线通讯，自动化系统集成课程，配置完整开发手册；
（3）配套工业机器人开发课程，从基础入门到系统集成实验，包含四轴码垛机器人、SCARA机器人以及六轴、七轴机器人应用，配置完整开发手册；
（4）配套运动控制开发课程，从基础入门到系统集成，配置数控应用开发，XYZ机器人应用以及各类点胶机器人、仓储机器人等应用，配置完整开发手册；
（5）配套人工智能机器视觉开发课程，包含视觉导入、图形识别、二维码识别、OCR文字识别以及神经网络训练的全套课程资源；
（7）配套工业机器视觉开发课程，包含视觉导入、芯片引脚检测、划痕检测、形状识别、二维码识别以及机器人视觉集成等完整的开发资源包；
（8）配套工业互联网开发课程，包含PLC控制、上位机控制、数据库管理、前段应用开发、手机APP管理等能够形成一套完整的数字化智能工厂系统的综合实验开发包；
（9）配套在线课程资源网站，网站具有软件下载、资源下载和工程包下载功能，同时网站包含有丰富的视频课程、案例工程、在线知识库等资源。
（二）教学课件资源
★1、工业机器人课程资源
（1）工业机器人的概述：工业机器人的定义、发展与应用、基本组成及技术参数、工业机器人的分类；
（2）工业机器人的机械系统：工业机器人的1轴结构、工业机器人的2轴结构、工业机器人的3轴结构、工业机器人的4轴结构、工业机器人的5轴结构、工业机器人的6轴结构、工业机器人的机身结构、工业机器人的行走结构、工业机器人的驱动装置和传动单元；
（3）工业机器人的运动学与动力学：工业机器人的连杆参数和齐次坐标变换矩阵。
（4）工业机器人的控制系统：工业机器人控制装置、工业机器人驱动装置、工业机器人检测装置；
（5）工业机器人的编程：工业机器人的编程方式、工业机器人的示教编程、工业机器人的编程语言、工业机器人的语言系统结构和基本功能、常用工业机器人编程语言、工业机器人的离线编程、工业机器人的离线编程仿真软件及编程示例；
（6）工业机器人的典型应用：焊接机器人的应用、搬运机器人的应用、码垛机器人的应用、涂装机器人的应用、装配机器人的应用；
（7）提供汽车生产线工业机器人应用的高清视频。
★2、PLC编程教学课件资源
（1）S7-1200PLC的认知：S7-1200PLC简介、S7-1200PLC工作原理及运行模式、S7-1200PLC特点、S7-1200PLC扩展功能、PLC应用技术人才培养；
（2）TIA博图软件的使用：TIA 博图集成软件开发平台、TIA 博图集成软件简介、入门实例；
（3）控制单元的程序设计、指令编写、硬件选型和设计、课后思考与练习等内容。模块至少包括：八路抢答器、三相异步电机的星三角降压启动、运料小车往返控制、十字路口交通灯的控制、电动机组的启停控制、HMI控制液体混合、G120变频器的电机控制。
（4）小型自动化生产线的设计
课件资源具有产品的搬运、检测和传输分拣功能，整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等组成。具体的项目设计要求如下：
1）本设计的要求使用通过触摸屏与控制台按钮操作，控制生产线的自动运行。生产线通电以后，系统自行检测初始状态是否满足运行条件，如不满足则自行复位或手动调整，若满足则触摸屏显示准备就绪；
2）在准备就绪的情况下，按下启动按钮，生产线开始按顺序运行，供料单元开始工作，电机驱动转盘将工件送到物料台上；电机运行10秒后，若物料台光电开关没有检测到物料，说明已没有物料，开始报警；若检测到物料，则一号搬运机械手开始动作；
3）物料台有料，一号机械手臂伸出并下降夹取工件，夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位；然后机械手伸出下降将工件放到步进电机输送单元的供料台上，一号搬运机械手恢复到初始状态，等待下一次运行；
4）当步进电机输送单元传感器检测到供料台工件后，步进电机前往高度检测单元进行检测；到达后通过超声波传感器进行高度检测，检测完毕后；步进电机运行到二号搬运机械手位置；
5）到达二号搬运机械手位置后；二号搬运机械手伸出、爪夹取工件，机架台上升，旋转到右限位，伸出手臂，机架台下降，手爪放松，将工件放到传送带上，同时二号搬运机械手复位；
6）当传送带单元传感器检测到工件时，传送带开始工作，根据工件的颜色、材料进行分拣；分拣结束后，供料台回到供料位置，等待下一次运行。
（5）用户手册：包括与S7-1200、有关硬件、软件和通信的手册，数量不少于二十多种。
★课件资源提供详细的配件实物图片及参数功能介绍、硬件组成图解、程序指令、程序设计、气动原理图、电气原理图、硬件组态等，图文并茂。投标时提供内容相对应的不少于十张的课件截图。

五、配置清单

序号	名称	主要部件、器件及规格	数量	备注
1	实训平台	1500mm×900mm×1400mm	1台
2	工业机器人	6轴工业机器人本体：IRB120-3/0.58	1台	ABB
2	工业机器人	机器人控制器：IRC5	1套	ABB
3	智能视觉系统	工业相机 MV-CS016-10GC	1台	海康
		工业镜头MVL-HF1228M-6MPE	1台
		视觉光源MV-LCDS-50-50-W	1台
		视觉软件IMVS-VM-6100-PR0	1套
		电缆MV-ACC-01-1102-3m	1根
		监视显示器	1台
4	可编程控制器系统	PLC主机：S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC	1只	西门子
4	可编程控制器系统	数字量输出模块：SB1222 4输出	1只	西门子
5	交流调速系统	变频器：V20 0.55KW	1套
5	交流调速系统	交流减速电机	1套
6	步进系统	步进驱动器DM556	1套
6	步进系统	步进电机：42BYG	1套
7	路由器	4P以太网路由器	1台
8	实训模块	供料单元、输送单元、立体仓库、堆垛单元、仓库单元等	1套
9	气泵	静音气泵	1台

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

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LG-RAI02A型 工业机器人视觉应用实训平台

品牌：理工伟业 咨询电话：010-82827827 82827835

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