搬运机器人理实一体化实训室

主要实训内容

机器人认知、机器人手动操纵、查看机器人信息、机器人数据的备份与恢复、机器人I/O通信、机器人的硬件连接、气源装置及气缸、电磁阀控制、机械手手动控制、上料模块的装调与操控、装配模块的装调与操控、机器检测模块的装调与操控、喷涂模块的装调与操控、光电传感器检测及调整、码垛模块的装调与操控、机器人轨迹运动模块装调。

此基础平台主要完成以下工作：来料、输送、码垛、分拣、装配、检测等，并搭载了TCP校点模块、焊接(涂胶)轨迹模拟模块。

此基础工作站以三种工件装配为一款产品为前提，通过来料来料储存单元在芯片组装机构实现物料组装，然后通过输送装置输出到后续工序。

物料储存在码垛模块，由机器人将物料分拣至分拣料盘，分拣好的产品有机器人再次送回码垛模块，完成整个循环。

码垛应用场景与工厂实际纸箱码垛情况相似；

可进行机器人点位示教编程与调试；

可根据学习内容不同而设置不同码垛形式；

可根据工件不同采用不同的夹取夹具。

搬运应用场景与工厂实际自动上下料相似；

可进行机器人点位示教编程与调试；

可根据学习内容不同设定不同的搬运方式；

可根据工件不同采用不同的搬运夹具。

一.　设备外观 机械臂主要材质为铸铝混合材质，在操作臂完全展开时，体积不大于φ100mm*900mm的圆柱体；有效负载≦7kg，整机重量约56kg；关节重量不大于5kg；关节直径小于80mm；关节长度小于125mm。

　　平台外观 1600*1200*900mm工业铝型材搭建，钣金表面喷塑处理，带滚轮，平台重量约100kg左右。总共约156kg左右。

二.　机械组件 不少于6个关节，包括基座（1轴），肩部（2轴），肘部（3轴），腕部1（4轴），腕部2（5轴），腕部3（6轴）；不少于1个控制柜和示教器；机器人安装座；不少于1个工作台。

三.　电子部件 每个关节需配有增量码盘、码盘、制动器、力传感器、光电传感器，关节电机是编码器伺服电机。

四　.性能指标 关节转动精度高于0.1arcmin，机械臂重复定位误差不大于±0.03mm，定位误差不大于0.5mm；负载能力不低于7kg；基座运动范围不小于±170°，肩部不小于±100°，肘部不小于±146°，腕部1不小于±179°，腕部2不小于±179°，腕部3不小于±179°；关节额定转速不低于30rpm。

五　图像识别系统

1、工业视觉检测系统包括相机、镜头、处理软件、光源等组成。工业视觉检测系统放置在输送线一测，对工件进行颜色，尺寸，标识等信息检测。

2、检测结果通过总控通讯，为后续摆放等作业做好准备。

3、具体参数：1/3" CMOS 成像仪:彩色；S接口/M12镜头: 8 mm； 成像模式: 640×480；光源: 白色漫射LED环形灯；通信和I/O: EtherNet/IP、PROFINET、SLMP、SLMP扫描仪、Modbus TCP、TCP/IP、RS-232；防护等级: IP65防护级外壳；工作电源: 24 VDC ±10%，照明开启时，大功率：48 W (2.0 A)；工作温度: 0°C to 40°C (32°F to 104°F)；电源电压：+24 VDC（22-26 VDC），电流：大500mA。

4、镜头：与上述参照对应的标准配置。

5、连接电缆与支架

六　图像识别软件要求

1、软件可进行曝光时间，白平衡设置，提供上述功能软件截图。可进行四点相机标定，能快速读取标定模板的像素值，可进行获取机器人对应的位置值。

2、可进行日志显示，并可以清楚历史日志，提供上述功能软件截图。

3、可进行至少8个模板匹配，即触发1次拍照，匹配模板1，模板1匹配成功，发出模板1数据；若模板1未能匹配成功，视觉返回s1,0,0,0数据给机器人，机器人发命令继续匹配模板，提供上述功能软件截图；

f.可进行发送可接收数据显示。

4、软件输出4个数据：类型、X、Y、旋转量，支持绘制的模板可以进行集合运算；绘制模板可以使用长方形，圆形，自由绘制等方式进行绘制模板，提供上述功能软件截图；

5、在机器人视觉系统软件中，拍照的图像可以自由的拖动及放大，提供上述功能视频演示；支持实时采集及单独拍照；

6、在机器人视觉系统软件中，有红色十字光标方便安装调节相机位置，提供上述功能软件截图。

七　主控板 由PLC实现控制；用户储存 220M 控制轴数6轴，可以在-10℃~50℃下正常工作，处理器主频不低于主频1000MHz，支持512Mbyte ROM和512Mbyte RAM。外部至少有1个MicroSD接口，2个RJ45接口，2个USB，1个DB9 RS232串口、1个MicroUSB调试串口，1个RS485串口。具备视频和LED灯输出。驱动器支持典型供电电压：48V、24V。满足持续相电流8A，峰值大于14A。支持位置、速度和力矩模式。具备异常保护功能，包括欠压、过压、过流、堵转等情况。

八　电机 不少于6个伺服电机，且均采用直流形式，满足实验室环境使用。

　　传感器 数量不少于25个。包括增量码盘、码盘、关节力传感器、光电传感器等。力传感器测量范围不小于0~100Nm，带宽大于200hz，灵敏度高于0.5Nm。

　　通信模块 不少于2种通信形式。包括TCP/IP、EtherCAT等。支持有线和无线通信。

　　产品布置及安全措施 产品应配有工作台、机械臂安装底座等组件；整体占地面积不大于2m*3m，且满足下图布置要求。支持异常检出功能：急停异常，伺服异常，用户坐标异常，工具坐标异常，机器人安全：外部急停，防碰撞、安全插销等接口，MC安全回路，伺服软化等安全维护，起弧异常等。