LG-JQR智能工业机器人实训装置

一、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：2300mm×1200mm×800mm，各部件采用优质铝合金和不锈钢机加工成型，精度高，外观无划痕等。
5、控制柜尺寸（机器人）：540mm×410mm×800mm
6、安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准

二、设备结构与组成
LG-JQR智能工业机器人实训装置采用ABB六自由度工业机器人系统、传送系统、可编程控制器（PLC）系统、视觉检验系统、分拣系统、供料单元、加工系统、装配系统、仓库单元、各类工件、电气控制柜、型材实训桌、型材电脑桌等组成。
1、六轴机器人（ABB）

6轴控制机械手：重量不大于25kg，最高荷重3kg，工作范围达580mm，能通过柔性（非刚性）自动化解决方案执行一系列作业，重复定位精度：0.01 mm，轴1旋转：工作范围+165°～ -165°，轴2手臂+110°～ -110°，轴3手臂+70°～ -90°，轴4手腕+160°～ -160°，轴5弯曲+120°～ -120°，轴6翻转+400°～ -400°。机器人高度：700 mm，机器人底座尺寸：180×180 mm。可就机器人使用寿命内，使用机器人离线软件进行实时程序，IO，机器人3D动态动作监控。远程机器人系统备份与恢复功能，自动工具重量与载荷检测设定功能，在示教器实现人机互动界面的开发，并提供基于VB和C#的二次开发功能，机器人全寿命保养自动维护检测系统功能，机器人运动轨迹实时微调功能，自带IO自定义可编程按钮，3D实时舒适摇杆手动操作系统，电池电量环保节省功能，终身机器人系统功能升级（高级用户），支持RAPID编程语言规范，并直接解释执行，支持ROBOTAPPS的开发，机器人控制系统软件必须基于WINCE平台，机器人控制系统原配固态存储器容量不得低于1G，并支持USB扩展为副存储器，机器人控制系统必须支持运行ROBOTWARE6.0以上的版本。

IRC5机械手控制柜：尺寸258*450*580mm，单相220V供电，控制软件RAPID,紧凑型，防护等级IP20机器人示教器：重量1KG，彩色图形界面触摸屏，操作杆和紧急停止按钮，左右手操作支持，USB储存器支持。
配套：RW机器人操作系统，机器人与控制电缆7米，示教器与机器人电缆10米，机器人操作系统，碰撞检测软件，主从通信模块，16进16出数字输入输出板。

2、可编程控制器单元
配备可编程控制器、数字量扩展模块、以太网通信模块等，用于读写RFID系统的工件数据，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、数据传输等任务。

3、工位供料单元
模块尺寸400*400mm，由光电传感器、推料缸灯组成，具有出料工位提供物料，使得实验具有观赏性。

4、输送单元
模块尺寸1100*770mm，由直线执行器及搬运机械手组成，由多种气缸组成的机械手负责工件的抓取及摆放。直线执行器由伺服电机及同步带组成，负责带动机械手精确移动，从而实现将工件在各单元之间的精确搬运。可运动与不少于二个方向。

5、工件模拟加工单元
模块尺寸400*400mm，由旋转缸、加工缸及渐变彩灯等组成，系统需配有加工系统，有制作工艺的标准流程。加工时因具有加工提示。

6、装配单元
模块尺寸400*400mm，由旋转缸、加工缸及渐变彩灯等组成，需要有物料装配过程，能与原物料结合。装配时因具有装配提示。

7、视觉检测系统
模块尺寸780*300mm，配备传送带、视觉相机、光纤传感器、4轴机械手等，可识别物料的颜色及分辨产品是否合格，最后传送物料到分拣单元。

8、分拣单元
模块尺寸770*400mm，主要由铝合金型材基体、推料缸、光电传感器、颜色传感器、接近开关、光纤传感器等组成。采用单相电机完成运输功能，通过传感器，运输中通过PLC的运算对物料进行分拣工作。完成对毛坯件材质、颜色、高度的检测并将不合格工件检出。

9、仓库单元
模块尺寸320*220mm，将分拣好的材料完成码垛存储的功能。

10、机器人电气控制柜
用于安装机器人控制器、PLC、变频器及调速控制器等电气部件，采用网孔板的结构，便于器件拆装、电气布局，增加了设备的实训性能。通过航空电缆线与型材实训桌相连，强弱电分离，连接安全可靠。
11、视觉识别系统
视觉识别机构由识别摄像头（要求灵敏度1.8V/lux-sec@550nm，分辨率2048×1536，光谱响应400nm～1000nm，帧率15fps @ 1600 x 1200/30 fps @ 800 x 600）、茶色亚克力遮光罩、LED补充光源等组成，配套视觉识别软件，对物料进行检验是否合格。
12、现代PLC电气先进控制云平台
本平台将物联网技术运用于将PLC信息并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。需现场演示，本平台可实现以下几个功能： 数据云系统上传，手机app数据查询，历史数据查询，数据分析统计，微信反向控制。
机器人控制原理系统平台：
(1)采用DS28335作为主芯片设计，3.5KW工业级驱动模块，配置制动器，位置传感器，伺服电机，具有转速控制，位置控制，采用LABVIEW等语言作为上位机控制系统，采用7寸彩色触摸屏显示，支持高级语言MATLAB开发平台，用户无需C语言及硬件知识，可专注算法研究。
(2)、A/D和D/A通道：除DSP本身所带的A/D通道外，还需额外扩展4路以上12位的D/A转换通道，可编程生成任意波形，输出电压范围最大为±10V。3)、外扩I/O：除DSP本身的I/O口外，需扩展多路光耦隔离输出口（6路以上）、多路光耦隔离输入口（6路以上）
(3)、人机界面：采用7寸以上彩色触摸屏，显示电机实时转速、频率，当前的日期、时间等。提供人机交换界面及上位机软件，实现启动、停止、频率调节、给定转速调节、PID调节等控制；同时上位机可实时观测电流、速度反馈等。
(4)、上位机软件：通过上位机可以实现启动、停止、频率调节、给定转速调节、PID参数设定等功能；同时可实时观测电流、速度反馈等波形。
(5)、通信接口：1个CAN接口，1个USB接口，1个10M/100M以太网接口，方便用户扩展。
(6)、功率模块：采用IPM模块，最大输出功率3.5kW。
(7)、保护功能：具有过压、过流与过热保护功能，当保护发生时立刻封锁PWM脉冲输出。
(8)、能提供源代码供学生实验时进行程序修改调试，并提供相关的实验指导书。开放部分PWM接口（6路以上）、I/O口、CAP口、AD、DA 等等外的围电路接口，供不同实验扩展使用，即DSP板应该为开放可二次开发板。利用DSP仿真器将不同的控制算法下载到DSP芯片中，各种标准接口（SCI、JTAG等），显示模块，捕获脉冲产生单元，光码信号处理单元，电源，电机控制单元，电机驱动芯片以等，支持多种电机控制，支持24V系统和高压系统。
14.3D仿真系统：本系统采用三维设计，仿真度高，与设备1：1配套，全零件拆装，接线，程序运行仿真等，提供照片及实验（含各设备的联调）的演示，具有相关的原理图。
三、实验所需完成的实验项目
项目一  PLC程序编程与调试
项目二  工业机器人示教单元使用
项目三  工业机器人软件使用
项目四  工业机器人基本指令操作
项目五  工业机器人工件的跟踪抓取
项目六  工业机器人的动作编程应用
项目七、材料分拣的编程应用
项目八、整个系统的编程与应用
项目九、机器视觉识别系统
项目十、机器人控制系统原理底层开发