- 電工電子電氣實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 電力電子電機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置
- 過程控制實(shí)驗(yàn)裝置
- 工業(yè)機(jī)器人智能制造
- 維修電工實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- PLC自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)考核裝置
- 數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工設(shè)備
- 機(jī)床電氣實(shí)訓(xùn)裝置
- 機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 機(jī)械示教陳列柜
- 機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備
- 傳感器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備
- 工業(yè)互聯(lián)人工智能實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 特種作業(yè)操作實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備
- 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 消防、給排水實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 網(wǎng)絡(luò)布線實(shí)訓(xùn)室設(shè)備
- 電梯安裝維修實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備
- 熱工暖通家電制冷實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 樓宇智能化實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)裝置
- 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
- 化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
- 新能源實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
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- 軌道交通實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
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- 光電子通信實(shí)驗(yàn)裝置
- 儀器設(shè)備.教學(xué)掛圖
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- LGJT-HL01型 基于移動(dòng)互聯(lián)的交通信息檢測(cè)系統(tǒng)
- LGJT-SJ01型 智慧交通大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
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- LG-DLK01型 電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
- LG系列 智能建筑實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置
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- LGJX-82E型 立體倉庫實(shí)訓(xùn)裝置
- LGJS-1型 現(xiàn)代物流倉儲(chǔ)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
- LGJS-2型 模塊式柔性自動(dòng)環(huán)形生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（工
- LG-2400型 數(shù)控模組化生產(chǎn)流水線綜合系統(tǒng)（CD制程
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- LGJD-02型 光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置
- LG-235A 光機(jī)電一體化高速分揀實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
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- LG-NLY01型 樓宇智能化工程實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
- LGZK-201G 自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)裝置( PLC、直流調(diào)速、觸
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- 消防培訓(xùn)系統(tǒng)建設(shè)方案
- 水泵拆解檢修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
LGDS-03型 智能制造設(shè)備技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
一、功能總體介紹
近年來，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革飛速發(fā)展，工業(yè)制造由數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化、智能化深度拓展。應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)，通過對(duì)人 、機(jī)、物、系統(tǒng)等全面連接，構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造與服務(wù)體系。為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了實(shí)現(xiàn)途徑。
智能制造設(shè)備技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，如圖所示，以工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人為核心，在操作平臺(tái)的四周合理分布有多種不同工藝應(yīng)用的機(jī)器人工具以及搬運(yùn)碼垛單元、原料庫單元、成品庫單元、裝配檢測(cè)單元、2D視覺檢測(cè)單元、3D視覺檢測(cè)單元、螺絲供料單元、皮帶輸送單元、緩存單元、加工單元、2D軌跡訓(xùn)練單元、3D軌跡訓(xùn)練單元、總控系統(tǒng)及操作面板等組件。該平臺(tái)深度集成了離線編程技術(shù)，軟件中不僅包含了與硬件平臺(tái)的相符三維模型資源，還大大簡(jiǎn)化了搬運(yùn)碼垛工藝實(shí)現(xiàn)的編程應(yīng)用過程、提高軌跡復(fù)現(xiàn)精度、避免發(fā)生碰撞干涉。工作站包含了搬運(yùn)碼垛工藝、分揀工藝、裝配工藝等工業(yè)機(jī)器人最典型應(yīng)用，不僅滿足了職業(yè)院校不同專業(yè)學(xué)生針對(duì)工業(yè)機(jī)器人的操作和編程的教學(xué)需求，完全來源于工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的特征也使該工作站更加適合于作為職業(yè)技能競(jìng)賽平臺(tái)。
智能制造設(shè)備技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)采用教育化的設(shè)計(jì)理念和工業(yè)化的設(shè)計(jì)方法，通過嚴(yán)密的計(jì)算以及合理的布局，將多種功能集成在應(yīng)用平臺(tái)桌面上。
智能制造設(shè)備技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，還能夠根據(jù)使用者的想法，靈活的改變操作流程，降低或增加操作難度。擁有這種特性的應(yīng)用教學(xué)平臺(tái)能夠伴隨學(xué)員不同階段的成長(zhǎng)而不過時(shí)。
智能制造設(shè)備技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)取于工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，里面主要元件如工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、鎖螺絲工具、皮帶輸送單元等均來自實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。
智能制造設(shè)備技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，以實(shí)際工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景為基礎(chǔ)，采用高度模塊化單元自由組合理念設(shè)計(jì)，主要包括設(shè)備架體單元、工業(yè)機(jī)器人單元、協(xié)作機(jī)器人單元、搬運(yùn)碼垛單元、原料庫單元、裝配檢測(cè)單元、2D視覺檢測(cè)單元、螺絲供料單元、皮帶輸送單元、芯片供料單元、快換工具單元、成品庫單元、加工單元、3D視覺檢測(cè)單元、緩存單元、行星齒輪裝配單元、2D軌跡訓(xùn)練單元、3D軌跡訓(xùn)練單元、總控單元等硬件單元。
此款設(shè)備既可滿足學(xué)校針對(duì)機(jī)器人教學(xué)功能的要求，也可完成機(jī)器視覺的功能教學(xué)。設(shè)備體現(xiàn)了智能控制的基本概念，為后續(xù)要推廣的智能控制及智能制造兩大領(lǐng)域有很好的理解和影響力。下圖展示了各單元組成。
圖1 單元組成
二、設(shè)備單元介紹
1、設(shè)備架體單元
設(shè)備架體用于支持各單元，上臺(tái)面為型材臺(tái)面，各單元可方便在臺(tái)面安裝。具有腳輪，可用于移動(dòng)設(shè)備。上面安裝有云監(jiān)控安全光柵、三色燈，另一臺(tái)架控制面板上也具有三色燈，用于顯示協(xié)作機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)?？刂泼姘灏惭b有急停開關(guān)，可在緊急情況下快速停止設(shè)備。架體前方可開門，可放置工具、行星裝配模塊、2D軌跡訓(xùn)練單元、3D軌跡訓(xùn)練單元等物品。如圖所示。
圖2 設(shè)備架體單元
2、工業(yè)機(jī)器人單元
采用ABB品牌的IRB 120，如圖所示，小巧靈活特性使其廣泛應(yīng)用于3C、電子、食品等行業(yè)，同時(shí)較小的工作半徑和額定負(fù)載，在保證功能實(shí)現(xiàn)效果的前提下，確保教學(xué)和競(jìng)賽安全，防止發(fā)生人員以外，滿足工作站使用要求。
圖3 工業(yè)機(jī)器人
3、協(xié)作機(jī)器人單元
該工作站選用協(xié)作機(jī)器人，機(jī)器人參數(shù)如下：
|
ROKAE 機(jī)器人參數(shù)明細(xì)表 |
||
|
型號(hào) |
SR3-C-H |
|
|
動(dòng)作類型 |
多關(guān)節(jié)型 |
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自由度 |
6 |
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供電電源 |
48VDC |
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工作溫度范圍 |
0℃~45°C |
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|
最大動(dòng)作速度
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Axis 1 |
180°/s |
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Axis 2 |
180°/s |
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Axis 3 |
180°/s |
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Axis 4 |
180°/s |
|
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Axis 5 |
180°/s |
|
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Axis 6 |
180°/s |
|
|
最大動(dòng)作范圍
|
Axis 1 |
±175° |
|
Axis 2 |
-155°~﹢140° |
|
|
Axis 3 |
-175°~﹢135° |
|
|
Axis 4 |
±175° |
|
|
Axis 5 |
±175° |
|
|
Axis 6 |
±175° |
|
|
最大活動(dòng)半徑 |
706mm |
|
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手部最大負(fù)載 |
3Kg |
|
|
可重復(fù)性 |
±0.02mm |
|
協(xié)作機(jī)器人如圖所示。
圖4協(xié)作機(jī)器人單元
4、螺絲供料單元
螺絲供料單元由1臺(tái)螺絲機(jī)組成，它通過旋轉(zhuǎn)式圓盤將成排的螺絲分成單顆供給，消除了螺絲重疊的現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的裝夾。螺絲供給采用旋轉(zhuǎn)式分料比直線往返式，縮短了回原點(diǎn)時(shí)間，提高了螺絲的供給速度。
圖5 螺絲供料單元
5、裝配檢測(cè)單元
裝配單元提供多個(gè)裝配工位，如圖 所示，分別用于不同產(chǎn)品的裝配和檢測(cè)。不同產(chǎn)品對(duì)芯片種類、數(shù)量的要求不一，需要工業(yè)機(jī)器人根據(jù)要求從原料庫中選取所需的芯片后放置到指定位置，在完成所有芯片的安裝后，為產(chǎn)品安放蓋板并鎖緊固定螺絲。
圖6裝配檢測(cè)單元
6、2D視覺檢測(cè)單元
2D視覺檢測(cè)單元可以對(duì)工業(yè)機(jī)器人所選取芯片的顏色、形狀、位置等信息進(jìn)行檢測(cè)和提取，如圖所示，并將檢測(cè)結(jié)果傳輸給工業(yè)機(jī)器人，以輔助其完成后續(xù)動(dòng)作。視覺鏡頭配套檢測(cè)光源，可以盡量避免環(huán)境光源對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。采用倒置式安裝，可以使機(jī)器人手持零件進(jìn)行檢測(cè)，減少周邊配套設(shè)備，簡(jiǎn)化機(jī)器人軌跡動(dòng)作。
圖7 2D視覺檢測(cè)單元
7、成品庫單元
成品庫如圖所示，兩側(cè)是存儲(chǔ)芯片區(qū)域，中間是存儲(chǔ)電路板區(qū)域，分有合格區(qū)和不合格區(qū)。
圖8 成品庫單元
8、搬運(yùn)碼垛單元
搬運(yùn)碼垛單元是將工業(yè)機(jī)器人對(duì)產(chǎn)品搬運(yùn)碼垛工藝進(jìn)行功能抽象化，工業(yè)機(jī)器人抓持夾爪工具將已完成生產(chǎn)的方形產(chǎn)品由原料臺(tái)按照要求搬運(yùn)碼垛到指定位置，如圖所示，提供兩種不同類型的倉儲(chǔ)料庫，可以模擬傳送帶隊(duì)列式供貨和平臺(tái)堆垛，通過對(duì)物料轉(zhuǎn)移過程和堆垛形式的要求增加教學(xué)多樣性，提高編程復(fù)雜度。
圖9搬運(yùn)碼垛單元
9、皮帶輸送單元
皮帶輸送單元是設(shè)備的重要組成部分，負(fù)責(zé)接駁CPU托盤的運(yùn)輸，包括輸送機(jī)本體、氣缸定位機(jī)構(gòu)、編碼器測(cè)速機(jī)構(gòu)、光電開關(guān)等組件構(gòu)成，如圖所示。芯片托盤在兩端位置可以用氣缸定位機(jī)構(gòu)定位，方便機(jī)器人精準(zhǔn)上料，編碼器可以實(shí)時(shí)測(cè)得皮帶線速度，以結(jié)合機(jī)器人和視覺相機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)抓取及物料識(shí)別。側(cè)面具有光電開關(guān)，可檢測(cè)芯片托盤位置。如圖所示
圖10 皮帶輸送單元
10、芯片供料單元
芯片供料單元由料盒、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、芯片定位機(jī)構(gòu)、條形光源等組成。芯片可以在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上進(jìn)行正反方向改變，料盒振動(dòng)功能，由氣缸伸縮實(shí)現(xiàn)?？蓪?shí)現(xiàn)芯片的重新排列。料盒兩側(cè)具有條形光源，可補(bǔ)償外部環(huán)境對(duì)于視覺的干擾。芯片定位機(jī)構(gòu)是利用芯片的自重可進(jìn)行二次定位，以便于協(xié)作機(jī)器人精準(zhǔn)取放。如圖所示
圖10 芯片供料單元
11、快換工具單元
該設(shè)備快換工具單元共有8套工具，如下表所示。工業(yè)機(jī)器人可通過程序控制到指定位置安裝或釋放工具，實(shí)現(xiàn)了無需人為干預(yù)，工業(yè)機(jī)器人可在不同工具間自由切換，同時(shí)確保氣路正常，大大擴(kuò)展了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用能力。
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序號(hào) |
名稱 |
功能示意圖 |
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1 |
吸盤工具1 |
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2 |
涂膠工具 |
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3 |
夾爪工具 |
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4 |
鎖螺絲工具 |
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5 |
三爪工具 |
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6 |
夾爪工具 |
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7 |
吸盤工具2 |
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8 |
吸盤工具3 |
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12、原料庫單元
原料庫單元由鋁合金板材拼接而成，由架體、光電開關(guān)等組成。共有兩層四個(gè)庫位，每個(gè)庫位有光電開關(guān)進(jìn)行有無檢測(cè)。用于存放檢測(cè)完成后的產(chǎn)品。上層用于存放合格產(chǎn)品，下層用于存放不合格品（倉位功能可自由設(shè)定）。同時(shí)也可放置芯片托盤。機(jī)器人根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，將產(chǎn)品放入對(duì)應(yīng)的倉位。下方集成了電磁閥、真空發(fā)生器、真空表等。方便集中調(diào)試管理。如圖所示。
圖11 原料庫單元
13、加工單元
加工單元由安裝架體、銑刀電動(dòng)工具、打磨電動(dòng)工具等組成，可對(duì)零件表面進(jìn)行銑削以及打磨，并且兩個(gè)工具都可以調(diào)整角度，方便與機(jī)器人進(jìn)行角度配合。非常詳細(xì)的展示實(shí)際生產(chǎn)中這兩種不同的加工工藝，極大的加深了學(xué)生對(duì)兩種工藝?yán)斫夂驼J(rèn)知。如圖所示。
圖12 加工單元
14、3D視覺檢測(cè)單元
3D視覺檢測(cè)單元是整個(gè)設(shè)備的核心單元之一，基于雙目結(jié)構(gòu)光3D成像技術(shù)獲取物體的深度圖像，具有高精度、廣視角等技術(shù)特點(diǎn)?？筛鶕?jù)視覺系統(tǒng)的處理結(jié)果，機(jī)器人可進(jìn)行物料無序分揀、形狀識(shí)別、顏色識(shí)別。如圖所示。
圖13 3D視覺檢測(cè)單元
15、緩存單元
緩存單元是機(jī)器人將分揀后的芯片放入定位板內(nèi)；可以根據(jù)需求設(shè)定，讓機(jī)器人取揀選不同的芯片放至對(duì)應(yīng)的槽位。由支撐架體、定位板等組成。如圖所示。
圖14 緩存單元
16、行星齒輪裝配單元
行星齒輪裝配單元是用于機(jī)器人和視覺進(jìn)行柔性裝配的重要一環(huán)，由支撐架體、行星輪、太陽輪、外齒輪等組成。此裝配過程通過視覺定位齒輪位置進(jìn)行行星齒輪快速柔性裝配，可避免齒輪齒形誤差造成的安裝困難。并且很好的展示了協(xié)作機(jī)器人的力控特性。如圖所示。
圖15行星齒輪裝配單元
17、2D軌跡訓(xùn)練單元
2D軌跡訓(xùn)練單元是將協(xié)作機(jī)器人對(duì)產(chǎn)品裝配前的涂膠工藝進(jìn)行功能抽象化，協(xié)作機(jī)器人抓持涂膠工具沿軌跡板上不同輪廓軌跡運(yùn)動(dòng)，模擬涂膠工藝，軌跡板角度可調(diào)，保證工藝真實(shí)性同時(shí)增加教學(xué)可行性和趣味性。配備發(fā)動(dòng)機(jī)模擬蓋板組件，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)位置處的軌跡訓(xùn)練如圖所示
圖16 2D軌跡訓(xùn)練單元
18、3D軌跡訓(xùn)練單元
3D軌跡訓(xùn)練單元是將協(xié)作機(jī)器人對(duì)焊接工藝進(jìn)行功能抽象化，機(jī)器人模擬兩個(gè)圓柱零件焊接軌跡訓(xùn)練，如圖所示。
19、總控單元
總控單元是各單元程序執(zhí)行和動(dòng)作流程的總控制端，拓?fù)鋱D如下所示 。
圖18 拓?fù)鋱D
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