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视觉引导四轴工业机器人应用实训平台

‐ 1 ‐ 武汉筑梦科技有限公司视觉引导四轴工业机器人应用实训平台型号:ZM-R4-XXX-M-C-S (黑白PC 视觉系统版)型号:ZM-R4-XXX-M-E-S (黑白嵌入式视觉版)型号:ZM-R4-XXX-C-C-S (彩色PC 视觉系统版)型号:ZM-R4-XXX-C-E-S (彩色嵌入式视觉版)型号:ZM-R4-XXX-C-X-T (带传送带跟踪)XXX 表示摆臂半径,可选200、400、600适合于高校或研究所进行机器人运动控制及机器视觉相关应用的示教及二次应用开发 ‐ 2 ‐ 武汉筑梦科技有限公司平台概述视觉引导四轴Scara 工业机器人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。

可以进行四轴机器人示教、定位、抓取、装配等训练,可以在此基础上进行产品柔性包装、零件组装、激光焊接、视觉检测、点胶、锁螺丝等实际工业应用项目。

平台适用于编程位置或者视觉引导机器人进行搬运、装配或轨迹运动的示教或进行类似应用的二次开发。

平台设计目的是不仅满足于教学过程的示教,能够独立完成视觉及运动过程的全部循环(该系统代表了该行业目前最新的技术水平,该系统采用了日本EPSON 公司(可选三菱、Yamaha 、Adept 、FANUC 等其它品牌工业机器人)四轴Scara 机械手和筑梦科技自主研发的机器人视觉控制模块ZMRVS100(可选Cognex 智能相机系统);同时,能够快速有效的进行科研和项目开发(提供机械手的控制软件和机器视觉软件开发平台,并且提供现场培训和开放部分应用示范源代码,能够帮助用户快速的进行项目开发和科研成果的横向比较)。

关键核心★ 四轴机器人控制★ 嵌入式或PC 式视觉定位与检测★ 飞行视觉定位或检测★ 伺服变频控制万能上料系统★ 在线传送带跟踪技术(选配)★ 在线快换手爪或夹具(选配)平台配置:实训平台由四自由度工业机器人系统、智能视觉系统、伺服变频控制万能上料系统、多工位位置摆放单元、传送带循环单元、工控计算机系统、各色工件、电气控制柜、实训机台等组成。

平台采用筑梦科技自主研发的万能送料器,可以自由调整小型工件的密度和位置,以便视觉定位后机械手进行抓取,然后对根据视觉定位物品的姿态对机械手进行调整放置至相应工位位置摆放单元,样机可以由皮带线随机传回万能上料系统。

选配了传送带跟踪技术的平台,也可以在运动中的皮带上直接抓取随机传入的工件,将工件定位抓取并放置至相应工位位置摆放单元。

‐ 3 ‐ 武汉筑梦科技有限公司z 进口一线品牌工业四轴工业机器人本体;z 机器人控制器;z 筑梦科技ZMRVS100机器人视觉引导模块或Cognex 视觉系统;z 筑梦科技万能送料单元(伺服控制);z 工业相机、工业镜头、LED 光源、光源控制器等组成的视觉系统;z 电机、驱动器等电控系统(带传送带跟踪功能包含编码器和读数卡);(选配)z 静音压缩机、真空发生器、精密气动吸盘或夹具、全方通焊接稳定机台、板金机身等机械系统;z 工业控制电脑:优于双核2.8G CPU ,2G 内存,320G 硬盘,19”LCD 显示器等;z Windows XP 运行环境;设备参数: 轴数或自由度 四轴重复精度 ±0.01mm (200mm 和400mm )、±0.02mm (600mm )最大负载 2kg (200mm )、3kg (400mm )、6kg (600mm )工作半径 200mm 、400mm 、600mm抓取方式 吸盘或手爪四轴机器人模块 最大移动速度 8.2m/s 相机参数1600x1200 CCD (两个安装位,可选择同时安装双相机) 视野范围 320mmx240mm图像分辨率 0.2mmx0.2mm照明方式可控背光及正光(LED ) 软件功能 定位、区分、测量、颜色、ID 读取等机器视觉模块 二次开发 嵌入式:Cognex Easybulider 图形化界面或电子表格(适合无编程下快速应用开发)PC 式:开发环境VC 6.0/VB6.0// ,提供Hexsight 图像开发控件最大负载 5kg万能送料模块 振动方向 向前、扩散(可分别控制) ‐ 4 ‐ 武汉筑梦科技有限公司振动最大频率 30HzIO 控制4入 电源 AC 220V, 安全保护:具有漏电保护,安全符合国家标准机电部分 外形尺寸 1000(长)x750(宽)x1500(高)总线 DeviceNet 、Profibus 、CC-Link机器人可选配单元 示教面板 TP2配套教学课件详细介绍该台设备的功能,配套PPT 文档和视频 文档及安装程序配套光盘、使用手册、实验指导书、程序等 配套配套工具箱 工具箱:十字、一字长柄螺丝刀各1把;活络扳手1把;电工刀1把,含6片刀片;尖嘴钳、钢丝钳各1把;剪刀1把;钟表批6支;3M 卷尺1把;手工锯1把,含锯条5条;羊角锤1把;磁性接杆1把,含套筒9只;旋具1把,含投资和接头12只;活动扳手,内六角扳手(8把)实训课程内容:1. 机器视觉系统的原理、使用和调试2. 四轴工业机器人系统的原理、使用和调试3. 四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. 万能上料系统综合抓取实验原理、演示和设置12. 传送带跟踪综合抓取实验原理、演示和设置综合性、开发性实验设计 ‐ 5 ‐ 武汉筑梦科技有限公司在现有设备基础上从工业机器人和机器视觉(含传感器技术)两个大方向进行创新实验设计: 工业机器人方向1运动控制 机器人本体运动的控制方法。

位置控制,速度控制,姿态控制,基本行为实现等 2操作控制 多关节机械臂的操作规划与控制,机械手的操作规划与力的控制。

研究各类工况下操作规划的正解与逆解及基本操作的实现3多目标协调控制 基于移动本体的操作控制。

优化作业方式,多目标与约束条件 4机器人体系结构协调机器人软硬件系统工作的整体模式 5行为规划 确定基本动作完成具有一定功能的行为。

路径规划,操作规划,通过传感器反馈完成特定动作 6 机器人动作仿真 通过机器人仿真软件,完成复杂动作规划和路径优化机器视觉(含传感器技术)方向 1 目标识别定位 从机器视觉获取的信息中提取目标特征,识别出具体目标的位置和状态,包含物体的三维信息2 机器视觉技术 通过视觉工具进行零件定位、尺寸测量、缺陷检测、颜色分析、ID识别等3感知传感器其它激光仪,超声探头,红外探头,数字罗盘,陀螺仪,GPS 等在机器人上的应用 其它机器人系统 (筑梦科技提供各种定制类型的机器人应用平台)视觉引导六轴机器人系统 桌面直角机器人视觉系统 ‐ 6 ‐ 武汉筑梦科技有限公司机器人视觉控制器介绍 筑梦科技在平台应用中采用过EPSON 、Adept 、FANUC 、Yamaha 、DENSO 等多种品牌的机器人,基于应用基础开发了具有机器人引导通用性的独立视觉控制器,控制器不仅具备良好的视觉定位和检测性能,同时具有良好的扩展性,在知道机器人的通讯协议或控制方式的前提下,可以方便的与机器人进行通讯。

产品应用 产品包装电子器件装配机械产品装配材料抓取涂装/铺设/焊接测试/检测Sacra 四轴机器人实用案例解析1, 硬盘生产组装及检测(硬盘生产对工作环境的洁净程度以及操作的精度和力度要求非常苛刻,目前绝大部分硬盘装配和检测线都是由机器人配合自动化检测完成,比如磁盘的表面检测、将磁盘组建到硬盘壳内、磁头架尺寸检测及组装、硬盘外壳锁螺丝等) ‐ 7 ‐ 武汉筑梦科技有限公司以下图片为Adept S350 洁净性机器人仿真的磁盘检测效果图片,在希捷等硬盘生产厂家已大量实用。

2, 零配件包装(除了常见的食品和化工行业需要大量的包装设备,很多精密的非规则电子或五金产品需要在线包装,传统的人工包装在效率和不良率上都无法与机器相比)以下图片为带视觉引导的Adept i600独立式Scara 机器人仿真金属零件包装的效果,在BOSCH 公司大量实用。

工业机器人: 工业机器人是能模仿人体某些器官的功能(主要是动作功能)、有独立的控制系统、可以改变工作程序和编程的多用途自动操作装置。

工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有 ‐ 8 ‐ 武汉筑梦科技有限公司害物料的搬运或工艺操作。

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。

主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。

大多数工业机器人有 3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;圆柱坐标型工业机器人示意图控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。

直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。

工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。

点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。

编程输入型是以穿孔卡、穿孔带或磁带等信息载体,输入已编好的程序。

示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。

在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。

示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人,能在较为复杂的环境下工作;如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能,即成为智能型工业机器人。

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