ZN-1AI工業(yè)機器人與智能視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺

一、產(chǎn)品概述
        ZN-1AI工業(yè)機器人與智能視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺以工業(yè)機器人與機器視覺為核心，將機械、氣動、運動控制、變頻調(diào)速、編碼器技術(shù)、PLC控制技術(shù)有機地進行整合，結(jié)構(gòu)模塊化，便于組合，實現(xiàn)對高速傳輸線上的不同物料進行快速的檢測、組裝。為了方便實訓(xùn)教學，系統(tǒng)進行了專門的設(shè)計，可以完成各類機器人單項訓(xùn)練和綜合性項目訓(xùn)練，可完成各類機器人單項訓(xùn)練和綜合性項目訓(xùn)練。可以進行六軸機器人示教、定位、抓取、裝配等訓(xùn)練，
       包含六自由度工業(yè)機器人、智能視覺檢測系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉儲機構(gòu)，可以實現(xiàn)對高速傳輸?shù)墓ぜ�進行分揀、檢測、搬運、裝配、存儲等操作。
        ZN-1AI型 工業(yè)機器人與智能視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺各組件均安裝在型材桌面上，機械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機構(gòu)相對獨立，采用工業(yè)標準件設(shè)計。通過此平臺可以進行機械組裝、電氣線路設(shè)計與接線、PLC編程與調(diào)試、智能視覺流程編輯、工業(yè)機器人編程與調(diào)試應(yīng)用等多方面訓(xùn)練，適合職業(yè)院校、技工學校自動化類相關(guān)專業(yè)《工業(yè)機器人與控制技術(shù)》、《自動化技術(shù)》等課程的實訓(xùn)教學，適合自動化技術(shù)人員進行工程訓(xùn)練及技能比賽。

二、技術(shù)性能
1.輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m
3.裝置容量：＜1.5kVA
4.實訓(xùn)平臺尺寸：2200mm×1200mm×1500mm
5.安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準
三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成
  該實訓(xùn)平臺由STEP SD500型六自由度工業(yè)機器人系統(tǒng)、歐姆龍智能視覺檢測系統(tǒng)、可編程控制器（PLC）系統(tǒng)、四工位供料單元、環(huán)形輸送單元、工件存儲盒供料單元、工件組裝單元、倉庫單元、廢品回收桶、各類工件、型材實訓(xùn)桌、型材電腦桌等組成。
1.新時達STEP SD500型六自由度工業(yè)機器人系統(tǒng)
  由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉(zhuǎn)換器和抓取機構(gòu)組成，裝備吸盤、視覺攝像頭等，可對工件進行吸取、搬運、裝配、測量、拆解等操作，也可以根據(jù)智能視覺相機識別不同顏色對工件裝配。
機器人本體由六自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實訓(xùn)桌上，具有6個自由度，串聯(lián)關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝
第1軸工作范圍為+170°/-170°，*大旋轉(zhuǎn)速度370°/s
第2軸工作范圍為+110°/-110°，*大旋轉(zhuǎn)速度370°/s
第3軸工作范圍為+40°/-220°，*大旋轉(zhuǎn)速度430°/s
第4軸工作范圍為+185°/-185°，*大旋轉(zhuǎn)速度300°/s
第5軸工作范圍為+125°/-125°，*大旋轉(zhuǎn)速度460°/s
第6軸工作范圍為+360°/-360°，*大旋轉(zhuǎn)速度600
*大的工作半徑為500mm
有效負載5kg
機器人示教單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤，用于參數(shù)設(shè)置、手動示教、位置編輯、程序編輯等操作。
2.歐姆龍智能視覺檢測系統(tǒng)
配備一套歐姆龍FZ5-L350智能視覺系統(tǒng)，由視覺控制器、白色光源、視覺相機及監(jiān)視顯示器等組成。用于檢測工件的特性，如數(shù)字、顏色、形狀等，還可以對裝配效果進行實時檢測操作。通過I/O電纜連接到PLC或機器人控制器，也支持串行總線和以太網(wǎng)總線連接到PLC或機器人控制器，對檢測結(jié)果和檢測數(shù)據(jù)進行傳輸。
3.西門子可編程控制器單元
  配備西門子S7-1200可編程控制器，自帶以太網(wǎng)通訊模塊、數(shù)字量擴展模塊控制機器人、電機、氣缸等執(zhí)行機構(gòu)動作，處理各單元檢測信號，管理工作流程、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。  
4.四工位供料單元
  由移動井式料庫、推料氣缸、無桿氣缸和光電傳感器組成，安裝在型材實訓(xùn)桌上，用于將工件庫中的工件依次推出到環(huán)形輸送線。提供不同顏色的標準工件，雜色疊加等不合格工件。多工位的供料設(shè)計，使得供料方式多樣化，可以進行單一的上料，也可以進行不同顏色的組合上料，以及對上料速度進行控制，實現(xiàn)上料形式的多樣化。
7.5環(huán)形輸送單元
  包含一套交流調(diào)速系統(tǒng)，由三菱D720變頻器、三相交流電機、環(huán)形板鏈（傳送帶）、光纖傳感器等組成，安裝在型材實訓(xùn)桌上，用于傳輸工件。
6.工件存儲盒供料單元
 包含一套步進電機推桿、DM556步進驅(qū)動、料盒存儲槽等組成，安裝在型材實訓(xùn)桌上，當一個工件存儲盒被取走會自動退出下一個工件存儲盒，用于工件存儲盒自動供料。
7.工件組裝單元
 由工件存儲盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實訓(xùn)桌上，用于裝配工件。工件盒內(nèi)設(shè)有4個工件槽用于放置工件，機器人可以根據(jù)不同配方按照上位機設(shè)定顏色進行放置工件。
8.倉庫單元
  由工件存儲盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實訓(xùn)桌上，機器人用于放置裝配完的組件進行堆垛，也可以通過機器人對裝配完成的組件進行拆垛。
9.廢品回收桶
  安裝在型材實訓(xùn)桌左后側(cè)，用于機器人自動放置被檢測出來的無用工件或不合格品。
10.以太網(wǎng)路由器
       以太網(wǎng)路由器將PLC、機器人控制器、智能視覺控制器組成一個以太網(wǎng)局域網(wǎng)，進行數(shù)據(jù)的相互傳輸，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)的高層次應(yīng)用，同時可以培養(yǎng)和考核學生對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的使用技能。
11.實驗室遠程管理系統(tǒng)軟件（為了避免知識產(chǎn)權(quán)糾紛投標現(xiàn)場需提供計算機軟件著作權(quán)證書和演示）該系統(tǒng)集成遠程實驗臺電源管理系統(tǒng)，通過手機或其他移動終端系統(tǒng)監(jiān)控查詢學生實驗臺的電源開關(guān)狀態(tài)；單獨開啟關(guān)閉學生實驗臺電源；全部開啟或全部關(guān)閉實驗臺電源功能；定時開啟關(guān)閉電源功能。
該系統(tǒng)還可通過 PC 控制終端進行實訓(xùn)考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓(xùn)考核，可自由設(shè)定任意一處與電控模塊引腳有關(guān)的各種常見故障，故障類型包括：線路斷路、對地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅(qū)動模塊可以設(shè)置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設(shè)置�？筛鶕�(jù)需求擴展設(shè)置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設(shè)置�？筛鶕�(jù)用戶使用要求調(diào)整故障設(shè)置點的數(shù)量和故障設(shè)置類型。
所有配備驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備，均可通過內(nèi)置的專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程集中管理。
用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓(xùn)設(shè)備配套的無線故障設(shè)置控制系統(tǒng) 組成一個網(wǎng)絡(luò)，通過主控計算機控制每一臺實訓(xùn)設(shè)備的故障設(shè)置、故障排除、參數(shù)設(shè)定、遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
集成無線多功能數(shù)據(jù)采集、分析、控制系統(tǒng)可實時長時間記錄電壓、電流等，并生成趨勢曲線。
★12.便攜式電子信號測試記錄模塊（招標須提供現(xiàn)場演示）
1）具備電壓、電流、溫度采集，可以記錄觀察電壓、電流跳變的圖像數(shù)據(jù)，精度±0.05%真有效值測量USB數(shù)據(jù)傳輸，彩屏LCD顯示
2）具有示波器、虛擬頻譜儀、虛擬萬用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。
3）集雙通道電子信號圖像數(shù)據(jù)采集記錄儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀于一體，不低于20M，具有1KHz基準方波輸出接口；圖像數(shù)據(jù)可以按時間和電壓輸出到EXCEL、BMP和OSC；數(shù)據(jù)記錄*大4G；FFT、相關(guān)和功率譜頻譜分析，F(xiàn)FT支持8～1048576點的選擇，支持triangular、cosine、Bohman、Parzen等 18種窗；
4）功率譜支持自功率譜和互功率譜的計算；相關(guān)支持自相關(guān)和互相關(guān)的計算；
5）虛擬任意波形輸出模塊，頻率25Mz ，輸出波形：正弦波，三角波，方波，TTL，任意波形。
6）虛擬萬用表模塊：直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V；交流電壓測量，量程   60.00mV  、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V；直流電流測量，量程 60.00mA  、600.00mA   、6.000A、10.00A；交流電流測量，量程  60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A；電阻測量，量程 600、6.000 K、60.00 K、600.0 K、6.000 M   、60.00 M；電容測量，量程  40.00nF  、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF；二極管測量    0V~2.0V
★13、自動化創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用云平臺模塊（招標須提供現(xiàn)場演示）
本平臺將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用于自動化信息技術(shù)并將數(shù)據(jù)上傳至云平臺，進行海量數(shù)據(jù)存儲，并提供豐富的數(shù)據(jù)分析工具方便更加準確的掌握數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù)。
1）數(shù)據(jù)云系統(tǒng)上傳2）手機app數(shù)據(jù)查詢3）歷史數(shù)據(jù)查詢4）數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計
5）短信報警6）微信報警7）微信反向控制8）二次開發(fā)
四、軟件
1.機器人調(diào)試編程軟件
  本設(shè)備使用機器人專用調(diào)試編程軟件，可以對機器人進行編程和調(diào)試。該軟件具有文本編輯區(qū)、位置列表區(qū)、屬性指示區(qū)、項目管理區(qū)等窗口，可以對機器人進行調(diào)試。調(diào)試時可對機器人進行如下操作：程序編輯、伺服開和關(guān)、運行速度設(shè)置、各關(guān)節(jié)位置給定、運行和停止、單步執(zhí)行指令、連續(xù)執(zhí)行指令、程序跳轉(zhuǎn)執(zhí)行等。同時該軟件提供底層驅(qū)動接口函數(shù)，可供用戶進行二次開發(fā)使用及進行深層次機器人控制技術(shù)的研究。
2.工件裝配流程編輯軟件
提供一個本設(shè)備專用的工件裝配流程編輯軟件，通過PLC下載口與PLC進行數(shù)據(jù)傳輸，可以將工件的裝配流程進行隨意編輯，并下發(fā)給PLC。每組的三個工件盒，每個工件盒的四個工位都可以設(shè)置成需要的工件，可選編號、顏色、高度，不同位置可選相同工件。軟件配合PLC和機器人程序,實現(xiàn)工件裝配流程的多樣化。
3、電工電子虛擬仿真實訓(xùn)與考核軟件（為了避免知識產(chǎn)權(quán)糾紛投標現(xiàn)場需提供計算機軟件著作權(quán)證書）
采用三維仿真技術(shù)的大型仿真實訓(xùn)軟件。涵蓋模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)的主要實訓(xùn)項目。每個項目可根據(jù)需要設(shè)有實訓(xùn)目的、實訓(xùn)器件、實訓(xùn)電路、電路原理、通電測試、故障檢測等多種訓(xùn)練任務(wù)。
具有三維可視化、智能化、全交互的特點，集職業(yè)性、情境性、過程性、交互性于一身。適用范圍電子技術(shù)仿真實驗、應(yīng)用電子技術(shù)仿真實驗實訓(xùn)、維修電工仿真實訓(xùn)、電子技能仿真實訓(xùn)等。
4、維修電工職業(yè)資格考評軟件（為了避免知識產(chǎn)權(quán)糾紛投標現(xiàn)場需提供計算機軟件著作權(quán)證書）
能進行維修電工職業(yè)資格模擬考試，題型有單選題，判斷題，操作題，軟件有記時打分的功能，有大量的模擬試題，針對某些新穎，靈活試題會相應(yīng)的并提供專業(yè)級的解題思路。
5、電氣控制仿真軟件（為了避免知識產(chǎn)權(quán)糾紛投標現(xiàn)場需提供計算機軟件著作權(quán)證書）
以三維仿真交互技術(shù)和三維動畫視覺表現(xiàn)及多媒體數(shù)字技術(shù)為核心，能進行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓(xùn)、電氣基礎(chǔ)訓(xùn)練、元器件識別檢測。
五、配置清單

六、實訓(xùn)項目
1. 機器視覺系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試
2. 六軸工業(yè)機器人系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試
3. 六軸工業(yè)機器人坐標系統(tǒng)和機器視覺坐標系統(tǒng)標定及相互轉(zhuǎn)換
4. 工業(yè)機器人與機器視覺系統(tǒng)綜合應(yīng)用的安裝與調(diào)試
5. 機器視覺系統(tǒng)模板設(shè)置、編程與調(diào)試
6. 通過示教單元手動調(diào)試工業(yè)機器人
7. 通過示教單元設(shè)置、修改各控制點坐標
8. 通過示教單元編寫、修改工業(yè)機器人程序
9. 機器人追蹤坐標整定
10. 工業(yè)機器人系統(tǒng)的軟件二次開發(fā)編程  
11.智能視覺圖像輸入編輯與調(diào)試
12.智能視覺結(jié)果給出編輯與調(diào)試
13.智能視覺顏色比對測量
14.智能視覺編號比對測量
15.智能視覺尺寸比對測量
16.智能視覺角度測量
17.智能視覺系統(tǒng)與工業(yè)機器人綜合應(yīng)用
18.PLC程序編程與調(diào)試
19.智能視覺系統(tǒng)與工業(yè)機器人綜合應(yīng)用