GLIR-2 Платформа для обучения работе с промышленными роботами

Ⅰ. Обзор

Учебная платформа промышленного робота GLIR-2 состоит из промышленного робота, учебной платформы, прикладного модуля, стойки для установки модулей, программного хоста и т. д. Она может использоваться для оценки навыков калибровки координат инструмента промышленного робота, программирования и эксплуатации траектории плоских и криволинейных поверхностей, сборки, обработки, штабелирования, имитации сварки, шлифовки и полировки, промышленного визуального контроля и других навыков применения в промышленной сфере, а также навыков автономного программирования и моделирования роботов.

Учебная платформа объединяет передовые производственные технологии, такие как промышленная робототехника, технологии механической трансмиссии, электронные и электрические технологии, интеллектуальные сенсорные технологии, технологии программируемого управления, технологии машинного зрения, компьютерные технологии и технологии связи Интернета вещей, охватывая профессиональные знания в различных дисциплинах, таких как промышленные роботы, машинное проектирование, электроавтоматика, интеллектуальные сенсорные технологии и интеллектуальное производство.

Ⅱ. Введение в конфигурацию продукта

1. Промышленный робот

(1) Корпус робота

Сконфигурированный промышленный робот класса 3 кг: тип IRB120 3/0.6.

Технические параметры робота следующие:

1) Рабочий радиус промышленного манипулятора: ≥580 мм;

2) Полезная нагрузка: ≥3 кг;

3) Количество осей: 6;

4) Диапазон вращения и максимальная скорость движения каждого сочленения робота: Ось 1: -165°～+165°, 250°/с; Ось 2: +110°～-110°, 250°/с; Ось 3: +70°～-90°, 250°/с; Ось 4: +160°～-160°, 320°/с; Ось 5: +120°～-120°, 320°/с; Ось 6: +400°～-400°, 420°/с;

5) Степень защиты: IP54 или выше;

6) Количество степеней свободы: 6;

7) Время ускорения: 0,07 с;

8) Производительность: цикл захвата 1 кг, 25×300×25 мм – 0,58 с, максимальная скорость TCP: 6,2 м/с, максимальное ускорение TCP: 28 м/с, время ускорения 0-1 м/с – 0,07 с.

9) Вес манипулятора: ≤25 кг;

10) Повторяемость положения: ≤0,01 мм;

11) Безопасность: безопасный останов, аварийный останов; 2-канальный мониторинг цепи безопасности; 3-позиционное устройство запуска;

12) Использование автономного программного обеспечения робота для управления программой в реальном времени, сигналов ввода-вывода и мониторинга 3D-динамики движения робота в течение всего срока службы;

13) Функция удаленного резервного копирования и восстановления системы робота;

14) Совместимость с интерфейсом промышленной системы технического зрения и поддержка соответствующего быстроадаптируемого протокола связи модуля ve.mod.

15) Возможность подключения к ПК;

16) Система автоматического запуска, распознавания состояния ориентации в реальном времени и коррекции подтверждения достоверности;

17) Функция автоматической настройки веса и нагрузки инструмента

18) Функция точной настройки траектории движения робота в реальном времени. Встроенная программируемая кнопка ввода-вывода

19) Удобная 3D-система ручного управления в реальном времени с джойстиком, функция энергосбережения и защиты окружающей среды, возможность непрерывного обновления функций роботизированной системы

20) Поддержка спецификации языка программирования RAPID и непосредственное интерпретация и исполнение команд.

(2) Контроллер робота: компактный контроллер IRC5, основные параметры:

1) Размеры: высота × ширина × глубина: 310 мм × 449 мм × 442 мм (±5 мм);

2) Подключение к электросети: напряжение питания: однофазное 220/230 В, 50-60 Гц;

3) Степень защиты: IP20;

4) Параметры окружающей среды: температура окружающей среды 0-45 градусов, относительная влажность: до 95% (без конденсации);

5) Наиболее мощные функции контроллера сосредоточены в компактном корпусе, что экономит место. Однофазное питание легко отлаживается, внешние интерфейсы всех сигналов предустановлены, встроенная расширяемая система ввода-вывода с не менее чем 16 входами/16 выходами позволяет подключать различные периферийные устройства, такие как системы машинного зрения.

6) Программное обеспечение системы управления роботом должно быть основано на платформе WINCE для облегчения дальнейшей разработки на основе робота. Оригинальный объём твердотельной памяти системы управления роботом составляет 1 ГБ, и она поддерживает расширение через USB в качестве дополнительной памяти.

(3) Учебный пульт управления промышленным роботом:

1) Поддерживает ручное управление, написание программ, настройку параметров и мониторинг;

2) ЖК-дисплей размером более 6,5 дюймов;

3) Разрешение экрана более 800×640;

4) Функция аварийной остановки;

5) 3-позиционный пусковой переключатель (двухконтурный);

6) С рычагом ручного управления и быстрой сменой положения;

7) Степень защиты: IP54

8) С 12-клавишной мембранной клавиатурой;

9) Поддержка горячего подключения;

10) С 1 USB-портом для резервного копирования и восстановления данных;

2. Учебная платформа

Учебная платформа представляет собой конструкцию из промышленного алюминиевого профиля общими размерами около 2200 x 1040 x 1900 мм.

3. Система управления учебным оборудованием:

Управляется дистанционно по беспроводной связи с помощью портативного терминала. Система оснащена защитой от фазовых ошибок, защитой от перегрузки по току с ограничением по времени, защитой от быстрого отключения, защитой от потери напряжения, защитой от автоматического замыкания, защитой от перегрузки по току, перегрузки и утечек, функцией мониторинга напряжения, тока, мощности и коэффициента мощности в режиме реального времени. Заданные значения можно регулировать вручную. Система оснащена 7-дюймовым ЖК-дисплеем, который можно расширить для беспроводного управления экспериментальным оборудованием (до 32 единиц) по протоколу LORA, переключателями контроля доступа и т. д. Система поддерживает интерфейсы 485, Ethernet, Wi-Fi и 4G. Данные с интеллектуальных приборов хранятся на платформе данных Alibaba Cloud.

4. Шлифовальный модуль

Оснащен набором шлифовальных приспособлений и несколькими шлифовальными головками различных моделей и размеров.

5. Модуль траектории

1) Графика: прямая линия, плоская кривая, пространственная кривая, радиус перехода движения и другие операции

6. Модуль чертежа

1) Размер: 350×320×110 мм;

7. Модуль перемещения

Модуль перемещения состоит из фиксированной базовой плиты, блока перемещения и т.д. Блок перемещения разделён на 3 формы, каждая из которых представлена тремя разными цветами.

Основные технические параметры:

1) Тип материала: треугольник, круг, квадрат

2) Цвет материала: красный, зелёный, синий

3) Количество размещаемых деталей: 18

8. Модуль паллетирования

Модуль паллетирования состоит из фиксированной базовой плиты, панели паллетирования и заготовок. Доступны заготовки двух размеров. Промышленный робот использует присоску для захвата паллетируемых деталей по мере необходимости для выполнения задачи паллетирования. Это позволяет отработать принципы паллетирования промышленных роботов и закрепить навыки быстрого программирования и обучения.

1) Количество мест для укладки: 2

2) Вместимость: 10 прямоугольных и 10 квадратных заготовок

9. Сборочный модуль

Состоит из неподвижной базовой плиты, позиционирующего блока, зажимного цилиндра и т.д. для обучения точному позиционированию промышленных роботов.

1) Ход двухкоординатного цилиндра: 100 мм;

2) Диапазон фиксированного зажима V-образного блока: φ75 мм ~ φ95 мм

10. Модуль хранения

Состоит из неподвижной базовой плиты, стереоскопического склада, датчиков обнаружения и т.д. В каждом складе имеется датчик обнаружения, который передает данные на контроллер ПЛК посредством обнаружения сигнала датчика, а ПЛК взаимодействует с роботом по шине.

1) Адаптируется к стандартной установке позиционирования учебного стола

2) Вместимость склада: ≥9; 3 ряда и 3 столбца

3) Совместимые типы заготовок: ≥2 типов

11. Модуль позиционера

Состоит из позиционера, фиксированной базовой плиты и т.д. Модуль адаптируется к комплекту периферийного контроллера и стандартному комплекту электрического интерфейса и расширяет позиционер до 7-й оси робота. Этот модуль может использоваться в сочетании с другими функциональными модулями, например, с установкой шлифовального модуля. Освойте применение и методы управления сервосистемами в промышленных роботах.

1) Габариты: 451×260×253 мм

2) Размер поворота: 255×200×12 мм

3) Перемещение: ±45°;

4) Максимальная скорость: 10°–30°/с;

5) Тип привода: сервопривод переменного тока

6) Сервопривод: MR-JE-20A

7) Серводвигатель: HG-KN23J-S100, мощность 200 Вт, с 23-битным абсолютным энкодером

12. Модуль визуального контроля

Система визуального контроля состоит из модуля камеры и видеоконтроллера. Видеоконтроллер отвечает за идентификацию и позиционирование заготовки, а также взаимодействует с роботом для реализации функции визуального наведения робота. Модуль камеры состоит из промышленной камеры, объектива, источника света и кронштейна. Положение установки модуля камеры регулируется и фиксируется на столе винтами. Высота камеры и яркость источника света регулируются вручную. Видеоконтроллер состоит из видеоконтроллера, дисплея, программного обеспечения, клавиатуры, мыши и монтажного кронштейна.

1) Многофункциональный видеоконтроллер:

(1) Встроенная система на кристалле Intel E3845, процессор 1,91 ГГц;

(2) 4 ГБ памяти DDR3L, оснащенной высоконадежным SSD-накопителем;

(3) 3 гигабитных сетевых порта на базе чипа Intel, усовершенствованная система защиты от перенапряжения для обеспечения стабильной работы камер машинного зрения;

(4) Поддержка многоканальной оптопарной изоляции входов и выходов;

(5) Переключатель источника света и яркость можно регулировать через интерфейс источника света;

(6) 2 интерфейса HDMI с поддержкой независимого отображения.

2) Источник света: 24 В, круговой бестеневой источник света с углом 45 градусов: диаметр светящейся поверхности 70 мм; Цвет: белый; Особенности: а. Отсутствие мерцания, светодиодная лампа питается от постоянного тока, не мерцает и не создает гармонических помех для оборудования (например, осциллографов). б. Равномерное освещение. Светодиодная бестеневая лампа равномерно освещает наблюдаемый объект на 360°, не создавая виртуальных теней и обеспечивая высокую четкость изображения.

3) Визуальное программное обеспечение

3.1 Оригинальное (включая нижний уровень) визуальное программное обеспечение, пользователям не нужно писать код, результаты алгоритма автоматически отображаются при изменении параметров алгоритма, простота и удобство;

3.2. Поддержка доступа к камерам отечественных и зарубежных производителей, таких как Hikvision, Dahua, Basler и др., и поддержка до 12 камер;

3.3. Поддержка TCP/Modbus/последовательного порта и других методов связи, а также поддержка платы Advantech PCI1730;

3.4. Поддержка быстрой калибровки, совмещенной калибровки и функции быстрого вырезания одной кнопкой;

3.5. Поддержка позиционирования, измерения, сканирования кодов, определения качества штрихкодов (стандарты ISO/IEC 15415, ISO/IEC 15416);

3.6. Поддержка одновременного выполнения нескольких задач обнаружения;

3.7 Поддержка функции классификации цвета;

3.8. Поддержка обнаружения одномерных кодов, нескольких одномерных кодов; двумерных кодов, нескольких двумерных кодов;

3.9. Поддержка функции коррекции светового поля;

3.10. Поддержка позиционирования контура и обнаружения угловых точек;

3.11. Поддержка вызова функций интерфейса API;

3.12. Поддержка прямого изменения параметров камеры;

3.13. Поддержка сохранения и вызова текущих задач в режиме реального времени, а также поддержка работы алгоритмов в автономном режиме;

3.14. Поддержка сохранения изображений в режиме реального времени и экспорта таблиц данных;

3.15. Более 45 реальных примеров применения;

13. Модуль электрического управления

Включает контроллер и человеко-машинный интерфейс. Контроллер имеет модульную и компактную конструкцию, масштабируется и имеет стандартный промышленный интерфейс связи. Он подходит для реализации простых и сложных логических систем управления, сетевых коммуникационных и управляющих приложений, а также для взаимодействия с роботами через промышленные сети связи. Человеко-машинный интерфейс отличается удобством, многофункциональностью и многоинтегрированностью.

14. Программатор

Процессор: Intel i5-10500

Объем памяти: 32 ГБ DDR4

Объем жесткого диска: твердотельный накопитель 128 ГБ + механический накопитель 1 ТБ;

Система: Windows 10 или более поздняя версия

Дисплей: 21,5 дюйма

15. Система подачи воздуха

Используется для подачи воздуха в пневматическую систему управления рабочей станцией.

a) Номинальное давление: 0,7 МПа;

b) Объем ресивера: 30 л;

c) Компрессор: 220 В/50 Гц, 0,55 кВт.

16. Средства безопасности

Средства безопасности в основном состоят из защитного кожуха, защитной решетки и трехцветного индикатора.

Ⅲ. Учебные проекты на платформе обучения промышленного робота GLIR-2

1. Распознавание робота,

2. Установка робота

3. Работа робота в толчковом режиме

4. Система координат инструмента и калибровка

5. Управление программой и калибровка исходной точки

6. Программирование команд движения

7. Обучение по точкам и программирование движения

8. Система координат заготовки и программирование движения

9. Программирование расширенных команд

10. Работа с модулем визуального контроля

11. Применение и отладка различных датчиков

12. Применение и отладка пневматических компонентов

13. Программирование входов/выходов

14. Программирование состояний и циклов

15. Погрузочно-разгрузочные операции

16. Сборочные операции

17. Паллетирование

18. Складские операции

19. Шлифование

20. Черчение

21. Написание

22. Визуальный Эксплуатация

23. Оценка дефектов продукта

24. Эксплуатация сенсорного экрана

Синхронная ПК-версия:

GLIR-2  Платформа для обучения работе с промышленными роботами http://russian.biisun.com/products/industrial-robot-training-platform