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LGGY-BL20X型桌面式智能制造生產(chǎn)線

一、產(chǎn)品概述

智能制造是智能機(jī)器與人類專家人機(jī)協(xié)作的一體化智能系統(tǒng)，既有個(gè)體制造單元的自主性，又有系統(tǒng)整體的自組織能力，是未來制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容。本生產(chǎn)線采用3臺(tái)六軸機(jī)器人、2套輸送系統(tǒng)、1套視覺系統(tǒng)、1套PLC電氣控制系統(tǒng)，以微波爐磁環(huán)組裝生產(chǎn)線上的機(jī)器人上料、視覺檢測(cè)與引導(dǎo)、機(jī)器人組裝、搬運(yùn)、入庫、倉儲(chǔ)管理等應(yīng)用場(chǎng)景，以智能制造產(chǎn)線電子設(shè)備裝調(diào)、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)管控與運(yùn)維為實(shí)施目標(biāo)，可以完成電子設(shè)備組裝與調(diào)試、設(shè)計(jì)編程與參數(shù)配置、數(shù)據(jù)采集與可視化應(yīng)用、生產(chǎn)過程數(shù)智化應(yīng)用、電子設(shè)備數(shù)智化運(yùn)維等多項(xiàng)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

二、功能與應(yīng)用場(chǎng)景

1.開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)境

集成Python、OpenCV等運(yùn)行環(huán)境，支持?jǐn)?shù)字圖像處理、機(jī)器視覺等算法、硬件、應(yīng)用的開發(fā)和學(xué)習(xí)；提供實(shí)驗(yàn)所涉及的OpenCV圖像處理函數(shù)的所有接口和使用說明，既可通過配置參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的特定處理，也可新建不同的視覺項(xiàng)目，進(jìn)行二次開發(fā)；內(nèi)置的視覺軟件和功能庫包括物體分類識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)、OCR字符識(shí)別、缺陷檢測(cè)，滿足基礎(chǔ)應(yīng)用與開發(fā)教學(xué)；支持對(duì)生產(chǎn)線上的目標(biāo)尺寸測(cè)量、缺陷檢測(cè)、產(chǎn)品分類等應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)，開展企業(yè)級(jí)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。

2.開放全部源代碼

開放全部軟件框架和算法級(jí)源代碼，支持二次開發(fā)，提供完善的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和技術(shù)文檔，并提供產(chǎn)品相關(guān)軟硬件的架構(gòu)與設(shè)計(jì)方法文檔。

3.圖形化交互軟件

2D機(jī)器視覺軟件采用?？低昖ision Master視覺軟件，圖形化交互界面，功能圖標(biāo)直觀易懂，采用拖拽式操作，可快速搭建視覺方案，模塊運(yùn)行狀態(tài)獨(dú)立標(biāo)識(shí)，實(shí)時(shí)顯示。

4.視覺定位、檢測(cè)與識(shí)別

視覺技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，通常有三個(gè)方向：定位（即計(jì)算目標(biāo)位置，為機(jī)器人抓取提供引導(dǎo)）、檢測(cè)（即檢測(cè)目標(biāo)的缺陷，如零部件劃痕、缺角等，用于進(jìn)行良次品分類）、識(shí)別（即識(shí)別目標(biāo)的名稱，如識(shí)別不同長度的螺桿，用于進(jìn)行產(chǎn)品種類的分揀）。

5.機(jī)器人手眼標(biāo)定

為機(jī)器人引入視覺系統(tǒng)，使得機(jī)器人可進(jìn)行自主的、智能化的運(yùn)動(dòng)，完成如零部件分類、物流搬運(yùn)、碼垛、物體分揀等功能。

6.基于視覺的機(jī)器人應(yīng)用

機(jī)器人與視覺系統(tǒng)結(jié)合，可以對(duì)不同尺寸、外觀的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，開展目標(biāo)分揀、智能碼垛、物體識(shí)別、字符識(shí)別等多種基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，從而模擬生產(chǎn)線上的真實(shí)產(chǎn)品檢測(cè)場(chǎng)景。

7.智能制造系統(tǒng)集成

本產(chǎn)品集成有3臺(tái)六軸機(jī)器人、2條輸送線、1套視覺系統(tǒng)，以及多組傳感器，所有組件均采用主流的通訊協(xié)議完成通訊，可以完成上料、輸送、視覺自主組裝、視覺檢測(cè)、下料等典型智能制造場(chǎng)景的全流程動(dòng)作。

三、主要硬件參數(shù)

1.六軸機(jī)器人

六軸機(jī)器人配置3臺(tái)，該型機(jī)器人完全開放底層運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解控制算法，有助于用戶學(xué)習(xí)機(jī)器人的關(guān)節(jié)控制原理。同時(shí)，提供多個(gè)拓展接口，支持視覺、語音、多種末端執(zhí)行器、傳送帶等各類外設(shè)模塊的接入，實(shí)現(xiàn)物體抓取、視覺協(xié)同、人機(jī)交互、自動(dòng)教學(xué)演示等多種功能，可快速滿足教學(xué)、科研等需求。

2.機(jī)器視覺系統(tǒng)

機(jī)器視覺系統(tǒng)配置1套，采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)視覺系統(tǒng)，包括工業(yè)相機(jī)、鏡頭、LED光源、光源控制器等，通過視覺支架進(jìn)行集成，為所有的目標(biāo)檢測(cè)、分析和處理提供實(shí)驗(yàn)的硬件環(huán)境。

3.PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)采用國產(chǎn)匯川品牌的Easy521系列PLC，如下圖所示，用于生產(chǎn)線相關(guān)電子設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)控，以及輸送線、傳感器、氣缸等的運(yùn)行控制。

其中，觸摸屏采用威綸通品牌的人機(jī)交互觸摸屏幕，通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集、處理和控制的任務(wù)。

4.輸送線

輸送線采用2套直線滑臺(tái)模組，上方安裝有步進(jìn)電機(jī)、接近傳感器、光電傳感器，通過PLC接入計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩條模組分別的啟動(dòng)、停止、暫停等控制，以及與視覺系統(tǒng)的協(xié)同等的控制，從而完成集成化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的全流程動(dòng)作。

5.運(yùn)算單元

采用工業(yè)級(jí)結(jié)構(gòu)，體積小巧，外形緊湊，安裝windows系統(tǒng)，集成C++、OpenCV等運(yùn)行環(huán)境，支持?jǐn)?shù)字圖像處理、機(jī)器視覺、電氣控制等硬件或應(yīng)用的開發(fā)和學(xué)習(xí)。

四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1 機(jī)器人原理與應(yīng)用

（1）六軸機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)組成

（2）六軸機(jī)器人核心零件認(rèn)知

（3）機(jī)器人不同坐標(biāo)系的變換與應(yīng)用

（4）機(jī)器人直線、曲線、圓形、方形等軌跡編程

（5）機(jī)器人搬運(yùn)編程

（6）機(jī)器人碼垛編程

（7）機(jī)器人拆垛編程

（8）機(jī)器人抓取、分揀練習(xí)

2 機(jī)器視覺

（1）視覺系統(tǒng)認(rèn)知

（2）像素尺寸測(cè)量

（3）物體定位和角度測(cè)量

（4）邊緣長度測(cè)量與面積檢測(cè)

（5）物體顏色和形狀識(shí)別

（6）條碼和二維碼識(shí)別

（7）OCR字符分割、訓(xùn)練

（8）OCR字符識(shí)別

（9）基于形態(tài)學(xué)處理的產(chǎn)品表面缺陷檢測(cè)

（10）相機(jī)棋盤格標(biāo)定

（11）基于opencv的車牌識(shí)別

（12）基于模板匹配的電子產(chǎn)品識(shí)別

（13）基于視覺的車牌識(shí)別

（14）基于視覺的條形碼識(shí)別

（15）基于視覺的二維碼識(shí)別

（16）基于視覺的物體形狀顏色識(shí)別

（17）基于視覺的水果識(shí)別

（18）基于圖像的NanoDet目標(biāo)檢測(cè)模型實(shí)踐

（19）基于視覺的工件缺陷檢測(cè)

（20）基于視覺的證件識(shí)別

3 基于視覺的機(jī)器人應(yīng)用

（1）機(jī)器人認(rèn)知和基礎(chǔ)操作

（2）機(jī)器人示教和運(yùn)動(dòng)控制

（3）機(jī)器人與視覺系統(tǒng)標(biāo)定

（4）基于視覺的機(jī)器人目標(biāo)分類

（5）基于視覺的機(jī)器人物體碼垛

（6）基于視覺的機(jī)器人數(shù)字排序

（7）基于視覺的機(jī)器人水果分類

4 機(jī)器人柔性制造系統(tǒng)集成

（1）機(jī)器人搬運(yùn)碼垛工作站系統(tǒng)集成

（2）機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)集成

（3）基于視覺的智慧分揀系統(tǒng)集成

（4）多機(jī)器人協(xié)作動(dòng)態(tài)裝配與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)

（5）智能制造系統(tǒng)集成與設(shè)計(jì)

5 數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

（1）數(shù)字孿生模型設(shè)置與調(diào)試

（2）HMI界面設(shè)計(jì)與編程調(diào)試

（3）PLC編程應(yīng)用與調(diào)試

（4）虛擬HMI與虛擬PLC編程調(diào)試

（5）上料單元虛實(shí)同步調(diào)試

（6）輸送單元虛實(shí)同步調(diào)試

（7）裝配單元虛實(shí)同步調(diào)試

（8）傳感單元虛實(shí)同步調(diào)試

（9）倉儲(chǔ)單元虛擬調(diào)試

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LGGY-BL20X型桌面式智能制造生產(chǎn)線