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ZN-IRF02型 工业机器人视觉分拣实训系统
一、概述
ZN-IRF02型 机器人分拣实训系统是为了尽快的适应各个领域的发展，能在*少的课时内高质量的完成内容多、理论结合实际结合性强、技术涉及面广的机电一体化教学课程。符合各院校的教学实验需求。培养出大量的能熟练掌握及开发运用机器人、PLC、变频器、触摸屏、传感器检测、气动执行控制、机械设计装配调试等技术的技术工人、技术员、工程师、输送到各条战线。
ZN-IRF02型 工业机器人分拣实训系统统在铝合金导轨式实训台上安装有送料、机器人搬运、材料分拣的三个基本工作机构单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台。系统机构采用了气缸驱动、变频器调速驱动、直流电机驱动。系统的控制方式采用了PLC及触摸屏控制等技术。ZN-IRF02型 工业机器人分拣实训系统采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块，具有较强的互换性。
二、 技术参数
1、外形尺寸：1500（长）× 800（宽）× 1300（高） mm
2、净重量 / 毛重：112 Kg / 162 Kg
3、*高分拣速度：24次 / 分钟
4、连续自动分拣运行时间：24小时连续分拣次数：34000次/日
5、额定工作电源： AC：220V 50 Hz 总功率：1.2 Kw
6、额定工作气压：0.3-0.4 MPa
7、工作环境：温度-10℃～35℃相对湿度≤85%(25℃)
8、PLC控制器型号：西门子S7-1200 CPU 1214C AC/DC/REY控制器（附编程数据线和编程软件）
9、标配变频器：V20 功率：0.37Kw
10、触摸屏：MCGS 7’ 7062
11、ABB六轴工业机器人IRB120
12、三相减速电动机：80YS25GY22 额定电压：3×220V 功率：25W 减速比：1：15
13、静音空压机：MB-550W- 9 额定电压：220V 功率：550W 排气量：110L/min 压力：0.75MPa
14、工业视觉检测系统：LED 环形光源；像素尺寸：≥5.2μm×5.2μm；相机像素：≥100万像素；镜头*近物距：≤0.5M、*远物距：≥10M；图像输出速率：≥280MB/s； 视觉软件：2 个相机支持， 不小于 2 个相机接口，支持千兆网相机，相机接口协议。
15、工业4.0虚拟仿真实训软件（为保证软件正版，投标时提供软件著作权证书原件备查并现场演示）
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真
1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。
2）电工电子仿真软件（提供软件著作权证书）
（1）接线仿真
01具有过载保护的正转控制接线仿真、02双重互锁的正反转控制接线仿真、05接触器星形、三角形控制接线仿真、06时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真
（2）电路仿真
01具有过载保护的正转控制仿真、02双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04自耦降压起动仿真、05接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真
（3）排故仿真
01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路排故、13c620车床电气控制排故、两地控制连线等
（4）原理仿真
变压器工作原理、步进电动机工作原理、单向异步电动机工作原理、电度表工作原理、两地控制灯电路、钳型电流表原理、热继电器工作原理、伺服电动机工作原理、兆欧表工作原理、塑壳式断路器工作原理、交流接触器原理等
（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等
（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等
3）气动回路仿真
（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真
（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。
（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。
软件中离线仿真13个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（a）2、双作用气缸的换向回路（a）3、单作用气缸的速度控制回路（a）4、单作用气缸的速度控制回路（b）5、双作用气缸单向调速回路（a）6、双作用气缸单向调速回路（b）7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（b）2、双作用气缸的换向回路（b）3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。
（4）设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a) 多级高压回路b) 减压回路c) 先导式溢流阀缷荷回路d) 顺序平衡回路e) 回油节流调速回路 f) 旁路节流调速回路 g) 液压缸差动连接回路
h) 三位四通电磁换向阀换向回路 i) 液控单向阀锁紧回路 j) 顺序阀控制顺序动作回路k) 压力继电器控制顺序动作回路 l) 行程开关控制顺序同步回路 m) 调速阀控制同步回路 n) 液压马达回油节流调速回路 o) 二位四通电磁阀换向回路 p) 手动阀换向回路 q) 速度换接回路 r) 二位二通缷荷
★16、自动化创新物联网应用云平台模块（投标现场演示）
本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。
1）数据云系统上传2）手机app数据查询3）历史数据查询4）数据分析统计5）短信报警6）微信报警7）微信反向控制8）二次开发
★（1）物联网自动化应用软件（为保证软件正版，投标时提供软件著作权证书原件备查）
1）数据显示显示输入电压监控，输出电压监控，输入开关监控，输出开关控制以及输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。
2）控制：控制启动停止开关的开和关，输出电压值的给定，可根据实际需求添加128路。
3）历史数据：显示输入输出电压值的历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。
4）设备报警：对设备急停按键做的模拟设备故障报警进行微信报警，同时可以实现短信及邮箱报警。报警范围包括模拟量，开关量的上下线、阀值等状态进行设置报警。
（2）终端包含：1）数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。2）联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理
三、实训系统实训项目
1、气动系统的安装与调试
（1）气动方向控制回路的安装
（2）气动速度控制回路的安装
（3）气动顺序控制回路的安装
（4）气动机械手的安装
（5）气动系统气路的连接
（6）磁性开关的位置调整
（7）气动系统调试
（8）摆动控制回路的安装
2、变频器的安装与调试
（1）变频器与交流电机主电路的连接
（2）变频器面板的参数设置与操作
（3）变频器面板控制交流电机调速
（4）通过变频器外部端子控制电机启停
3、机电设备的安装与调试
（1）传动装置同轴度的调整
（2）皮带输送机的安装与调整
（3）搬运机械手设备安装与调试
（4）物件分拣设备的安装与调试
（5）送料设备的安装与调试
（6）自动生产线设备安装与调试
4、电气控制电路的安装与PLC编程
（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写
（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写
（3）皮带输送检测程序编写
（4）气动顺序动作控制程序编写
（5）气动机械手控制程序编写
（6）机电一体化设备控制程序编写
（7）自动生产线控制程序编写
5、自动控制系统的安装与调试
（1）多种传感器的安装与调试
（2）皮带输送检测的自动控制
（3）机械手的自动控制
（4）机电一体化的自动控制
（5）PLC控制系统的安装与调试
（6）自动生产线的安装与调试
6、触摸屏基本控制及设置
（1）触摸屏的接线和基本参数设置；
（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程
（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。
7、工业机器人实训
（1）工业机器人示教单元使用
（2）工业机器人基本指令操作与位置点设置
（3）工业机器人软件使用
（4）工业机器人工件的跟踪抓取
（5）工业机器人成品组装与入库
8、视觉系统实训
（1）智能视觉图像输入编辑与调试
（2）智能视觉结果给出编辑与调试
（3）智能视觉颜色比对测量
（4）智能视觉编号比对测量
（5）智能视觉尺寸比对测量
（6）智能视觉系统与工业机器人综合应用
四、基本配置
ZN-IRF02型 机器人分拣实训系统是为了尽快的适应各个领域的发展，能在*少的课时内高质量的完成内容多、理论结合实际结合性强、技术涉及面广的机电一体化教学课程。符合各院校的教学实验需求。培养出大量的能熟练掌握及开发运用机器人、PLC、变频器、触摸屏、传感器检测、气动执行控制、机械设计装配调试等技术的技术工人、技术员、工程师、输送到各条战线。
ZN-IRF02型 工业机器人分拣实训系统统在铝合金导轨式实训台上安装有送料、机器人搬运、材料分拣的三个基本工作机构单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台。系统机构采用了气缸驱动、变频器调速驱动、直流电机驱动。系统的控制方式采用了PLC及触摸屏控制等技术。ZN-IRF02型 工业机器人分拣实训系统采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块，具有较强的互换性。
1、外形尺寸：1500（长）× 800（宽）× 1300（高） mm
2、净重量 / 毛重：112 Kg / 162 Kg
3、*高分拣速度：24次 / 分钟
4、连续自动分拣运行时间：24小时连续分拣次数：34000次/日
5、额定工作电源： AC：220V 50 Hz 总功率：1.2 Kw
6、额定工作气压：0.3-0.4 MPa
7、工作环境：温度-10℃～35℃相对湿度≤85%(25℃)
8、PLC控制器型号：西门子S7-1200 CPU 1214C AC/DC/REY控制器（附编程数据线和编程软件）
9、标配变频器：V20 功率：0.37Kw
10、触摸屏：MCGS 7’ 7062
11、ABB六轴工业机器人IRB120
12、三相减速电动机：80YS25GY22 额定电压：3×220V 功率：25W 减速比：1：15
13、静音空压机：MB-550W- 9 额定电压：220V 功率：550W 排气量：110L/min 压力：0.75MPa
14、工业视觉检测系统：LED 环形光源；像素尺寸：≥5.2μm×5.2μm；相机像素：≥100万像素；镜头*近物距：≤0.5M、*远物距：≥10M；图像输出速率：≥280MB/s； 视觉软件：2 个相机支持， 不小于 2 个相机接口，支持千兆网相机，相机接口协议。
15、工业4.0虚拟仿真实训软件（为保证软件正版，投标时提供软件著作权证书原件备查并现场演示）
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真
1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。
2）电工电子仿真软件（提供软件著作权证书）
（1）接线仿真
01具有过载保护的正转控制接线仿真、02双重互锁的正反转控制接线仿真、05接触器星形、三角形控制接线仿真、06时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真
（2）电路仿真
01具有过载保护的正转控制仿真、02双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04自耦降压起动仿真、05接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真
（3）排故仿真
01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路排故、13c620车床电气控制排故、两地控制连线等
（4）原理仿真
变压器工作原理、步进电动机工作原理、单向异步电动机工作原理、电度表工作原理、两地控制灯电路、钳型电流表原理、热继电器工作原理、伺服电动机工作原理、兆欧表工作原理、塑壳式断路器工作原理、交流接触器原理等
（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等
（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等
3）气动回路仿真
（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真
（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。
（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。
软件中离线仿真13个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（a）2、双作用气缸的换向回路（a）3、单作用气缸的速度控制回路（a）4、单作用气缸的速度控制回路（b）5、双作用气缸单向调速回路（a）6、双作用气缸单向调速回路（b）7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（b）2、双作用气缸的换向回路（b）3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。
（4）设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a) 多级高压回路b) 减压回路c) 先导式溢流阀缷荷回路d) 顺序平衡回路e) 回油节流调速回路 f) 旁路节流调速回路 g) 液压缸差动连接回路
h) 三位四通电磁换向阀换向回路 i) 液控单向阀锁紧回路 j) 顺序阀控制顺序动作回路k) 压力继电器控制顺序动作回路 l) 行程开关控制顺序同步回路 m) 调速阀控制同步回路 n) 液压马达回油节流调速回路 o) 二位四通电磁阀换向回路 p) 手动阀换向回路 q) 速度换接回路 r) 二位二通缷荷
★16、自动化创新物联网应用云平台模块（投标现场演示）
本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。
1）数据云系统上传2）手机app数据查询3）历史数据查询4）数据分析统计5）短信报警6）微信报警7）微信反向控制8）二次开发
★（1）物联网自动化应用软件（为保证软件正版，投标时提供软件著作权证书原件备查）
1）数据显示显示输入电压监控，输出电压监控，输入开关监控，输出开关控制以及输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。
2）控制：控制启动停止开关的开和关，输出电压值的给定，可根据实际需求添加128路。
3）历史数据：显示输入输出电压值的历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。
4）设备报警：对设备急停按键做的模拟设备故障报警进行微信报警，同时可以实现短信及邮箱报警。报警范围包括模拟量，开关量的上下线、阀值等状态进行设置报警。
（2）终端包含：1）数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。2）联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理
三、实训系统实训项目
1、气动系统的安装与调试
（1）气动方向控制回路的安装
（2）气动速度控制回路的安装
（3）气动顺序控制回路的安装
（4）气动机械手的安装
（5）气动系统气路的连接
（6）磁性开关的位置调整
（7）气动系统调试
（8）摆动控制回路的安装
2、变频器的安装与调试
（1）变频器与交流电机主电路的连接
（2）变频器面板的参数设置与操作
（3）变频器面板控制交流电机调速
（4）通过变频器外部端子控制电机启停
3、机电设备的安装与调试
（1）传动装置同轴度的调整
（2）皮带输送机的安装与调整
（3）搬运机械手设备安装与调试
（4）物件分拣设备的安装与调试
（5）送料设备的安装与调试
（6）自动生产线设备安装与调试
4、电气控制电路的安装与PLC编程
（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写
（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写
（3）皮带输送检测程序编写
（4）气动顺序动作控制程序编写
（5）气动机械手控制程序编写
（6）机电一体化设备控制程序编写
（7）自动生产线控制程序编写
5、自动控制系统的安装与调试
（1）多种传感器的安装与调试
（2）皮带输送检测的自动控制
（3）机械手的自动控制
（4）机电一体化的自动控制
（5）PLC控制系统的安装与调试
（6）自动生产线的安装与调试
6、触摸屏基本控制及设置
（1）触摸屏的接线和基本参数设置；
（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程
（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。
7、工业机器人实训
（1）工业机器人示教单元使用
（2）工业机器人基本指令操作与位置点设置
（3）工业机器人软件使用
（4）工业机器人工件的跟踪抓取
（5）工业机器人成品组装与入库
8、视觉系统实训
（1）智能视觉图像输入编辑与调试
（2）智能视觉结果给出编辑与调试
（3）智能视觉颜色比对测量
（4）智能视觉编号比对测量
（5）智能视觉尺寸比对测量
（6）智能视觉系统与工业机器人综合应用
四、基本配置
| 序号 | 名称 | 主要元件或型号、规格 | 数量 | 备注 |
| 1 | 实训桌 | 1500 mm（长）×800 mm（宽）×810 mm（高） | 1张 | 铝型材 |
| 2 | 触摸屏模块 | 7英寸；含触摸屏-PLC通讯线 | 1块 | |
| 3 | PLC控制器 | S7-1200 CPU1214CAC/DC/RLY继电器输出 | 1只 | |
| 4 | 变频器模块 | V20功率： 0.37KW | 1只 | |
| 5 | 电源模块 |
单相电源总开关1只； 熔断器2只； 单相电源插座2个； 直流电源DC:24V 2.7A 1只 |
1组 | |
| 6 | 按钮模块 |
按钮黄、绿、红各2只； 指示灯黄、绿、红各2只； 急停按钮 1只；转换开关2只，蜂鸣器1只， |
1套 | |
| 7 | 送料机构 | 支架1套；光电传感器1只；直流减速电机1台，料盘1个。 | 1套 | |
| 8 | 6自由度工业机器人 | IRB120工业机器人本体，示教器，驱控一体机。 | 1套 | |
| 9 | 分拣机构 | 单出杆气缸3只，工业视觉系统，磁性开关3只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只，光电传感器1只支架1套； 平皮带1400×100×1.5 mm 1条；三相减速电机（220 V，减速比：1：15）1台 | 1套 | |
| 10 | 接线端子模块 | 接线端子和回型安全插座 | 1块 | |
| 11 | 分拣物料 | 金属，白色尼龙、黑色尼龙 | 各3个 | |
| 12 | 护套插头连接线 | 红1m、绿1m； 红0.6m、绿0.6m、兰0.6m；黑0.4m、绿0.4m | 各10根 | |
| 13 | 静音空气压缩机 | MB-550W- 9 额定电压：220V 功率：550W 排气量：110L/min 压力：0.75MPa | 1台 | |
| 14 | 熔断器 | RT28（5A） 2只；保险管（2A） 2只 | 1套 | |
| 15 | 气管 | Φ4气管，气管为颜色随机，每台配有足量气管 | 1套 | |
| 16 | 配套工具 | 内六角扳手1套、螺丝刀1套、万用表1只 | 1套 | |
| 17 | 编程软件及参考程序 | PLC编程软件、PLC参考程序 触摸屏编程软件触摸屏参考程序 | 1套 |
