GLIR-2 plateforme de formation aux robots industriels

I. Présentation générale
La plateforme de formation robotique industrielle GLIR-2 se compose d’un robot industriel, d’une plateforme de formation à l’utilisation, d’un module d’application, d’un rack de placement des modules, d’un ordinateur de programmation, etc. Elle permet d’évaluer les compétences en matière d’étalonnage des coordonnées d’outils, de programmation et d’utilisation de trajectoires sur surfaces planes et courbes, d’assemblage, de manutention, d’empilage, de soudage simulé, de meulage et de polissage, d’inspection visuelle industrielle et d’autres applications industrielles, ainsi que les compétences en programmation et simulation hors ligne du robot.
Cette plateforme de formation intègre des technologies de fabrication avancées telles que la robotique industrielle, la transmission mécanique, l’électronique et l’électrotechnique, la détection intelligente, le contrôle programmable, la vision industrielle, l’informatique et l’Internet des objets (IoT). Elle couvre ainsi des connaissances professionnelles dans de multiples disciplines comme la robotique industrielle, la conception mécanique, l’automatisation électrique, la détection intelligente et la fabrication intelligente.
II. Présentation de la configuration du produit
1. Robot industriel
(1) Châssis du robot
Robot industriel de 3 kg configuré : type IRB120 3/0.6. Les paramètres techniques du robot sont les suivants :
1) Rayon d’action du manipulateur industriel : ≥ 580 mm ;
2) Charge utile : ≥ 3 kg ;
3) Nombre d’axes : 6 ;
4) Plage de rotation et vitesse de déplacement maximale de chaque articulation du robot : Axe 1 : -165° à +165°, 250°/s ; Axe 2 : +110° à -110°, 250°/s ; Axe 3 : +70° à -90°, 250°/s ; Axe 4 : +160° à -160°, 320°/s ; Axe 5 : +120° à -120°, 320°/s ; Axe 6 : +400° à -400°, 420°/s ;
5) Indice de protection : IP54 ou supérieur.
6) Nombre de degrés de liberté : 6 ;
7) Temps d’accélération : 0,07 s ;
8) Performances : cycle de prélèvement de 1 kg, 25 × 300 × 25 mm, 0,58 s, vitesse maximale du TCP : 6,2 m/s, accélération maximale du TCP : 28 m/s², temps d’accélération de 0 à 1 m/s² : 0,07 s.
9) Poids du manipulateur : ≤ 25 kg ;
10) Répétabilité de position : ≤ 0,01 mm ;
11) Sécurité : arrêt de sécurité, arrêt d’urgence ; surveillance du circuit de sécurité à 2 canaux ; dispositif de démarrage à 3 positions ;
12) Utilisation d’un logiciel hors ligne pour la programmation en temps réel, les signaux d’E/S et la surveillance des mouvements dynamiques 3D du robot pendant toute sa durée de vie ;
13) Fonction de sauvegarde et de restauration à distance du système robotique.
14) Compatible avec l’interface des systèmes de vision industrielle et fournissant le protocole de communication du module ve.mod à adaptation rapide correspondant.
15) Avec option d’interface PC ;
16) Système de correction automatique de l’orientation, de la reconnaissance d’état en temps réel et de la confirmation de validité ;
17) Fonction de réglage automatique du poids et de la charge de l’outil
18) Fonction de réglage fin en temps réel de la trajectoire du robot. Bouton programmable personnalisé intégré
19) Système de commande manuelle ergonomique par joystick 3D en temps réel, fonction d’économie d’énergie pour la protection de l’environnement, mise à jour des fonctions du système robotique à vie
20) Prend en charge la spécification du langage de programmation RAPID et permet une interprétation et une exécution directes.
(2) Contrôleur du robot : Contrôleur compact IRC5, paramètres principaux :
1) Dimensions : hauteur × largeur × profondeur : 310 mm × 449 mm × 442 mm (±5 mm) ;
2) Connexion électrique : Tension d’alimentation : monophasée 220/230 V, 50-60 Hz ;
3) Indice de protection : IP20 ;
4) Paramètres environnementaux : température ambiante 0-45 °C, humidité relative : jusqu’à 95 % (sans condensation) ;
5) Les fonctions les plus puissantes du contrôleur sont concentrées dans un boîtier compact, optimisant l’espace. L’alimentation monophasée facilite le débogage. Les interfaces externes de tous les signaux sont préconfigurées. Le système d’E/S intégré et extensible comprend au moins 16 entrées/16 sorties et permet l’ajout de divers périphériques, tels que des systèmes de vision industrielle.
6) Le logiciel du système de contrôle du robot doit être basé sur la plateforme WINCE afin de faciliter les développements ultérieurs. La capacité de mémoire SSD initiale du système de contrôle du robot est de 1 Go et il prend en charge l’extension de mémoire via USB.
(3) Pupitre de programmation pour robot industriel :
1) Prend en charge la commande manuelle, la programmation, la configuration et la surveillance des paramètres ;
2) Écran LCD de plus de 6,5 pouces ;
3) Résolution d’écran supérieure à 800 × 640 ;
4) Fonction d’arrêt d’urgence ;
5) Interrupteur de démarrage à 3 positions (double circuit) ;
6) Levier de commande manuelle et positionnement à changement rapide ;
7) Indice de protection : IP54
8) Clavier à membrane 12 touches ;
9) Connexion à chaud ;
10) Interface USB pour la sauvegarde et la restauration des données ;
2. Plateforme de formation
La plateforme de formation est une structure industrielle en profilés d’aluminium de dimensions approximatives 2 200 × 1 040 × 1 900 mm.
3. Système de gestion des équipements de formation :
Ce système est contrôlé à distance sans fil par un terminal portable. Il intègre une protection contre les erreurs de phase, les surintensités (à durée limitée), les coupures rapides, les pertes de tension, la fermeture automatique, les surintensités, les surcharges et les fuites de courant. Il offre une fonction de surveillance en temps réel de la tension, du courant, de la puissance et du facteur de puissance, et ses valeurs de consigne sont réglables manuellement. Doté d’un écran LCD de 7 pouces, il permet le contrôle sans fil LoRa d’équipements expérimentaux (jusqu’à 32 unités), de commutateurs de contrôle d’accès, etc. Il prend en charge les communications 485, Ethernet, Wi-Fi et 4G. Les données des instruments intelligents sont stockées sur la plateforme Alibaba Cloud.
4. Module de rectification :
Ce module est équipé d’un ensemble de dispositifs de rectification et de plusieurs têtes de rectification de différents modèles et tailles.
5. Module de trajectoire :
1) Graphismes : lignes droites, courbes planes, courbes spatiales, rayons de transition et autres opérations.
6. Module de dessin :
1) Dimensions : 350 × 320 × 110 mm.
7. Module de manutention
Le module de manutention est principalement composé d’une plaque de base fixe, d’un bloc de manutention, etc. Ce bloc se décline en 3 formes, chacune associée à une couleur différente.
Principaux paramètres techniques :
1) Type de matériau : triangle, cercle, carré
2) Couleur du matériau : rouge, vert, bleu
3) Nombre de pièces pouvant être traitées : 18
8.Module de palettisation
Le module de palettisation est principalement composé d’une plaque de base fixe de palettisation, d’un panneau de palettisation et de pièces. Deux tailles de pièces sont disponibles. Le robot industriel utilise une ventouse pour saisir les pièces à palettiser, ce qui permet de s’exercer à la palettisation par robot industriel et de renforcer la formation à la programmation et à l’apprentissage rapides.
1) Positions d’empilage : 2
2) Capacité : 10 pièces rectangulaires et 10 pièces carrées
9. Module d’assemblage
Ce module est composé d’une plaque de base fixe, d’un bloc de positionnement, d’un vérin de serrage, etc., et permet de s’entraîner au positionnement précis des robots industriels. 1) Course du vérin double axe : 100 mm ;
2) Plage de serrage fixe du bloc en V : φ75 mm à φ95 mm
10. Module de stockage
Il comprend une plaque de base fixe, un système de stockage stéréoscopique, des capteurs de détection, etc. Chaque emplacement de stockage est équipé d’un capteur de détection qui transmet des données au contrôleur PLC via la détection du signal. Le PLC communique ensuite avec le robot par bus.
1) Adapté à l’installation sur table de positionnement standard
2) Capacité de stockage : ≥ 9 ; 3 rangées et 3 colonnes
3) Types de pièces compatibles : ≥ 2
11. Module de positionnement
Il comprend un positionneur, une plaque de base fixe, etc. Ce module est compatible avec le kit de contrôleur périphérique et le kit d’interface électrique standard, et étend le positionnement au 7e axe du robot. Il peut être utilisé en combinaison avec d’autres modules fonctionnels, comme un module de rectification. Maîtrisez l’application et les méthodes de contrôle des servosystèmes dans les robots industriels. 1) Dimensions : 451 × 260 × 253 mm
2) Dimensions de retournement : 255 × 200 × 12 mm
3) Course : ±45°
4) Vitesse maximale : 10° à 30°/s
5) Mode d’entraînement : servomoteur AC
6) Contrôleur de servomoteur : MR-JE-20A
7) Servomoteur : HG-KN23J-S100, puissance 200 W, avec codeur absolu 23 bits
12. Module d’inspection visuelle
Le système visuel se compose d’un module caméra et d’un système de contrôle visuel. Il assure l’identification et le positionnement de la pièce, et communique avec le robot pour son guidage visuel. Le module caméra comprend une caméra industrielle, un objectif, une source lumineuse et un support. Sa position d’installation est réglable et il se fixe sur la table à l’aide de vis. La hauteur de la caméra et la luminosité de la source lumineuse sont réglables manuellement. Le système d’affichage comprend un contrôleur visuel, un écran, un logiciel d’affichage, un clavier, une souris et un support de montage.
1) Contrôleur de vision multifonctionnel :
(1) Processeur Intel E3845 intégré, 1,91 GHz ;
(2) 4 Go de mémoire DDR3L, avec stockage SSD haute fiabilité ;
(3) 3 ports réseau Gigabit Intel, protection renforcée contre les surtensions pour un fonctionnement stable des caméras de vision industrielle ;
(4) Prise en charge des entrées/sorties isolées par optocoupleur multicanal ;
(5) Contrôle de la luminosité et de l’allumage de la source lumineuse via l’interface dédiée ;
(6) 2 interfaces HDMI pour un affichage indépendant.
2) Source lumineuse : LED 24 V, faisceau circulaire sans ombre à 45°, diamètre de la surface lumineuse : 70 mm ; couleur : blanc ; caractéristiques : a. Absence de scintillement : alimentée en courant continu pur, la LED ne scintille pas et ne provoque pas d’interférences harmoniques avec les équipements (oscilloscopes, par exemple). b. Lampe LED sans ombre à éclairage uniforme : l’objet observé est éclairé uniformément à 360°, sans ombres virtuelles, et l’image est d’une grande netteté.
3) Logiciel de visualisation
3.1 Logiciel de visualisation authentique (couche inférieure incluse) : aucune programmation n’est requise. Les résultats de l’algorithme s’affichent automatiquement lors de la modification des paramètres, pour une utilisation simple et pratique.
3.2 Compatible avec les caméras de fabricants nationaux et internationaux tels que Hikvision, Dahua, Basler, etc., jusqu’à 12 caméras.
3.3 Compatible avec les protocoles de communication TCP/Modbus/port série et autres, et compatible avec la carte Advantech PCI1730.
3.4 Prise en charge de l’étalonnage rapide, de l’étalonnage conjoint et de la fonction de coupure rapide en une seule touche.
3.5 Prise en charge du positionnement, de la mesure, de la lecture de codes et de la détermination de la qualité des codes-barres (normes ISO/IEC 15415 et ISO/IEC 15416).
3.6 Prise en charge de l’exécution simultanée de plusieurs tâches de détection.
3.7 Prise en charge de la classification des couleurs.
3.8 Prise en charge de la détection des codes unidimensionnels (UDC), de plusieurs codes UDC et de plusieurs codes BDC. 3.9. Fonction de correction du champ lumineux ;
3.10. Positionnement des contours et détection des points d’angle ;
3.11. Appel de fonction via l’interface API ;
3.12. Modification directe des paramètres de la caméra ;
3.13. Sauvegarde et rappel en temps réel des tâches en cours, et fonctionnement hors ligne des algorithmes ;
3.14. Sauvegarde en temps réel des images et exportation des tableaux de données ;
3.15. Plus de 45 applications concrètes ;
13. Module de commande électrique
Comprend un contrôleur et une interface homme-machine. Le contrôleur, de conception modulaire et compacte, est évolutif et doté d’une interface de communication industrielle standard. Il convient à la mise en œuvre de la commande logique simple, de la commande logique avancée, de la communication réseau et des applications de contrôle, et communique avec les robots via les réseaux de communication industriels. L’interface homme-machine est conviviale, multifonctionnelle et multi-intégrée.
14. Programmateur
Processeur : Intel i5-10500
Capacité de mémoire : 32 Go DDR4
Capacité du disque dur : SSD 128 Go + disque dur mécanique 1 To
Système d’exploitation : Windows 10 ou version ultérieure
Écran : 21,5 pouces
15. Système d’alimentation en air
Utilisé pour l’alimentation en air du système pneumatique du poste de travail.
a) Pression nominale : 0,7 MPa
b) Capacité du réservoir d’air : 30 L
c) Compresseur : 220 V/50 Hz, 0,55 kW
16. Protection
La protection comprend principalement un capot de protection, une grille de sécurité et un voyant d’alarme tricolore.
III. Projets de formation de la plateforme de robotique industrielle GLIR-2
1. Reconnaissance du robot
2. Installation du robot
3. Déplacement du robot
4. Système de coordonnées de l’outil et étalonnage
5. Gestion des programmes et étalonnage de l’origine
6. Programmation des instructions de mouvement
7. Apprentissage par points et programmation des mouvements
8. Système de coordonnées de la pièce et programmation des mouvements
9. Programmation des instructions avancées
10. Utilisation du module d’inspection visuelle
11. Application et débogage de divers capteurs
12. Application et débogage de composants pneumatiques
13. Programmation des E/S
14. Programmation des conditions et des cycles
15. Manutention
16. Assemblage
17. Palettisation
18. Entreposage
19. Rectification
20. Dessin
21. Écriture
22. Contrôle visuel
23. Diagnostic des défauts de production
24. Utilisation de l’écran tactile