工业机器人与智能视觉系统应用实训平台

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上海茂育科技有限公司
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作者：管理员发布时间：2025-11-17 10:30:00

　　 MYSJ-01A工业机器人与智能视觉系统应用实训平台是一款集工业机器人、机器视觉与精密运动控制于一体的高端教学设备。该平台配备高分辨率上下相机、多种光源及专业视觉软件，支持测量、识别、定位、检测及精密组装等核心视觉应用。通过PLC与伺服系统集成，可完成螺母分拣、划痕检测、颜色识别、飞拍、精密组装等八大实训模块，全面培养学生在智能视觉系统调试、运维及自动化集成方面的工程实践能力，适用于工业视觉系统运维的教学、实训与技能鉴定。

一、设备概述
本实训台是依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前工业视觉相关岗位需求开发设计而成。主要面向非标自动化设备行业、标准设备制造行业、半导体及电子制造行业、3C电子集成行业、汽车制造行业、包装印刷行业、医药制造行业、纺织制造行业、食品加工行业及相关行业，主要从事视觉系统的现场安装、调试、维护、编写异常分析报告等工作岗位。
设备以模块方式自由组合，操作者可以在实训中训练工业视觉多种应用方向的检测技能，例如测量，检测、识别、引导定位、精确组装、3D应用等。除此以外，还可以学习机械装调、电气管路连接、程序设计、传感器应用、计算机应用、检修排故、触摸屏组态、伺服驱动控制等机电专业技能。
该设备技术涵盖面广，定位前瞻，是工业视觉系统运维教学实训、技能鉴定和技能竞赛的载体。
二、主要元件参数
1、上相机
分辨率：3072*2048
像元尺寸(μm)：2.4
芯片类型：CMOS行曝光
曝光方式：Rolling
帧率FPS：18
芯片尺寸：1/1.8"
数据接口：GigE
快门：25μS~1S
图像输出格式：Mono8，BayerRG8/10/10Packed，BayerGB8/10/10Packed,YUV422Packed
增益(dB) X1~X32
动态范围(dB)：66dB
相机通用协议：符合GigE Vision V2.0协议和GenICam标准
黑白/彩色：彩色
2、下相机
分辨率：2592*1944
像元尺寸(μm)：2.2
芯片类型：CMOS行曝光
曝光方式：Rolling
帧率FPS：23
芯片尺寸：1/2.5"
数据接口：GigE
快门：21.5μS~1S
增益(dB)：X1~X32
GPIO：6芯接口:1路光耦隔离输入，1路光耦隔离输出，1路不带光耦隔离可配置输入输出
相机通用协议：符合GigE Vison V2.0协议和GenICam标准
黑白/彩色：黑白
3、上光源
发光颜色：白色；
发光角度：45°
消耗功率：不高于24V/6.3W
外壳尺寸（直径）：不低于90mm
4、下光源
发光颜色：白色；
发光角度：45°
消耗功率：不高于24V/6.3W
外壳尺寸（直径）：不低于90mm
5、光源控制器
发光方式：常亮/频闪
自动检测光源额定电流：连接10mA~0.5A 24V光源
手动设置最大输出电流：10mA~0.5A可设
连接器：2pin
亮度可调级别：256级亮度可调
保护：短路保护、过流保护
触发：电平触发
常用触发模式：亮度256级可设
常用触发脉宽：1~999ms
高亮触发模式：单通道以1A输出
高亮触发脉宽：0.01~5.00ms
触发响应时间：≤80μs
触发响应频率：≤4KHz
通道数：4
通信方式：RS232/以太网
6、上镜头
焦距mm：25
后焦距mm：11.54
工作距离mm：200~∞
光圈F/#：F1.4~F16
搭配芯片：1/3" | 1/2.5" | 1/1.8" | 2/3"
畸变(%)：<0.3%
最大视场（H*V）：10.9°×8.3° | 13.1°×9.9° | 16.4°×12.4° | 19.4°×16.2°
镜头接口：C-Mount
☆7、下镜头
焦距mm：25
后焦距mm：11.54
工作距离mm：200~∞
光圈F/#：F1.4~F16
搭配芯片：1/3" | 1/2.5" | 1/1.8" | 2/3"
畸变(%)：<0.3%
最大视场（H*V）：10.9°×8.3° | 13.1°×9.9° | 16.4°×12.4° | 19.4°×16.2°
镜头接口：C-Mount
8、输入电压：AC220V±10%/50HZ
总功率：低于5KW
环境要求：无易燃易爆和腐蚀气体25℃±10℃; 40~75%RH
9、PLC:
程序容量：不小于64K
基本指令速度：不小于100ns
高速输入：不小于200k(8路）
高速输出：不小于200k(5路）
掉电存储容量：不小于40k字
插补：两轴圆弧，直线
通信：RS484，RS422，USB,Ethernet,CAN，ModBus
10、触摸屏：
显示器：7" TFT LCD
分辨率：800 x 480
亮度（cd/m²）：300
对比度：500:1
背光类型：LED
背光寿命：>30，000小时
显示色彩：16M
触控面板类型：四线电阻式
触控精度：动作区长度（X）±2%，宽度（Y）±2%
闪存（Flash）：不低于128 MB
内存（RAM）：不低于128 MB
I/O端口：uSB Host、USB 2.0x1
以太网络：10/100 Base-Tx 1
串行接口：COM1:RS-232,COM2:RS-485 2W/4W
11、工控机：
处理器：不低于I7
运行内存：不低于8G
硬盘：不低于512G
鼠标：有线鼠标
键盘：有线键盘
12、显示器：
屏幕尺寸：19.5寸宽屏
可视尺寸：494mm
点距：0.2712(H)x0.2626(V)mm
亮度（典型值）：200cd/m²
对比度（典型值）：20000000:1（动态）
响应时间（典型值）：5ms
13、模组行程：行程X＞300mm、行程Y＞300mm、行程Z＞300mm；
14、模组导程：X轴导程10mm、Y轴导程10mm、Z轴导程10mm；
15、模组重复精度：X轴±0.02mm、Y轴±0.02mm、Z轴±0.02mm、R轴±0.1度；
16、R轴模组：R轴范围±45°mm；
17、设备重量：不高于400kg；
18、应用板尺寸：长≤300mm，宽≤200mm，高≤20mm；应用模块：不低于8个
19、应用模块：
①螺母分拣
在原料区内放置大小不同的4种螺母，通过PLC控制相机移动到原料区上方，通知相机采集图像，检测有无螺母，并判断螺母型号，匹配定位，再通过夹爪内撑抓取螺母，PLC控制夹爪移动到存储盒上方，松开夹爪，将螺母放到对应存储盒内。
考核知识点：相机光源连接与调试、采集图像、标定工具、模板匹配工具、引导定位、脚本应用
②书签检测
原料区内放置图案不同的4枚书签，通过PLC控制相机移动到原料区上方，采集图像，视觉软件判断书签图案并进行尺寸测量，判断书签类型，并定位，再通过吸嘴吸取书签，PLC控制吸嘴移动到成品区上方，分类放到成品区内。
考核知识点：相机光源连接与调试、采集图像、棋盘格校正工具、模板匹配工具、卡尺工具、查找工具集、测量工具集、脚本应用
③划痕检测
将6枚书签随意摆放在原料区，通过PLC控制相机运动到原料区上方，采集图像，视觉软件判断书签表面是否有划痕，并定位，再通过吸嘴吸取书签，PLC控制吸嘴移动到成品区上方，根据软件判定结果，将书签放到成品OK区或NG区。
考核知识点：相机光源连接与调试、采集图像、标定工具、模板匹配工具、斑点工具、引导定位、脚本应用
④颜色识别
将8枚产品随意摆放在原料区（产品表面贴有标签，标签字符为F、U、N、A，每种字符分红绿两种颜色），通过PLC控制相机运动到原料区上方，采集图像，视觉软件判断颜色，识别字符，并定位，再通过吸嘴吸取产品，PLC控制吸嘴移动到成品区上方，根据软件判定结果，放置到对应成品区域。
考核知识点：相机光源连接与调试、采集图像、标定工具、模板匹配工具、字符识别工具、颜色匹配工具、引导定位、脚本应用
⑤飞拍检测
将9枚产品放置在待检区域内，通过PLC控制相机不间断连续运动，到预设点位进行取像，通过视觉软件识别产品颜色。再通过吸嘴吸取产品，PLC控制吸嘴移动到成品区上方，根据软件颜色识别的结果，分类放置到对应成品区域。
考核知识点：相机光源连接与调试、硬件触发相机采集图像、颜色匹配工具、脚本应用
⑥精密组装
1.将产品A任意摆放在原料区，产品B放置在成品区，通过PLC控制上相机移动到原料区上方，通知相机拍照，视觉软件定位，通过吸嘴将产品A吸出
2.PLC控制吸嘴移动到下相机处，产品A第一次拍照，计算旋转角度，PLC控制U轴旋转，然后进行第二次拍照，计算X、Y偏移
3.PLC根据软件结果，控制吸嘴移动到成品区完成精确组装
考核知识点：相机光源连接与调试、采集图像、标定工具、模板匹配工具、查找工具集、交点工具集、创建几何图形工具集、上相机引导定位、下相机引导定位、脚本应用
⑦拼图应用
将9块拼图板（拼图背面印有二维码）任意摆放在原料区，通过PLC控制上相机移动到原料区上方，PLC通知相机拍照，视觉软件定位，PLC控制吸嘴移动到拼图上方，控制吸嘴将拼图吸出，再控制吸嘴移动到下相机处拍照，识别二维码，并定位，根据识别到的二维码，最终将拼图放置到正确的区域
考核知识点：相机光源连接与调试、采集图像、标定工具、模板匹配工具、查找工具集、交点工具集、创建几何图形工具集、ID工具、上相机引导定位、下相机引导定位、脚本应用
⑧PCB板检测
将4个产品摆放在原料区，通过PLC控制上相机运动到原料区上方，通知相机拍照，视觉软件尺寸检测，并定位，PLC控制吸嘴移动到产品上方，控制吸嘴将产品取出，并移动到下相机处拍照，识别底部二维码和字符，进行比对，并定位，最后将产品按照顺序放到成品区域。
考核知识点：相机光源连接与调试、采集图像、标定工具、模板匹配工具、查找工具集、交点工具集、创建几何图形工具集、测量工具集、ID工具、字符识别工具、上相机引导定位、下相机引导定位、脚本高级应用
20、视觉软件
①图形化的流程编辑，可让用户在轻脚本的情况下，通过参数配置，快速实现视觉项目
②能实现图像采集、图像预处理、模板匹配、找圆、找边、Blob分析、间隙测量、几何测量、划痕检测，边缘检测、OCR检测、串口通讯、以太网通讯等一系列常用的功能，组合不同功能，能简单快速生成工业视觉测量、检测方案
③能够创建至少6种算子块
④至少包含采集设置、图像采集、导入图像、图像缓存、导出图像、标定、自动标定、光源标定、预处理、滤波、图像拼接、图像操作、二值化、缩放、通道提取、形态学、亮度、对比度及伽马值调整、旋转平移、镜像、图像裁剪、直方图均衡化、光度立体、找点、找直线、找圆、灰度匹配、特征匹配、轮廓匹配、ROI校正基准设置、生成ROI、霍夫找圆、霍夫找直线、卡尺、间隙测量、几何关系、自动对焦、颜色测量、灰度测量、对焦3D测量、Blob分析、划痕检测、边缘提取、轮廓操作、变量模型、轮廓度、轮廓对比、数据转换、边缘缺陷检测、OCR、条码识别、二维码识别、TCP/IP、串口、通用IO、Modbus、HID、键盘事件、PLC、逻辑运算、点数组转换、Scriptor、变量设置、Overlay、延时、扩展库、弹出对话框、导出到CSV、变量读写、数据库操作、退出程序等算子
21、伺服电机
数量：1台
额定功率：不低于0.1KW
额定转矩：不低于0.32N·M
额定电流：不低于1.3A
额定转速：不低于3000rpm
最高转速：不低于6000rpm
22、伺服电机
数量：3台
额定功率：不低于0.4KW
额定转矩：不低于1.27N·M
额定电流：不低于2.8A
额定转速：不低于3000rpm
最高转速：不低于6000rpm
23、伺服驱动器
数量：1台
产品类型：脉冲型
负载：不小于100W
载波频率：不低于12KHz
电流环采样：不低于625KHz
位置环采样：不低于8KHZ
速度环采样：不低于16KHz
回零模式最小同步周期：≤125us
轮廓位置模式同步周期：≤125us
24、伺服驱动器
数量：3台
负载：不小于400W
产品类型：脉冲型
载波频率：不低于12KHz
电流环采样：不低于625KHz
位置环采样：不低于8KHZ
速度环采样：不低于16KHz
回零模式最小同步周期：≤125us
轮廓位置模式同步周期：≤125us