智能制造示范產(chǎn)線
分為六大模塊，分別為機(jī)械加工模塊、智能倉(cāng)儲(chǔ)模塊、智能化綜合應(yīng)用模塊、智能物流及實(shí)訓(xùn)模塊、控制及展示系統(tǒng)模塊、數(shù)字孿生及教學(xué)實(shí)訓(xùn)模塊;這些矩陣化模塊既可以作為獨(dú)立的單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，又可以整體聯(lián)動(dòng)成為一條完整的生產(chǎn)加工產(chǎn)線。
一、機(jī)械加工模塊
主要功能是數(shù)控車(chē)床車(chē)削加工、加工中心復(fù)雜工藝加工。
該模塊主要包括數(shù)控車(chē)床、加工中心、六軸工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人第七軸、接駁臺(tái)、機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)、夾具快換系統(tǒng)、控制臺(tái)、RFID系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、展示看板系統(tǒng)、防護(hù)裝置、工裝夾具輔助物料等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
該模塊工藝流程如下。物流轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)將工裝載板(帶毛坯)放置在接駁臺(tái)，接駁臺(tái)處的RFID系統(tǒng)讀取工裝載板信息，接駁臺(tái)將工裝載板輸送至?xí)捍嫖恢?。工業(yè)機(jī)器人換取合適夾具，在視覺(jué)系統(tǒng)輔助下將毛坯件放置數(shù)控車(chē)床內(nèi)。數(shù)控車(chē)床加工完畢后，再由工業(yè)機(jī)器人取出物料，放回工裝載板。接駁臺(tái)將工裝載板(帶半成品)輸送出該模塊。物流轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)將工裝載板(帶半成品)輸送至其他模塊。接駁臺(tái)處的RFID系統(tǒng)讀取載板信息。
工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)臺(tái)可用于工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)，可以進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基本操作，基于視覺(jué)系統(tǒng)的機(jī)器人操作。工業(yè)機(jī)器人第七軸可以讓工業(yè)機(jī)器人在兩個(gè)工位間自由切換。展示看板系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)數(shù)控車(chē)床工作參數(shù)或數(shù)控車(chē)床實(shí)時(shí)加工實(shí)況。
圖1 數(shù)控車(chē)床模塊平面布局圖
圖2 數(shù)控車(chē)床模塊布局圖
圖3 五軸加工中心模塊平面布局圖
圖4 數(shù)控車(chē)床模塊布局圖
二、智能倉(cāng)儲(chǔ)模塊
智能倉(cāng)儲(chǔ)模塊主要功能是存儲(chǔ)加工件毛坯與成品，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)存取物料，還可以用于三軸機(jī)械手實(shí)訓(xùn)教學(xué)，三軸機(jī)械手的數(shù)字孿生教學(xué)。
該模塊主要包括貨架、雙向貨叉堆垛機(jī)、進(jìn)出庫(kù)平臺(tái)、工裝載板、RFID系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)控制系統(tǒng)、WMS倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、控制臺(tái)、人機(jī)交互系統(tǒng)、展示看板系統(tǒng)、防護(hù)裝置等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖5、圖6所示。
該模塊工藝流程如下。堆垛機(jī)將工裝載板(帶毛坯)輸送至出庫(kù)平臺(tái)，由物流轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)，流入其他模塊。出庫(kù)平臺(tái)的RFID系統(tǒng)讀取載板信息。物流轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)將工裝載板(帶成品)輸送至入庫(kù)平臺(tái)，由堆垛機(jī)放置庫(kù)位上。入庫(kù)平臺(tái)的RFID系統(tǒng)讀取載板信息。
展示看板系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)展示庫(kù)位信息。
圖5 智能倉(cāng)儲(chǔ)模塊平面布局圖
圖6 智能倉(cāng)儲(chǔ)模塊布局圖
三、智能化綜合應(yīng)用模塊
智能化綜合應(yīng)用模塊主要功能是對(duì)加工后的工件進(jìn)行檢測(cè)，并將不同的工件進(jìn)行裝配，裝配完成后的工件進(jìn)行激光打標(biāo)，還可以用于視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、協(xié)作機(jī)器人、機(jī)器人力控系統(tǒng)等實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
該模塊主要包括協(xié)作機(jī)器人、力控系統(tǒng)、機(jī)器人底座、接駁臺(tái)、機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)、夾具快換系統(tǒng)、控制臺(tái)、RFID系統(tǒng)、激光打標(biāo)系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、展示看板系統(tǒng)、防護(hù)裝置、工裝夾具輔助物料等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖7、圖8所示。
該模塊工藝流程如下。物流轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)將工裝載板(帶成品)放置在接駁臺(tái)，接駁臺(tái)處的RFID系統(tǒng)讀取工裝載板信息，接駁臺(tái)將工裝載板輸送至?xí)捍嫖恢?。一?hào)協(xié)作機(jī)器人換取合適夾具，在視覺(jué)系統(tǒng)輔助下將毛坯件放置檢測(cè)裝置內(nèi)。檢測(cè)完成后，再由一號(hào)協(xié)作機(jī)器人取出物料，放在物料中轉(zhuǎn)臺(tái)。再由二號(hào)裝配協(xié)作機(jī)器人，在力控系統(tǒng)輔助下，將工件進(jìn)行裝配，裝配完成后放置在激光打標(biāo)處進(jìn)行打標(biāo)，完成后再放置回物料中轉(zhuǎn)臺(tái)。再由一號(hào)協(xié)作機(jī)器人將工件放回工裝載板。由接駁臺(tái)將工裝載板(帶成品)輸送出該模塊。物流轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)將工裝載板(帶成品)輸送至其他模塊。接駁臺(tái)處的RFID系統(tǒng)讀取載板信息。
協(xié)作機(jī)器人實(shí)訓(xùn)臺(tái)可用于協(xié)作機(jī)器人實(shí)訓(xùn)，可以進(jìn)行協(xié)作機(jī)器人基本操作，基于力控系統(tǒng)的協(xié)作機(jī)器人操作。展示看板系統(tǒng)可以展示檢測(cè)結(jié)果。
圖7智能綜合應(yīng)用模塊平面布局圖
圖8 智能綜合應(yīng)用模塊布局圖
四、總控及展示系統(tǒng)模塊
總控及展示系統(tǒng)模塊主要功能是對(duì)整條智能生產(chǎn)線進(jìn)行整體控制，并將生產(chǎn)線的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合展示。
該模塊主要包括總控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、電子看板系統(tǒng)、防護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖9、圖10所示。
總控系統(tǒng)控制整體生產(chǎn)線的運(yùn)行，展示系統(tǒng)可以展示生產(chǎn)線綜合信息，MES系統(tǒng)是總協(xié)調(diào)系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)展示數(shù)控車(chē)床及加工中心內(nèi)部工作情況。
圖9 總控及展示系統(tǒng)模塊平面布局圖
圖10 總控及展示系統(tǒng)模塊布局圖
五、智能物流及實(shí)訓(xùn)模塊
智能物流及實(shí)訓(xùn)模塊主要功能是用于各模塊之間工件的轉(zhuǎn)運(yùn)，也可以用于復(fù)合機(jī)器人的實(shí)訓(xùn)。
該模塊主要包括復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、控制臺(tái)、物流中轉(zhuǎn)臺(tái)、防護(hù)裝置等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖11、圖12所示。
控制系統(tǒng)控制該模塊的運(yùn)行，調(diào)度系統(tǒng)控制兩臺(tái)復(fù)合機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，物流中轉(zhuǎn)臺(tái)用于中轉(zhuǎn)站點(diǎn)，用于實(shí)訓(xùn)。
圖11 智能物流及實(shí)訓(xùn)模塊平面布局圖
圖12 智能物流及實(shí)訓(xùn)模塊布局圖
六、數(shù)字孿生及教學(xué)實(shí)訓(xùn)模塊
數(shù)字孿生及教學(xué)實(shí)訓(xùn)模塊主要功能是進(jìn)行數(shù)字孿生教學(xué)及實(shí)訓(xùn)。
該模塊主要包括數(shù)字孿生軟件、學(xué)生桌椅、二聯(lián)顯示屏、服務(wù)器、計(jì)算機(jī)及顯示器、教學(xué)培訓(xùn)課程、防護(hù)裝置等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖13、圖14所示。
圖13 數(shù)字孿生及教學(xué)實(shí)訓(xùn)模塊平面布局圖
圖14 數(shù)字孿生及教學(xué)實(shí)訓(xùn)模塊布局圖
