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HYRX-J4 智能制造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
一、系統(tǒng)配置
1、立體倉庫單元
立體倉庫單元的主要功能是為系統(tǒng)提供加工工件原材料和儲(chǔ)存成品件兩大倉儲(chǔ)功能，采用三層貨架儲(chǔ)存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫和出庫作業(yè)的倉庫。
2、環(huán)型流水線單元
環(huán)型流水線單元主要由鋁合金型材基體、環(huán)行傳輸線、自動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、自動(dòng)定位機(jī)構(gòu)等組成?？赏瓿蓪ぜ诓煌俣认碌妮斔停煌の坏淖詣?dòng)定位。
3、數(shù)控車床單元
數(shù)控車床加工中心單元用于整個(gè)工件的軸類部份的加工，采用自動(dòng)門、自動(dòng)裝夾、四工位自動(dòng)刀架、并有工件冷卻加工系統(tǒng)，現(xiàn)實(shí)機(jī)加工件無人化DNC自動(dòng)加工，配置伺服電機(jī)、工業(yè)級(jí)數(shù)控系統(tǒng)。
4、數(shù)控銑床單元
立式數(shù)控銑床加工單元采用小型化，占地小，用于整個(gè)工件三軸聯(lián)動(dòng)?？捎糜诘窨?、數(shù)控鉆、數(shù)控銑等加工工藝，采用自動(dòng)門、自動(dòng)裝夾等，現(xiàn)實(shí)機(jī)加工件無人化DNC自動(dòng)加工，工業(yè)級(jí)數(shù)控系統(tǒng)。
5、六自由度機(jī)器人單元
六自由度工業(yè)機(jī)器人、抓取機(jī)構(gòu)、氣爪等組成，主要完成對工件的提取及搬運(yùn)到各數(shù)控加工單元、AGV小車搬運(yùn)單元及工件視覺檢測單元等。包含旋轉(zhuǎn)（S軸），下臂（L軸）、上臂（U軸）、手腕旋轉(zhuǎn)（R軸）、手腕擺動(dòng)（B軸）和手腕回轉(zhuǎn)（T軸）,6個(gè)關(guān)節(jié)合成實(shí)現(xiàn)末端的6自由度動(dòng)作。
6、四軸坐標(biāo)機(jī)器人
四軸坐標(biāo)機(jī)器人主要負(fù)責(zé)立體倉庫的原材料入庫與出庫、成品零件的入庫。夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、運(yùn)動(dòng)自由度間成空間直角關(guān)系、多用途的操作機(jī)。
7、視覺檢測單元單元
檢測單元的主要功能是對工件的精度、外觀形狀品質(zhì)是否合格，通過攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處理器完成工件合格與否的判斷，將不合格工件剔除，將合格的工件傳送至下一單元，而將不合格的工件推送至廢料槽。
8、RFID系統(tǒng)單元
RFID系統(tǒng)單元是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，它通過射頻無線信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象，用于對工件材料的信息記錄，加工路徑記錄、產(chǎn)品追溯化管理，由RFID標(biāo)簽和RFID讀寫器組成，標(biāo)簽安裝在工件放置的工裝板上-記錄該工裝板上放置零件信息，RFID讀寫器安裝在工裝板經(jīng)過的每一個(gè)工位上，當(dāng)工件到達(dá)該工位時(shí)系統(tǒng)可通過讀寫器，識(shí)別到該工件的運(yùn)輸及加工途徑。每個(gè)傳輸工裝板上都安裝有RFID標(biāo)簽，在每個(gè)加工工位物料都需要進(jìn)行識(shí)讀操作，并將信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)器，實(shí)時(shí)的跟蹤物料位置信息和倉儲(chǔ)位置信息，做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。
9、AGV小車搬運(yùn)單元
AGV小車無人搬運(yùn)車由機(jī)器人輸送加工后的零件或從庫房特定庫架抓取零件，AGV智能小車并依據(jù)方位計(jì)劃運(yùn)動(dòng)途徑，運(yùn)行至裝卸站,準(zhǔn)停，主動(dòng)將零件放置到裝卸站緩沖區(qū)，由四軸坐標(biāo)機(jī)器人卸貨至立體倉庫成品區(qū)或原材料區(qū)。實(shí)現(xiàn)線邊設(shè)備和自動(dòng)倉儲(chǔ)的自動(dòng)上下料功能，采用激光通訊傳感器通訊，信號(hào)傳輸快捷方便；行走模組采用PLC控制，AGV的PLC通訊，PLC發(fā)送任務(wù)碼給機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制；主控通訊，AGV整體與主控PLC通訊。
10、PLC工作站單元
采用工業(yè)自動(dòng)化主流PLC，可隨意擴(kuò)展，配備觸摸屏、具備物聯(lián)網(wǎng)接口，鋁合金型材構(gòu)成，連接牢固。
11、總控臺(tái)
總控平臺(tái)主要由單相電網(wǎng)電壓指示、電源控制部分、控制主機(jī)、狀態(tài)指示燈、15英寸工業(yè)彩色觸摸屏、S7-1200主機(jī)、電腦等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。它帶有電源總控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，產(chǎn)線處的有數(shù)據(jù)均可從總控制臺(tái)收集獲取，可通過總控調(diào)度分配各個(gè)模塊的工作職能。電源系統(tǒng)實(shí)施強(qiáng)弱電分開管理，待機(jī)休息及檢修時(shí)要求強(qiáng)電關(guān)閉，控制、信號(hào)燈弱點(diǎn)部分完全獨(dú)立運(yùn)行。
12、MES生產(chǎn)制造管理軟件
在整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，由MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)制定下達(dá)各項(xiàng)生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)，并實(shí)時(shí)地反映在MES上位機(jī)的監(jiān)控畫面上。下層制造系統(tǒng)將整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)及當(dāng)前工件加工狀態(tài)作自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴a(chǎn)管理系統(tǒng)MES。具有計(jì)劃、調(diào)度和實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。能夠?qū)崿F(xiàn)和系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件的集成，實(shí)時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況。學(xué)生可以通過該軟件了解和學(xué)習(xí)生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)物流管理的全過程，并可開展企業(yè)生產(chǎn)管理方面的相關(guān)培訓(xùn)。
13、零部件周轉(zhuǎn)拖盤
用于原材料及成品件的輸送周轉(zhuǎn)用，配合RFID系統(tǒng)及智能倉庫、環(huán)型流水線中應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)送料，取料，輸送周轉(zhuǎn)功能；實(shí)現(xiàn)智能化工作與管理，并對每個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間點(diǎn)、責(zé)任人等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，匯集到統(tǒng)一的信息平臺(tái)，最大限度的提高存儲(chǔ)貨物的能力。
七、整套系統(tǒng)功能
系統(tǒng)由MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)制定下達(dá)各項(xiàng)生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)，并實(shí)時(shí)地反映在MES上位機(jī)的監(jiān)控畫面上。下層制造系統(tǒng)將整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)及當(dāng)前工件加工狀態(tài)作自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴a(chǎn)管理系統(tǒng)MES。具有計(jì)劃、調(diào)度和實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。能夠?qū)崿F(xiàn)和系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件的集成，實(shí)時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況。學(xué)生可以通過該軟件了解和學(xué)習(xí)生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)物流管理的全過程，并可開展企業(yè)生產(chǎn)管理方面的相關(guān)培訓(xùn)。既能完成認(rèn)知型和綜合型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，又能完成開發(fā)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，還能實(shí)現(xiàn)學(xué)生現(xiàn)場動(dòng)手操作；對樣件具有全程演示及生產(chǎn)能力；系統(tǒng)應(yīng)具有全自動(dòng)控制功能，能充分展示現(xiàn)代工業(yè)中進(jìn)行數(shù)字化管理生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)；系統(tǒng)應(yīng)具有單機(jī)獨(dú)立控制、獨(dú)立運(yùn)行功能；系統(tǒng)應(yīng)具有啟?？刂?、動(dòng)態(tài)作業(yè)計(jì)劃調(diào)度、庫存資源動(dòng)態(tài)顯示、系統(tǒng)故障診斷與處理、工件位置動(dòng)態(tài)顯示等等功能。該系統(tǒng)除能服務(wù)于工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)外，還應(yīng)能覆蓋相關(guān)課程，并能進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，具體如下：
（1）可服務(wù)的相關(guān)課程
機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)與操作、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械工程測試技術(shù)、機(jī)電傳動(dòng)控制、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)仿真、CAD/CAM、PLC原理及應(yīng)用、數(shù)字化制造技術(shù)、機(jī)電設(shè)備故障診斷、制造技術(shù)、多軸數(shù)控加工技術(shù)、虛擬與仿真技術(shù)等，和其它相關(guān)課程。
（2）教學(xué)演示類項(xiàng)目
MES上位機(jī)的監(jiān)控演示、柔性化加工系統(tǒng)演示、控制演示、機(jī)電控管一體化技術(shù)演示、自動(dòng)傳輸系統(tǒng)演示、AGV搬運(yùn)演示、機(jī)器人編程使用、產(chǎn)品自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)演示等等。
（3）綜合訓(xùn)練類、設(shè)計(jì)類等項(xiàng)目
機(jī)械制造技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)床檢測綜合實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、多軸數(shù)控技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)電控制綜合實(shí)驗(yàn)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、工件傳輸線應(yīng)用設(shè)計(jì)、工件裝配項(xiàng)目應(yīng)用設(shè)計(jì)、立體倉庫應(yīng)用設(shè)計(jì)、氣壓系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)、系統(tǒng)供電方案應(yīng)用設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用及開發(fā)、總控系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)、傳感器應(yīng)用與選擇、PLC應(yīng)用編程設(shè)計(jì)、PLC網(wǎng)格通訊應(yīng)用、伺服驅(qū)動(dòng)應(yīng)用、人機(jī)界面編程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等等。
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