智能制造生產(chǎn)線
- 制造廠商：上海寶徠科技開發(fā)有限公司
- 購置日期：2019-03-04
- 型號：無
- 生產(chǎn)國別：中國
- 儀器類別：工藝實驗設(shè)備
- 安放地址：浙江省
跨區(qū)域科技政策：
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上海
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- 儀器詳情
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三菱電機e-f@ctory智能制造（工業(yè)4.0）設(shè)備主要以不同規(guī)格的黑白雙色熊貓臉譜作為加工控制對象，完成從在線訂單生成-零件打印-質(zhì)量檢測（視覺檢測）-產(chǎn)品組裝-射頻身份注冊-成品貼標單元-物流運輸（或入庫），為一個工作循環(huán)過程。實現(xiàn)加工、裝配無人可視化操作。在線訂單生成，智能制造生產(chǎn)線能夠為客戶提供定制化服務(wù)，客戶可以根據(jù)需求，在客戶端（手機或計算機）選擇所需臉譜的尺寸大小、數(shù)量等信息，生產(chǎn)線接到任務(wù)后開始自行組織生產(chǎn)，具有高自動化程度，高效率、高精度，運動穩(wěn)定性等特點。 設(shè)備人機觸摸屏操作界面，友好的人機操作界面，簡單易學(xué)的按鈕操作，便于操作員很快的掌握設(shè)備的操作；人機界面的運用，使操作人員操作簡單、方便而且能直觀的觀察到設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
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1、智能制造生產(chǎn)線系統(tǒng)課程教學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域及關(guān)鍵技術(shù)如下： （1）垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人應(yīng)用研究 1）獨立型垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人與PLC通訊應(yīng)用開發(fā) 2）獨立型垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人示教編程應(yīng)用 3）獨立型垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人操作系統(tǒng)研究 4）獨立型垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人視覺引導(dǎo)工作應(yīng)用開發(fā) 5）獨立型垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人應(yīng)用開發(fā) 6）獨立型垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人編程仿真 （2） 3D打印技術(shù)應(yīng)用研究 1）3D打印機上位機軟件應(yīng)用 2）3D打印零件設(shè)計 3）3D打印機網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用 4）3D打印機生產(chǎn)線集成應(yīng)用開發(fā) （3） 康奈視機器視覺應(yīng)用開發(fā) 1）康奈視機器視覺零件檢測方法研究 2）康奈視機器視覺引導(dǎo)工業(yè)機器人運行開發(fā) （4） MES(Manufacturing Execution System) 制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究 1）MES數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上傳生產(chǎn)數(shù)據(jù)實驗 2）生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集實驗 3）MES數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件安裝調(diào)試實驗 4）MES 制造執(zhí)行系統(tǒng)工作過程研究實驗 （5） ERP(Enterprise Resource Planning) 企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)用研究 1）ERP系統(tǒng)任務(wù)：生產(chǎn)計劃、成本控制、庫存管理、狀態(tài)管理、生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制等應(yīng)用研究實驗 2）建立ERP數(shù)據(jù)庫和MES數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換機制應(yīng)用研究實驗 3）ERP軟件開發(fā)實驗 （6）網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和總線技術(shù) 1）網(wǎng)絡(luò)通訊基礎(chǔ)的原理與應(yīng)用 2）LAN(Ethernet) 、CC-link模塊的研究與應(yīng)用 3）LAN(Ethernet) 、CC-link通訊協(xié)議的研究與應(yīng)用 4）LAN(Ethernet) 、CC-link主站與從站之間的通訊研究 （7）組態(tài)監(jiān)控及人機界面技術(shù) 1）組態(tài)監(jiān)控軟件的基本應(yīng)用實驗 2）組態(tài)監(jiān)控軟件通信應(yīng)用實驗 3）人機界面（支持CC-link通信協(xié)議）的應(yīng)用實驗 （8）大型PLC的設(shè)計與應(yīng)用 １）ＭＥＳ模塊應(yīng)用開發(fā) ２）ＰＬＣ訪問上位機數(shù)據(jù)庫功能實驗 ３）CC-link總線通信應(yīng)用 ４）數(shù)據(jù)傳輸功能實驗 ５）定時、計數(shù)、移位功能實驗 ６）比較功能實驗 ７）步進功能的應(yīng)用實驗 ８）跳轉(zhuǎn)功能的應(yīng)用實驗 ９）子程序調(diào)用功能的應(yīng)用實驗 １０）中斷控制功能的應(yīng)用實驗 （9） 小型PLC的設(shè)計與應(yīng)用 １）PLC硬件電控系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用研究 ２）PLC軟件功能開發(fā)應(yīng)用研究 ３）PLC網(wǎng)絡(luò)通訊功能開發(fā)應(yīng)用研究 ４）CC-link總線通訊應(yīng)用開發(fā) （10）傳感器技術(shù)及應(yīng)用 1）光電傳感器的特性研究及應(yīng)用 2）電感傳感器的特性研究及應(yīng)用 3）電磁傳感器的特性研究及應(yīng)用 4）位置傳感器的特性研究及應(yīng)用 （11）氣動控制技術(shù) 1）電控氣動閥的工作原理及應(yīng)用 2）真空發(fā)生器的工作原理及應(yīng)用 3）氣動二聯(lián)體的工作原理及應(yīng)用 4）各類型氣缸的工作原理及應(yīng)用 （12）運動控制系統(tǒng) １）伺服電機的控制技術(shù) ２）交流電機的變頻調(diào)速技術(shù) （13）機械結(jié)構(gòu)訓(xùn)練技術(shù) 1）帶傳動機構(gòu)的設(shè)計及特性研究 2）齒輪傳動機構(gòu)的設(shè)計及特性研究 3）鏈條鏈輪機構(gòu)的設(shè)計與特性研究 4）直線導(dǎo)軌的設(shè)計及特性研究 5）滾珠絲桿的特性研究及應(yīng)用 ２、智能制造生產(chǎn)線管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： （１）管理系統(tǒng)框架 該系統(tǒng)提供一個快速反應(yīng)、有彈性、精細化的制造業(yè)規(guī)范的管理模式，采用電子信息化技術(shù)，來解決制造企業(yè)的困擾。幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量，其主要功能結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖 管理系統(tǒng)架構(gòu) （２）訂貨客戶端 該系統(tǒng)分為計算機客戶端和手機客戶端，客戶可以根據(jù)個人的需求信息定制相應(yīng)的產(chǎn)品，主要包含如下幾個功能模塊： 1）產(chǎn)品規(guī)格、價格信息查詢； 2）產(chǎn)品定制； 3）定制產(chǎn)品狀態(tài)查詢； 4）產(chǎn)品物流信息反饋。 圖 產(chǎn)品訂貨客戶端 （３）MES—制造執(zhí)行系統(tǒng) 大型ＰＬＣ內(nèi)置的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)配置如下功能： 1）生產(chǎn)作業(yè)指派模塊：接收并管理訂單，形成生產(chǎn)計劃，進行生產(chǎn)作業(yè)指派。 2）設(shè)備管理模塊：建立設(shè)備檔案，進行維護管理。 3）物料管理：庫存信息管理，在制品管理，生產(chǎn)過程產(chǎn)品數(shù)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)形成報表。 圖 MES—制造執(zhí)行系統(tǒng) 4）質(zhì)量管理：記錄生產(chǎn)過程中的質(zhì)量數(shù)據(jù)，并進行統(tǒng)計分析。 （４）ERP—企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) 智能制造生產(chǎn)線及其現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和計算機管理系統(tǒng)，為ERP管理軟件的開發(fā)和設(shè)計提供了基礎(chǔ)平臺。該ERP—企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)為師生學(xué)術(shù)研究部分。 圖 ERP—企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) ３、智能制造生產(chǎn)線系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)： 智能制造生產(chǎn)線集成了工業(yè)機器人、3D打印技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、視覺檢測、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、測量檢測技術(shù)、現(xiàn)場總線控制技術(shù)、信息管理等先進技術(shù)。智能制造生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)如圖所示。 智能制智能制造生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)圖 智能制造生產(chǎn)線為一有機整體，由總控臺、3D打印機單元、打印底襯輸送單元、垂直關(guān)節(jié)機器人搬運單元、視頻檢測單元、半成品托盤輸送單元、裝配單元、垂直機器人視覺引導(dǎo)機器人單元、裝配單元、RFID注冊射頻單元、貼標單元、合格品立體倉儲單元、模擬及物流單元及傳動單元等組成。各工作單元在總控臺上可統(tǒng)一控制、協(xié)調(diào)工作。根據(jù)教學(xué)需求，系統(tǒng)可以各站單獨工作，互相不受影響。系統(tǒng)可容納多人同時學(xué)習，使學(xué)生有更多的機會操控設(shè)備。 智能制造生產(chǎn)線的各組成單元由各自的控制器（單元控制器）和上位計算機管理系統(tǒng)共同管理。單元控制器可獨立控制各單元系統(tǒng)的工作，上位計算機管理系統(tǒng)是智能制造生產(chǎn)線的核心，其主要功能是對柔性生產(chǎn)線作業(yè)的全過程進行有效的控制，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以便能使操作者第一時間發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)的措施，最大限度地降低加工設(shè)備的閑置率，提高系統(tǒng)設(shè)備的利用率，并保持系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。 ４、智能制造生產(chǎn)線系統(tǒng)工作流程： 智能制造生產(chǎn)線以不同規(guī)格的黑白雙色熊貓臉譜作為加工控制對象，完成從在線訂單生成-零件打印-產(chǎn)品組裝-質(zhì)量檢測（視頻檢測）-射頻身份注冊-貼標-物流運輸（或入庫），為一個工作循環(huán)過程。實現(xiàn)加工、裝配無人可視化操作。其過程節(jié)點如下圖所示。 智能制造生產(chǎn)線工作流程圖 ４、智能制造生產(chǎn)線系統(tǒng)基本配置要求 序號 名稱 詳細配置 數(shù)量 單位 1 總控臺 硬件： 總控臺系統(tǒng)包含服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、顯示器、大型PLC控制系統(tǒng)、人機界面，控制柜及桌椅等。 軟件（客戶端軟件、系統(tǒng)控制軟件）： （1） 簡易ERP管理系統(tǒng) （2） 產(chǎn)品訂貨APP應(yīng)用 （3） 生產(chǎn)計劃和調(diào)度系統(tǒng) （4） 現(xiàn)場數(shù)據(jù)集成系統(tǒng) （5） 監(jiān)控管理系統(tǒng) （6） 產(chǎn)品與質(zhì)量管理系統(tǒng) （7） 文檔管理系統(tǒng) （8） 設(shè)備維護管理系統(tǒng) （9） 物料管理系統(tǒng) （10） 產(chǎn)品生產(chǎn)及物流跟蹤系統(tǒng) 1 套 2 3D打印機單元 采用兩臺定制3D打印機，分別打印輪廓件和內(nèi)嵌件，打印機配合產(chǎn)線運行，采用定制3D打印機（定制，具備網(wǎng)絡(luò)通訊）。 2 套 3 打印底襯 輸送單元 該單元由一套PLC、巷道式立體倉儲單元（2軸伺服驅(qū)動）組成，由PLC實現(xiàn)該單元的控制，并能夠通過CC-LINK總線實現(xiàn)與生產(chǎn)線的通信。 1 套 4 垂直關(guān)節(jié) 機器人搬運單元 垂直關(guān)節(jié)機器人采用３公斤垂直六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人，本校目前已配置三菱電機３公斤工業(yè)機器人，由系統(tǒng)集成商集成至智能制造生產(chǎn)線。在該單元配置PLC（具有網(wǎng)絡(luò)模塊）一套，以此實現(xiàn)機器人與3D打印機單元、打印襯底單元等單元的信息交互。 1 套 5 視覺檢測單元 該單元配置康耐視智能相機、鏡頭、光源及小型ＰＬＣ各一套，主要實現(xiàn)零件視覺定位及打印件質(zhì)量檢測。 1 套 6 半成品托盤 輸送單元 該單元配置一軸伺服驅(qū)動機構(gòu)，并結(jié)合氣動單元，實現(xiàn)半成品托盤的抓取、搬運及定位。 1 套 7 裝配單元 該單元配置成品托盤及RFID卡片立體庫一套、打膠機一套、裝配工作臺一套。 1 套 8 垂直關(guān)節(jié)機器人視覺引導(dǎo)裝配單元 機器人視覺引導(dǎo)裝配單元采用3公斤垂直六關(guān)節(jié)機器人（實驗室已經(jīng)配置三菱電機六關(guān)節(jié)機械臂，無需采購，由系統(tǒng)集成商集成）、康耐視視覺系統(tǒng)、小型PLC、氣動系統(tǒng)系統(tǒng)、氣動機械手等一套，主要實現(xiàn)零件抓取、裝配及入庫工作。 1 套 9 RFID注冊單元 該單元配置RFID讀卡單元一套，并通過網(wǎng)絡(luò)路徑將讀取信息上傳至數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 1 套 10 貼標單元 采用知名廠商提供集成貼標機，標簽提前預(yù)打。 1 套 11 合格品立 體庫單元 該單元配置立體倉儲一套，含兩軸伺服定位機構(gòu)，實現(xiàn)備用產(chǎn)品的存儲。 1 套 12 模擬物 流單元 該單元采用四路通道，配置位置傳感器，產(chǎn)品運輸途中觸發(fā)傳感器，將信息傳遞至上位機，以此仿真物流狀態(tài)。 1 套 13 傳動單元 主傳動單元采用鏈式結(jié)構(gòu)，采用變頻驅(qū)動方式，配置3路變頻調(diào)速裝置及換向機構(gòu)。 1 套 合計
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