智能制造生产线
- 制造厂商：上海宝徕科技开发有限公司
- 购置日期：2019-03-04
- 型号：无
- 生产国别：中国
- 仪器类别：工艺实验设备
- 安放地址：浙江省
跨区域科技政策：
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- 仪器详情
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三菱电机e-f@ctory智能制造（工业4.0）设备主要以不同规格的黑白双色熊猫脸谱作为加工控制对象，完成从在线订单生成-零件打印-质量检测（视觉检测）-产品组装-射频身份注册-成品贴标单元-物流运输（或入库），为一个工作循环过程。实现加工、装配无人可视化操作。在线订单生成，智能制造生产线能够为客户提供定制化服务，客户可以根据需求，在客户端（手机或计算机）选择所需脸谱的尺寸大小、数量等信息，生产线接到任务后开始自行组织生产，具有高自动化程度，高效率、高精度，运动稳定性等特点。 设备人机触摸屏操作界面，友好的人机操作界面，简单易学的按钮操作，便于操作员很快的掌握设备的操作；人机界面的运用，使操作人员操作简单、方便而且能直观的观察到设备的运转状态。
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1、智能制造生产线系统课程教学应用领域及关键技术如下： （1）垂直六关节工业机器人应用研究 1）独立型垂直六关节工业机器人与PLC通讯应用开发 2）独立型垂直六关节工业机器人示教编程应用 3）独立型垂直六关节工业机器人操作系统研究 4）独立型垂直六关节工业机器人视觉引导工作应用开发 5）独立型垂直六关节工业机器人应用开发 6）独立型垂直六关节工业机器人编程仿真 （2） 3D打印技术应用研究 1）3D打印机上位机软件应用 2）3D打印零件设计 3）3D打印机网络通讯应用 4）3D打印机生产线集成应用开发 （3） 康奈视机器视觉应用开发 1）康奈视机器视觉零件检测方法研究 2）康奈视机器视觉引导工业机器人运行开发 （4） MES(Manufacturing Execution System) 制造执行系统应用研究 1）MES数据库服务器上传生产数据实验 2）生产数据采集实验 3）MES数据库服务器软件安装调试实验 4）MES 制造执行系统工作过程研究实验 （5） ERP(Enterprise Resource Planning) 企业资源规划系统应用研究 1）ERP系统任务：生产计划、成本控制、库存管理、状态管理、生产控制、质量控制等应用研究实验 2）建立ERP数据库和MES数据库间的数据转换机制应用研究实验 3）ERP软件开发实验 （6）网络通讯技术和总线技术 1）网络通讯基础的原理与应用 2）LAN(Ethernet) 、CC-link模块的研究与应用 3）LAN(Ethernet) 、CC-link通讯协议的研究与应用 4）LAN(Ethernet) 、CC-link主站与从站之间的通讯研究 （7）组态监控及人机界面技术 1）组态监控软件的基本应用实验 2）组态监控软件通信应用实验 3）人机界面（支持CC-link通信协议）的应用实验 （8）大型PLC的设计与应用 １）ＭＥＳ模块应用开发 ２）ＰＬＣ访问上位机数据库功能实验 ３）CC-link总线通信应用 ４）数据传输功能实验 ５）定时、计数、移位功能实验 ６）比较功能实验 ７）步进功能的应用实验 ８）跳转功能的应用实验 ９）子程序调用功能的应用实验 １０）中断控制功能的应用实验 （9） 小型PLC的设计与应用 １）PLC硬件电控系统开发应用研究 ２）PLC软件功能开发应用研究 ３）PLC网络通讯功能开发应用研究 ４）CC-link总线通讯应用开发 （10）传感器技术及应用 1）光电传感器的特性研究及应用 2）电感传感器的特性研究及应用 3）电磁传感器的特性研究及应用 4）位置传感器的特性研究及应用 （11）气动控制技术 1）电控气动阀的工作原理及应用 2）真空发生器的工作原理及应用 3）气动二联体的工作原理及应用 4）各类型气缸的工作原理及应用 （12）运动控制系统 １）伺服电机的控制技术 ２）交流电机的变频调速技术 （13）机械结构训练技术 1）带传动机构的设计及特性研究 2）齿轮传动机构的设计及特性研究 3）链条链轮机构的设计与特性研究 4）直线导轨的设计及特性研究 5）滚珠丝杆的特性研究及应用 ２、智能制造生产线管理系统结构： （１）管理系统框架 该系统提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业规范的管理模式，采用电子信息化技术，来解决制造企业的困扰。帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量，其主要功能结构如下图所示。 图 管理系统架构 （２）订货客户端 该系统分为计算机客户端和手机客户端，客户可以根据个人的需求信息定制相应的产品，主要包含如下几个功能模块： 1）产品规格、价格信息查询； 2）产品定制； 3）定制产品状态查询； 4）产品物流信息反馈。 图 产品订货客户端 （３）MES—制造执行系统 大型ＰＬＣ内置的MES制造执行系统配置如下功能： 1）生产作业指派模块：接收并管理订单，形成生产计划，进行生产作业指派。 2）设备管理模块：建立设备档案，进行维护管理。 3）物料管理：库存信息管理，在制品管理，生产过程产品数量统计数据形成报表。 图 MES—制造执行系统 4）质量管理：记录生产过程中的质量数据，并进行统计分析。 （４）ERP—企业资源规划系统 智能制造生产线及其现场网络和计算机管理系统，为ERP管理软件的开发和设计提供了基础平台。该ERP—企业资源规划系统为师生学术研究部分。 图 ERP—企业资源规划系统 ３、智能制造生产线系统硬件结构： 智能制造生产线集成了工业机器人、3D打印技术、互联网、视觉检测、物联网技术、自动控制技术、测量检测技术、现场总线控制技术、信息管理等先进技术。智能制造生产线结构如图所示。 智能制智能制造生产线结构图 智能制造生产线为一有机整体，由总控台、3D打印机单元、打印底衬输送单元、垂直关节机器人搬运单元、视频检测单元、半成品托盘输送单元、装配单元、垂直机器人视觉引导机器人单元、装配单元、RFID注册射频单元、贴标单元、合格品立体仓储单元、模拟及物流单元及传动单元等组成。各工作单元在总控台上可统一控制、协调工作。根据教学需求，系统可以各站单独工作，互相不受影响。系统可容纳多人同时学习，使学生有更多的机会操控设备。 智能制造生产线的各组成单元由各自的控制器（单元控制器）和上位计算机管理系统共同管理。单元控制器可独立控制各单元系统的工作，上位计算机管理系统是智能制造生产线的核心，其主要功能是对柔性生产线作业的全过程进行有效的控制，并对数据进行统计分析，以便能使操作者第一时间发现问题，采取相应的措施，最大限度地降低加工设备的闲置率，提高系统设备的利用率，并保持系统运行的稳定性、安全性和可靠性。 ４、智能制造生产线系统工作流程： 智能制造生产线以不同规格的黑白双色熊猫脸谱作为加工控制对象，完成从在线订单生成-零件打印-产品组装-质量检测（视频检测）-射频身份注册-贴标-物流运输（或入库），为一个工作循环过程。实现加工、装配无人可视化操作。其过程节点如下图所示。 智能制造生产线工作流程图 ４、智能制造生产线系统基本配置要求 序号 名称 详细配置 数量 单位 1 总控台 硬件： 总控台系统包含服务器、网络交换机、显示器、大型PLC控制系统、人机界面，控制柜及桌椅等。 软件（客户端软件、系统控制软件）： （1） 简易ERP管理系统 （2） 产品订货APP应用 （3） 生产计划和调度系统 （4） 现场数据集成系统 （5） 监控管理系统 （6） 产品与质量管理系统 （7） 文档管理系统 （8） 设备维护管理系统 （9） 物料管理系统 （10） 产品生产及物流跟踪系统 1 套 2 3D打印机单元 采用两台定制3D打印机，分别打印轮廓件和内嵌件，打印机配合产线运行，采用定制3D打印机（定制，具备网络通讯）。 2 套 3 打印底衬 输送单元 该单元由一套PLC、巷道式立体仓储单元（2轴伺服驱动）组成，由PLC实现该单元的控制，并能够通过CC-LINK总线实现与生产线的通信。 1 套 4 垂直关节 机器人搬运单元 垂直关节机器人采用３公斤垂直六关节工业机器人，本校目前已配置三菱电机３公斤工业机器人，由系统集成商集成至智能制造生产线。在该单元配置PLC（具有网络模块）一套，以此实现机器人与3D打印机单元、打印衬底单元等单元的信息交互。 1 套 5 视觉检测单元 该单元配置康耐视智能相机、镜头、光源及小型ＰＬＣ各一套，主要实现零件视觉定位及打印件质量检测。 1 套 6 半成品托盘 输送单元 该单元配置一轴伺服驱动机构，并结合气动单元，实现半成品托盘的抓取、搬运及定位。 1 套 7 装配单元 该单元配置成品托盘及RFID卡片立体库一套、打胶机一套、装配工作台一套。 1 套 8 垂直关节机器人视觉引导装配单元 机器人视觉引导装配单元采用3公斤垂直六关节机器人（实验室已经配置三菱电机六关节机械臂，无需采购，由系统集成商集成）、康耐视视觉系统、小型PLC、气动系统系统、气动机械手等一套，主要实现零件抓取、装配及入库工作。 1 套 9 RFID注册单元 该单元配置RFID读卡单元一套，并通过网络路径将读取信息上传至数据库系统。 1 套 10 贴标单元 采用知名厂商提供集成贴标机，标签提前预打。 1 套 11 合格品立 体库单元 该单元配置立体仓储一套，含两轴伺服定位机构，实现备用产品的存储。 1 套 12 模拟物 流单元 该单元采用四路通道，配置位置传感器，产品运输途中触发传感器，将信息传递至上位机，以此仿真物流状态。 1 套 13 传动单元 主传动单元采用链式结构，采用变频驱动方式，配置3路变频调速装置及换向机构。 1 套 合计
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