智能制造生產線
- 制造廠商：上海寶徠科技開發有限公司
- 購置日期：2019-03-04
- 型號：無
- 生產國別：中國
- 儀器類別：工藝實驗設備
- 安放地址：浙江省
跨區域科技政策：
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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4.0）設備主要以不同規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-質量檢測（視覺檢測）-產品組裝-射頻身份注冊-成品貼標單元-物流運輸（或入庫），為一個工作循環過程。實現加工、裝配無人可視化操作。在線訂單生成，智能制造生產線能夠為客戶提供定制化服務，客戶可以根據需求，在客戶端（手機或計算機）選擇所需臉譜的尺寸大小、數量等信息，生產線接到任務后開始自行組織生產，具有高自動化程度，高效率、高精度，運動穩定性等特點。 設備人機觸摸屏操作界面，友好的人機操作界面，簡單易學的按鈕操作，便于操作員很快的掌握設備的操作；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備的運轉狀態。
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1、智能制造生產線系統課程教學應用領域及關鍵技術如下： （1）垂直六關節工業機器人應用研究 1）獨立型垂直六關節工業機器人與PLC通訊應用開發 2）獨立型垂直六關節工業機器人示教編程應用 3）獨立型垂直六關節工業機器人操作系統研究 4）獨立型垂直六關節工業機器人視覺引導工作應用開發 5）獨立型垂直六關節工業機器人應用開發 6）獨立型垂直六關節工業機器人編程仿真 （2） 3D打印技術應用研究 1）3D打印機上位機軟件應用 2）3D打印零件設計 3）3D打印機網絡通訊應用 4）3D打印機生產線集成應用開發 （3） 康奈視機器視覺應用開發 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工業機器人運行開發 （4） MES(Manufacturing Execution System) 制造執行系統應用研究 1）MES數據庫服務器上傳生產數據實驗 2）生產數據采集實驗 3）MES數據庫服務器軟件安裝調試實驗 4）MES 制造執行系統工作過程研究實驗 （5） ERP(Enterprise Resource Planning) 企業資源規劃系統應用研究 1）ERP系統任務：生產計劃、成本控制、庫存管理、狀態管理、生產控制、質量控制等應用研究實驗 2）建立ERP數據庫和MES數據庫間的數據轉換機制應用研究實驗 3）ERP軟件開發實驗 （6）網絡通訊技術和總線技術 1）網絡通訊基礎的原理與應用 2）LAN(Ethernet) 、CC-link模塊的研究與應用 3）LAN(Ethernet) 、CC-link通訊協議的研究與應用 4）LAN(Ethernet) 、CC-link主站與從站之間的通訊研究 （7）組態監控及人機界面技術 1）組態監控軟件的基本應用實驗 2）組態監控軟件通信應用實驗 3）人機界面（支持CC-link通信協議）的應用實驗 （8）大型PLC的設計與應用 １）ＭＥＳ模塊應用開發 ２）ＰＬＣ訪問上位機數據庫功能實驗 ３）CC-link總線通信應用 ４）數據傳輸功能實驗 ５）定時、計數、移位功能實驗 ６）比較功能實驗 ７）步進功能的應用實驗 ８）跳轉功能的應用實驗 ９）子程序調用功能的應用實驗 １０）中斷控制功能的應用實驗 （9） 小型PLC的設計與應用 １）PLC硬件電控系統開發應用研究 ２）PLC軟件功能開發應用研究 ３）PLC網絡通訊功能開發應用研究 ４）CC-link總線通訊應用開發 （10）傳感器技術及應用 1）光電傳感器的特性研究及應用 2）電感傳感器的特性研究及應用 3）電磁傳感器的特性研究及應用 4）位置傳感器的特性研究及應用 （11）氣動控制技術 1）電控氣動閥的工作原理及應用 2）真空發生器的工作原理及應用 3）氣動二聯體的工作原理及應用 4）各類型氣缸的工作原理及應用 （12）運動控制系統 １）伺服電機的控制技術 ２）交流電機的變頻調速技術 （13）機械結構訓練技術 1）帶傳動機構的設計及特性研究 2）齒輪傳動機構的設計及特性研究 3）鏈條鏈輪機構的設計與特性研究 4）直線導軌的設計及特性研究 5）滾珠絲桿的特性研究及應用 ２、智能制造生產線管理系統結構： （１）管理系統框架 該系統提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業規范的管理模式，采用電子信息化技術，來解決制造企業的困擾。幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量，其主要功能結構如下圖所示。 圖 管理系統架構 （２）訂貨客戶端 該系統分為計算機客戶端和手機客戶端，客戶可以根據個人的需求信息定制相應的產品，主要包含如下幾個功能模塊： 1）產品規格、價格信息查詢； 2）產品定制； 3）定制產品狀態查詢； 4）產品物流信息反饋。 圖 產品訂貨客戶端 （３）MES—制造執行系統 大型ＰＬＣ內置的MES制造執行系統配置如下功能： 1）生產作業指派模塊：接收并管理訂單，形成生產計劃，進行生產作業指派。 2）設備管理模塊：建立設備檔案，進行維護管理。 3）物料管理：庫存信息管理，在制品管理，生產過程產品數量統計數據形成報表。 圖 MES—制造執行系統 4）質量管理：記錄生產過程中的質量數據，并進行統計分析。 （４）ERP—企業資源規劃系統 智能制造生產線及其現場網絡和計算機管理系統，為ERP管理軟件的開發和設計提供了基礎平臺。該ERP—企業資源規劃系統為師生學術研究部分。 圖 ERP—企業資源規劃系統 ３、智能制造生產線系統硬件結構： 智能制造生產線集成了工業機器人、3D打印技術、互聯網、視覺檢測、物聯網技術、自動控制技術、測量檢測技術、現場總線控制技術、信息管理等先進技術。智能制造生產線結構如圖所示。 智能制智能制造生產線結構圖 智能制造生產線為一有機整體，由總控臺、3D打印機單元、打印底襯輸送單元、垂直關節機器人搬運單元、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一控制、協調工作。根據教學需求，系統可以各站單獨工作，互相不受影響。系統可容納多人同時學習，使學生有更多的機會操控設備。 智能制造生產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共同管理。單元控制器可獨立控制各單元系統的工作，上位計算機管理系統是智能制造生產線的核心，其主要功能是對柔性生產線作業的全過程進行有效的控制，并對數據進行統計分析，以便能使操作者第一時間發現問題，采取相應的措施，最大限度地降低加工設備的閑置率，提高系統設備的利用率，并保持系統運行的穩定性、安全性和可靠性。 ４、智能制造生產線系統工作流程： 智能制造生產線以不同規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-產品組裝-質量檢測（視頻檢測）-射頻身份注冊-貼標-物流運輸（或入庫），為一個工作循環過程。實現加工、裝配無人可視化操作。其過程節點如下圖所示。 智能制造生產線工作流程圖 ４、智能制造生產線系統基本配置要求 序號 名稱 詳細配置 數量 單位 1 總控臺 硬件： 總控臺系統包含服務器、網絡交換機、顯示器、大型PLC控制系統、人機界面，控制柜及桌椅等。 軟件（客戶端軟件、系統控制軟件）： （1） 簡易ERP管理系統 （2） 產品訂貨APP應用 （3） 生產計劃和調度系統 （4） 現場數據集成系統 （5） 監控管理系統 （6） 產品與質量管理系統 （7） 文檔管理系統 （8） 設備維護管理系統 （9） 物料管理系統 （10） 產品生產及物流跟蹤系統 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嵌件，打印機配合產線運行，采用定制3D打印機（定制，具備網絡通訊）。 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軸伺服驅動）組成，由PLC實現該單元的控制，并能夠通過CC-LINK總線實現與生產線的通信。 1 套 4 垂直關節 機器人搬運單元 垂直關節機器人采用３公斤垂直六關節工業機器人，本校目前已配置三菱電機３公斤工業機器人，由系統集成商集成至智能制造生產線。在該單元配置PLC（具有網絡模塊）一套，以此實現機器人與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，主要實現零件視覺定位及打印件質量檢測。 1 套 6 半成品托盤 輸送單元 該單元配置一軸伺服驅動機構，并結合氣動單元，實現半成品托盤的抓取、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 垂直關節機器人視覺引導裝配單元 機器人視覺引導裝配單元采用3公斤垂直六關節機器人（實驗室已經配置三菱電機六關節機械臂，無需采購，由系統集成商集成）、康耐視視覺系統、小型PLC、氣動系統系統、氣動機械手等一套，主要實現零件抓取、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，并通過網絡路徑將讀取信息上傳至數據庫系統。 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，實現備用產品的存儲。 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，產品運輸途中觸發傳感器，將信息傳遞至上位機，以此仿真物流狀態。 1 套 13 傳動單元 主傳動單元采用鏈式結構，采用變頻驅動方式，配置3路變頻調速裝置及換向機構。 1 套 合計
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