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SKIMA-42型 智能(néng)制造实训系统-工艺品加工

设备外观| 设计简述| 主要参数| 组成及功能(néng)| 实训项目| 配置清单

SKIMA-42型 智能(néng)制造实训系统-工艺品加工
所属类别:智能(néng)制造系列
SKIMA-42型 智能(néng)制造实训系统-工艺品加工
  

·设备外观

·设计简述

    硬件系统以智能(néng)制造行业基本工序為(wèi)单位,由12个工位组成,以水晶相框产品為(wèi)载體(tǐ),通过水晶相框的上料、机加、热处理(lǐ)、喷墨打印、视觉检测、组装、激光打标、下線(xiàn)入库,完成一个精致的水晶相框(含参观者照片)成品,实现个性化生产组装,本案例可(kě)以完成两种规格相片的打印和组装。所涉及到的设备包含西门子PLC、相关自动化流水硬件设备、工控传输通讯设备、工业机器人、RFID赋码设备、喷墨打印、视觉检测系统、AGV智能(néng)工程車(chē)、自动化仓库等。
硬件系统以制造工厂的智能(néng)化定位需求為(wèi)参考,通过工业以太网完成数据的快速交换和流程控制,采用(yòng)PLC实现灵活的现场控制结构和总控设计逻辑,利用(yòng)iME系统采集所有(yǒu)设备的运行信息和工作状态,实现系统运行状态的监控、实施调配和智能(néng)控制。
通过系统的展示和培训,搭建智能(néng)制造系统集成技术研发、行业应用(yòng)的公共服務(wù)基地,促进智能(néng)制造系统集技术的交流以及制造企业信息化、智能(néng)化升级。

·主要参数

1.输入電(diàn)源:单相三線(xiàn) ~220V±10% 50Hz
2.工作环境:温度-10℃~+40℃  相对湿度≤85%(25℃) 海拔<4000m
3.装置容量:<1.0kVA
4.外形尺寸:10000mm×4000mm×2100mm
5.安全保护:具有(yǒu)接地、漏電(diàn)压、漏電(diàn)流保护,安全指标符合國(guó)家标准。内置電(diàn)源管理(lǐ)系统,可(kě)与互联网相连,支持无線(xiàn)网络,可(kě)方便教师通过WIFI或3G/4G网络的智能(néng)Android手机或平板電(diàn)脑登录APP随时随地控制设备运行情况和监控设备故障信息。
设备智能(néng)管理(lǐ)系统基于云服務(wù)器处理(lǐ),所有(yǒu)信息实时存储在云端服務(wù)器(阿里云、百度云或腾讯云等)。软件安装支持Windows、Android操作系统。设备智能(néng)管理(lǐ)系统平台由APP和云端硬件模块组成。云端硬件模块由OLED显示屏、微型按键、无線(xiàn)天線(xiàn)等组成。
具有(yǒu)電(diàn)源键管理(lǐ)、设备信息采集、考核定时、故障报警、切断電(diàn)源等功能(néng);一机一码,需要填写设备码、學(xué)校名称、实验室名称、教师姓名、联系方式完成注册。
设备控制模式可(kě)选择遠(yuǎn)程控制或本地控制。本地控制就是设备单机可(kě)以上電(diàn),遠(yuǎn)程即需要手机登录设备智能(néng)管理(lǐ)系统进行上電(diàn)控制;
设备可(kě)通过按键向服務(wù)器发出上電(diàn)请求,教师可(kě)在遠(yuǎn)程进行审批,确定是否上電(diàn),还可(kě)实现针对实验设备的智能(néng)考核,可(kě)以设置考核时间,其中考核时间具有(yǒu)倒计时显示设置,可(kě)以在倒计时5分(fēn)钟时提醒考生按时答(dá)卷,考核时间一到设备智能(néng)管理(lǐ)模块控制设备電(diàn)源自动切断。
能(néng)对实验室内设备的报警历史可(kě)查看,并要求能(néng)查看报警类型,报警次数,最后报警时间和使用(yòng)时间(设备的累计使用(yòng)时间)。
具有(yǒu)设备报修功能(néng),教师通过在设备智能(néng)管理(lǐ)系统填写设备号,联系人,联系電(diàn)话,问题描述,故障信息第一时间反馈到厂家技术服務(wù)部,厂家技术服務(wù)部能(néng)通过从云服務(wù)器提取设备运行数据和云计算结果,快速处理(lǐ)學(xué)校的设备故障,保证设备尽快正常运转。

·组成及功能(néng)

客户通过手机进行下单,信息经iME系统下达生产计划后,系统自动开启运行,开始生产。
(一) OP10:自动化仓库
主要组成:主要由立體(tǐ)仓库(相框原材料、包装盒原材料、成品)、库位检测传感器、堆垛机等组成。
工作过程:堆垛机按照需要将原料、配件从仓库取出,运行到待出库區(qū)域,由上下料工业机器人完成出库、入库、搬运工作。
每个库位均具有(yǒu)传感器检测,物(wù)料信息通过RFID扫描,均具有(yǒu)自己的属性。根据iME系统提供的订单信息,自动出库入库,并对库存信息及动作信息在系统看板进行实时显示。
1、系统下单,自动启动出库入库动作;
2、堆垛机完成和机器人配套的出库作业以及和AGV智能(néng)工程車(chē)驳接的入库作业;
3、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(二) OP11:机器人上下料/OP12:CNC加工/OP13:3D打印 
主要组成:主要由工业机器人、自动快换夹具等组成。
工作过程:工业机器人按照需要将相框原材料、包装盒原材料、配件从堆垛机上取出并搬运至相应的工序中。
Ø 原材料需要加工,先送入OP12:CNC加工机床中进行加工,带加工完成后,在送入输送線(xiàn)的托盘中;
Ø 原材料不需要加工,直接送入输送線(xiàn)的托盘中;
Ø 如果有(yǒu)个性化的需求,3D打印机工作,制作出个性工件,由工业机器人搬运放入生产输送線(xiàn)中;
Ø 如果是装配的原材料,工业机器人将其搬运到AGV小(xiǎo)車(chē)上,同时AGV自动运行至“组装”工位的配件中转库;AVG根据中转库的库存情况自动运行补给配料。
Ø 如果是包装盒原材料,堆垛机自动运行至AGV智能(néng)工程車(chē)驳接处,将包装盒送入AGV智能(néng)工程車(chē),AGV工程車(chē)运行至相框下線(xiàn)驳接处,完成相框的装箱作业后再次返回。
Ø 如有(yǒu)成品入库时,堆垛机自动运行至AGV智能(néng)工程車(chē)驳接处,完成成品的驳接,并入库到成品库位。
1、系统下单,自动启动工业机器人动作;
2、工业机器人将物(wù)料按IME信息自动执行搬运动作;
3、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(三) OP30:机加单元 
主要组成:主要由机加机构外壳、多(duō)功能(néng)刀(dāo)塔、升降机、電(diàn)磁阀、刀(dāo)具等组成。
工作过程:检测到托盘到机加单元工位时,模拟机加装置动作(多(duō)功能(néng)刀(dāo)塔),根据iME系统提供的订单信息,完成不同动作的加工,并对加工进度和结果在系统看板进行实时显示。
1、机加单元工位自动感应托盘到位后,启动机加动作;
2、加盖完成后,机加机构恢复,阻挡電(diàn)磁阀收缩放行,托盘随传送带至下一个工位;
3、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(四) OP40:热处理(lǐ)单元 
主要组成:主要由有(yǒu)机玻璃罩(热处理(lǐ)箱)、热处理(lǐ)单元、风扇、温度控制器、電(diàn)磁阀等组成。
工作过程:检测到托盘到达热处理(lǐ)单元工位时,自动模拟热处理(lǐ)动作,温度显示器显示温度变化情况,热处理(lǐ)的时间的根据iME系统提供的订单产品不同而不同,处理(lǐ)完成后,将处理(lǐ)信息反馈给iME系统,同时在系统看板进行实时显示。
1、热处理(lǐ)工位自动感应托盘到位后,启动热处理(lǐ)流程;
2、热处理(lǐ)机构自动进行处理(lǐ),温度信息通过温度显示器自动显示;
3、处理(lǐ)完成后,阻挡電(diàn)磁阀收缩放行,托盘随传送带至下一个工位;
4、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(五) OP50:照片打印 
主要组成:主要由2台彩色相片打印机、5寸、6寸防水相纸等组成。
工作过程:打印机接收到iME系统的打印信息后,根据任務(wù)信息,对于的打印机自动打印相片,完成后由工业机器人取走相片,进行视觉检测和定位;若检测不合格,进行重新(xīn)打印。并对打印的效果和数量在系统看板进行实时显示。
1、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(六) OP60:视觉检测 
主要组成:主要由欧姆龙彩色照相机、LED光源、控制器、检测平台、電(diàn)源等组成。
工作过程:检测到照片送至视觉检测单元工位时,智能(néng)视觉进行检测,将检测结果传送给iME系统进行信息对比,若不合格,由工业机器人系统自动进行剔除;若合同,将照片的坐(zuò)标信息传输给工业机器人,便于工业机器人进行组装定位。并对检测信息及数量在系统看板进行实时显示。
1、视觉检测工位自动感应照片到位后,启动自动检测;
2、检测完成后,给予机器人信号和坐(zuò)标信息;
3、若检测不合格,由工业机器人进行自动剔除;
4、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(七) OP70:工业机器人 
主要组成:主要由工业机器人、机器人控制柜、示教器、机器人工装夹具、配件中转库、传感器等组成,完成相框配件的中转库搬运、打印相片的分(fēn)拣、相框的组装工作。
Ø AGV智能(néng)工程車(chē)输送配件到达驳接位时,工业机器人将配件搬运至中转库,进行暂存;
Ø 打印机打印完成照片后,工业机器人将打印的相片搬运至视觉相机处进行检测和定位;
Ø 如果视觉检测合格,根据相机的坐(zuò)标信息,工业机器人调整好照片的姿态,进行精确组装,分(fēn)别将相片、水晶相框进行组装;
Ø 如果视觉检测的照片不合格,工业机器人将照片回收到废品框,打印机自动重新(xīn)打印; 
1、装配完成后,阻挡電(diàn)磁阀收缩放行,托盘随传送带至下一个工位;
2、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(八) OP80:相框组装 
主要组成:主要相框组装平台、定位机构等组成,提供相框的组装平台。
工作过程:检测到托盘到达产品组装单元工位时,工业机器人动作,机器人和iME系统实时通讯,依次将照片(经过智能(néng)视觉定位,机器人自动变换照片的位置)、水晶配件进行组装;并对装配信息及数量在系统看板进行实时显示。
1、产品组装工位自动感应托盘到位后,启动机器装配流程;
2、装配完成后,阻挡電(diàn)磁阀收缩放行,托盘随传送带至下一个工位;
5、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(九) OP90:激光打标 
主要组成:主要由激光赋码机、光電(diàn)传感器、支架等组成。
工作过程:检测到托盘到达激光打标单元工位时,激光打标机根据iME系统信息进行自动对水晶相框打标,可(kě)以是姓名、座右铭等内容,打标完成后,自动输送到下一个工位,并对打标信息及数量在系统看板进行实时显示。
1、激光打标工位自动感应托盘到位后,启动自动打标;
2、打标完成后,阻挡電(diàn)磁阀收缩放行,托盘随传送带至下一个工位;
3、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(十) OP100:下線(xiàn) 
主要组成:主要由RFID检测模块、AGV智能(néng)工程車(chē)、装箱机械手、自动化仓库等组成。
工作过程:检测到托盘到下線(xiàn)工位时,AGV智能(néng)工程車(chē)自动运行至下線(xiàn)驳接处,装箱机械手动作,完成相框的装箱工作,装箱完毕后AGV智能(néng)工程車(chē)运输至自动化仓库堆垛机搬运工位,堆垛机和AGV智能(néng)工程車(chē)自动驳接,完成成品的入库作业,入库数量及产品信息在系统看板进行实时显示。
1、下線(xiàn)工位自动感应托盘到位后,启动AGV工程車(chē)、装箱机械手进行成品装箱和驳接;
2、AGV工程車(chē)和堆垛机自动驳接,由堆垛机完成成品的入库作业,至此产品生产完成,AGV工程車(chē)自动运行至驳接等待工位;
3、如设备异常,三色灯报警,并传输至生产制造系统看板端。
(十一) 输送線(xiàn)
工作过程:输送線(xiàn)在每个工位均设有(yǒu)定位装置,实现各个单元的加工操作,整个输送装置采用(yòng)交流变频调速,可(kě)以实时控制输送線(xiàn)的速度,调节输送节奏。
(十二) 生产線(xiàn)控制和指示
三色灯:绿色(正常)、黄色(停線(xiàn))、红色(异常/急停)
流水線(xiàn)整體(tǐ)设置启动、停止、复位、急停、手动/自动四个按钮。
1、 启动(绿色):按下启动按钮,流水線(xiàn)进入生产状态。
2、 停止(黄色):按下停止按钮,完成当前工位动作后停止。
3、 复位(蓝色):在产線(xiàn)停止状态下,按下复位按钮,设备各机构恢复到初始位置。
4、 急停(红色):按下急停按钮,设备立即停止。
5、手动/自动:自动模式下,按启动,生产線(xiàn)自动循环工作。如果在手动模式下, 按一次启动,走一个工位;

·实训项目

1、iME系统需求分(fēn)析
2、iME系统框架设计
3、iME系统实施
4、iME系统维护
5、客户下单
6、生产数据采集
7、生产数据监控和分(fēn)析
8、PLC系统和iME系统对接调试
9、PLC编程与仿真
10、工控组态软件编程
11、PLC控制線(xiàn)路安装与接線(xiàn)
12、系统配電(diàn)安装与调试
13、多(duō)个单元的安装与接線(xiàn)
14、变频電(diàn)机安装与接線(xiàn)
15、变频器参数设置与调试
16、直流電(diàn)机的安装与接線(xiàn)
17、直流電(diàn)机的调试
18、气动回路的安装与调试
19、工业机器人安装与接線(xiàn)
20、工业机器人参数设置与基本操作
21、工业机器人机出入库应用(yòng)编程
22、工业机器人的维护与保养
23、制造系统维护与保养

·配置清单

制造系统主要由主控台、单元实训桌、输送線(xiàn)、自动化仓库、CNC机床、3D打印装置、模拟机加机构、热处理(lǐ)机构、相片打印、相框组装、视觉检测、激光打标、下線(xiàn)装箱、自动化仓储等组成,所涉及到的设备包含西门子PLC、相关自动化流水硬件设备、工控传输通讯设备、工业机器人、RFID赋码设备、视觉检测系统、AGV传送小(xiǎo)車(chē)、電(diàn)气控制单元、iME智能(néng)工厂系统、数字化看板组成。