智能装备实验教学中心

1.概况

智能制造综合训练中心是由2018年度省级教育发展专项资金(民办教育发展方向)支持下建立的综合性实验室,场室面积约400m2,设备价值约500万元,该中心与5个企业共建校企合作研究中心,现有机器人离线编程与仿真实验室、工业机器人生产单元实验室、智能制造生产线实验室,主要面向机械设计制造及其自动化、机器人工程、机械电子工程专业的实验与实训。

智能制造综合训练中心围绕《中国制造 2025》,以智能制造为核心,信息化、网络化及智能化为建设目标,以培养高水平应用型人才为出发点,坚定不移走产教融合、校企协同育人之路,发挥企业重要的主体作用,现建设成满足操作、维护、改造、设计等不同应用需求层次性的技能型、创新型人才孵化基地。

中心建设“三化”目标。工业化:贴近工业生产应用和工业标准,服务于行业和企业,体现机器人综合应用创新。模块化:采用模块化结构,易于重构,可方便地实现分布式控制和系统扩展,在实际教学应用中,既可保证每个模块单独实训,又可进行系统联机实训,遵循从认知——参与——集成的循序渐进的学习方式和教学规律。多样化:尽可能多的体现典型工业场景和典型应用,尽可能多的满足行业和企业多样化人才需求。

2.机器人离线编程与仿真实验室

机器人离线编程与仿真实验室现有电脑42台套,能够承担《电气控制与 PLC 技术》、《工业机器人编程技术》、《机器人离线编程与仿真》、《工业机器人技术及应用》及《图像处理与机器视觉》等课程的一体化教学。

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3.工业机器人生产单元实验室

工业机器人生产单元实验室具有7套工业机器人典型行业应用的工作站,选用ABB机器人系统、西门子S7-1200PLC和昆仑通态HMI,进行系统集成控制。本实验室能够承担《工业机器人编程技术》、《工业机器人技术及应用》、《智能制造技术》、《工业机器人技术》、《图像处理与机器视觉》、《机器人工程专业综合设计》及《机械设计制造及其自动化专业综合课程设计》等课程的实验教学。

(1)工业机器人与智能视觉系统应用实训平台。工业机器人系统及机器视觉系统通过以太网通信模块与三菱PLC连接,RFID数据传输单元通过485串行通信模块与PLC单元进行数据读写,工具换装单元、供料输送单元、工件装配单元则与PLC单元通过I/O接口进行信号传输。通过一套供料、输送、装配、仓储机构,可以实现对高速传输的工件进行分拣、检测、搬运、装配、存储等操作,模拟一条智能自动化装配生产线。

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(2)3套模块化教学工作站,设备由工业机器人系统、PLC控制系统、电控箱、装配台、安全防护系统以及实训套件等组成。能完成机器人技术的基础性培训教学,学习机器人的基本理论知识和基本操作技能,如机器人基本参数设置、轨迹规划、示教编程、基本调试、基本维护等技能。其中基础学习和实训套件可进行机器人轨迹示教练习,搬运实训套件可进行进行物料搬运编程与操作,机床上下料实训套件由落料机构、检料平台、立体库、模拟机床气动卡盘等组成,可模拟进行“一拖二”的单台机器人对双机床的上下料。

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(3)工业机器人弧焊工作站,该工作站由ABB IRB1410工业机器人系统、PLC控制柜、数字焊机、送丝机构、双轴变位机与夹具、清枪剪丝机、烟尘净化器、安全护栏等组成。本设备融合工业机器人与自动焊接等先进的自动化技术于一体,能够实现机器人本体与变位机8轴联动,可进行弧焊工作站的基本配置、弧焊基本运动控制及弧焊综合应用等实训项目。

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(4)工业机器人打磨抛光工作站,主要由 ABB IRB1410工业机器人系统、砂带机、上料工作台、PLC可视化控制柜、安全护栏等组成。用户可以示教机器人完成抛光作业,抛光工件主要为五金零件。

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(5)双机器人视觉检测分拣工作站,包括SCARA机器人、DELTA并联机器人、机器视觉检测系统、振动送料器、皮带输送线、电气控制系统及其他等组成,集成了机器人技术、视觉检测技术、传感器检测技术、PLC编程技术、气动技术、电机驱动等技术,采用双机器人协调配合,完成分拣与码放,模拟3C及食品等行业的典型生产过程。

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4.智能制造生产线实验室

智能制造生产线实验室配备5台工业机器人、1台模拟注塑机、1台AGV智能小车、2条辊筒输送线、1套立体仓库系统,并利用开箱机和天地盖纸盒成型机,组建一条包装行业智能自动化教学生产线,基于组态王软件开发了生产线的中央远程监视与控制系统。本实验室能够承担《机器人系统集成设计》、《工业现场网络通信技术》、《电气控制与PLC技术》、《智能制造技术》、《工业机器人技术》、《机器人工程专业综合设计》及《机械电子工程专业综合设计》等课程的实验教学。

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(1)注塑取件及码垛工作站。注塑机生产矩形壳体盒子,经机器人将盒子取出放置皮带输送线转运,然后码垛机器人将盒子码放在垛盘。此时AGV处于该工作站原点位。

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(2)制盒上料及视觉装箱工作站。满垛后,中央控制系统调度AGV将垛盘转运此工作站,机器人拆垛实现纸盒成型机上料,经纸盒成型机执行纸盒成型包装的过程,之后基于机器视觉抓取成品纸盒装箱。

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(3)立体仓储工作站。成品纸盒装满整箱之后,中央控制系统调度AGV将成品转运到立体仓储工作站,完成成品的存放。之后AGV重新调度回原点。

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