1、智能制造综合训练平台实验指导实验一柔性制造系统开机流程智能制造综合训练平台实验指导实验一：柔性制造系统开机流程一:设备上电总控台第一联依次缓慢按下下层2排绿色上电按钮(现象:其对应的按钮指示点亮,底层对应站点上电)二：系统通气 打开气阀,待气压稳定后进行底层设备待机准备。三：设备待机准备1:车床待机准备机床开机：按下启动按钮【NC ON】取消急停：等待机床启动完成后旋起【急停】旋钮启动泵站:点击【手动】按键，在手动模式下点击【液压启动】按键复位报警:点击【复位】按钮取消报警主程序载入：点击【编辑】按键，在编辑模式下点击【PROG】(程序)按键，通过【方向键】将光标移动至程序(O1111)先点击
2、【（操作）】软键后点击【主程序】软键载入主程序参数设置或检查：【主轴倍率】设置为100% ，【进给/快移倍率】设置为100%启动主程序：点击【自动】按键，在自动模式下点击【循环启动】完成待机准备（详细参考开机贴）2:加工中心待机准备 机床开机：按下启动按钮【NC ON】取消报警：等待，机床启动完成后旋起【急停】旋钮，按下【RESET】按钮取消报警机床回零准备：点击【JOG】按键，在手动模式下点击【Y】选中Y轴后点击【-】将工作台适当移动至中间位置（正常情况下工作台停在下料点无需其他操作，其它情况需将其余两轴向负方向适当移动） 机床回零：点击【REF】按键，在回零模式下，先点击【Z】，指示灯点亮
3、，在按【+】完成Z轴回零，再点击【X】+【+】完成X轴回零,最后点击【Y】+【+】完成Y轴回零（在手动或回原点模式下出现超限位报警需在手动模式下点击【限位解除】取消报警，按反方向键将超程的轴移出限位）主程序载入：点击【EDIT】（编辑）按键，进入编辑模式点击【PROG】（程序目录）按键，在编辑栏中输入主程序名O2222，按【O检索】软键进入编辑页面，设置成功参数设置或检查：【主轴倍率】设置为100% ，【进给/快移倍率】设置为100%启动主程序：点击【AUTO】按键，在自动模式下点击【CYCLE START】（循环启动）循环启动完成待机准备（详细参考开机贴）3:检测站工作站准备 1)将影像站电
4、脑开机启动2)开机完成后，将软件点开3)弹出对话框，点击【寻找原点】，进入待机准备（详细参考开机贴）4：装配站待机准备4)机器人开机,机器人【控制柜电源开关】推上5)手动模式下，通过旋起控制柜急停与示教器急停，并反复按【R】键，复位报警提示6)程序载入，通过【A】+【程序键】进入程序列表，选择主程序，并登陆7)模式切换，将机器人控制柜钥匙开关与示教器手自动开关拨动到再现模式下，依次按【A】+【运转】、【A】+【马达开】、【A】+【循环启动】，机器人进入待机准备8)（详细参考开机贴）5: 外轮廓检测站待机准备 9)电脑开机10)开机完成后，将软件HDS点开11)软件打开后点击【IO通讯】，勾选【
5、IOEnable】12)点击【3D扫描】后点击显示【显示3D图】13)（详细参考开机贴）6：配天机器人&滑轨1待机准备14)机器人开机,机器人【控制柜电源开关】旋上15)密码登录 输入186，点击登录1)旋起控制柜&示教器【急停】旋钮，点击【清除图标】，复位报警提示2)程序载入，在JLprojece程序文件夹中找到并【加载】3)找到主程序所在行，找到Home安全点所在行，并点击【跳转】4)检查机器人移动滑轨1操作面板，急停是否处于旋起状态，手自动开关是否处于自动状态，并按下【复位按钮】5)按两次开始键6)（详细参考开机贴）7：川崎机器人&滑轨2待机准备1)机器人开机,机器人【控制柜电源开关】推
6、上2)检查机器人移动滑轨2操作面板，急停是否处于旋起状态，手自动开关是否处于自动状态，并按下【复位按钮】3)手动模式下，通过旋起控制柜急停与示教器急停，并反复按【R】键，复位报警提示4)程序载入，通过【A】+【程序键】进入程序列表，选择主程序，并登陆5)模式切换，将机器人控制柜钥匙开关与示教器手自动开关拨动到再现模式下，依次按【A】+【运转】、【A】+【马达开】、【A】+【循环启动】，机器人进入待机准备（详细参考开机贴）8：立库、有轨AGV待机准备1)检查各设备是否异常,急停是否解除，面板上【手自动】旋钮是否旋至自动2)总控台第一联先后按下停止启动,底层各站进行待机准备(现象:立库四色灯蓝灯点
7、亮; 有轨AGV绿灯点亮)备注:以上开机流程仅供参考实验二：智能制造总体认知1、智能制造概念1.1智能制造概念国家层面概念：智能制造发展规划（2016-2020 年）（工信部联规2016349 号）指出，智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。生产层面概念：物联网设备辅助机器人设备，完成物料周转整个生命周期的工作。1.2智能制造综合训练平台组成该系统是一个由数控机床、自动检测工作站、机器人装配站、激光打标站、移动式工业机器人、AGV小车、RGV小车、智能仓储、激光轮
8、对测量系统、三维扫描及激光内雕工作站、基础培训模块等机构和计算机信息控制系统、智能制造虚拟仿真实训系统有机结合而组成的智能制造综合训练平台。2、智能制造工作岛介绍2.1机床加工制造执行系统数控加工机床系统采用了1台数控车床、1台数控加工中心与配套的多轴移动式工业机器人上下料系统组成了智能加工制造执行系统，是一个可以独立完成零件加工的生产工作单元。该工作岛中的机床在不进行联网使用的情况下还可以进行单独实训使用。数控机床负责零部件相应的数控加工，六自由度机器人配套接货平台完成2台机床的工件自动上下料工作。通过系统软件进行智能排产分配，工业机器人可根据物料属性和机床状态进行自主选择使用加工机床。机床
9、加工系统同时通过数字化手段使整个加工系统状态信息在工位看板上显示以及在云端上进行记录，并可以通过数据分析计算出，设备能耗、使用率、加工数量等基础设备信息，从而达到远程监控目的。为能够适应智能制造加工与自动化集成要求，机床经过自动夹具、自动开关门、I/O接口扩展、机床DNC/MDC联网等智能自动化集成改造，将普通的单机操作数控机床改造成可联网通讯的自动化生产机床，从而实现与机器人、外围控制设备的数据交换与协同作业功能。DNC软件主要用于对数控机床进行程序下载，是一套将MES下达的生产程序下载到数控机床的数据传输服务软件。它主要和机床的串口/网口进行通讯，处理机床发送的命令，自动查找匹配的数控程序
10、发送给机床，服务器端实现无人值守，加强了数字化设计区和数控机床的连接，学员只要将编制好的数控程序放在指定的目录即可，只要在机床面板上直接调用相关的数控程序即可。MDC软件用于对数控机床信息进行采集与分析，并通过分析结果输出各种生产信息报表的功能性软件。与构建的数控管理软件构建成一个网络，实现数控机床远程状态监控，系统针对离散型制造系统、制造岛或数控机床，能通过现场数据采集端，实时收集现场数据，通过后台强大数据分析系统，主要功能包括机床（生产线）实时监控、机床利用率分析、生产报表等。2.2自动检测工作站全自动光学影像检测工作站主要构成有：光学影像测量仪、检测光源、控制系统、检测台、检测分析软件、
11、工件检测夹具平台等。检测工作站采用铝型材搭接而成，由机器人抓取物料放到移动平台上，移动平台带着工件移动到视觉检测范围进行检测；检测完成之后，移动平台再带着工件移动到原始位置，并发送检测完成信号、呼叫机器人抓取物料，机器人会根据检测结果将检测后工件放入成品区或废品区。光学影像测量仪使用工业CCD相机、镜头、光源，机架平台组合。能有效的提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，同时防止因为人眼疲劳而产生的误判。光学影像测量仪采用国际先进扫描技术，可自动完成圆弧、曲线、点、线、角度、高度、距离等不规则形状物体的自动测量。可测：点、线、面、圆、弧、矩形、R角、槽、距离等；可快速
12、自动聚焦，聚焦测量高度；测量结果可与第三方软件ERP、MES共享。质量检测软件：确定质量方针、目标和职责，并通过质量体系中的质量策划、质量控制、质量保证和质量改进来使其实现的所有管理职能的全部活动。2.3机器人装配站装配工作站设计由工业机器人完成工件的自动装配作业，装配物品由立体仓库系统输出，由RGV小车运输至该站点前，由上下料工业机器人完成将装配零件送入到装配站，装配站完成整个物品全自动装配， 最后工业机器人将装配完成的物品送回工装板；训练学员对机器人基础点的示教，直线、曲线及复杂运动轨迹的控制与优化，了解装配工艺与编程，熟练使用软件，达到对装配机器人的熟练应用。装配工作站设计为一个可以对系
13、统加工完成的工件进行自动装配,是一个工业机器人应用典型工作站，也是一个可进行二次应用开发扩展使用的综合性集成应用工作站。它集成有工业机器人、气动执行元件、检测元件、网络连接元件，是一个具有一定复杂程序的工业机器人集成应用平台。2.4激光打标工作站激光打标工作站对物品进行标识刻印，采用非接触式进行激光刻印。激光打印内容根据学员自行设计的文件通过DXF格式文件便可以进行导入更换。运用先进的激光技术，采用光纤激光器输出，再经扫描振镜系统实现打标功能。2.5工业机器人上下料系统本项目中采用2套移动式工业机器人上下料单元，机器人在滑轨上来回移动负责数控机床以及工作站的上下料搬运作业，配套对应的管控系统能
14、实时采集机器人和滑轨的各种信号，包括自动、手动、准备、安全、待命中、已到位、已取料、已放料等信号。并接收机器人指令，下达给机器人和滑轨PLC。多轴移动式工业机器人上下料系统主要由工业机器人、机器人夹具库、机器人移动滑轨、机器人移动滑轨控制系统等组成。上下料工业机器人具有示教编程与网络连接功能，机器人主要负责对加工系统进行上下料的搬运作业,由机器人滑轨带动横向移动，来回于机床与工作站之间，加工系统中机床与搬运系统由控制器连成一个I/O通讯网络，机床根据加工状况呼叫机器人，机器人自动识别机床呼叫按预先设定的路径对机床工件进行操作2.6 AGV/RGV运载系统采用RGV小车运载系统负责系统物流传输工
15、作，小车从立体仓库自动运送物料到各个工位前的接货平台，采用有轨型式驱动伺服电机进行定位，是一个适用于快速搬运物设备，可实现物品从立体仓库出入库平台上对接，并快速移动到对应的工位平台，将工装板移送到工位台中，工位台中加工完成零件可由小车接入运送回立体仓库出入库平台。RGV小车运载系统主要由：RGV小车、RGV小车接货平台以及RGV小车控制系统等组成。RGV，是有轨制导车辆(Rail Guided Vehicle)的英文缩写，又叫有轨穿梭小车，RGV小车可用于各类高密度储存方式的仓库，小车轨道可设计任意长，小车可快速运行，效率较高，能提高整个系统物料传输速度，并且在操作时安全性更高。RGV小车接货
16、平台：在每一个工位单元的前方都设立有2个接货平台，当需要在该平台进行加工的零部件工装板经过该平台时，由RGV运载小车将工装板输送到接货平台中，其中有1个工装板进行加工或检测设备后，另一个工装板处于等待位置，当工作完成后的零件放回去到工装板, 传输单元将工装板重新输送到RGV运载小车上，搬运机器人将另外一个待加工工件拾取,放入加工或检测设备当中，这样可以最大限度的节约生产等待时间。每个平台均具有物料定位能力，并可以通过传输系统进行自动传输，每一个单元都具有单独的控制部份，通过总线型由 MES进行调度；每个传输定位单元上配套有 2 个 RFID 读写器，可以对被阻挡的工装板 RFID 数据进行读取
17、。RGV实时管控系统： 1. 是利用MES软件对RGV小车及周边设备进行数据采集分析的调度控制软件，通过周边设备信息状态及物料信息，并对RGV小车进行实时管控与调度的后台系统软件。2. 软件与MES软件在同一软件框架内，通过工业以太网络与底层控制器进行直接数据交流，从而达到对RGV小车实现实时监控与任务调度管控功能;3. 管控RGV运行状态，对各站点RFID信息识别，自动计算移动路径，自动处理物品输送路径，完成各种加工站点的物料需要计算。2.7智能仓储自动化立体仓储系统是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分，主要由高层货架、巷道堆垛机、立库控制系统、出入库平台、立库信息显示看板、一体式触摸
18、终端以及立库实时管控软件组成，同时配套有立体仓库虚拟仿真软件。出入库辅助设备及巷道堆垛机能够在计算机管理下，完成货物的出入库作业，实现存取自动化，能够自动完成货物的存取作业，并能对库存的货物进行自动化管理；大大提高了仓库的单位面积利用率，提高了劳动的生产率，降低了劳动强度，减少了货物信息处理的差错，合理有效的进行库存控制。立体仓库虚拟仿真软件配套与现场立体仓库完全一致的3D动态认知，虚拟入库操作、虚拟出库操作、虚拟手动操作、虚拟自动操作,可以提供学生在不接触硬件设备的条件下进行设备培训，可更好的适应教学应用要求。主要应用于教学实验与训练，可解决在实验过程中控制载体实物缺乏的问题，学生可以通过虚
19、拟硬件进行控制程序的验证，在出现控制错误的情况下也不会出现损坏。2.8激光轮对测量系统2.9基础培训模块等机构和计算机信息控制系统主要由真实的基础实训模块和配套1:1制作的3D虚拟仿真控制软件组成，能够完成软硬件虚实联动实训教学任务。基础实训教学模块：建立一个让学生从单一的基础模块实训到整个智能制造生产线的实训操作平台，采用多个功能教学模块进行组合来适应教学要求。基础实训平台包含：1、单轴平面控制实训模块；2、物料分拣实训模块；3、桁架机械手实训模块；4、立体仓库实训模块及配套的多组实训台架。通过配套的基础实训模块可以让学生通过培训模块，对大型智能制造系统中的各种部件进行了解熟悉，并采用控制器
20、进行控制实训，让学生可以提前了解到各种部件的控制应用方案。通过基础模块的培训，学生可以更加的了解各种机构的底层应用控制，也能够让学生更好的从易到难的逐一学习，循序渐进。通过各模块的轮换实训，可更加扎实的掌握各种基础应用技术。2.10智能制造虚拟仿真实训系统虚拟仿真实训模型以学院建设的“智能制造生产线系统”为建设模版。虚拟仿真工厂与现实中的实际设备是1:1定制开发，虚拟现实界面能与学院智能制造实训中心实物保持一致，并能与实物进行对接。虚拟设备场景主要包括自动化立体仓库、RGV小车、行走工业机器人、数控车床、数控加工中心、视觉检测工作站、工业机器人装配站、激光打标站、总控台、生产看板等设备。学生以
21、RPG形式角色扮演进入虚拟仿真工厂，可与NPC实验老师进行交互，接实验任务，对虚拟生产线进行各种认知和操作等教学任务。虚拟仿真分四种任务类型：一、系统认知，二、整线操作，三、单机操作，四、集成配置，学生从整体到单机，从认知到操作，从应用到深入研究，从浅到深系统的学习数字化智能制造工厂的方方面面。 (虚拟仿真软件参考截图)FMS虚拟仿真软件特点：1、通过Unity 3D虚拟引擎为开发核心，结合3dmax建模、C#编写程序核心、Mysql数据库进行数据传递，实现了虚拟仿真系统软件，该软件从Unity3D开发后继承了其多平台发布、渲染效果优良、三维可视化、实时三维动画、交互良好的优秀品质。2、该系统
22、主要实现设备的基础认知，智能制造生产线的示例零件动画，设备的控制界面与设备动作，电子电路的集成配置，外部PLC联动等功能。学生通过完成4类任务（1、认知，2、整线操作，3、单机操作，4、集成配置），来完成从整体到单机，从认知到操作，从应用到深入研究，从浅到深系统的学习数字化智能制造工厂的方方面面。由于数据的实时性，用户既可以通过计算机来操作智能制造虚拟仿真系统，方便、快速地掌握其操作方法，又能形象直观的展示该智能制造系统的真实变化情况.（虚拟仿真软件模块构架参考图）3、智能制造工作岛功能扩展应用3.1数控机床3.2自动检测工作站3.3机器人装配站3.4激光打标站3.5移动式工业机器人3.6AG
23、V小车、RGV小车3.7智能仓储3.8激光轮对测量系统3.9三维扫描及激光内雕工作站3.10基础培训模块等机构和计算机信息控制系统3.11智能制造虚拟仿真实训系统3.12 RFID射频识别技术应用4、智能制造涉及专业知识介绍4.1数控机床4.2自动检测工作站4.3机器人装配站4.4激光打标站4.5移动式工业机器人4.6AGV小车、RGV小车4.7智能仓储4.8激光轮对测量系统4.9三维扫描及激光内雕工作站4.10基础培训模块等机构和计算机信息控制系统4.11智能制造虚拟仿真实训系统5、智能制造元器件介绍5.1限位开关5.2RFID5.3电机5.4工控机5.5驱动器5.6变压器5.7传感器6、考核
