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  • SKIMA-51型 智能制造实训系统——机械加工

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

    SKIMA-51型 智能制造实训系统——机械加工
    所属类别:智能制造系列
    SKIMA-51型 智能制造实训系统——机械加工
      

    ·设备外观

    ·设计简述

        实训系统涉及整个现代化企业的智能化物流管理和人机互动在工业生产过程中的应用。同时结合企业生产物流运营模式,进行综合且专业化的设计,以本系统和“物联网”+模式为研究载体,构建一个高端精细化实体制造企业运作模式的实验室。
        该系统有成品立体仓库、加工中心站、加工中心上下料机器人、C型传送带站、装配机器人、装配工作台、欧姆龙视觉智能检测系统、PLC控制站、AGV运料机器人、生产控制管理软件等组成。

    ·主要参数

        1.工作电源:三相五线AC380V±10%  50Hz
        2.气源压力:0.4~0.6MPa
        3.工作环境:温度-10℃~+40℃  相对湿度≤85%(25℃) 海拔<4000m
        4.装置容量:<30kVA
        5.外形尺寸:15000mm×12000mm×2000mm;
        6.安全保护:具有漏电保护、过载保护、接地保护,安全性符合国家标准;

    ·组成及功能

        设备主要包含数控车床、加工中心、在线检测单元、六轴多关节机器人、立体仓库、中央控制系统、MES系统管理软件和电子看板等。
    (一)数控车床
        采用济南第一机床厂J1CK6153i型经济型卧式数控车床。
    (二)数控加工中心
        采用济南第一机床厂J1VMC650立式加工中心。系统采用FANUC 0i MF。
    (三)在线测量装置
        采用汉默欧AMP40,完成加工工件的测量工作。
    (四)气动精密平口钳
        采用台湾鹰牌气动角固式虎钳VMC-5P。
    (五)工业机器人
        1.机器人本体
        2.机器人控制器
        3.机器人示教器
        4.机器人地轨
        5.机器人夹具及工作台
    (六)零点快换装置
        采用特力PC-C0001
    (七)立体仓库
        立体仓库采用工业标准型材和钢板加工而成,外表面亚光密喷塑。
    (八)可视化系统及显示终端
        1.功能:实时呈现加工中心、数控车床的运行状态,工件加工情况(加工前、加工中、加工后)、加工效果(合格、不合格),加工日志,数据统计等。
        2.显示终端参数:
        (1)总终端显示采用1台55英寸显示器,小米品牌。
        (2)库位终端、加工过程显示终端采用2台43英寸显示器。显示终端为小米品牌。
    (九)中央电气控制系统
        1.中央控制系统包含PLC电气控制及I/0通讯系统,主要负责周边设备及机器人控制,实现智能制造单元的流程和逻辑总控。
        2.元件配置:
        (1)主控PLC采用西门子S7-1200的CPU1215C/DC/DC/DC, 配有Modbus TC/IP 通信模块;
        (2)配有16口工业交换机;
        (3)外部配线接口采用航空插头,方便设备拆装移动。
    (十)MES系统
        1.MES软件系统具有如下功能:
        (1)加工任务创建、加工任务管理;
        (2)立体仓库管理和监控;
        (3)机床启停、初始化和管理;
        (4)加工程序管理和上传;
        (5)在线检测实时显示和刀具补偿修正;
        (6)智能看板功能:实时监控设备、立体仓库信息以及机床刀具监控等;
        (7)工单下达、排程、生产数据管理、报表管理等。
        2. MES系统部署计算机:
        (1)处理器:Intel i7同等以上处理器;
        (2)内存:>8GB;
        (3)硬盘:≥500GB可用空间;
        (4)显卡:独立显卡,显存> 2GB;
        (5)系统为windows10 64位版本。
    (十一)安全防护系统
         1.设置安全围栏及带工业标准安全插销的安全门,用来防止出现工业机器人在自动运动过程中由于人员意外闯入而造成的安全事故。
         2.自动线外围防护设计参赛选手出入的安全门,配备安全开关,安全门打开时,除CNC外的所有设备处于下电状态。
        3.尺寸:高度1.2m,黄色。
    (十二)RFID读写器及RFID芯片
         RFID读写器及RFID芯片采用西门子RF180C:
         1.适应于恶劣环境使用。
         2.使用寿命长,数据性能稳定。
         3.对离散型制造业而言,要求RFID TAG具备高安全性。
         4.高寿命和高可靠性,寿命长达10年以上。
         5. RFID芯片放置在仓位上,共30个。
    (十三)智能制造仿真软件
        采用中机赛德VisualOne仿真软件,VisualOne是国际领先的全方位工业智能制造虚拟仿真系统。将工业机器人、电气及周边设备进行三维虚拟仿真,根据用户需求快速的建立智能生产线的仿真模拟并进行工程规划、工程验证、工艺分析、逻辑验证等工作,整合物流、人机工程及物理仿真模拟功能,帮助企业在研发前期进行产能确认,成功提升行业竞争力。
        VisualOne拥有全世界34个机器人品牌1800多组机器人模型及AGV、数控机床、传送带等仿真模型且还在不断增加,赛德科技自主研发的实训教学案例仿真组件,以工业应用典型案例为基础,将大量真实的智能工厂的规划案例转化为教学资源,包含工业机器人运动控制编程、离线仿真编程、PLC仿真验证等核心教学内容,并实现仿真程序直接导出至工业机器人中进行终端验证。
    (十四) CAD/CAM软件
        CAD/CAM软件采用中望3D教育版2018,具有常用三维CAD建模和CAM功能。

    ·实训项目

        主要涉及数控机床的安装与调试、在线检测单元的安装与调试、工业机器人的安装调试和编程、智能制造控制系统的安装与调试、可视化系统的调试、规定零件的切削试运行、切削加工智能制造单元的虚拟仿真以及职业素养与安全操作等8个实训实操任务。
        任务1:数控机床的安装与调试
        根据任务书给定任务要求,对数控车床、加工中心进行参数设置、功能调试及优化,对其气动门、动力夹具进行控制,实现数控系统与外部系统的互联互通,完成机内摄像头的安装、调试和防护,做好刀具安装及对刀等加工前的准备工作。
        任务2:在线检测单元的安装与调试
        根据任务书给定的任务,进行加工中心在线测量系统(测头) 的安装与调试,对测头进行标定,对加工的零件进行在线测量,测量数据通过以太网.上传。根据检测数据,判断零件的误差趋势、是否合格,并作出相应处理。
        任务3:工业机器人的安装调试和编程
        根据任务书给定的任务要求和现场提供的部件,进行工业机器人夹具、气动部件等外部设备的安装与调试,进行工业机器人(含第七轴)与数控机床、立体仓库等设备动作的编程和调试。
        任务4:智能制造控制系统的安装与调试.
        根据任务书给定的任务要求,完成基于PLC控制系统的编程、安装和调试。实现工业机器人从立体仓库取出待加工毛坯,同时读取RFID数据,送至数控机床,加工、在线测量后,再由工业机器人送回立体仓库规定的仓位中,并更新RFID数据。实现智能制造单元中各设备的安全、协调运行。
        任务5:可视化系统的调试
        根据任务书给定的任务要求,调试运行数据(机床状态、机器人状态、料库状态以及产品RFID数据信息等)通过MES系统,在可视化系统上显示。
        任务6:规定零件的切削试运行
        根据任务书给定图纸的技术要求,手工编制规定零件的加工程序,通过MES系统,下发生产任务单。使用调试完成的切削加工智能制造单元,由MES调用数控机床加工程序、工业机器人运行程序自动进行加工零件;根据智能制造单元的运行情况和零件的加工质量进行调整,实现两种以上零件混流、稳定、批量加工,符合图纸质量要求。
        任务7:切削加工智能制造单元虚拟仿真
        根据任务书给定的要求,在规定的仿真系统上进行切削加工智能制造单元各组成部件安装调试的虚拟仿真。
        任务8:职业素养与安全操作
        在实训期间,操作人员应严格防止机器人运动造成人身伤害,严格遵循相关职业素养要求及安全规范,包括安全文明参赛,着装、操作规范,工具摆放整齐,资料归档完整等。

    ·配置清单

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