一、项目建设介绍
(一)项目建设目标
2.项目总体规划尺寸图
3.系统平面图
(三)项目建设特点
以工程教学为背景,以大系统建设为最终目标,提供高集成、高开放、系统功能完善、先进、模块化的数字柔性加工制造系统解决方案。系统中的单元设备基本涵盖了广泛应用于工业领域的各种先进控制技术和前沿工业领域的加工技术,使系统成为真正集光、机、电、气、信息于一体的综合性研究平台。
1、高度集成
系统以工业工程、灵活制造、自动控制、物流工程、质量管理、生产管理、先进制造等技术为基础,对各加工执行单位、物流系统、机器人、RFID、仓储系统和数字信息管理系统有机集成,接近工业生产过程的教学培训灵活制造系统。
2、适度柔性
该系统可以轻松调整工艺路线,重置加工工艺,满足小批量、多品种的柔性制造要求,反映夹具、装配、工艺路线等柔性生产。
3.高度
最大限度地向客户开放。工业机器人,AGV、PLC、MES系统等各模块提供的界面便于深度系统二次开发,开发适合用户需求的系统调度程序和单机操作程序,极大地促进了研究工作。
4、模块化
系统中的装配执行单元、立体存储、传输线、机器人装配设备等“联机/单机”在两种操作模式下,所有单元设备都可以进行单一教学和部分系统在线教学,有利于学生参与和实践教学。
5、工业化
虽然该系统是一个教学系统,但所有单元设备甚至整个系统都采用了标准的工业设备和技术集成,真正接近工业生产。
6.多层网络结构
该系统具有多层网络结构(管理层)<应用层级>、由监控层和设备层组成,反映了物流与生产信息流在现代柔性制造系统中的交叉关系,数字设计与生产的密切关系。
7.教学可视化
系统除了提供一套实用的智能工厂外 ,还提供了一套模拟环境下的虚拟工厂。虚拟工厂按实际1:1布局,场景机器人,外设,PLC与实际设备具有相同的特性。在实际运行之前,学生可以离线编程虚拟工厂,模拟验证。避免损坏设备,提高教学可视化。
(四)项目建设内容
该系统是由智能制造生产系统、虚拟仿真教学系统组成的综合教学平台。智能制造生产线将组装制造、材料传输、信息网络和三个系统深度集成和高度集成,在生产自动化的基础上实现材料流和信息流的自动化、数字化和智能化制造技术的深度集成。该系统可承担数据采集和分析、生产任务发布、生产信息实时显示(数字生产看板系统)、设备状态实时监控、生产任务详细进度、制造层与计划层信息交互等任务。同时,在工业软件和智能机械设备下,实现了软硬结合,本质上是人机一体化。
1.智能制造生产系统
智能立体存储单元、机器人底盖装配单元、机器人法兰装配单元、锁紧螺钉单元、检测单元、AGV多个功能模块单元,如智能小车单元、系统中央控制单元等。系统具有小批量多品种柔性加工、无人值守加工生产能力等,采用数字信息系统管理模式,各设备采用网络形式,服务器统一管理生产过程中的各种数字连接任务,具有现代柔性制造加工系统的特点。
2.虚拟仿真教学系统
基于虚拟仿真平台的应用培训,推荐各种虚拟仿真平台。也是培训应用手段的虚拟延伸,全方位展示整个生产系统的认知、讲解、模拟操作、模拟加工和模拟运动。每个学生都可以参与虚拟场景PLC编程和机器人编程。不仅要用生产线,还要开发生产线。并在现有的基础上进行优化,开发个性化的智能工厂。
基于三个部分的虚拟仿真:PLC基于机器人的虚拟方真,基于智能工厂的虚拟模拟与培训。PLC虚实结合模拟包括模拟包括:三维存储虚拟和真实的结合模拟和培训、自动给料装置虚拟和真实的结合模拟和培训、检测和分控制虚实结合模拟与培训。机器人模拟与培训包括:工业机器人离线编程模拟与培训、机器人工作站应用模拟与培训、工业机器人拆装3D软件仿真与培训。智能工厂仿真是本方案智能制造生产系统的全功能仿真,包括机床、机器人、传输线、立体仓库、PLC、AGV仿真。是集机、电、控制、编程于一体的全方位模拟。使每个学生都能参与智能工厂的发展,比如PLC编程和机器人编程不仅可以使用生产线,还可以开发生产线。
二、二。建设配置及生产工艺
(1)智能制造系统总介绍
该系统是工业智能制造的综合集成柔性生产线。它由多个独立工作站链组成:机器人装配工作站、锁螺丝工作站、光学检测工作站、激光标记工作站。它包括生产设备的硬件和工业动化控制MES生产执行软件部分是一个集数字化、网络化、智能化生产制造为一体的柔性系统仅可以实现单组设备的独立运行,还可以组合成集成柔性生产线进行协同运行。
(二)生产工作流程简介
生产的工件通过RFID信息中的加工路径由AGV汽车运至生产工作站的物料暂存,由MES软件根据RFID物料编码属性,调度机器人操作。每种不同的材料RFID属性不同,MES会根据当前RFID每站加工完成后,信息更换机器人和数控机床的使用程序将再次通过AGV运输到下一道工序。
假设一个工件需要经过系统所有工作站的加工工作流程如下:
系统动作流程简介:
1.生成加工订单,系统下单;
2.立体仓库出库原材料;
3.AGV小车按照RFID通过工艺路径信息,将工件运输到相应的工作站AGV临时存驳平台;
4.工业机器人依据MES软件分配调度,机器人切换相应程序;(其他独工作站相同)
5.工业机器人依据MES软件分配调度,自动更换相应的工具和夹具;(其他独立工作站相同)
6.AGV车辆与平台对接后,将工件传输到下一道工序,依次完成锁紧螺钉、检测和标记作业;
7.工艺完成后的成品AGV小车运到立体仓库入库平台进行成品入库,等待人工取货;
跳步分配加工可以实现:系统中的采矿RFID电子信息记录和AGV汽车灵活运输,系统中加工的工件可出现以下不同的工况。
1.连续加工:当RFID路径信息为(RFID工艺路径信息=H111111)
2.跳步加工:当RFID路径信息为RFID工艺路
三、同量多品种混合加工:(A产品RFID工艺路径信息=H110111)/(B产品RFID工艺路径信息=H101101)/(C产品RFID工艺路径信息=H011101)
根据工业机器人和数控机床加工中使用的多品种混合加工程序RFID信息不同
MES自动更换各设备的操作程序,以适应不同零件的加工。
(3)样品零件的装配过程
1、装配:
共4个零件,2个组装方法,4个演示过程。
2、螺丝:
两种尺寸,两种长度,四种组合。
M3X6、M3X12、M4X6,M4X12
3、检测:
检查尺寸、螺丝数、颜色;
4、打码:
根据RFID类型,号段的类型。
简述工艺流程
1.生成加工订单,系统下单;
2.立体仓库出库原材料;
3.AGV小车按照RFID工艺路径信息,将工件运输到相应的工作站临时存储平台;
4.工业机器人依据MES软件分配调度,将所需工件分别放入装配工作站,锁紧螺丝工作站。
5.装配工作站通过机器人将法兰底座和法兰装配在一起
6.AGV将装配好的部件运到锁紧螺钉工作站,机器人自动取出锁紧螺钉。
7. AGV锁紧螺钉的工件组件视觉检测合格,激光打标,最后入库。
三、智能设备
(一)激光打标工作站
激光打标工作站用于编码打印加工零件,机器人将工件放入打印平台,通过网络接收机器人的放料和取料信号。打印代码由MES根据材料,系统RFID选择打印编码,不同RFID打印不同的图形。
激光打标机系统采用世界先进的激光技术开发,利用光纤激光器输出激光,然后通过扫描振动镜系统实现打标功能。光纤激光打标机电光转换效率高,超过20%(YAG大约3%),大大节约了电能。采用风冷冷却,散热性能好,整机体积小,输出光束质量好,谐振腔无光学镜片,无调节、无维护、可靠性高。
工作站主要技术参数:
1.供电:AC220V 50HZ
2.工作站功率:3KW
3.通信方式:PROFINET
4.站点尺寸:12000*800*1800mm
激光打标机技术参数:
平均输出功率 20W
标刻线深 0.1mm-3mm(视材料可调)
最小字符高度 0.15mm
最大直线标记速度 12000mm/s
标准雕刻范围 108mm×108mm
重复定位精度 ±0.001mm
冷却方式 高精度恒温/闭环风冷
输出光束质量 M2<1.2
激光波长 1064nm
最小聚焦光斑 0.005mm
功率调节范围 0-100%
打标格式 图形、文字、条形码、二维码、日期、班次、批号、序列号、文件链接
重复频率 20-80 kHz
控制接口 USB
激光模块寿命 >100000小时
振镜 高性能扫描振镜
整机耗电 0.5KW
电力需求 220V±22V/50Hz/12A
使用环境 洁净无尘,无震源
设备特点:世界上唯一的固定设备IP,可与其他设备无缝连接,实现智能远程控制,实现模块化、高度集成、透明、闭环、协同制造、适合中国特色的智能工厂管理功能!
支持以下系统:windows2012,2008,2003,win7,xp等windows平台软件兼容常用位图(bmp、jpg)及矢量图形(plt、dxf等)。支持多层(128层)标记,可为每层设置不同的标记参数。
标记格式:图形、文字、条形码、二维码、日期、班次、批号、序列号、文件链接
激光打标机网络化
口 支持激光打标机网络化改造的程序调用和数据自动编制
开发翻译等接口软件。
(二)工业机器人装配站
工业机器人装配站由1、装配机器人、2、机器人快速更换夹具、3、材料输出机构、4、装配平台、5、电气控制系统、6、机械整形手术等部件组成AGV系统上的工业机器人将临时存储台上捕获材料,装配机器人从平台上捡起零件,按下MES锁紧螺钉组装或激光标记操作是系统发布的任务。
工业机器人装配站
装配平台
工业机器人
六自由工业机器人,6负荷Kg臂展700mm六自由度机器人。机器人由机器人本体、机器人控制器(包括教学单元、输入输出模块)组成;
机器人
工作尺寸
动作类型 多关节型
控制轴 6轴
2、快换夹具
机器人组装夹具采用多样化设计,采用气动快速更换工具无端组件。从日本进口EINS品牌OX该工具9针接触端、电信号连接通道、气管通道接口、机器人侧和工具侧组合、气动驱动组合和放松。
快换夹具
快换夹具在装配站中的作用
用于工业机器人快速更换各种不同的夹具,以适应不同类型工件的变化。工业机器人可以自动选择需要更换的夹具,而无需人工干预。
快换夹具的主要技术参数:
1.工业机器人末端快换阳夹具:1套
2.工业机器人末端快换阴夹具:2套
3.快换夹具可承载额定载荷:10Kg;
4.使用压力:0.4-0.75MPa
5.体重:475g
6.安装后厚度:40mm
7.组合:气动(自锁)
8.安装方式:阳夹与工业机器人终端一体化安装。
快换夹具
3.装配工作台
装配站组成:工作台、工业轴机器人、装配夹具模块、整形模块、法兰盖板零件、法兰底座零件、夹具等。
装配工艺:工件通过机器人的爪子从盘子上取法兰底座放置在整形手术平台上——整形手术后夹子放置在装配平台上——放置在整形手术平台上-整形手术后夹具将盖板放置在法兰底座上-组装完成
装配工作台
装配台的主要技术参数:
1.主框采用工业铝型材加工制造,桌面20mm铝合金加工氧化厚度
2.外观尺寸:12000*1100*750mm
3.机器人型号:VR6
4.控制系统:PLC
5.供电:AC220 50HZ
6.功率:2.5KW
7.工作站重量:260Kg。
(三)装配工作站上下料平台
用于加工工作站加工原材料、半成品或成品材料。同时,它可以充分反映离散工作站的功能。它可以与数控机床和工业机器人形成独立的工作站,也可以与系统相结合,便于教学。
本项目配备的加工工作站上下料平台可直接与AGV车辆对接,放置在各离散工作岛前面,用于存放AGV离散工作站在线加工时,运输的材料工装板可直接从平台取料到相应的机床进行加工,加工后的材料由工作站机器人放回接货平台。AGV根据任务调试系统,机器人将加工后的材料搬运到下一站。
装配工作站上下料平台
装配站上下料平台在系统中的作用:
用于放置工作站需要加工的材料托盘,离线制造时可作为手动放置定位装置,自动联线制造时操作AGV运输车辆自动对接定位装置。通过网络协议通信AGV车辆和上下料机器人实现数据交换。
装配站上下料平台在系统中的作用
(四)工作站集成电气控制柜
各工作站均配备独立电气控制柜,电气控制柜独立PLC与其他工作岛相比,控制系统使用以太网进行数据通信MES系统进行数据通信。电气控制柜用于安装离散工作站的一些电气控制元件,如现场通信交换机、辅助控制器和仓储站的电气检测元件。
工作站电控柜在系统中的作用:
安装工作站集成控制电气元件,控制整个工作站集成应用;
主要技术参数:
供电:单相AC220V 50HZ/三相AC380V 50HZ
2、材质:Q235
三、表面处理:AL7035
四、防护等级:IP54(GB4025-1993)
5、尺寸:约600*300*1200
6、散热措施
(五)锁紧螺丝工作站
锁紧螺钉单元主要包括标准工作台,6KG机器人、阵列定位盘、真空发生器工装组件、电批组件等结构。主要在工件上自动锁紧螺钉。
锁紧螺丝工作站
1.主要技术说明:
带真空吸嘴的数控电批
配合直角机器人的结构图如下
数控电批真空吸嘴
主要特征:
1)可通过拧紧过程PLC精细控制拧紧过程;
2)气吸式数控电批,能自动吸收螺钉;
3)锁紧螺钉是否正常可以通过扭矩设置和时间判断来分析;
(六)视觉检测工作站
视觉检测工作站主要包括标准机台、视觉检测RFID读卡器组件等机构。主要实现组装工件的检测和数据读取。
1.主要技术说明:
1)法兰视觉检测
视觉系统由视觉主机、工业相机、镜头、光源组成。工业相机通过千兆网口接入多个网络接口。视觉主机通过Modbusu接入PLC当被检测对象到达时,设备,PLC触发视觉系统采样图像,进行图像处理、信号识别等先进技术。测量法兰尺寸参数,并根据判断结果返回上位机。用合适的镜头测量视觉系统的尺寸可以实现 um 测量精度等级。
视觉检测工作站
2)检测法兰缺螺丝
在完成法兰尺寸测试后,使用视觉系统进一步测试两个螺钉是否安装到位。在视觉图像中,螺钉与缺螺钉之间存在明显的图像差异,便于检测错误螺钉是否泄漏(以四个螺钉为例)
如下图:
测量两条线段的距离
检验工件是否合格
检测原理:测量两条线段的距离,检测工件是否合格;
检测原理:安装后的工件无黑孔。模板匹配工件后,检测四个安装位置的灰度值,判断安装是否泄漏。当检测到泄漏安装时,返回检测结果。如图所示,当检测到第二区域泄漏时,不再检测后两区域,直接返回检测结果。
2.机器视觉系统
本方案采用研华新系列EagleEye相机、新产品不仅具有体积小、集成高的特点,而且通过内部图形软件设置工具快速施工开发、维护管理方便,使原机械设备控制不仅可以立即升级为机器视觉功能的自动应用,还可以通过研究EagleEye准确地比较和检测相机提供的图像,然后提高工厂生产线的质量控制。
装配站视觉系统的作用:
机器视觉系统
配合工业机器人完成物品自动识别、工件座椅定位、机器人抓取指导,使工业机器人能够判断物品的特点和位置。
视觉系统配件
四、智能仓储物流系统
(1)智能立体仓库系统
1.立体仓库简介
自动化三维仓库是现代物流系统快速发展的重要组成部分,主要由高层货架、车道堆垛机、堆垛机控制器、综合触摸终端系统、仓储辅助设备和车道堆垛机在计算机管理下,完成货物仓储操作,实现自动化,可自动完成货物仓储操作,并能自动管理库存货物;大大提高仓库单位面积利用率,提高劳动生产率,降低劳动强度,减少货物信息处理错误,合理有效地控制库存。
智能仓储物流系统
三维仓库在系统中的作用:
用于存储系统中需要存储的原材料、成品等物品的加工。它通过标准托盘进行统一管理和存储。符合尺寸和重量的物品可以通过WMS存储记录系统。
主要技术参数:
1.货位尺寸:4000mm×500mm×450mm;
2.货架尺寸:60000mm×2000mm×3200mm;
3.存放工装板尺寸:360×360mm;
4.货架层列数:双排组合货架5层8列共80个货位(2个货位入库占用);
5.货架柱孔间距:50mm每层高度可根据此模数任意调整;
6.安装方式:孔位组装,螺钉加强;
7.各单元承载重量:50 Kg;
8.采用CO2.气体保护焊接和立柱采用模具拉伸成型,牛腿采用模具冲压成型;
9.表面环氧粉末经除油、酸洗、磷化、吹砂、打磨等8道预处理工序静电喷涂;
10.货架周围安装安全防护网,采用黄色警示颜色,打开人工维护通道,禁止系统运行。位置尺寸:400mm×500mm×450mm;
2.工业自动堆垛机
自动堆垛机是一种专用机械设备,在三维仓库货架上运输货物,水平和垂直方向快速移动,并配备前后膨胀叉平台,移动叉平台可以到达三维仓库的任何仓库,从而快速实验货架上的货物。采用工业以太网总线与上位机通信的方式ERP、WMS管理软件无缝对接,自动/单机开关设置在堆垛机控制面板上,选择工作方式。在手动方式上,用户可以直接使用操作面板上的相应按钮来控制堆垛机的水平运行,货运平台的上下升降和叉的左右伸缩,以便用户安装、调试和维护。
工业自动堆垛机
三维仓库中工业堆垛机的作用:
堆垛机是一种专门用于三维仓库物品搬运的机械设备,负责整个仓库物品的上下搬运。
立体仓库自动堆垛机的主要技术参数:
1.包括地轨、天轨、立柱、双向货叉、升降机构和水平行走机构;
2.控制方法:西门子:S7-1200 PLC制器:
3.驱动方式:X、Z轴AC通信伺服驱动,伸缩方向为AC交流减速电机驱动;
4.操作方法:手动操作,HMI人机界面、智能手机、远程控制等;
5.供电方式:电缆供电,坦克链安装;
6.额定起重量:35kg;
7.操作精度:操作停止准确:±3mm,起升停准±3mm,货叉停准±3mm;
8.堆垛机自重:5000Kg;
9.运行噪声:56dB;
10.限位保护措施:堆垛机两端采用行程开关作为软限位,硬件保护仍有机械撞块;
11.水平行走额定速度:40m/min,可调;
12.垂直升降额定速度:20m/min,可调;
13.定位反馈:P+F激光定位,定位精度:±5mm;
14.货叉类型:货叉采用三级差动滑动叉;
15.货叉伸缩速度:20m/min,巷道内可实现双向取货;
16.操作模式:手动操作、单机自动和联动
3.入库平台
仓储平台安装在三维仓库中,用于拖动货物进出三维仓库的接收口和出口。工装板放置在仓储平台后,由皮带驱动将工装板带入或带出三维仓库货架。安装在三维仓库前,需要进出仓库的产品进行运输。它由传输电机、传输带、支撑架、气缸、电磁阀等部件组成。
出入库平台
系统中出入库平台的作用:
仓储平台是连接(人与仓库)和(运输设备与仓库)之间的过渡移载装置。人员需要从手动出入库存平台取出/放置入库物品,运输设备需要从自动出入库存平台接送货物。
主要技术参数:
1.全机总负荷:30Kg;
2.尺寸:约600mm*500mm*750mm;
3.输送物品的宽度:360*360mm;
4.控制方法:由立体仓库主控制器控制;
5.材料:由氧化铝型材组装搭接;
6.驱动方式:AC交流电机;
7.驱动方式:防滑带;
8.表面氧化铝型材由交流电机驱动的带式平移机构设计制造,完成出货动作;
9.选用优质防滑带,可与自动堆垛机连接,完成出货(出货台)和入货功能。
4.智能仓储控制系统
采用S7-1200 PLC控制器,OMRON直流电源、IEDC继电器、配套按钮:急停按钮、开始、停止、手/自动控制旋钮等。IEDC品牌。物品检测采用配套光电开关,仓库信息设置检查采用触摸屏,触摸屏采用配套工业以太网交换机PLC数据连接。配备专用通信电缆、接口和控制软件包,控制柜安装在堆垛机横轴上,随堆垛机移动。
智能仓储物流系统控制系统
用于整个立体仓库和出入库平台I/O逻辑控制和安全防护控制,三维仓库执行操作执行控制系统。
三维仓库控制柜的主要技术参数:
1.输入电源:AC220V±10%50Hz;
2.控制器:S7-1200 1214C);
3.直流电源:DC24V 5A;
4.伺服驱动:AC220V;
5.PLC通讯方式:PROFINET;
6.保护措施:短路保护、过流保护;
7.工作环境:温度-10℃~+40℃,相对湿度<85%(25℃);
8.消耗功率:3KW;
9.拥有堆垛机寻址控制系统,采用现场总线通信与上位机通信;
10.用户可以使用操作面板上相应的按钮直接控制堆垛机的运行;
11.可扩展:可与基于云服务器的服务器相匹配MES集成和匹配系统和生产管理系统。
5、智能仓储WMS软件
WMS软件从FMS平台获得立体仓库执行命令,并向立体仓库发布PLC,执行原材料仓储、成品仓储、仓储、原材料仓储、成品仓储等动作。实时收集三维仓库执行过程中的数据,包括仓库状态、抓取信号、放料信号、原材料仓储请求、成品仓储请求和各种报警信号。
WMS软件在系统中的作用:
WMS系统实时显示三维仓库仓库库存,实时显示当前执行任务和排队任务、仓储记录、报警记录等。B/S架构可通过WIFI使用手机、平板电脑等设备进行远程仓储、仓储、材料运行,并实时监控任务的执行情况。仓库管理系统中自动生成所有仓储和仓储操作。
WMS系统与MES软件、RFID实时数据交换识别系统,随时处理MES生产执行命令。该软件具有多种存储管理规则的自定义功能。
6.立体仓库智能触摸终端
采用19英寸触摸操作终端,独立于立体仓库货架TCP/IP以太网控制应用于三维仓库主控制器,并与生产管理主控制系统进行数据对接ERP系统无缝对接。
具有三维仓库硬件按钮手动操作(启动、操作、紧急停止、复位、水平移动、上下移动、叉伸缩)和三维仓库管理软件控制两个功能;系统具有实时显示智能存储的运动状态、运动参数、状态信息、数据列表统计、可追溯性管理等功能。
三维仓库智能触控终端
7.立体仓库电子看板系统
由电子看板系统MES由接口服务器、43寸液晶显示看板等配套组成。接口服务器用于和MES软件系统交换后台数据,内置各种硬件通信应用,专门用于服务三维仓库电子看板MES通过43英寸显示终端在系统中获取数据。具有标准EtherNet-IP接口,直接编程通信WEB通信直接采用服务器功能PLC不使用第三方通信接口转换通信端口进行编程。
用于显示三维仓库的动态库存、运行状态信息、库存和运行信息、仓储容量、状态信息和动态信息;主要显示以下信息:当前任务表信息、仓库信息、材料名称、材料编码、开始时间、抓取时间、仓库仓库仓库等。
MES接口服务器的主要技术参数:
1.通信方式:支持PLC、DCS,EtherNet-IP协议;
2.符合协议:GB/T 20510-2006:现场总线用于测量和控制数字数据通信工业控制系统:
3.硬件接口:RJ45具有与PLC通讯的TCP/IP总线通信接口;
4.支持WEB/FTP支持自动连接路由功能的访问;
5.与智能立体仓储管理系统无缝连接,安装在电子看板上MES接口服务器;
6.二次开发采用高级编程语言,接口开放,支持HTML、PHP或JAVA编程和二次开发。
8.立体仓储其他配套设备
(1)智能仓储安全防护装置:
立体仓库在货架外安装黄色钢丝网护栏,维修出入口开关门配套门禁装置,保证人员进入时的安全,保证维修操作的安全。
(2)铝合金工装板:
采用360*360*10mm铝合金加工制造,表面阳极氧化,数量80元,两侧配有金属铝合金把手,中心15层*15列通孔,方便零件固定销钉安装。
(二)AGV智能小车
AGV小车
1、主要技术参数:
1.外形尺寸(mm):1000X600X450
2.导航:视觉+惯性导航 ;
3.驱动方式:差速驱动;
4.移动模式:单层移栽辊
5.额定负载(kg):100;
6.最大负荷:1000Kg;
7.行驶速度(m/s):1.5;
8.停止精度(mm):±10;
9.朝向精度:±1°;
10.续航时间:满载运行8小时;
11.充电方式;自动充电;
12.充电桩:DH-RTP4830-1;
13.充放电循环次数:充放电1500次;
14.安全防护:激光:+超声波+物理避障;
15.生产搬运场景DH-RTA-RCS-P100;
2、AGV二次开发接口功能:
1、地图设置
基于二维码维码设置地图;
2.设置站点位置信息;
2、运动控制
1、AGV在停止操作之前,以程序设置的位置和姿态运行;
2、AGV在找到相应的站点之前,指定站点运行,以程序设置的位置和姿态运行;
3、AGV停下来,收到指后立即停止;
3、AGV状态查询;
1.获得工作状态和位置;
2.反馈运行过程中的网站信息;
4、AGV装配线操作
对AGV上装配线操作
(三)RFID识别系统
安装在每个传输工装板上RFID标签,每个加工站的材料都需要阅读PLC进行总线通信,通过串口网络将信息传输给服务器,实时跟踪材料位置信息和存储位置信息,实现材料、成品和半成品的可追溯性管理。当MES当系统生产任务发布时,材料自动去除并放置在传输线的工装板上,并由传输线输送到MES指定车站,产品加工或组装完成并传输到材料存储工作站自动存储,整个系统通过同一服务器与整个线路信息系统进行数据处理。
RFID识别系统:
由电子标签、RFID读写器、RFID由通信模块、连接电缆等组成,标签安装在工件放置的工装板上——记录工装板放置的零件信息,RFID读写器安装在工装板经过的每个站上。当工件到达站时,系统可以通过读写器识别工件的运输和加工方式。
1、RFID标签数据存储单元
RFID电子标签的主要技术参数
1.工作频率:13.56 Mhz;
2.尺寸规格:30mm;
3.工作温度:-30℃~+85℃;
4.数据容量:96/512bits;
5.可擦写次数:10万次
2、RFID读写
RFID读写头的主要技术参数:
1.读写距离:0-20CM;
2.外观形状:M18螺纹式;
3.支持块写操作,读写方便;
4.读写卡距离可调(0-300)CM);
5.工作模式:R/W可读写
五、数字信息管理系统
负责整个系统的信息收集、汇总、通信、监控等工作,由管理员负责操作和管理配备总电源控制系统,PLC总控制系统、监控系统、生产线上的数据可通过总控制台收集获取,各模块的工作功能可通过总控制调度分配。电源系统实行强弱电分离管理。待机休息维护时,强电关闭,控制和信号灯弱点完全独立运行。
(1)控制系统操作台
采用铝合金和优质钣金设计制造,采用高密度木桌面、后电气安装柜、前后开门设计,包括电源总控制柜、管理控制计算机安装柜、网络机柜等。
(二)主控系统
主控系统负责整个系统的供电、总输入电压监测、各站供电监测、运行状态监测、紧急停止、故障报警等功能。
主要技术参数:
1.主控制器:S7-1200;
2.通信模式:TCP/IP、PROFINET;
3.低压电气元件:施耐德断路器IEDC品牌按钮、指示灯;
4.基本功能:工作岛电源控制电路、总输入电压显示、工作站运行状态显示、工作站报警显示等。
(三)视频监控系统
1.硬盘录像机
本网络硬盘记录机是集图像处理技术、网络技术、存储技术、智能技术和结构技术于一体的监控存储设备,支持主流品牌网络摄像机的访问,可广泛应用于家庭、超市、酒店、商店等监控领域。
2.高清摄像头
系统中的实时监控系统采用最新的综合彩色监控系统,可清晰捕获400万高清半球摄像头,系统中的每一个细微环节;可以一起使用Internet通过嵌入式网络硬盘录像机自带的以太网接口软件和编码系统,可以通过以太网实现远程客户端的实时监控。
3、大显示屏
为显示监控提供高清大电视机。使用创维coocaa/酷开5A电视机配置为55英寸4K超高清智能网络平板液晶电视。
(4)数字化看板系统
该方案分为两种类型的数字看板工作站电子看板和整个系统电子看板,由后台服务器提供数据。功能描述如下:
1.离散工作站电子看板
离散工作站电子看板是安装在离散工作岛护栏上的工作站信息显示终端,用于实时显示机床或工作站的加工状态、内部动作动态视频、加工或工艺卡等信息。看板终端采用43英寸液晶面板智能电视作为显示终端。它连接到监控系统中的式摄像头和站式摄像头服务计算机,显示数据和服务来自站式摄像头服务计算机。五个工作站都有独立的看板系统,可以实现各工作站的生产统计、状态监测、设备利用率等功能。
2.系统电子看板
65英寸高清液晶屏用于整个系统的电子看板。TPC/IP协议与软件服务器通信MES系统软件用于显示离散工作岛、机床状态、进度等信息。本项目的数字看板系统安装在实验室柔性制造区的前面。
(五)文化建设
设备放置现场的文化建设内容包括实验挂图、实验室门楣和实验室文化背景墙。实验室挂图由钢化玻璃制成,实验室门楣由丙烯酸板制成,实验室文化背景墙由贴纸或贴纸制成KT板材制作。文化建设内容由巨林公司提交,经用户确认后制作,包括安装服务。
六、智能制造MES系统
智能制造MES系统
1、系统简介
该软件作为智能制造生产系统的核心组成部分,与生产线系统、物流系统、工业控制系统等实时数据无缝连接。能充分体现工业4.0 CPS展示智能制造网络化、信息化、智能化的核心软件。同时,该软件与生产线、数字看板系统、数据采集系统、综合智能控制系统无缝连接,充分反映了系统的完整性。同时采用系统B/S架构,易于扩展和升级维护。
2.工艺设计模块
第三方无缝导入数字工艺设计模块CAD设计文件和数据等设计软件,自动连接材料、材料清单、工艺卡、工艺路径、生成的工艺路线直接控制生产执行系统、生产线自动安装工艺路径规划传输和生产,包括工艺数据、材料清单和维护、工艺管理、工艺路线、工艺参数、设备参数、材料清单包括材料清单维护、材料低阶码计算、无材料清单材料查询、车间维护、工作中心维护、工艺数据导入、生产加工设备维护、物流设备数据维护等功能。教师教学设计软件:系统可导入3DS、STL文件。教师教学设计软件:系统可导入3DS、STL文件。并支持通过系统重新编辑文件AC设置、CA设置、TA设置,将“AC设置”和“CA设置”串联中间的动作,可以设置每个动作的启停时间,并具有所有重置和删除的功能。可通过平台配套control将模型动画文件加载到课件上进行三维动画教学,实现课件中的完全三维交互。可支持本文件PPT播放。
3.生产计划模块
模块需要包括基本参数、需求订单预测、主要生产计划(MPS)以及材料需求计划(MRP)等大项目组成。基本参数包括格栅参数配置、格栅参数配置、预测版配置、计划版配置、累计预算和工作日历维护;需求订单预测包括产品预测订单的输入;主要生产计划(MPS)项目包括主生产计划的运算和主生产计划的维护;材料需求计划(MRP)包括MRP运算、MRP维护和MRP下达等功能。
4.生产执行模块
目的是加强生产执行制度MRP计划的执行功能,把MRP计划通过执行系统和车间操作现场控制系统发布的生产任务,发布车间任务表,维护车间代码、计划开工时间、工艺路线和优先级。下达车间任务单后,通过自动化三维仓库实时控制系统自动发布批量出料命令,自动向参与生产的车站发放工单,并向设备发布程序命令和工艺参数 当生产条件和生产指令时,相应的站点信息终端自动更新工单信息,实时显示加工指南、生产进度和所需的原材料信息。
在生产过程中,紧密结合RFID系统实时跟踪生产进度,管理生产进度(WIP),实时收集和上传各站信息终端的运行时间和状态,实时监控生产进度和运行状态,实时比较系统配置的标准工艺参数,及时发现故障和问题。质检站可建立工序报检单或成品报检单,进入质量管理模块,进行质检工作。通过监控异常、设备异常的发生,通过监控设备异常,避免问题的持续发生。
控制工程变更, 透过MES设备可以及时发布监控程序, 以正确的指令生产控制设备, 实时影响现场生产活动,减少重工的发生
5.可追溯性查询模块
1)通过软件实现生产数据和产品跟踪的数字可追溯性管理,查询生产对象的生产日志和可追溯性。
2)输入生产批号和RFID点击查询,查询相应的生产加工工艺信息, 包括生产时间、生产条件和工艺参数、设备、材料批号和来源、操作方法..等, 追溯生产问题的原因, 加强质量改进。
6.数据报表统计分析模块
根据生产订单等一系列信息,数据报表可以追溯查询各工作中心的分配信息,便于及时查看和管理。同时,根据任务订单号、工作重心号、工艺信息等一系列数据报表的统计分析,提供生产线精益生产、工艺优化、生产线平衡等数据报表,方便生产优化及相关精益生产培训项目。
七、智能制造系统 数字虚拟仿真系统
智能制造系统数字化虚拟仿真系统
PLC虚实给模拟软件
1、SFC概述
SFC(SmartFactory Controller)是一款“PLC虚实交互3D仿真软件”,通过真实的PLC控制各种虚拟3D工业场景。SFC在实际产品制造前,通过计算机提供的可视化虚拟环境,充当实时自动化沙箱,实现产品的仿真、分析和优化过程。SFC包含了工业3D场景搭建、PLC编程、PLC控制系统调试等功能。
SFC快速创建自己的3,支持用户拖拽D内部软件或外部软件可用于工业场景PLC实时控制3D工业场景。SFC在工业自动化、机电一体化、电气工程、机械工程等课程中具有较高的教学价值。
SFC是基于数综合应用技术、模拟、信息管理、交互式用户界面和虚拟现实的综合应用技术。在智能工厂设计的初级概念阶段,可以对整个系统进行完整的分析,观察和实验各部件的相互运动。通过系统虚拟仿真软件在相应虚拟环境中真实模拟生产线的运动和节奏,可以轻松修改计算机上的设计缺陷,模拟不同的布局方案,不断改进生产线系统,直到获得最佳的智能生产线设计方案。SFC与传统方法相比,在智能工厂设计期间确定关键参数,更新产品开发过程,缩短开发周期,降低成本,提高产品质量,具有诸多优势。具有以下优点:
真实的工业场景模拟
SFC软件提供不少于20个3D在工业场景中,用户可以根据自己的需要使用现有场景或创建3D工业系统。
丰富3D模型库
SFC包括一个完整的、典型的工业设备部件库,并提供相应的运动模拟和渲染效果,可根据工程需要选择相应的部件进行设计。如各种传送带、气动缸、液压缸、伺服电机、杆、型材、按钮、开关、传感器、数控机床、加工中心、三维仓库、AGV等工业元素。
用户定制模型
SFC打开通用接口CAD导入数据,为组件库中没有的非标机构建立模型组件,并给出参数和运动
IO驱动
SFC通过内部仿真工业系统的输入输出控制IO采集箱与各种外部设备通信(如PLC)。PLC输出信号(如执行机构)通过IO采集盒由SFC读取,PLC输入信号(如传感器)SFC通过IO收集箱输出。
IO采集箱支持数字信号、脉冲信号和模拟信号的输入输出。并可扩展到128点,128点。
仿真验证,故障排查
在3D在工业场景模拟中,可以通过外部PLC实现PLC逻辑验证问题。还可以人工设置执行机构或传感器故障,测试系统的健全性,提高用户发现故障的能力。
可视化方案导出功能
把3D场景的运动过程可以实时录制成视频。操作回顾方便,或展示和沟通方案;
2、典型场景
1.工件从流水线A到B
流水线的起点A,终点B,激光传感器安装在B点。工件从A点流到B点,触发激光传感器。PLC接收传感器信号,停止流水线;
2.工件从流水线A到工件B(带复位)
由两条流水线组成,A第二条流水线的起始位置,B在第二条流水线的终点。B激光传感器安装在点上。当工件从第一流水线进入第二流水线A点时,A触发激光传感器PLC,PLC启动第二条装配线。当工件到达B点时,PLC停止第二条流水线;
3.工件从流水线A到B(带复位)
由两条流水线组成,A第二条流水线的起始位置,B在第二条流水线的终点。B激光传感器安装在点上。当三个工件从第一流水线进入第二流水线的A点时,A触发激光传感器PLC,PLC启动第二条装配线。当工件到达B点时,PLC停止第二条流水线;
4、产品装配
从第一条装配线抓取工件,安装在第二条装配线的盒子上。装配前,固定工件。爪子通过一个XY吸盘去爪取;
5、流水线组
通过90度将多条装配线串在一起,在拐角处增加转轮,工件沿装配线旋转
6、自动立体仓库
入库操作:工件通过进料流水线进入巷道叉车,巷道叉车根据PLC指示将工件放入指定的料仓;
出库操作:巷道叉车根据PLC指令将工件从料仓移至出料流水线;
7、工件搬运
有两条装配线,不同的工件通过传感器从第一条装配线进入PLC检测工件进入,XY机构将吸盘吸起工件,放入第二条流水线流出。
(5)智能工厂虚拟仿真软件
一、简介
SFB(SmartFactory Builder)是一款“智能工厂虚拟仿真软件”,在实际产品制造前,通过计算机提供的可视化虚拟环境,充当实时自动化沙箱,实现产品的仿真、分析和优化过程。SFB是国际领先的全方位工业智能制造虚拟仿真系统。各种品牌机器人模型的集成PLC、AGV、数控机床、传送带、传感器、执行机构等模拟模型仍在增加。智能生产线的三维仿真场景根据用户需求快速建立。结合机器人和PLC,可模拟整个工厂的逻辑功能,验证逻辑,优化生产。
SFB基于典型的工业应用案例,将大量真实的智能工厂规划案例转化为教学资源,包括工业机器人运动控制编程、离线模拟编程、PLC核心教学内容,如仿真验证。
SFB它不仅可以虚拟模拟智能工厂,还可以直接导出模拟程序到工业机器人或PLC终端验证在中间进行。
二、技术特点
1.品牌多,组件丰富
SFB工业机器人虚拟模拟组件提供各种机器人品牌,并提供相应的运动模拟和效果渲染,可根据工程需要选择相应的组件进行设计;
2.物理引擎功能
SFB内置物理引擎创建的虚拟模型具有物理效果,可以模拟现实生活中的物理现象,如重力、弹性碰撞等。模拟密度、质量、速度、加速度、旋转角速度、冲量等物理动力学属性。在碰撞、摩擦碰撞、摩擦和应力的运动模拟中,不同的动力属性具有不同的运动效果;
3.操作灵活,使用方便
SFB大型智能工厂或智能生产线的虚拟仿真设计可以通过简单的拖曳操作轻松布局,快速进行;
4.优化设计,海量仿真
智能工厂重复使用的模型可以参数化并形成组件库,可以更快地改变组件和规划布局,大大减少3D建模时间。SFB优化虚拟仿真模式,可同时提供数百个加工中心、工业机器人和物流线路的海量仿真数据操作;
5.模拟验证、虚拟调试
通常用于工业应用PLC实现机器人周围设备的自动运行。PLC逻辑验证软件只是对PLC验证程序本身的逻辑关系,缺失PLC程序与设备综合应用时的逻辑关系验证,即PLC程序能否正确驱动设备完成相应的设计功能。
SFB构建虚拟内部PLC(vPLC)。vPLC有与实际PLC可以实际编程相同的功能PLC上位机可以监控程序和程序。SFB利用vPLC3.驱动场景D模型,仿真PLC与外部设备的逻辑关系。SFB也允许外接真实PLC,由实际的PLC驱动3D虚拟场景中的模型。
5.智能干涉检测功能
当布局干扰或错误设置(参数和位置等)时,逻辑检查功能会提示您快速了解故障点的位置,并及时修改故障点的布局设计;
6.可视化方案导出功能
通过视频录制功能,可以记录所有的模拟和过程操作,确保视频文件是一般格式,方便通过电子邮件预览布局显示和沟通方案;
7.机器人运动路径智能规划
SFB除了基本的教学功能外,机器人路径规划编程还可以通过选择路径或直接生成路径来减少繁琐的路径规划编程;
8.建立独特的模型组件库
SFB打开通用接口CAD导入数据,为组件库中没有的非标机建立模型组件,并赋予其参数和运动等;
9.机器人运动路径智能规划
VISUAL COMPONENTS除了基本的教学功能外,机器人路径规划编程还可以通过选择路径或直接生成路径来减少繁琐的路径规划编程;
10.建立独特的模型组件库
VISUAL COMPONENTS打开通用接口CAD导入数据,为组件库中没有的非标机建立模型组件,并赋予其参数和运动等;