智能制造示范產線
分為六大模塊，分別為機械加工模塊、智能倉儲模塊、智能化綜合應用模塊、智能物流及實訓模塊、控制及展示系統模塊、數字孿生及教學實訓模塊;這些矩陣化模塊既可以作為獨立的單臺設備進行實訓教學，又可以整體聯動成為一條完整的生產加工產線。
一、機械加工模塊
主要功能是數控車床車削加工、加工中心復雜工藝加工。
該模塊主要包括數控車床、加工中心、六軸工業機器人、機器人第七軸、接駁臺、機器人視覺系統、夾具快換系統、控制臺、RFID系統、人機交互系統、展示看板系統、防護裝置、工裝夾具輔助物料等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
該模塊工藝流程如下。物流轉運系統將工裝載板(帶毛坯)放置在接駁臺，接駁臺處的RFID系統讀取工裝載板信息，接駁臺將工裝載板輸送至暫存位置。工業機器人換取合適夾具，在視覺系統輔助下將毛坯件放置數控車床內。數控車床加工完畢后，再由工業機器人取出物料，放回工裝載板。接駁臺將工裝載板(帶半成品)輸送出該模塊。物流轉運系統將工裝載板(帶半成品)輸送至其他模塊。接駁臺處的RFID系統讀取載板信息。
工業機器人實訓臺可用于工業機器人實訓，可以進行工業機器人基本操作，基于視覺系統的機器人操作。工業機器人第七軸可以讓工業機器人在兩個工位間自由切換。展示看板系統可以實時數控車床工作參數或數控車床實時加工實況。
圖1 數控車床模塊平面布局圖
圖2 數控車床模塊布局圖
圖3 五軸加工中心模塊平面布局圖
圖4 數控車床模塊布局圖
二、智能倉儲模塊
智能倉儲模塊主要功能是存儲加工件毛坯與成品，可以實現自動、手動存取物料，還可以用于三軸機械手實訓教學，三軸機械手的數字孿生教學。
該模塊主要包括貨架、雙向貨叉堆垛機、進出庫平臺、工裝載板、RFID系統、智能倉儲控制系統、WMS倉儲管理系統、控制臺、人機交互系統、展示看板系統、防護裝置等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖5、圖6所示。
該模塊工藝流程如下。堆垛機將工裝載板(帶毛坯)輸送至出庫平臺，由物流轉運系統轉運，流入其他模塊。出庫平臺的RFID系統讀取載板信息。物流轉運系統將工裝載板(帶成品)輸送至入庫平臺，由堆垛機放置庫位上。入庫平臺的RFID系統讀取載板信息。
展示看板系統可以實時展示庫位信息。
圖5 智能倉儲模塊平面布局圖
圖6 智能倉儲模塊布局圖
三、智能化綜合應用模塊
智能化綜合應用模塊主要功能是對加工后的工件進行檢測，并將不同的工件進行裝配，裝配完成后的工件進行激光打標，還可以用于視覺檢測系統、協作機器人、機器人力控系統等實訓教學。
該模塊主要包括協作機器人、力控系統、機器人底座、接駁臺、機器人視覺系統、夾具快換系統、控制臺、RFID系統、激光打標系統、人機交互系統、展示看板系統、防護裝置、工裝夾具輔助物料等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖7、圖8所示。
該模塊工藝流程如下。物流轉運系統將工裝載板(帶成品)放置在接駁臺，接駁臺處的RFID系統讀取工裝載板信息，接駁臺將工裝載板輸送至暫存位置。一號協作機器人換取合適夾具，在視覺系統輔助下將毛坯件放置檢測裝置內。檢測完成后，再由一號協作機器人取出物料，放在物料中轉臺。再由二號裝配協作機器人，在力控系統輔助下，將工件進行裝配，裝配完成后放置在激光打標處進行打標，完成后再放置回物料中轉臺。再由一號協作機器人將工件放回工裝載板。由接駁臺將工裝載板(帶成品)輸送出該模塊。物流轉運系統將工裝載板(帶成品)輸送至其他模塊。接駁臺處的RFID系統讀取載板信息。
協作機器人實訓臺可用于協作機器人實訓，可以進行協作機器人基本操作，基于力控系統的協作機器人操作。展示看板系統可以展示檢測結果。
圖7智能綜合應用模塊平面布局圖
圖8 智能綜合應用模塊布局圖
四、總控及展示系統模塊
總控及展示系統模塊主要功能是對整條智能生產線進行整體控制，并將生產線的信息進行實時綜合展示。
該模塊主要包括總控系統、視頻監控系統、MES系統、電子看板系統、防護裝置、網絡系統等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖9、圖10所示。
總控系統控制整體生產線的運行，展示系統可以展示生產線綜合信息，MES系統是總協調系統，視頻監控系統可實時展示數控車床及加工中心內部工作情況。
圖9 總控及展示系統模塊平面布局圖
圖10 總控及展示系統模塊布局圖
五、智能物流及實訓模塊
智能物流及實訓模塊主要功能是用于各模塊之間工件的轉運，也可以用于復合機器人的實訓。
該模塊主要包括復合機器人系統、調度系統、控制臺、物流中轉臺、防護裝置等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖11、圖12所示。
控制系統控制該模塊的運行，調度系統控制兩臺復合機器人的運動，物流中轉臺用于中轉站點，用于實訓。
圖11 智能物流及實訓模塊平面布局圖
圖12 智能物流及實訓模塊布局圖
六、數字孿生及教學實訓模塊
數字孿生及教學實訓模塊主要功能是進行數字孿生教學及實訓。
該模塊主要包括數字孿生軟件、學生桌椅、二聯顯示屏、服務器、計算機及顯示器、教學培訓課程、防護裝置等部分。該模塊平面布局圖及效果圖如圖13、圖14所示。
圖13 數字孿生及教學實訓模塊平面布局圖
圖14 數字孿生及教學實訓模塊布局圖
