一种智能制造生产线的综合实训中心及方法技术

技术编号：43426881 阅读：5 留言：0更新日期：2024-11-27 12:38

本发明专利技术提供一种智能制造生产线的综合实训中心及方法，该实训中心包括由加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能转运单元、智能仓储单元、集成总控单元组成柔性化制造生产线，以及仿真教学实训室和数字化智慧运营管理系统，柔性化制造生产线能兼容多个石油开采、水利设备的典型零部件的生产。本发明专利技术融合智能制造和人工智能关键技术，提高学生对智能制造中的设计、生产、分拣、检测、装配、包装到物流、调控、管理等各方面的技能，助力地区智能制造业发展培养高端应用型技术人才。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能制造教学及实训，尤其涉及一种智能制造生产线的综合实训中心，本专利技术还涉及一种智能制造生产线的综合实训方法。

技术介绍

1、智能制造生产线是智能制造技术的重要体现，在制造业中广泛使用。智能制造生产线能实现自动化、高效率、高产量、连续性的生产工作，将关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制，极大程度减少人工劳动，在现代化工业生产中发挥着重要作用。

2、为提高新疆地区的先进制造产业(石油开采、水利设备)发展，需在院校中引入相关产业的制造生产线作为施教对象。但目前缺少石油开采、水利设备相关的实训设备，导致学生实际操作水平较弱，进入企业后仍然需要经过长时间的培训才能胜任工作；而石油开采、水利设备的制造生产线结构设计复杂，购置成本高，不适合于教学。因此，需研发一种以新疆地区的石油开采、水利设备的典型零部件产品为主要加工制造对象，适应智能制造综合人才培养需求的综合实训中心。

技术实现思路

1、本专利技术旨在提供一种智能制造生产线的综合实训中心，以克服现有技术中存在的不足。

2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种智能制造生产线的综合实训中心，包括多个功能单元及集成总控单元、仿真教学实训室、数字化智慧运营管理系统，多个功能单元包括智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元、智能转运单元；

3、智能加工单元，用于加工产品；

4、清洗检测单元，用于清洗、检测加工后的产品；</p>

5、打标与检测单元，用于对产品激光打标及外观视觉检测；

6、装配单元，用于组装装配产品；

7、包装单元，用于包装产品；

8、智能仓储单元，用于对产品原料、产品成品自动出入库；

9、智能转运单元，用于在智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元之间转运产品；

10、集成总控单元，用于控制各功能单元，并通过工业互联网云平台对综合实训中心进行全面的数据管理和流程管控；

11、仿真教学实训室，包括仿真教学实验室、数控加工实训室，用于现场教学实验及加工实训；

12、数字化智慧运营管理系统，包括迎宾机器人、信息显示屏幕、屏幕控制系统、监控台，用于展示、监控、管理生产流程，其中信息显示屏幕包括总信息显示屏及单元显示屏；

13、所述智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能转运单元、智能仓储单元、集成总控单元组成柔性化制造生产线，能兼容多个石油开采、水利设备的典型零部件的生产，多个典型零部件包括抽油机、减速箱、叶轮。

14、进一步的，上述的智能制造生产线的综合实训中心，所述智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元均设有开放式的双控制柜，所述双控制柜包括教学主控柜和工业主控柜，教学主控柜和工业主控柜均能单独控制功能单元，并相互冗余。

15、进一步的，上述的智能制造生产线的综合实训中心，所述智能仓储单元包括转接输送台、agv运载机器人、托盘，所述智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元均设有至少一个转接输送台，所述智能转运单元通过转接输送台与各功能单元对接；所述agv运载机器人设有多个，沿设定的路线运行，所述agv运载机器人上方设有车载输送辊，所述车载输送辊与转接输送台对接，用于输送托盘，所述托盘用于装载原料或者工件。

16、进一步的，上述的智能制造生产线的综合实训中心，所述智能加工单元包括并列设置的加工单元一、加工单元二，所述加工单元一包括三轴数控加工中心一、数控车床、机器人一、桁架、智能仓库一、出入库输送线，所述三轴数控加工中心一、数控车床并列设置，用于加工原料，所述桁架跨设在三轴数控加工中心一与数控车床上方，所述机器人设于桁架上，并通过桁架在三轴数控加工中心一、数控车床、出入库输送线及加工单元一的转接输送台之间移动，用于输送原料或者加工后的工件，所述智能仓库一设于数控车床前侧，用于存放原料，所述出入库输送线设于桁架前下方，为机器人一与智能仓库一之间的中转站。

17、进一步的，上述的智能制造生产线的综合实训中心，所述加工单元二包括五轴数控加工中心、三轴数控加工中心二、机器人二、地轨、智能仓库二，所述五轴数控加工中心、三轴数控加工中心二并列设置，用于加工原料或者半成品，所述地轨设于五轴数控加工中心前侧，所述机器人二设于地轨上，并通过地轨在五轴数控加工中心、三轴数控加工中心二、智能仓库二及加工单元二的转接输送台之间移动，输送原料或者加工后的工件，所述智能仓库二设于三轴数控加工中心二前侧，用于存储原料或者半成品。

18、进一步的，上述的智能制造生产线的综合实训中心，所述清洗检测单元包括机器人三、清洗机、检测台、次品库，所述机器人三设于清洗机与检测台之间，用于搬运工件至清洗机、检测台、次品库或者清洗检测单元的转接输送台，所述清洗机用于清洗工件，所述检测台用于检测工件加工质量，包括三坐标台及设于三坐标台上的检测仪，所述三坐标台能驱动检测仪沿xyz方向移动，所述次品库设于检测台一侧，用于存放检测不合格的工件。

19、进一步的，上述的智能制造生产线的综合实训中心，所述打标与检测单元包括机器人四、激光打标机、视觉检测台，所述机器人四设于激光打标机与视觉检测台之间，用于搬运工件至激光打标机、视觉检测台或者打标与检测单元的转接输送台，所述激光打标机上设有调节打标位置的调节组件，所述视觉检测台包括检测平台及设于检测平台上方的相机一，用于检测打标质量、工件的外观质量。

20、进一步的，上述的智能制造生产线的综合实训中心，所述装配单元包括装配平台及围绕装配平台设置的机器人五、机器人六、分拣上料台、螺钉装配台、半成品库，所述机器人五、机器人六相对设于装配平台两侧，机器人五用于搬运工件在分拣上料台、装配平台、半成品库及装配单元的转接输送台之间移动，机器人六用于搬运工件在螺钉装配台、装配平台、半成品库及装配单元的转接输送台之间移动，且机器人五、机器人六能单独装配或者组合装配产品；所述分拣上料台设于机器人五前侧，用于无序分拣上料螺钉物料，包括分拣框、3d相机、暂存框，所述分拣框用于存放工件，所述3d相机设于分拣框上方，所述暂存框设于分拣框一侧，用于暂存分拣的螺钉物料；所述螺钉装配台设于机器人六前侧，用于自动完成螺钉的定位和拧紧，所述半成品库设有多个，设于机器人五、机器人六的后侧，用于存放待装配的工件。优选的，螺钉装配台包括定位机构、螺丝拧紧机构、xyz移动模组，所述xyz移动模组固定在台架上，能驱动设于其上的螺丝拧紧机构沿xyz三向移动，所述定位机构设于螺丝拧紧机构下方，用于定位工件及螺钉；螺丝拧紧机构包括螺丝枪、缓冲组件、导向组件，螺丝枪通过缓冲组件与xyz移动模组连接，缓冲组件的缓冲力可调节，导向组件设于螺丝枪的正下方，用于导向螺丝枪的输出端，辅助拧紧动作。

21本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：包括多个功能单元及集成总控单元、仿真教学实训室、数字化智慧运营管理系统，多个功能单元包括智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元、智能转运单元；

2.根据权利要求1所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元均设有开放式的双控制柜，所述双控制柜包括教学主控柜和工业主控柜，教学主控柜和工业主控柜均能单独控制功能单元，并相互冗余。

3.根据权利要求1所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述智能仓储单元包括转接输送台、AGV运载机器人、托盘，所述智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元均设有至少一个转接输送台，所述智能转运单元通过转接输送台与各功能单元对接；所述AGV运载机器人设有多个，沿设定的路线运行，所述AGV运载机器人上方设有车载输送辊，所述车载输送辊与转接输送台对接，用于输送托盘，所述托盘用于装载原料或者工件。

4.根据权利要求

5.根据权利要求3所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述清洗检测单元包括机器人三、清洗机、检测台、次品库，所述机器人三设于清洗机与检测台之间，用于搬运工件至清洗机、检测台、次品库或者清洗检测单元的转接输送台，所述清洗机用于清洗工件，所述检测台用于检测工件加工质量，包括三坐标台及设于三坐标台上的检测仪，所述三坐标台能驱动检测仪沿XYZ方向移动，所述次品库设于检测台一侧，用于存放检测不合格的工件。

6.根据权利要求3所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述打标与检测单元包括机器人四、激光打标机、视觉检测台，所述机器人四设于激光打标机与视觉检测台之间，用于搬运工件至激光打标机、视觉检测台或者打标与检测单元的转接输送台，所述激光打标机上设有调节打标位置的调节组件，所述视觉检测台包括检测平台及设于检测平台上方的相机一，用于检测打标质量、工件的外观质量。

7.根据权利要求3所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述装配单元包括装配平台及围绕装配平台设置的机器人五、机器人六、分拣上料台、螺钉装配台、半成品库，所述机器人五、机器人六相对设于装配平台两侧，机器人五用于搬运工件在分拣上料台、装配平台、半成品库及装配单元的转接输送台之间移动，机器人六用于搬运工件在螺钉装配台、装配平台、半成品库及装配单元的转接输送台之间移动，且机器人五、机器人六能单独装配或者组合装配产品；所述分拣上料台设于机器人五前侧，用于无序分拣上料螺钉物料，包括分拣框、3D相机、暂存框，所述分拣框用于存放工件，所述3D相机设于分拣框上方，所述暂存框设于分拣框一侧，用于暂存分拣的螺钉物料；所述螺钉装配台设于机器人六前侧，用于自动完成螺钉的定位和拧紧，所述半成品库设有多个，设于机器人五、机器人六的后侧，用于存放待装配的工件。

8.根据权利要求3所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述包装单元用于将装配好的工件进行装箱操作，包括装箱平台及围绕装箱平台设置的机器人七、机器人八、成品暂存库、纸箱库、纸盖库，所述机器人七与机器人八相对设于装箱平台两侧，机器人七用于搬运工件在成品暂存库、装箱平台及包装单元的转接输送台之间移动，并将工件放入装箱平台的纸箱中，机器人八用于将纸箱库、纸盖库的纸箱、纸盖搬运至装箱平台，并完成箱盖的封装；所述成品暂存库设于机器人七一侧，所述纸箱库、纸盖库分设与机器人八的两侧。

9.根据权利要求1所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述智能仓储单元包括原料智能仓、成品智能仓，所述原料智能仓、成品智能仓结构相同，包括立体仓库、码垛机、RFID读写模块，所述立体仓库设有层叠设置的多个仓位，所述码垛机设于立体仓库内，用于出入库搬运，所述RFID读写模块用于识别仓位的状态信息以及位于仓位内的托盘上的工件信息。

10.一种应用...

【技术特征摘要】

3.根据权利要求1所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述智能仓储单元包括转接输送台、agv运载机器人、托盘，所述智能加工单元、清洗检测单元、打标与检测单元、装配单元、包装单元、智能仓储单元均设有至少一个转接输送台，所述智能转运单元通过转接输送台与各功能单元对接；所述agv运载机器人设有多个，沿设定的路线运行，所述agv运载机器人上方设有车载输送辊，所述车载输送辊与转接输送台对接，用于输送托盘，所述托盘用于装载原料或者工件。

4.根据权利要求3所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述智能加工单元包括并列设置的加工单元一、加工单元二，所述加工单元一包括三轴数控加工中心一、数控车床、机器人一、桁架、智能仓库一、出入库输送线，所述三轴数控加工中心一、数控车床并列设置，用于加工原料，所述桁架跨设在三轴数控加工中心一与数控车床上方，所述机器人设于桁架上，并通过桁架在三轴数控加工中心一、数控车床、出入库输送线及加工单元一的转接输送台之间移动，用于输送原料或者加工后的工件，所述智能仓库一设于数控车床前侧，用于存放原料，所述出入库输送线设于桁架前下方，为机器人一与智能仓库一之间的中转站；

5.根据权利要求3所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述清洗检测单元包括机器人三、清洗机、检测台、次品库，所述机器人三设于清洗机与检测台之间，用于搬运工件至清洗机、检测台、次品库或者清洗检测单元的转接输送台，所述清洗机用于清洗工件，所述检测台用于检测工件加工质量，包括三坐标台及设于三坐标台上的检测仪，所述三坐标台能驱动检测仪沿xyz方向移动，所述次品库设于检测台一侧，用于存放检测不合格的工件。

6.根据权利要求3所述的智能制造生产线的综合实训中心，其特征在于：所述打标与检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄莉莉，许辉，刘敬，
申请(专利权)人：江苏汇博机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人