CN108597290A - 智能制造实训平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能制造实训平台，主要用于智能制造领域的专业人才培养、实训学***台以工业机器人为核心，将机械、气动、运动控制、变频调速、编码器技术、PLC控制技术等有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对高速传输线上的不同物料进行快速的检测、组装。为了方便实训教学，***进行了专门的设计，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配等训练，可以在此基础上进行产品柔性包装、零件组装、柔性打磨抛光、柔性工装焊接、视觉检测、AGV物流输送等实际工业应用项目。

Description

智能制造实训平台

技术领域

本发明涉及智能制造实训平台，主要用于智能制造领域的专业人才培养、实训学习和技术开发。

背景技术

随着科学技术进步，各种智能制造技术不断被应用和推广到各种不同领域的制造企业。我们希望通过模拟工厂的形式，把电子技术、机电一体化、电气自动化、生产管理、物流管理等分模块的构建精准化的实验实训内容，融合理论教学、虚拟模拟、实践教学，让学生在实验室就能够接触、熟悉并进一步掌握智能制造行业从产品设计开发到产品生产再到经营管理的全部链条。使教育培训的“出口”与企业实际需要的“入口”无落差对接。但是，目前现有相关的实训平台功能较单一，对能通过综合性学习智能制造方面多种实用性技术的迫切需要有所欠缺。

因此，有必要提供一种智能制造实训平台可以解决上述问题，对教育行业和技术开发是非常有意义的。

发明内容

本平台模拟在目前众多类型智能制造行业中，在生产过程中涉及到的多种自动化、智能化技术应用。包含六轴机器人，电气控制模块，柔性工装焊接模块，柔性打磨抛光模块，立体仓库模块，AGV。

为实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：该平台各组件均安装在型材桌面上，机械结构、电气控制回路、执行机构相对独立，采用工业标准件设计。通过此平台可以进行机械组装、电气线路设计与接线、PLC程序设计与调试、智能视觉流程编辑、工业机器人程序设计与调试、电子标签数据传输应用等多方面训练。

优选为：柔性工装焊接模块包括机器人变位机构，机器人自动变换工装夹具，机器人柔性打磨***，机器人自动夹具定位，机器人焊接***，机器人抓取***，气控***，电控***。

优选为：柔性打磨抛光模块包括机器人自动变换工装夹具，机器人三轴柔性打磨***，电控***，气控***，冷却***，自动更换铣削刀具工作站***，

自动更换打磨砂盘工作站***，粉尘回收***。

优选为：立体仓库模块包括库位主体、平移小车、升降小车、接送托盘、升降机构。

优选为：AGV模块包括车体，车体的侧部纵向垂直设置有挡板，车体的底部设置有驱动轮、驱动电机、升降控制器和被动轮；车体的上方设置有升降架，并在升降架的上方设置有放置平台，车体的前端设置有感应开关，电源箱、感应开关。

在采取上述技术方案后，可以对工件进行识别、分拣、组合、打磨、标识、统计、检测、搬运、立体仓库、物流管理等一些列实训操作。通过教学和实践的结合，感知体验和动手设计开发的结合，提高学生的动手实操能力，积累实操经验、创新开发，从而获得综合性能力的提高和提升教学质量。

附图说明

图1为本发明的平面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、工业铝材实训平台模块，2、六轴机器人，3、电气控制模块，4、柔性工装焊接模块，5、柔性打磨抛光模块，6、立体仓库模块，7、AGV模块。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所作出的结构、方法或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本实训平台以工业机器人为核心，将机械、气动、运动控制、变频调速、编码器技术、PLC控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对高速传输线上的不同物料进行快速的检测、组装。为了方便实训教学，***进行了专门的设计，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配等训练，可以在此基础上进行产品柔性包装、零件组装、柔性打磨抛光、柔性工装焊接、视觉检测、AGV物流输送等实际工业应用项目。

如图1所示，智能制造实训平台，包括工业铝材实训平台模块1，以及安装在工业铝材实训平台模块1上的六轴机器人2，电气控制模块3，柔性工装焊接模块4，柔性打磨抛光模块5，立体仓库模块6，AGV模块7。

工业铝材实训平台模块1，平面设置卡槽，可以用T型螺母紧固各所述模块，实训平台采用工业铝材组合，台架设置有脚轮可以移动和锁紧固定。

实训平台六轴机器人2，第六轴输出轴法兰盘设置有快换工装，可以选择配置的气爪夹具、真空吸盘夹具、电磁夹具、焊接夹具、搬运夹具，编程有示教编程和离线编程模式，执行柔性工装焊接模块4和柔性打磨抛光模块5的定位、搬运、抓取、打磨抛光、更换打磨材料、焊接的动作执行。

实训平台电气控制***模块3，设置有电源***、plc、hmi人机界面、伺服***、变频***、图像识别处理器、rfid电子标签***、总线控制，对

实训台柔性工装焊接模块4，柔性打磨抛光模块5，立体仓库模块6，AGV模块7进行控制。

实训平台柔性工装焊接模块4，由六轴机器人2根据不同产品规格要求，通过模块内的自动夹具定位，机器人焊接***，机器人抓取***，气控***，电控***自动对工装夹具的无任何连接管线的自动摆放定位，然后自动抓取管件进行模拟焊接。

实训平台柔性打磨抛光模块5，由六轴机器人2根据不同产品规格要求，通过模块内的机器人自动变换工装夹具，机器人柔性浮动头，电控***，气控***，冷却***，自动更换铣削刀具工作站***，自动更换打磨砂盘工作站***，粉尘回收***对打磨工件进行多方位、多角度的打磨抛光，特别是在柔性浮动头的作用下对打磨轨迹、部位、速度、力度得出最佳的打磨算法。

实训平台立体仓库模块6，有库位主体、平移小车、升降小车、接送托盘、升降机构，在电气控制模块3的控制下，可以按设置要求进行产品的库位存取。

实训平台AGV模块7，有车体，车体的侧部纵向垂直设置有挡板，车体的底部设置有驱动轮、驱动电机、升降控制器和被动轮；车体的上方设置有升降架，并在升降架的上方设置有放置平台，车体的前端设置有感应开关，电源箱、感应开关，在电气控制模块3的指令下，可以按设置要求在柔性工装焊接、柔性打磨抛光、立体仓库区间运行，对产品进行运送。

实训平台台面下方设置有六轴机器人和电气***控制电柜、小型空压机。

实训平台台面下方设置由工业铝材组成的透明柜门，电气***控制电柜由钣金组件。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包括一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技术精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.智能制造实训平台，其特征在于包括：工业铝材实训台模块，以及安装设置在所述工业铝材实训台模块上的六轴机器人，电气控制模块，柔性工装焊接模块，柔性打磨抛光模块，立体仓库模块，AGV模块，

-所述六轴机器人，其能够拆卸的固定在所述实训平台台面，其机器人控制柜设置在所述实训平台柜体内；

-所述电气控制模块，至少包括plc模块、hmi人机界面模块、伺服***模块、变频控制模块、图像识别模块、rfid射频识别模块、总线控制模块；

-所述柔性工装焊接模块，至少包括移动式夹具换位叉、移动式机械夹具、焊接管件气爪、焊接管件、焊接管件料库；

-所述柔性打磨抛光模块，至少包括柔性浮动头、动力头、快换工装、换刀台、换砂台、打磨平台、粉尘回收器；

-所述立体仓库模块，至少包括库位主体、平移小车、升降小车、接送托盘、升降机构；

-所述AGV模块，至少包括车体，车体的侧部纵向垂直设置有挡板，车体的底部设置有驱动轮、驱动电机、升降控制器和被动轮；车体的上方设置有升降架，并在升降架的上方设置有放置平台，车体的前端设置有感应开关，电源箱、感应开关；

所述的六轴机器人与所述的电气控制模块根据功能选择后，可以进行相关的示教操作、实训操作和技能考核。

2.根据权利要求1所述的智能制造实训平台，其特征在于：各所述模块都是安装在工业铝材平台上，工业铝材平台平面设置卡槽，可以用T型螺母紧固。

3.根据权利要求1所述的智能制造实训平台，其特征在于：每个所述实训功能模块均配置有功能模块，所述六轴机器人的第六轴输出端设置有通用法兰和快换工装，各所述功能型夹具通过内六角螺丝能够拆卸的固定在所述通用法兰和快换工装上，所述实训功能模块设置有各自的功能夹具；

-所述功能夹具，至少有气爪夹具、真空吸盘夹具、电磁夹具、焊接夹具、搬运夹具。

4.根据权利要求1所述的智能制造实训平台，其特征在于：所述实训平台台面设置有接线子面板，接线子面板与所述实训功能模块进行信号配接。

5.根据权利要求1所述的智能制造实训平台，其特征在于：所述实训平台采用工业铝材组合，实训平台台架设置有脚轮可以移动和锁紧固定。

6.根据权利要求1所述的智能制造实训平台，其特征在于：所述实训平台台面下方设置有六轴机器人和电气***控制电柜、小型空压机。

7.根据权利要求1所述的智能制造实训平台，其特征在于：所述实训平台台面下方设置由工业铝材组成的透明柜门，电气***控制电柜是钣金组件。