[发明专利]一种面向金属片状工艺品加工的智能制造产学研平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学设备，特别是一种面向金属片状工艺品加工的智能制造产学研平台。

背景技术

“工业4.0”的概念是德国于2013年4月在汉诺威工业博览会上提出的，实质上工业4.0就是“互联网＋制造”，美国称为“工业互联网”，我国叫“中国制造2025”，这三个称谓的本质内容是一致的，都指向一个核心，即智能制造。在计算机及其软件、互联网和工业机器人等支撑下，智能制造将过去企业中相互独立的生产制造、客户和物流等单元有机结合并构成一个全域的、高效益和高柔性的企业生态系统，体现了一个国家的制造业技术水平。

智能制造具有为社会提供多样化产品、低成本制造和短制造周期等等传统制造无法比拟的优势，其发展势头凶猛。然而，我们国家工业发展起步较晚，错过了与世界其他国家同步进行第一次、第二次和第三次工业革命。在以物联网及务联网为基础的第四次工业革命开启之际我们国家一方面不断推进产业化转型，另一方面不断推进工业化程度。为应对这种深度工业化过程中高技术人才的需求，对于智能制造的人才储备以及教学普及显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种省时省力，自动化程度高，生产效率高的面向金属片状工艺品加工的智能制造产学研平台。

本发明的技术方案是：一种面向金属片状工艺品加工的智能制造产学研平台，包括移动终端设备、主控机单元和机器人柔性生产线；所述机器人柔性生产线包括多关节机器人上料单元、直角坐标机器人搬运单元、水平多关节机器人搬运单元、激光切割单元、精雕加工单元、双端面抛光单元、清洗烘干单元、喷砂单元、图像处理和检测单元、打包单元和输送线运输单元；所述移动终端设备通过网络与主控机单元通信，所述主控机单元通过以太网与所述水平多关节机器人搬运单元、所述激光切割单元、所述精雕加工单元、监控单元以及所述图像处理和检测单元相连，所述机器人柔性生产线的各单元均与PLC控制单元相连。

进一步，所述移动终端设备通过无线接入点或公用网络与交换机相连，所述交换机通过以太网与主控机单元相连。

进一步，所述移动终端设备为安装有APP软件的手机或平板电脑,所述APP软件包括订单系统和监控系统。

进一步，所述主控机单元采用C/S架构搭建，包括订单管理系统、工业控制系统和数据库服务器，所述订单管理系统与工业控制系统之间采用以太网互联，由工业控制系统通过PLC控制单元控制机器人柔性生产线各个单元并采集各个单元的状态。

进一步，所述激光切割单元，用于接收主控机单元通过以太网传输的加工数据指令，并通过PLC控制单元传输的启动指令，执行激光切割加工和反馈加工状态信息；

所述精雕加工单元用于接收主控机单元通过以太网传输的数控加工程序，并通过PLC控制单元反馈加工状态；

所述双端面抛光单元用于接收主控机单元通过PLC控制单元的启动指令，执行加工程序，并向主控机单元反馈工作状态；

所述多关节机器人上料单元用于接收主控机单元传输的上料指令，并通过PLC控制单元传输的启动指令，将原料放到指定的激光切割单元工作台面上，把废料从激光切割机工作台面取出，并通过PLC控制单元向主控机单元反馈工作状态；

所述直角坐标机器人搬运单元，用于接收主控机单元通过PLC控制单元的启动指令，将半成品从激光切割单元搬运到精雕加工单元以及从精雕加工单元搬运到双端面抛光单元，并通过PLC控制单元向主控机单元反馈工作状态；

所述清洗烘干单元、喷砂单元、图像处理和检测单元、打包单元和输送线运输单元通过接收主控机单元经PLC控制单元的启动指令，执行相应操作，向主控机单元反馈工作过程。

进一步，所述输送线运输单元包括第一输送带和第二输送带；

所述水平多关节机器人搬运单元包括第一水平多关节搬运机器人和第二水平多关节搬运机器人；

所述清洗烘干单元通过自身输送带从双端面抛光单元接入半成品，并将半成品送出至第一输送带，再经第一水平多关节搬运机器人转至喷砂单元；

所述图像处理和检测单元接收主控机单元通过以太网传输的订单图像数据信息，所述图像处理和检测单元通过CCD获取和以太网传输的金属片状工艺品表面图像信息，一方面给水平多关节机器人搬运单元提供定位中心，另一方面与订单图像数据信息进行对比以确定金属片状工艺品是否进入下一工作站。