ZNS-QR05型 智能制造及数字孪生综合实训系统

一、产品概述
      该综合实验室为在数字孪生技术基础上，设计的一套个性化定制工业机器人系统，能够实现多种智能装备的广泛使用；各种设备通过信息技术和控制系统实现互联互通，并建立车间级工业互联网互联互通；生产过程实现智能调度，生产任务指挥调度实现可视化，可视化系统实时呈现包含生产状况、品质状况、设备状况等生产数据；在关键工序采用智能化质量检测设备，产品质量实现在线自动检测、报警和诊断分析，产品质量控制实现智能管控；产品信息实现生产过程可追溯；物料配送实现自动化；配备相应的热感、烟感、温度、湿度、有害气体等智能监测、调节、处理系统，实现车间环境智能管控。
可在该个性化定制的工业机器人综合系统基础上，开展机器人技术的课程建设，开展智能制造、数字孪生技术教材的编制，开展数字化工厂虚拟仿真项目建设，开展智能制造技术的科研开发等相关工作，进一步促进产教融合的落地。
二、系统特点
1.综合性：本装置综合了工业机器人、人工智能、视觉模块、搬运模块等模块，可覆盖机器人工程、机械电子工程、电气工程及其自动化、自动化、物联网等专业的相关实验项目。
2.适应性：能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加相应模块即可，永不淘汰。
3.配套性：从机器人模块、机器视觉模块到数字孪生等均配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配置。
4.系统性：通过模块之间相互配合，可完成书签制作、礼盒定制等简单而又完整、贴近生产生活的实验过程，避免单一过程学生缺乏系统认知甚至失去兴趣的问题。
5.模块化：系统由多个独立模块构成，可独立完成对应的实验过程，如视觉识别、机器人搬运等，为对应的理论课程提供实验支撑，可根据实验需求定制模块及实验。
6.科学性：装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的机器人、搬运模块均经特殊设计，可模拟工业机器人运动的特性和参数；低功耗，节约能源；实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；可完成微处理器控制系统、可编程控制器等基本实验，内容丰富，设计合理，除了巩固与加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础；具有数字孪生、智能制造相关模块，具有先进型。
7.先进性：具有数字孪生、智能制造、人工智能等相关模块，让学生对新技术有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。同时不断的适应教材的最新变化，及时将最新的技术在实验中得到体现。
三、系统流程及配置
以下结合该系统可进行的一个完整的书签制作过程来演示系统使用流程。

（一）个性化定制硬件
1、总体参数要求
1)单次上料生产件数：≥20PCS；
2)单工位平均生产节拍：≤60s；
3)不良率：≤5%（不含视觉检测到的次品）；
4)使用气压：≥0.5MPa；
5)总功率：≤10kW；
6)总占地面积：15m×4m（长×宽）；
7)安全防护：光幕（进出口处配置）；
8)产线使用电压：220V±10 50Hz；
9)安装环境温度：-5℃-45℃；
10)允许环境振动加速度：≤0.5G.
2、机器人上下料单元
机器人上下料单元有工件暂存库位、工业机器人、夹爪机构组成，可以将工件放置在检测工位上，检测完成后剔除或输送至清洗单元。
3、AGV输送单元
AGV输送单元由AGV底盘和协作机器人及视觉相机组成，可以完成原料出库到产线原料缓存位的物料输送和成品出库工作。
4.视觉检测单元
视觉检测采用工业相机对书签进形扫描拍张，识别书签表面缺陷。
5、激光雕刻单元
激光雕刻单元由输送线和激光雕刻机和组成，按照订单图片，书签正反面的雕刻。
6、装盒贴标单元
装盒单元由贴标机和装盒机构组成，负责将装盒的书签按订单编码贴标。
7、分拣单元
扫码枪基恩士SR-X300
8.装箱单元
自动化包装生产线集自动开箱、自动封箱、自动打包等功能于一体。全自动包装线应用范围广、占地面积小、操作简单、性能稳定。可大大减少劳动力，提高生产效率，降低生产成本。
9.码垛机器人
工业机器人 ABB260。
10.其余部件
烟雾温湿度三合一传感器，RS485输出。
（二）输送线硬件
滚筒输送机是一种输送成件物品的连续输送机械设备，应用遍及机械、冶金、汽车、家电、轻工、化工、纺织，邮电、建材、交通等各个行业的加工，装配、测试、包装、贮运、分拣等流水生产线中，几乎随处可以发现由滚筒输送机组成的输送系统，滚筒输送机设计要了解各个技术参数，这样才能设计出合理、好用的输送设备。
（三）堆垛机立体仓库
立体库由货架和堆垛机组成，配置原料库和成品库，配合协作机器人进行原料和成品的出入库。
（四）虚拟仿真模块开发
1.数字孪生
2、虚拟调试系统
（五）智能管理软件系统开发
采用新一代工业互联网信息化技术开发的BS架构的MES系统。