1.1.2-智能制造平臺各單元的功能

平臺各單元的功能一、執(zhí)行單元二、工具單元三、倉儲單元四、加工單元五、打磨單元六、檢測單元七、分揀單元八、總控單元1/21智能制造單元系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺

智能制造單元系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺集成了智能倉儲、工業(yè)機器人、數(shù)控加工、智能檢測等模塊，利用互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)信息互聯(lián)，依托SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與可視化，數(shù)據(jù)接入云端借助數(shù)據(jù)服務(wù)實現(xiàn)遠程聯(lián)控，滿足輪轂的定制化生產(chǎn)制造。執(zhí)行單元工具單元倉儲單元加工單元打磨單元檢測單元分揀單元總控單元2/21一執(zhí)行單元執(zhí)行單元是產(chǎn)品在各個單元間轉(zhuǎn)換和定制加工的執(zhí)行終端，由工作臺、工業(yè)機器人、平移滑臺、快換模塊法蘭端、PLC控制器、遠程IO模塊等組件構(gòu)成。工業(yè)機器人平移滑臺工作臺快換模塊法蘭端內(nèi)含PLC控制器、遠程IO模塊3/21執(zhí)行單元組件參數(shù)及功能工業(yè)機器人ABBIRB120型六自由度機器人，額定負載為3kg，工作范圍580mm,重復(fù)定位精度為0.01mm。工業(yè)機器人可在工作空間內(nèi)自由活動，實現(xiàn)以不同姿態(tài)拾取零件或加工平移滑臺作為工業(yè)機器人擴展軸，有效行程760mm，擴大了工業(yè)機器人的可達工作空間，可以配合更多的功能單元完成復(fù)雜的工藝流程PLC控制器平移滑臺的運動參數(shù)信息，如速度、位置等，由工業(yè)機器人控制器通過遠程I/O信號傳輸給執(zhí)行單元的PLC控制器，從而控制伺服電機實現(xiàn)線性運動執(zhí)行單元各組件功能一4/21執(zhí)行單元組件參數(shù)及功能快換模塊法蘭端快換模塊法蘭端安裝在工業(yè)機器人末端法蘭上，可與快換模塊工具端匹配，實現(xiàn)工業(yè)機器人工具的自動更換遠程IO模塊執(zhí)行單元的流程控制信號由遠程I/O模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實現(xiàn)交互續(xù)表執(zhí)行單元各組件功能一5/21工具單元工具單元是執(zhí)行單元的附屬單元，用于存放不同功用的工具。工具單元由工作臺、工具架、工具、示教器支架等組件構(gòu)成，工業(yè)機器人可通過程序控制到指定位置安裝或釋放工具。工具示教器支架工具架工作臺二6/21工具單元工具單元提供了7種不同類型的工具，每種工具均配置了快換模塊工具端，可以與快換模塊法蘭端匹配。其中打磨工具為電動控制，其余各工具動作均為氣動控制。各工具功能使用示意如下。1.輪輞外圈夾爪2.輪輞內(nèi)圈夾爪二7/21工具單元工具單元提供了7種不同類型的工具，每種工具均配置了快換模塊工具端，可以與快換模塊法蘭端匹配。其中打磨工具為電動控制，其余各工具動作均為氣動控制。各工具功能使用示意如下。3.輪輻夾爪4.輪轂夾爪二8/21工具單元工具單元提供了7種不同類型的工具，每種工具均配置了快換模塊工具端，可以與快換模塊法蘭端匹配。其中打磨工具為電動控制，其余各工具動作均為氣動控制。各工具功能使用示意如下。5.吸盤工具6.端面打磨工具二9/21工具單元工具單元提供了7種不同類型的工具，每種工具均配置了快換模塊工具端，可以與快換模塊法蘭端匹配。其中打磨工具為電動控制，其余各工具動作均為氣動控制。各工具功能使用示意如下。7.側(cè)面打磨工具二10/21倉儲單元倉儲單元用于存放零件，由工作臺、立體倉庫、遠程IO模塊等組件構(gòu)成，立體倉庫為雙層六倉位結(jié)構(gòu)，每個倉位可存放一個零件。立體倉儲遠程IO模塊工作臺三11/21倉儲單元倉位托板可由對應(yīng)的氣缸推出；托板上設(shè)置有定位卡槽做為定位基準(zhǔn)，輪轂無論正反存放，均可保證姿態(tài)統(tǒng)一；每個倉位均設(shè)置有傳感器和指示燈，可檢測當(dāng)前倉位是否存放有零件并將狀態(tài)顯示出來；倉儲單元的氣缸動作和傳感器信號均由遠程I/O模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。托板定位卡槽氣缸物料傳感器指示燈三12/21檢測單元檢測單元可根據(jù)不同需求完成對零件的檢測、識別，由工作臺、智能視覺、光源、結(jié)果顯示器等組件構(gòu)成。智能視覺可根據(jù)不同的程序設(shè)置，實現(xiàn)條碼識別、形狀匹配、顏色檢測、尺寸測量等功能，操作過程和結(jié)果通過結(jié)果顯示器顯示；檢測單元的程序選擇、檢測觸發(fā)和結(jié)果輸出通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)。光源相機結(jié)果顯示器工作臺四13/21打磨單元打磨單元是完成對零件表面打磨、吹屑過程中的設(shè)備，由工作臺、打磨工位、旋轉(zhuǎn)工位、翻轉(zhuǎn)工裝、吹屑工位、防護罩、遠程I/O模塊等組件構(gòu)成。打磨單元的氣缸動作和傳感器信號均由遠程I/O模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。防護罩工作臺遠程IO模塊吹屑工位翻轉(zhuǎn)工裝打磨工位旋轉(zhuǎn)工位五14/21打磨單元組件功能打磨工位可準(zhǔn)確定位零件并穩(wěn)定夾持，是實現(xiàn)打磨加工的主要工位旋轉(zhuǎn)工位可在準(zhǔn)確固定零件的同時帶動零件實現(xiàn)180°沿其軸線旋轉(zhuǎn)，方便切換打磨加工區(qū)域翻轉(zhuǎn)工裝在無需執(zhí)行單元的參與下，實現(xiàn)零件在打磨工位和旋轉(zhuǎn)工位間的轉(zhuǎn)移，并完成零件的翻轉(zhuǎn)吹屑工位可以實現(xiàn)在零件完成打磨、加工工序后吹除碎屑功能打磨單元各組件功能五15/21分揀單元分揀單元可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)對不同零件的分揀動作，由工作臺、傳輸帶、分揀機構(gòu)、分揀工位、遠程IO模塊等組件構(gòu)成。分揀單元的氣缸動作和傳感器信號反饋均由遠程I/O模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。傳輸帶工作臺遠程IO模塊傳感器定位裝置分揀工位分揀機構(gòu)六16/21分揀單元組件功能傳輸帶由電機驅(qū)動，可將放置到起始位的零件傳輸?shù)椒謷C構(gòu)前分揀機構(gòu)根據(jù)程序要求在不同位置攔截傳輸帶上的零件，并將其推入指定的分揀工位分揀工位可通過末端定位裝置實現(xiàn)對滑入零件的準(zhǔn)確定位，并設(shè)置有傳感器檢測當(dāng)前工位是否存有零件分揀單元各組件功能六17/21加工單元加工單元可對零件表面指定位置進行銑削加工，由工作臺、數(shù)控機床、刀庫、數(shù)控系統(tǒng)、遠程I/O模塊等組件構(gòu)成。數(shù)控機床的氣缸動作、加工狀態(tài)和傳感器信號（伺服軸和電主軸除外）均可以由遠程I/O模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。工作臺刀庫看板數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機床七18/21加工單元組件功能數(shù)控機床典型三軸銑床結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)小范圍高精度加工，加工動作由數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK828D系統(tǒng)刀庫用虛擬化設(shè)計，利用屏幕顯示模擬換刀動作和當(dāng)前刀具信息，刀庫控制信號由數(shù)控系統(tǒng)提供，與真實刀庫完全相同加工單元各組件功能七19/21總控單元加工單元可對零件表面指定位置進行銑削加工，由工作臺、數(shù)控機床、刀庫、數(shù)控系統(tǒng)、遠程I/O模塊等組件構(gòu)成。數(shù)控機床的氣缸動作、加工狀態(tài)和傳感器信號（伺服軸和電主軸除外）均可以由遠程I/O模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。工作臺（內(nèi)含電源模塊）顯示終端氣源模塊三色燈控制模塊操作面板自復(fù)位按鈕自保持按鈕急停按鈕電源開關(guān)八20/21總控單元組件功能控制模塊由兩個PLC和工業(yè)交換機構(gòu)成，PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)與各單元控制器和遠程I/O模塊實現(xiàn)信息交互操作面板提供了電源開關(guān)、急停開關(guān)和自定義功能按鈕顯示終端SCADA系統(tǒng)在PC中運行，顯示終