智能制造示范产线
分为六大模块，分别为机械加工模块、智能仓储模块、智能化综合应用模块、智能物流及实训模块、控制及展示系统模块、数字孪生及教学实训模块;这些矩阵化模块既可以作为独立的单台设备进行实训教学，又可以整体联动成为一条完整的生产加工产线。
一、机械加工模块
主要功能是数控车床车削加工、加工中心复杂工艺加工。
该模块主要包括数控车床、加工中心、六轴工业机器人、机器人第七轴、接驳台、机器人视觉系统、夹具快换系统、控制台、RFID系统、人机交互系统、展示看板系统、防护装置、工装夹具辅助物料等部分。该模块平面布局图及效果图如图1、图2、图3、图4所示。
该模块工艺流程如下。物流转运系统将工装载板(带毛坯)放置在接驳台，接驳台处的RFID系统读取工装载板信息，接驳台将工装载板输送至暂存位置。工业机器人换取合适夹具，在视觉系统辅助下将毛坯件放置数控车床内。数控车床加工完毕后，再由工业机器人取出物料，放回工装载板。接驳台将工装载板(带半成品)输送出该模块。物流转运系统将工装载板(带半成品)输送至其他模块。接驳台处的RFID系统读取载板信息。
工业机器人实训台可用于工业机器人实训，可以进行工业机器人基本操作，基于视觉系统的机器人操作。工业机器人第七轴可以让工业机器人在两个工位间自由切换。展示看板系统可以实时数控车床工作参数或数控车床实时加工实况。
图1 数控车床模块平面布局图
图2 数控车床模块布局图
图3 五轴加工中心模块平面布局图
图4 数控车床模块布局图
二、智能仓储模块
智能仓储模块主要功能是存储加工件毛坯与成品，可以实现自动、手动存取物料，还可以用于三轴机械手实训教学，三轴机械手的数字孪生教学。
该模块主要包括货架、双向货叉堆垛机、进出库平台、工装载板、RFID系统、智能仓储控制系统、WMS仓储管理系统、控制台、人机交互系统、展示看板系统、防护装置等部分。该模块平面布局图及效果图如图5、图6所示。
该模块工艺流程如下。堆垛机将工装载板(带毛坯)输送至出库平台，由物流转运系统转运，流入其他模块。出库平台的RFID系统读取载板信息。物流转运系统将工装载板(带成品)输送至入库平台，由堆垛机放置库位上。入库平台的RFID系统读取载板信息。
展示看板系统可以实时展示库位信息。
图5 智能仓储模块平面布局图
图6 智能仓储模块布局图
三、智能化综合应用模块
智能化综合应用模块主要功能是对加工后的工件进行检测，并将不同的工件进行装配，装配完成后的工件进行激光打标，还可以用于视觉检测系统、协作机器人、机器人力控系统等实训教学。
该模块主要包括协作机器人、力控系统、机器人底座、接驳台、机器人视觉系统、夹具快换系统、控制台、RFID系统、激光打标系统、人机交互系统、展示看板系统、防护装置、工装夹具辅助物料等部分。该模块平面布局图及效果图如图7、图8所示。
该模块工艺流程如下。物流转运系统将工装载板(带成品)放置在接驳台，接驳台处的RFID系统读取工装载板信息，接驳台将工装载板输送至暂存位置。一号协作机器人换取合适夹具，在视觉系统辅助下将毛坯件放置检测装置内。检测完成后，再由一号协作机器人取出物料，放在物料中转台。再由二号装配协作机器人，在力控系统辅助下，将工件进行装配，装配完成后放置在激光打标处进行打标，完成后再放置回物料中转台。再由一号协作机器人将工件放回工装载板。由接驳台将工装载板(带成品)输送出该模块。物流转运系统将工装载板(带成品)输送至其他模块。接驳台处的RFID系统读取载板信息。
协作机器人实训台可用于协作机器人实训，可以进行协作机器人基本操作，基于力控系统的协作机器人操作。展示看板系统可以展示检测结果。
图7智能综合应用模块平面布局图
图8 智能综合应用模块布局图
四、总控及展示系统模块
总控及展示系统模块主要功能是对整条智能生产线进行整体控制，并将生产线的信息进行实时综合展示。
该模块主要包括总控系统、视频监控系统、MES系统、电子看板系统、防护装置、网络系统等部分。该模块平面布局图及效果图如图9、图10所示。
总控系统控制整体生产线的运行，展示系统可以展示生产线综合信息，MES系统是总协调系统，视频监控系统可实时展示数控车床及加工中心内部工作情况。
图9 总控及展示系统模块平面布局图
图10 总控及展示系统模块布局图
五、智能物流及实训模块
智能物流及实训模块主要功能是用于各模块之间工件的转运，也可以用于复合机器人的实训。
该模块主要包括复合机器人系统、调度系统、控制台、物流中转台、防护装置等部分。该模块平面布局图及效果图如图11、图12所示。
控制系统控制该模块的运行，调度系统控制两台复合机器人的运动，物流中转台用于中转站点，用于实训。
图11 智能物流及实训模块平面布局图
图12 智能物流及实训模块布局图
六、数字孪生及教学实训模块
数字孪生及教学实训模块主要功能是进行数字孪生教学及实训。
该模块主要包括数字孪生软件、学生桌椅、二联显示屏、服务器、计算机及显示器、教学培训课程、防护装置等部分。该模块平面布局图及效果图如图13、图14所示。
图13 数字孪生及教学实训模块平面布局图
图14 数字孪生及教学实训模块布局图
