CN213472007U - 一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备，包括立式加工中心、工业机器人及夹具、机器人运动控制单元、立式料库单元、可视化系统及显示终端、安全防护系统、中央电气控制系统、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统、数控注塑机及自动化改造和标准模座、机器人控制单元、机器人抓手更换系统、三坐标测量单元、钳工工作操控单元和总线控制单元。本实用新型可实现无人化生产并保证加工正确性；可实现多种类零件混合生产，减少因工艺变化产生的生产等待时间；可柔性扩展模块，增加生产线生产能力及多元化工件加工能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能制造技术领域，具体说是一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备。
背景技术
在现有的注塑制造实训系统中，主要是以机床对模具加工完成后对于需要精密测量的工件无法现场测量，容易造成零部件误差进行累积，无法实现设备自动化的加工与策略。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备，包括立式加工中心、工业机器人及夹具、机器人运动控制单元、立式料库单元、可视化系统及显示终端、安全围栏、中央电气控制系统、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统、数控注塑机及自动化改造和标准模座、机器人控制单元、机器人抓手更换系统、三坐标测量单元、钳工工作操控单元和总线控制单元；
立式加工中心内部安装气动精密平口钳，立式加工中心前方设置钳工工作操控单元，钳工工作操控单元上方分别安装一套6寸工业使用台虎钳与一台多功能钻床，立式加工中心右侧设置机器人运动控制单元，机器人运动控制单元上方设置有可在机器人运动控制单元上移动的工业机器人及夹具，工业机器人及夹具一端与立式加工中心之间设置有机器人抓手更换系统，钳工工作操控单元左侧，机器人运动控制单元后方设置有三坐标测量单元，三坐标测量单元左侧紧贴机器人运动控制单元设置有数控注塑机及自动化改造和标准模座，立式加工中心、钳工工作操控单元、机器人运动控制单元、三坐标测量单元和数控注塑机及自动化改造和标准模座位于设置开门的闭合安全围栏内；
机器人控制单元位于安全围栏左端的外侧，安全围栏的前侧设置贯穿安全围栏的立式料库单元，机器人控制单元的前方设置有中央电气控制系统，在安全围栏外侧设置有由依次紧贴中央电气控制系统的多台智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统，中央电气控制系统与安全围栏外围设置有高于中央电气控制系统的可视化系统及显示终端，机器人控制单元、中央电气控制系统、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统以及可视化系统及显示终端的导线汇集到机器人控制单元后侧的总线控制单元，立式加工中心、钳工工作操控单元、机器人运动控制单元、三坐标测量单元、数控注塑机及自动化改造和标准模座、机器人控制单元、中央电气控制系统、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统以及可视化系统及显示终端之间用工业以太网进行连接，并以仿真及编程控制系统进行控制。
进一步地，可视化系统及显示终端设置有位于立式加工中心内机床部位的视频通讯装置。
进一步地，立式加工中心主轴端设置有在线测量装置。
进一步地，工业机器人及夹具的抓手端安装RFID读写器及RFID 芯片。
本实用新型以模具数字化设计与制造(模具CAD/CAPP/CAM)技术为基础，在注塑模具制造技术中融入机器人、信息化、精密测量、互联互通、智能化管控等智能制造技术，以数字化、网络化、智能化为标准设计的注塑模具智能制造单元为载体，围绕模具CAD/CAPP/CAM、模具智能制造系统调试、工业机器人编程与操作、模具零件智能加工与生产管控、模具装配与智能成型、生产组织管理与团队协作、产品质量保证等内容进行赛项设计，实现“设备自动化+生产精益化+管理信息化+人员高效化”，旨在促进精密模具智能制造领域高素质复合型技能人才的技术提升和培养。
本实用新型优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，可实现无人化生产并保证加工正确性；可实现多种类零件混合生产，减少因工艺变化产生的生产等待时间；可柔性扩展模块，增加生产线生产能力及多元化工件加工能力。
附图说明
现结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型的俯视结构示意图；
图2为本实用新型的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1图2所示，一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备，包括立式加工中心8、工业机器人及夹具11、机器人运动控制单元12、立式料库单元10、可视化系统及显示终端13、安全围栏4、中央电气控制系统3、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统14、数控注塑机及自动化改造和标准模座5、机器人控制单元1、机器人抓手更换系统9、三坐标测量单元6、钳工工作操控单元7和总线控制单元2；
立式加工中心8内部安装气动精密平口钳，立式加工中心8主轴端安装在线测量装置，实现工件在线测量保障工件的精度要求；立式加工中心8前方放置钳工工作操控单元7，钳工工作操控单元7上方分别安装一套6寸工业使用台虎钳与一台多功能钻床，方便操作工对工件的休整打磨与抛光等使用；立式加工中心8右侧放置机器人运动控制单元12；机器人运动控制单元12上方安装一套工业机器人单元 11，抓手端安装RFID读写器及RFID芯片，用于测量工件的实时状态，通过智能制造系统控制将工件进行安装与调用；机器人运动控制单元 11一端与立式加工中心8之间安装一套机器人抓手更换系统9，实现机器人对不同工件装夹时抓手的更换；钳工工作操控单元7左侧，机器人运动控制单元12后方放置一套三坐标测量单元6，可以对加工完成的零部件进行测量并对数据进行统计储存；三坐标测量单元6左侧，机器人运动控制单元12按照布局放置数控注塑机及自动化改造和标准模座5，通过将材料通过注塑口传递到模座内部，达到需要的工件要求，并通过工业机器人单元11抓手实现工件的抓取，按照布局要求在单元外围放置一套安全围栏4，即立式加工中心8、钳工工作操控单元7、机器人运动控制单元12、三坐标测量单元6和数控注塑机及自动化改造和标准模座5位于设置开门的闭合安全围栏4内，实现对内部单元内的设备等起到保护作用。
在智能制造单元左后方，安全围栏4外侧按照图纸绘制放置机器人控制单元1，为工业机器人单元11提供动力，在智能制造单元前方按照图纸布局放置一套立式料库单元10实现半成品与成品件的存放，并通过机器人进行零件的运输与放置机器人控制单元1前方放置一套中央电气控制系统3，为系统与智能制造内所有的设备进行连接，实现对多功能，多操作进行统一控制；在中央电气控制系统3右侧，按照智能制造布局放置一套智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统14，可以通过对此系统的控制，并通过各设备之间以太网连接实现智能制造各设备之间的操作，实现对仿真及编程控制系统的操作监控；在中央电气控制系统3后方，安全围栏4外围放置一套可视化系统及显示终端13，可以通过设备内侧的视频通讯装置将机床内部现状反馈至可视化系统显示终端内，各工作单位之间用工业以太网进行连接，并以仿真及编程控制系统进行控制，实现数据传输与控制。
本实例的工作过程：智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统14内部安装的智能软件对立式加工中心8、工业机器人11、数控注塑机及自动化改造和标准模座5发出相对应的指令，使各工位之间实现无人操作加工多变的工件加工，通过中央电气控制系统3内部的工业以太网对所有工位实现可视观的查看，并将所需要传递的数据以动画的形态传递到可视化系统及显示终端13屏幕上实现电脑编程控制可以实现多种类零件的混合生产，通过主控软件下发多种零件的生产计划，智能制造系统可通过机器人无人化完成不同零件在不同机床上的加工制造，加工过程中按工艺要求进行测量补正，加工完成后放置到料仓中并进行仓位状态写入，通过软件可实时检测料仓内产品加工状态、加工过程可通过内置的视觉摄像装置实现远程监控。
立式加工中心8、工业机器人及夹具11、机器人运动控制单元12、立式料库单元10、可视化系统及显示终端13、安全围栏4、中央电气控制系统3、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统14、数控注塑机及自动化改造和标准模座5、机器人控制单元1、机器人抓手更换系统9、三坐标测量单元6、钳工工作操控单元7和总线控制单元2 等设备为本领域常用设备，为采购设备。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (4)
1.一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备，其特征在于：包括立式加工中心(8)、工业机器人及夹具(11)、机器人运动控制单元(12)、立式料库单元(10)、可视化系统及显示终端(13)、安全围栏(4)、中央电气控制系统(3)、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统(14)、数控注塑机及自动化改造和标准模座(5)、机器人控制单元(1)、机器人抓手更换系统(9)、三坐标测量单元(6)、钳工工作操控单元(7)和总线控制单元(2)；
立式加工中心(8)内部安装气动精密平口钳，立式加工中心(8)前方设置钳工工作操控单元(7)，钳工工作操控单元(7)上方分别安装一套6寸工业使用台虎钳与一台多功能钻床，立式加工中心(8)右侧设置机器人运动控制单元(12)，机器人运动控制单元(12)上方设置有可在机器人运动控制单元(12)上移动的工业机器人及夹具(11)，工业机器人及夹具(11)一端与立式加工中心(8)之间设置有机器人抓手更换系统(9)，钳工工作操控单元(7)左侧，机器人运动控制单元(12)后方设置有三坐标测量单元(6)，三坐标测量单元(6)左侧紧贴机器人运动控制单元(12)设置有数控注塑机及自动化改造和标准模座(5)，立式加工中心(8)、钳工工作操控单元(7)、机器人运动控制单元(12)、三坐标测量单元(6)和数控注塑机及自动化改造和标准模座(5)位于设置开门的闭合安全围栏(4)内；
机器人控制单元(1)位于安全围栏(4)左端的外侧，安全围栏(4)的前侧设置贯穿安全围栏(4)的立式料库单元(10)，机器人控制单元(1)的前方设置有中央电气控制系统(3)，在安全围栏(4)外侧设置有由依次紧贴中央电气控制系统(3)的多台智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统(14)，中央电气控制系统(3)与安全围栏(4)外围设置有高于中央电气控制系统(3)的可视化系统及显示终端(13)，机器人控制单元(1)、中央电气控制系统(3)、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统(14)以及可视化系统及显示终端(13)的导线汇集到机器人控制单元(1)后侧的总线控制单元(2)，立式加工中心(8)、钳工工作操控单元(7)、机器人运动控制单元(12)、三坐标测量单元(6)、数控注塑机及自动化改造和标准模座(5)、机器人控制单元(1)、中央电气控制系统(3)、智能仿真软件及控制系统与MES运作显示系统(14)以及可视化系统及显示终端(13)之间用工业以太网进行连接，并以仿真及编程控制系统进行控制。
2.如权利要求1所述的一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备，其特征在于：可视化系统及显示终端(13)设置有位于立式加工中心(8)内机床部位的视频通讯装置。
3.如权利要求1所述的一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备，其特征在于：立式加工中心(8)主轴端设置有在线测量装置。
4.如权利要求1所述的一种新型注塑模具智能制造实训与竞赛一体化设备，其特征在于：工业机器人及夹具(11)的抓手端安装RFID读写器及RFID芯片。
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