工业机器人智能制造生产线 工业机器人智能制造生产线是以小型的柔性制造系统为载体，主要特点是占地空间小、操作安全、师生容易上手； 工业机器人智能制造生产线 可作为大专院校、中高职学生自动化专业、机电一体化专业、机器人专业、企业工程师进行机器人、数控加工、 材料出入仓库进一体化组建工业4.0智能无人工厂培训，提高阶段综合性学习与训练。 采用了模块化的设计，学生可以发挥自己的创新思维，对原有的生产流程进行创新改造。在掌握基础知识的前提下，进一步提高学生的积极性、动手能力和创新思维。 工业机器人智能制造生产线，是对工业现场大型设备进行提炼和浓缩的一款小型智能制造生产线实训设备，专门为职业院校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、控制工程、测控技术、计算机控制、自动化控制等相关专业的教学和培训。融合了数控机床加工、光、电、气，包含了PLC、机器人、传感器、气动、工业控制网络、电机驱动与控制、计算机等诸多技术领域，对柔性制 造技术的工作过程进行研究，监控系统、主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计算机控制系统，通过训练，使学生了解智能制造生产线的基本组成和基本原理，让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术，帮助学生从系统整体角度去认识。为信息学院自动化和电气工程自动化本科及其控制科学与工程研究生均提供了实验和科研的平台。 工业机器人智能制造生产线组成简介 1、立体仓库单元    立体仓库单元的主要功能是为系统提供加工工件原材料和储存成品件两大仓储功能，采用三层货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。 2、环型流水线单元    环型流水线单元主要由铝合金型材基体、环行传输线、自动导向机构、变频调速系统、自动定位机构等组成。可完成对工件在不同速度下的输送，不同工位的自动定位，从而大大提高了自动环形传输线的工作效率。3、数控车床加工中心单元    数控车床加工中心单元采用小型化，占地小，用于整个工件的轴类部份的加工，采用自动门、自动装夹、四工位自动刀架、并有工件冷却加工系统，现实机加工件无人化DNC自动加工，配置伺服电机、工业级数控系统，精度高。 4、立式数控铣床加工单元    立式数控铣床加工单元采用小型化，占地小，用于整个工件三轴联动。可用于雕刻、数控钻、数控铣等加工工艺，采用自动门、自动装夹等，现实机加工件无人化DNC自动加工，工业级数控系统，精度高。 5、六自由度机器人单元    六自由度工业机器人、抓取机构、气爪等组成，主要完成对工件的提取及搬运到各数控加工单元、AGV小车搬运单元及工件视觉检测单元等。包含旋转（S轴），下臂（L轴）、上臂（U轴）、手腕旋转（R轴）、手腕摆动（B轴）和手腕回转（T轴）,6个关节合成实现末端的6自由度动作。 6、四轴坐标机器人    四轴坐标机器人主要负责立体仓库的原材料入库与出库、成品零件的入库。够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业，具有高速性的最大化吞吐量,超长的工作运行时间,节省地面空间。 7、视觉检测单元单元    检测单元的主要功能是对工件的精度、外观形状品质是否合格，通过摄像头获取工件的图像，由图像处理器完成工件合格与否的判断，将不合格工件剔除，将合格的工件传送至下一单元，而将不合格的工件推送至废料槽。 8、RFID系统单元    RFID系统单元是一种非接触式的自动识别系统，它通过射频无线信号自动识别目标对象，用于对工件材料的信息记录，加工路径记录、产品追溯化管理，由RFID标签和RFID读写器组成，标签安装在工件放置的工装板上-记录该工装板上放置零件信息，RFID读写器安装在工装板经过的每一个工位上，当工件到达该工位时系统可通过读写器，识别到该工件的运输及加工途径。每个传输工装板上都安装有RFID标签，在每个加工工位物料都需要进行识读操作，并将信息通过网络传输给服务器，实时的跟踪物料位置信息和仓储位置信息，做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。 9、AGV小车搬运单元    AGV小车无人搬运车由机器人输送加工后的零件或从库房特定库架抓取零件，AGV智能小车并依据方位计划运动途径，运行至装卸站,准停，主动将零件放置到装卸站缓冲区，由四轴坐标机器人卸货至立体仓库成品区或原材料区。实现线边设备和自动仓储的自动上下料功能，采用激光通讯传感器通讯，信号传输快捷方便；行走模组采用PLC控制，AGV的PLC通讯，PLC发送任务码给机器人，实现点位控制；主控通讯，AGV整体与主控PLC通讯。 10、PLC工作站单元    采用工业自动化主流PLC，可随意扩展，配备触摸屏、具备物联网接口，铝合金型材构成，连接牢固。 11、总控台     总控平台主要由单相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、10.4英寸工业彩色触摸屏S7-315主机，电脑等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。它带有电源总控制系统、视频监控系统，产线处的有数据均可从总控制台收集获取，可通过总控调度分配各个模块的工作职能。电源系统实施强弱电分开管理，待机休息及检修时要求强电关闭，控制、信号灯弱点部分完全独立运行。 12、零部件周转拖盘     用于原材料及成品件的输送周转用，配合RFID系统及智能仓库、环型流水线中应用。实现送料，取料，输送周转功能；实现智能化工作与管理，并对每个环节的时间点、责任人等关键数据进行实时采集，汇集到统一的信息平台，最大限度的提高存储货物的能力。

项目成果/简介: 该项目通过铝合金压铸、铝/钢复合压铸、伺服电机高效相变热控等方法，实现机械臂、减速机与伺服电机等工业机器人成套的变革性轻量化技术突破；研发高性能控制系统，实现具有动力学特征的智能运动控制关键技术；项目采用制造工艺及控制系统自主开发，高度可控，将降低工业机器人的应用成本，提升我国工业机器人产业的整体技术水平及产业竞争力。 在前期研究中已获得工业机器人关键部件相关专利授权20余项，获得广东省科技计划多个项目支持及国家重点研发计划“智能机器人专项”立项：工业机器人整机性能提升与验证，并已建成广东省功能结构与器件智能制造工程实验室、广东省节能与新能源绿色制造工程技术研究中心等平台。 该项目具有低成本轻量化特征的核心部件及其规模制造技术；具有动力学特征的智能运动控制关键技术。在广东省两项重大战略专项支持下，已成功开发出精密RV减速机、相变热控伺服电机、仿生轻量化机械臂等产品。自主研发减速机核心零部件自主设计并组装的轻量化机器人整机知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

该项目通过铝合金压铸、铝/钢复合压铸、伺服电机高效相变热控等方法，实现机械臂、减速机与伺服电机等工业机器人成套的变革性轻量化技术突破；研发高性能控制系统，实现具有动力学特征的智能运动控制关键技术；项目采用制造工艺及控制系统自主开发，高度可控，将降低工业机器人的应用成本，提升我国工业机器人产业的整体技术水平及产业竞争力。 在前期研究中已获得工业机器人关键部件相关专利授权20余项，获得广东省科技计划多个项目支持及国家重点研发计划“智能机器人专项”立项：工业机器人整机性能提升与验证，并已建成广东省功能结构与器件智能制造工程实验室、广东省节能与新能源绿色制造工程技术研究中心等平台。 该项目具有低成本轻量化特征的核心部件及其规模制造技术；具有动力学特征的智能运动控制关键技术。在广东省两项重大战略专项支持下，已成功开发出精密RV减速机、相变热控伺服电机、仿生轻量化机械臂等产品。 自主研发减速机核心零部件 自主设计并组装的轻量化机器人整机

一、项目简介  “中国制造2025”发展规划的启动促使智能制造成为生产制造企业的主旋律，而工业机器人作为智能制造的重要柔性制造单元，迎来了广阔的行业发展机遇。福建省出台的《福建省实施<中国制造2025>行动计划》，将发展智能制造视为首要任务，推广“数控一代”，开展智能制造试点示范，实施“机器换人”专项行动，发展壮大智能装备产业，开发智能终端产品和提升工业软件支撑能力。 二、前期研究基础 与泉州市微柏工业机器人研究院有限公司建立合作关系，采用企业与高校共同投资模式，建立“嘉庚学院—微柏工业机器人创新实验室”，实验室现有师生近百人，为高校师生提供研发环境，为企业进行技术难题攻关并培育人才。 与微柏签署了为期3年的技术服务合同（2014.12-2017.12，微柏工业机器人技术支持服务，150万元）。 与微柏联合申报了多项科技项目：（1）工业机器人整机综合性能测试仪的研发及产业化，2016.10，国家重大科学仪器设备开发专项；（2）工业机器人的远程监控和故障预测系统的开发，2015.9，福建省对外合作项目；（3）面向瓷砖智能化分拣生产线的关键技术，2015.10，泉州市科技局燎原计划。并协助微柏完成了福建省新型科研机构、企业创新基金、厦门大学本科生校外实习基地申请。 三、应用技术成果 基于课题组自主研发的机器人控制器，结合机器视觉自动识别技术，分别开展了以下6个项目：（1）为四川航天世东汽车部件有限公司研发的焊接机器人焊缝自动跟踪识别系统；（2）为苏州宝丽洁公司研发的之驻守机器人湿纸巾自动识别贴盖系统；（3）为泉州港威五金制品有限公司研发了铝水自动浇注系统；（4）为晋江的沃鞋服有限公司研发的鞋模自动跟踪喷胶系统；（5）为福建省锂东精密机械有限公司研制了自动搬运识别系统；（6）为江苏太仓宝祥有色金属制品厂研制了自动码垛识别系统。 四、合作企业 泉州市微柏工业机器人研究院有限公司是福建省工业机器人研发龙头企业，从事工业机器人相关技术研发及产业化十余年，专注研发六关节与四关节自由度串并联机械手等，自主研发数十种应用在冲压、喷涂、焊接、激光加工等生产作业领域的专业机器人。自主研发了高精度RV减速机检测台，工业机器人零点矫正与运动精度检测装置，焊接机器人防碰撞测试装置等工业机器人核心部件与整机检测系统，获得国家发明专利5项，国家实用新型专利30项。作为福建省科技小巨人企业、福建省科技型企业泉州市智能制造示范企业等，承担了省部级科技项目10余项。

依托我校“机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室”等重点研究基地，重点开展面向工业4.0的智慧工厂技术、生产线自动化生产技术、智能工业机器人、高性能伺服电机驱动技术等制造业生产自动化升级改造关键技术和装备的研发。在机器人感知技术方面实现了传感器微型化、网络化、集成化和智能化，为机器人感知提供系统的解决方案；在机器人控制技术方面提高了机器人操作精度、可靠性、可重复性等性能指标，保障机器人能够完成多任务、高柔性的灵巧作业。目前已研发并应用的机器人包括铁轨表面缺陷检测机器人、汽车发动机气缸铸件清理机器人、高压电线巡检除冰机器人、与瑞森可机器人公司联合研制的关节臂式机器人等。

定位精度高，拧丝头与钢材的严格位置关系是保证打捆成功的关键，也是打捆机高性能的具体体现。现有设备在垂直与水平两个方向定位，且系统不稳定很难达到正确位置，故定位精度不准确，定位时间长达20秒左右。而本产品用一个自由度来完成两个方向的定位，并能自动适应不同捆径的钢捆，大大减少。现有设备捆结角度为270°易造成松捆和散捆，而本产品为720°，就不会出现松捆和散捆等现象。 蓄丝机构的蓄丝量取决于导丝槽直径，从而决定每个打捆周期的送丝的长度，同时该机构还负责抽丝动作的完成，现有设备采用蓄丝轮于蓄丝油缸串联机构（即立式），安装在打捆机底部。本产品采用并联双油缸同步推进并置于打捆机上部，全部露在外部，这样机构紧凑，维护方便，造型美观。在导丝槽上设计了加强臂，并在其上安装了成型器，实现了减小抽紧力，提高了打捆质量，并节约了能源。 液压系统为节能控制回路，利用蓄能器的能量，使系统在限定的高、低压间工作，从而减少能量的损失，降低了系统的发热量，也降低了泵功率。控制方面使用了基于PLC的双CPU控制系统，并提出应用了直接检测到阀、传感器元部件级的设备监控、故障诊断体系，并为打捆机的进一步智能化提供了可靠依据。 主要性能指标：1. 本产品与国外现有技术相比较，整机布局的合理性，彻底解决了难于维护和检修的问题，提高了运行的可靠性；2. 打捆周期：小于10秒；3. 捆结角度： 720°；4. 蓄丝机构：并联双油缸同步推进并置于打捆机上部；5. 液压系统：节能控制回路；6. 控制系统：基于PLC的双CPU控制系统。

主要技术要点（创新点） ： 该机属教室用设备，能替代人力完成考场中的各项考务工作。 考生入场时进行身份识别、金属探测、实现智能门禁。 考试过程中走位分发试卷、信号屏蔽、视频监控、音响播放、时间显示。 考试结束时准时回收试卷。 日常可变形为讲桌并用于考勤和收纳作业。利用电气控制实现了智能化、自动化。该成果来源于大学生机械创新设计大赛项目，荣获第六届全国大学生机械创新设计大赛国家一等奖，获权国家实用新型专利 1 项。其新颖创意引发社会强烈热议，中央、省、市电视台分别来校拍摄采访，中新社、新华社播发通稿宣传报道，中央电视台、广播电台、多省电视台、央视微博、新华日报、新西兰报等数百家国内外主流媒体纷纷报道宣传。尤其是得到了国务院副总理及教育部部长的关注和批示，并委派国家教育部考试中心领导来校考察指导，给我校师生带来极大鼓舞和支持。 

物业园艺协作机器人是集智能机器人、可见光和多源信息融合技术于一体的移动式社区智能工作设备。ATY在运行过程中，可对社区草坪、灌木等愿意设施进行自动修剪和维护。

物业园艺协作机器人是集智能机器人、可见光和多源信息融合技术于一体的移动式社区智能工作设备。ATY在运行过程中，可对社区草坪、灌木等愿意设施进行自动修剪和维护。