一、产品概述
本系统根据机电类、自动化类、先进制造类行业、企业中工业自动化应用的特点，对智能产线 技术的工作过程进行研究，对工业现场设备进行提炼和浓缩，并针对教学活动进行专门设计，融机、 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。U盘智能数字生产线由主控台、环形输送系统、供料单元、搬运单元、ABB工业机器人（配行走轴）、电路板焊接工位、激光打标机单元、视觉检测单元、装配单元、装盒单元、自动化立体仓库、组态监控系统等组成，将工业机器人、机器视觉、激光雕刻等设备，集成为数字化产线的“硬件”系统，结合数字化设计技术、智能化控制技术的综合运用，构成智能生产线技术平台。技术平台具备加工过程实 时制造数据采集、加工过程自动化等功能，全面实现U盘的智能无人化生产和客制化柔性定制。
二、产线工艺流程
1、第一步，通过上位机设置生产流程，给设备下达生产指令；
2、第二步，供料单元自动完成PCB零件或外壳出库，经搬运单元将零件放入到环形输送线的托盘上。
3、第三步，机器人抓取PCB板及配件搬运至定位机构处，定位完成后再有工业机器人搬运至焊接单元进行USB接口的焊机，焊接完成后将焊接好的产品搬运至托盘上；
4、第四步，将焊接好的半成品进行重新定位，定位后由装配站进行装配操作，机器人在装配单元上完成U盘外壳与PCB板的安装，安装完成后进入将U盘放入到环形输送线的托盘上。
5、第五步，将装配好的产品进行产品焊接测试，测试合格的产品进行加盖，不合格的产品由机器分拣至回收箱。
6、第六步，加盖检测后的产品通过环形生产线传输至激光打标站进行打标操作，打标完成后进行智能视觉检测。
7、第七步，根据智能视觉检测的结果，由分拣站进行分拣，将合格的产品放置仓库托盘中，不合格的产品放置回收箱。
8、第八步，将装好的产品进行入库操作，入库完成后将空托盘取出，等待下一批产品装盘，直至订单完成。
三、技术性能
1.输入电源：三相四线交流380V±10% 50Hz
2.工作环境：温度-10°C〜40°C相对湿度彡85% (25°C)海拔<4000m
3.装置容量：≤4. 5kVA
4.外形尺寸约：6500mm×4500mm×2000mm
5.安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准
四、设备配置
U盘智能数字化产线由主控台、环形输送系统、ABB工业机器人（配行走轴）、上料单元、焊接单元、装配单元、加盖检测单元、激光打标单元、视觉检测单元、分拣单元、自动化立体仓库等组成一条U盘自动化生产线。
（一）总控平台
主要由S7-1200西门子主机、三相智能仪表、电源控制部分、二位选择开关、由状态指示灯、启动和停止开关、急停开关、复位开关、10英寸工业彩色触摸屏组成，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。二位选择开关：控制系统工作方式，用于系统在联机运行模式（右侧档）及单机运行模式（左侧档）的切换。启动和停止开关：控制整条环形输送线的运行和停止，对应运行和停止指示灯。急停开关：当环形生产线有异常情况，在联机状态下，按下开关，整条线停止动作。复位开关：在设备运行出现故障或报警时，按下复位开关，在联机状态下各单元处于停止运行状态，复位指示灯亮。配TPC1061Ti，采用了10英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率1024×600），四线电阻式人机界面（分辨率4096×4096）。同时还预装了MCGS嵌入式组态软件，具备强大的图像显示和数据处理功能。
（二）精密导轨环形生产线
由主动轮、从动轮、直线导轨、圆弧导轨、物料托盘、传送链条、电机、精密减速机、电磁阀等组成。主要完成物料的输送任务。
（三）六自由度机器人单元（配第七行走轴）
1、埃夫特ER7-900机器人本体
（五）供料单元
由半封闭精密丝杆、大口径夹爪、物料托盘、光纤传感器、电感传感器、物料库、开关电源、可编程序控制器、控制按钮、I/O接口板、电气网孔板、电磁阀等组成，用于存储U盘外壳和U盘PCB组件，主要完成将工件上料。
（六）焊接单元
由自动焊接机、双轴丝杆、夹爪气缸、针气缸、开关电源、可编程序控制器、控制按钮、I/O接口板、电气网孔板、电磁阀等组成，主要完成对产品的焊接操作。
（七）装配单元
由冲压气缸、双轴丝杆、开关电源、可编程序控制器、控制按钮、I/O接口板、电气网孔板、电磁阀等组成，主要完成对U盘PCB板和上下外壳进行装配操作。
（八）检测加盖单元
由双轴丝杆、夹爪气缸、双杆气缸、步进系统、开关电源、可编程序控制器、控制按钮、I/O接口板、电气网孔板、电磁阀等组成，主要完成对产品的检测焊接检测操作，检测合格的U盘进行加盖，不合格的U盘有工业机器人进行分拣。
（九）激光打标单元
额定电压AC220V 50Hz，激光功率20W,最小光斑0.01mm，标刻范围110*110mm，控制接口USB，激光寿命大于10万小时，光束质量M2＜1.5，冷却方式闭环风冷，雕刻线速最大7000mm/S，操作系统win10；振镜扫描由光学扫描器和伺服控制两部分组成，整个系统采用新技术、新工艺、新材料、新工作原理设计和制造，可自由调整高度，另设有高精度标尺，准确查看固定尺寸、更准确、更精致。
（十）海康视觉检测单元
（1）工业2D相机
（2）工业镜头
（3）光源A
（4）光源B
（十一）分拣单元
由半封闭丝杆模组、夹爪气缸、双杆气缸、步进系统、开关电源、可编程序控制器、控制按钮、I/O接口板、电气网孔板、电磁阀等组成，主要完成对U盘的检测焊接检测操作，检测合格的U盘进行加盖，不合格的U盘有工业机器人进行分拣。
（十二）自动化立体仓库单元
由半封闭丝杆模组、载货送料机、伺服系统、步进系统、开关电源、可编程序控制器、控制按钮、I/O接口板、电气网孔板等组成，主要完成对U盘的入库存储操作，空托盘的放入库中由三轴直角机器人将其取出，由分拣模块将合格的产品装入托盘中，装满后进行入库操作。
（十三）配套系统及软件
1、智能制造生产线虚拟仿真系统软件：
2、云智能实验室安全管理系统
3、工业自动化控制实训系统
4、实验室智能电源管理系统
5、教学课件资源
六、实验内容项目
（一）机器人编程及应用
1．工业机器人认知
2．工业机器人基本指令操作与示教
3．工业机器人示教单元使用
4．工业机器人离线编程仿真软件使用
5．机器人RAPID语言编程控制
（二）视觉检测编程及应用
1．掌握视觉参数设置
2．掌握视觉工具使用
3．视觉字符识别控制
4．视觉形状识别控制
5．视觉与机器人通讯配置
（三）PLC编程及应用
1．PLC基础编程
2．PLC定位控制编程
3．伺服系统认知
4．伺服系统参数设置
5．PLC定位控制编程与实验
6．触摸屏组态软件实验
7．触摸屏网络配置与组态
8．PLC与触摸屏通讯实验
9．机器人外部控制系统配置及编程
10．PLC综合应用编程实例
11．变频器功能参数设置与操作
（四）传感器应用
1．传感器的种类介绍
2．光电传感器的应用
3．光纤传感器的应用
4．电容式传感器的应用
5．电感式传感器的应用
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