CN213225060U - 一种模具智能制造实训一体化设备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模具智能制造实训一体化设备系统，包括精密压力机单元、全功能电火花单元、三坐标测量单元、钳工工作操控单元、总线控制单元、立式加工中心、安全防护系统、工业机器人系统、智能仿真软件及控制系统、MES运作显示系统、立式料库单元、中央电气控制系统、机器人控制单元和可视化系统以及系统平台，所述立式加工中心位于系统平台的顶部右下角的位置。本实用新型可实现在无人化状态下自动实现模具生产质量及精度控制；本实用新型可以实现现场的冲压模具零部件的设计、加工，以及电火花电极零部件的设计与加工。加工过程中可通过内置在立式加工中心的内部视频通讯装置实现远程监控方便人员对机床内部加工现场的观察。

Description

一种模具智能制造实训一体化设备系统

技术领域

本实用新型涉及模具自动化生产技术领域，具体说是一种模具智能制造实训一体化设备系统。

背景技术

模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。

在现有的模具制造实训系统中，主要是以机床加工单工序零件为主，对需要多工序零部件以及出现需要冲压工件的模具无法进行加工，并且对于需要精密测量的工件无法现场测量完毕，降低因工件测量造成的时间浪费，严重降低了生产效率。

发明内容

本实用新型的目的便是提供一种模具智能制造实训一体化设备系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种模具智能制造实训一体化设备系统，包括精密压力机单元、全功能电火花单元、三坐标测量单元、钳工工作操控单元、总线控制单元、立式加工中心、安全防护系统、工业机器人系统、智能仿真软件及控制系统、MES运作显示系统、立式料库单元、中央电气控制系统、机器人控制单元和可视化系统以及系统平台，所述立式加工中心位于系统平台的顶部右下角的位置，在立式加工中心上方位于系统平台从右往左依次安装有总线控制单元、钳工工作操控单元、三坐标测量单元、全功能电火花单元和精密压力机单元，在系统平台顶部四周安装有安全防护系统，所述立式加工中心的左侧位于系统平台中间偏下位置安装有工业机器人系统，在工业机器人系统下方位于安全防护系统上从左往右依次安装有可视化系统、机器人控制单元、中央电气控制系统、立式料库单元和智能仿真软件及控制系统，在智能仿真软件及控制系统后方位于工业机器人系统右下侧的位置安装有MES运作显示系统。

作为优选，所述立式加工中心内安装有气动精密平口钳和在线测量装置，保障工件的精度要求。

作为优选，所述钳工工作操控单元内安装有一台工业使用台虎钳和一台多功能钻床，方便操作工对工件的修整打磨与抛光使用。

作为优选，所述工业机器人系统包括机器人运动控制单元、机器人、机械手和机械手更换系统，所述机器人运动控制单元顶部安装有机器人，在机器人的头部安装有机械手，所述机械手由机械臂和机械手接装而成，所述机械手的下方安装有机械手更换系统。

作为优选，所述三坐标测量单元，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；

所述全功能电火花单元，通过系统的编程对复杂工件进行电极腐蚀以达到所需要的零部件要求；

所述精密压力机单元由一台压力机构成，通过工业机器人系统，将压力机与立式料库单元以及与立式加工中心之间的零件进行调整更换。

作为优选，所述可视化系统包括外部显示终端和内部视频通讯装置，所述内部视频通讯装置可以将立式加工中心内部现状反馈至外部显示终端内，方便外围人员的观察。

作为优选，所述总线控制单元对系统内的动力部分，包括精密压力机单元、全功能电火花单元、三坐标测量单元、立式加工中心以及工业机器人系统进行控制，所述中央电气控制系统对系统内的电气部分，包括MES运作显示系统、机器人控制单元以及可视化系统进行控制。

作为优选，所述精密压力机单元、全功能电火花单元、三坐标测量单元、钳工工作操控单元、总线控制单元、立式加工中心、安全防护系统、工业机器人系统、MES运作显示系统、立式料库单元、中央电气控制系统、机器人控制单元和可视化系统之间用工业以太网进行连接，并以智能仿真软件及控制系统进行控制，实现数据传输与控制。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型可实现在无人化状态下自动实现模具生产质量及精度控制；本实用新型可以实现现场的冲压模具零部件的设计、加工，以及电火花电极零部件的设计与加工，可实现多种类零件的混合生产，通过智能仿真软件及控制系统下发多种零件的生产计划，通过机器人系统无人化完成不同零件在不同机床上的成型制造，加工过程中按工艺要求进行测量补正，加工完成后放置到立式料库单元中并进行仓位状态写入，通过软件可实时检测立式料库单元内产品加工状态。加工过程中可通过内置在立式加工中心的内部视频通讯装置实现远程监控方便人员对机床内部加工现场的观察。

附图说明

现结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型俯视图。

图中：1、精密压力机单元，2、全功能电火花单元，3、三坐标测量单元，4、钳工工作操控单元，41、工业使用台虎钳，42、多功能钻床，5、总线控制单元，6、立式加工中心，7、安全防护系统，8、工业机器人系统，81、机器人运动控制单元，82、机器人，83、机械手，831、机械臂，832、机械爪，84、机械爪更换系统，9、智能仿真软件及控制系统，10、MES运作显示系统，11、立式料库单元，12、中央电气控制系统，13、机器人控制单元，14、可视化系统，141、外部显示终端，142、内部视频通讯装置，15、系统平台。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，本实用新型为一种模具智能制造实训一体化设备系统，包括精密压力机单元1、全功能电火花单元2、三坐标测量单元3、钳工工作操控单元4、总线控制单元5、立式加工中心6、安全防护系统7、工业机器人系统8、智能仿真软件及控制系统9、MES运作显示系统10、立式料库单元11、中央电气控制系统12、机器人控制单元13和可视化系统14以及系统平台15，所述立式加工中心6位于系统平台15的顶部右下角的位置，在立式加工中心6上方位于系统平台15从右往左依次安装有总线控制单元5、钳工工作操控单元4、三坐标测量单元3、全功能电火花单元2和精密压力机单元1，在系统平台15顶部四周安装有安全防护系统7，所述立式加工中心6的左侧位于系统平台15中间偏下位置安装有工业机器人系统8，在工业机器人系统8下方位于安全防护系统7上从左往右依次安装有可视化系统14、机器人控制单元13、中央电气控制系统12、立式料库单元11和智能仿真软件及控制系统9，在智能仿真软件及控制系统9后方位于工业机器人系统8右下侧的位置安装有MES运作显示系统10。

所述立式加工中心6内安装有气动精密平口钳和在线测量装置，保障工件的精度要求。

所述钳工工作操控单元4内安装有一台工业使用台虎钳41和一台多功能钻床42，方便操作工对工件的修整打磨与抛光使用。

所述工业机器人系统8包括机器人运动控制单元81、机器人82、机械手83和机械爪更换系统84，所述机器人运动控制单元81顶部安装有机器人82，在机器人82的头部安装有机械手83，所述机械手83由机械臂831和机械爪832接装而成，所述机械爪832的下方安装有机械爪更换系统84。

所述三坐标测量单元3，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；

所述全功能电火花单元2，通过系统的编程对复杂工件进行电极腐蚀以达到所需要的零部件要求；

所述精密压力机单元1由一台压力机构成，通过工业机器人系统8，将压力机与立式料库单元11以及与立式加工中心6之间的零件进行调整更换。

所述可视化系统14包括外部显示终端141和内部视频通讯装置142，所述内部视频通讯装置142可以将立式加工中心6内部现状反馈至外部显示终端141内，方便外围人员的观察。

所述总线控制单元5对系统内的动力部分，包括精密压力机单元1、全功能电火花单元2、三坐标测量单元3、立式加工中心6以及工业机器人系统8进行控制，所述中央电气控制系统12对系统内的电气部分，包括MES运作显示系统10、机器人控制单元13以及可视化系统14进行控制。

所述精密压力机单元1、全功能电火花单元2、三坐标测量单元3、钳工工作操控单元4、总线控制单元5、立式加工中心6、安全防护系统7、工业机器人系统8、MES运作显示系统10、立式料库单元11、中央电气控制系统12、机器人控制单元13和可视化系统14之间用工业以太网进行连接，并以智能仿真软件及控制系统9进行控制，实现数据传输与控制。

工作原理：仿真及编程控制系统9内部安装的智能软件对立式加工中心6、工业机器人系统8、精密压力机单元1、全功能电火花单元2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12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14和MES运作显示系统10的屏幕上，实现在无人化状态下自动实现产品质量(尺寸精度自动补偿)的控制，可实现多种类零件的混合生产，通过外部的主控软件下发多种零件的生产计划，本实用新型可通过机器人82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，加工完成后放置到立式料库单元11中并进行仓位状态写入，通过可视化系统14可实时检测立式加工中心6中的产品加工状态。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：包括精密压力机单元(1)、全功能电火花单元(2)、三坐标测量单元(3)、钳工工作操控单元(4)、总线控制单元(5)、立式加工中心(6)、安全防护系统(7)、工业机器人系统(8)、智能仿真软件及控制系统(9)、MES运作显示系统(10)、立式料库单元(11)、中央电气控制系统(12)、机器人控制单元(13)和可视化系统(14)以及系统平台(15)，所述立式加工中心(6)位于系统平台(15)的顶部右下角的位置，在立式加工中心(6)上方位于系统平台(15)从右往左依次安装有总线控制单元(5)、钳工工作操控单元(4)、三坐标测量单元(3)、全功能电火花单元(2)和精密压力机单元(1)，在系统平台(15)顶部四周安装有安全防护系统(7)，所述立式加工中心(6)的左侧位于系统平台(15)中间偏下位置安装有工业机器人系统(8)，在工业机器人系统(8)下方位于安全防护系统(7)上从左往右依次安装有可视化系统(14)、机器人控制单元(13)、中央电气控制系统(12)、立式料库单元(11)和智能仿真软件及控制系统(9)，在智能仿真软件及控制系统(9)后方位于工业机器人系统(8)右下侧的位置安装有MES运作显示系统(10)。

2.根据权利要求1所述的一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：所述立式加工中心(6)内安装有气动精密平口钳和在线测量装置。

3.根据权利要求1所述的一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：所述钳工工作操控单元(4)内安装有一台工业使用台虎钳(41)和一台多功能钻床(42)。

4.根据权利要求1所述的一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：所述工业机器人系统(8)包括机器人运动控制单元(81)、机器人(82)、机械手(83)和机械爪更换系统(84)，所述机器人运动控制单元(81)顶部安装有机器人(82)，在机器人(82)的头部安装有机械手(83)，所述机械手(83)由机械臂(831)和机械爪(832)接装而成，所述机械爪(832)的下方安装有机械爪更换系统(84)。

5.根据权利要求1所述的一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：所述三坐标测量单元(3)，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；

所述精密压力机单元(1)由一台压力机构成，通过工业机器人系统(8)，将压力机与立式料库单元(11)以及与立式加工中心(6)之间的零件进行调整更换。

6.根据权利要求1所述的一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：所述可视化系统(14)包括外部显示终端(141)和内部视频通讯装置(142)，所述内部视频通讯装置(142)可以将立式加工中心(6)内部现状反馈至外部显示终端(141)内。

7.根据权利要求1所述的一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：所述总线控制单元(5)对系统内的动力部分，包括精密压力机单元(1)、全功能电火花单元(2)、三坐标测量单元(3)、立式加工中心(6)以及工业机器人系统(8)进行控制，所述中央电气控制系统(12)对系统内的电气部分，包括MES运作显示系统(10)、机器人控制单元(13)以及可视化系统(14)进行控制。

8.根据权利要求1所述的一种模具智能制造实训一体化设备系统，其特征在于：所述精密压力机单元(1)、全功能电火花单元(2)、三坐标测量单元(3)、钳工工作操控单元(4)、总线控制单元(5)、立式加工中心(6)、安全防护系统(7)、工业机器人系统(8)、MES运作显示系统(10)、立式料库单元(11)、中央电气控制系统(12)、机器人控制单元(13)和可视化系统(14)之间用工业以太网进行连接，并以智能仿真软件及控制系统(9)进行控制，实现数据传输与控制。

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