• 貴州大學教學項目實施案例 2019-05-06

    為響應中國制造2025國家發展戰略,為中國制造業轉型升級培養急需的新型工程師人才,培養適應21世紀社會主義現代化建設需要的德、智、體全面發展,貴州大學機械工程學院提出培養具有機械工程、自動化控制、智能制造、“互聯網+”等專業基礎知識,掌握智能制造技術,特別是制造業信息化專業知識,具備在政府機關及企事業單位從事智能制造、制造業信息化系統規劃設計、應用實施、運行管理、技術開發、教育培訓等方面能力的高級工程技術人才。

    結合以上人才培養目標,所需的實踐教學內容有以下幾點:

    (1)機械設計、機械原理、機械制圖等課程的實物認知教學和實踐課程;

    (2)機械工程控制基礎、測試技術課程的實驗驗證;

    (3)企業信息管理與信息系統、ERP系統及應用、MES系統及應用課程的操作實踐和系統研究開發;

    (4)智能制造技術與系統課程的實物認知教學和實踐課程。

    為此,特設置以下實踐項目課程:

    序號

    專業課程名稱

    實驗項目

    學習目標

    1

    智能制造技術與系統

    智能制造系統的智能裝備認知實踐

    了解各種結構形式的機器人系統及應用



    智能制造系統的應用實踐

    智能制造系統各部分的系統組成、工作原理認識及應用

    2

    機械設計

    智能制造系統的開發實踐

    智能制造各組成系統的開發性實踐



    機器人結構認知

    熟悉機器人結構特點與功能



    機器人末端執行器實驗

    熟悉機器人末端執行器功能



    自動化生產線的布局與安裝

    熟悉智能裝備在自動化生產線的部署



    工裝設計

    通過工裝設計了解機器人工作站的設計部署



    直線模組分析與校核實驗

    校核驗證絲杠驅動模組的設計計算



    減速器選型設計實驗

    驗證減速器選型



    輸送線選型設計實驗

    驗證帶傳動設計選型

    3

    機械原理

    機器人作業范圍繪制實驗

    驗證并認知機器人作業范圍



    機器人復合運動分析實驗

    了解多軸聯動的運動分析



    諧波傳動結構分析實驗

    了解諧波減速器及關鍵技術

    4

    機械制圖

    機器人三維模型設計

    熟悉三維軟件使用及機器人結構



    機器人三維模型動畫分析

    熟悉三維動畫的應用



    堆垛機三維模型設計

    熟悉三維設計及常用直線驅動方式

    5

    機械工程控制基礎、測試技術

    傳感器的應用

    了解傳感器的原理及應用



    機器人編程與控制

    了解機器人系統的編程與控制



    生產線調試

    熟悉生產線聯合調試



    自動控制系統響應實驗

    了解運動控制仿真建模與PID控制

    6

    企業信息管理與信息系統、ERP系統及應用、MES系統及應用

    信息系統的應用

    掌握企業信息系統的應用



    信息系統的開發

    了解信息系統的開發

    完成以上實踐項目課程的實踐教學平臺所具備的功能有:

    (1)具有典型的自動化生產環節相應的設備,包含數字化立體倉庫、智能物流系統、智能裝配系統;

    (2)具備實現信息化系統的基礎設施,包含完善的現場網絡、豐富的傳感器配置、能夠實現統一的網絡協議標準,足夠運算能力和存儲能力的服務器,便于部署的顯示系統;

    (3)具備足夠開放的信息化系統軟件,包括開放的MES、ERP、機器人操作系統等軟件系統;

    (4)安全的操作環境,包括采用安全的智能協作機器人,帶安全防護機制的移動機器人系統,具有安全設計的立體倉庫;

    (5)足夠的實驗空間,包括從系統布局充分考慮學生的操作空間,可移動設計行成可變空間。

       

            智能制造系統實驗室——桌面智能制造教學平臺

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    一款集成多類型小型機器人(移動小車、直角坐標機器人、平行四軸機器人、Scara機器人、Delta機器人、串聯六軸機器人)應用的模塊化智能制造教學平臺,由數字化倉庫模塊、3D打印制作模塊、數控加工模塊、裝配與倉儲模塊、移動輸送模塊組成,所有設備通過互聯網連接到云平臺。該平臺重點用于學習掌握智能裝備的原理及應用、物聯網技術及應用。

    支撐課程:機械設計基礎、機械制造基礎、機電傳動控制、傳感與檢測技術、C語言程序設計、PLC原理與應用、工業網絡技術、微機原理與接口技術、Python程序設計、機器視覺與圖像處理、工業機器人技術及應用、工業網絡技術、物聯網技術及應用

    實踐項目:

    機械類:認識機器人系統、工藝路線規劃、機器人運動空間仿真、機器人工具及工裝設計、環形輸送系統設計、AGV小車設計開發

    控制類:電氣原理識圖與實物認識、生產線工藝流程分析設計、機器人工作站編程運行、PLC程序設計、生產線聯合運行調試、物聯網系統通信調試及應用系統配置

    綜合類:智能工廠規劃、改造項目1-RFID系統植入、改造項目2-MES系統配置與調試



    工業機器人實驗室——進階型工業機器人多功能教學平臺

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    一款完全應用工業以太網技術、集成多種工業機器人應用場景的模塊化教學設備。

    支撐課程:機械設計基礎、機械制造基礎、機電傳動控制、傳感與檢測技術、C語言程序設計、PLC原理與應用、工業網絡技術、微機原理與接口技術、Python程序設計、機器視覺與圖像處理、工業機器人技術及應用

    實踐項目:

    機械類:機器人工作站系統組成認識、工藝分析與工裝設、集成外部軸機器人系統運動空間仿真、機器人焊接工裝夾具設計、機器人裝配工裝夾具設計、機器人工作站搭建與仿真

    控制類:電氣原理識圖與實物認識、機器人工作站工藝流程分析設計、機器人工作站離線編程與仿真、機器人工作站profinet總線配置與通信測試、基于OpenCV視覺標定程序設計、機器人工作站聯合調試運行

    綜合類:機器人焊接工作站系統設計、機器人裝配工作站系統設計、機器人視覺分揀系統設計、機器人工作站創新設計





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