本发明涉及虚拟教学,具体为虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法。
背景技术:
1、传统的智能制造步进电机生产线实训考核教学需要打造一条真实的步进电机生产线,可学习智能制造相关技术,但是产线较大、技术难度较高、技术种类较为复杂、设备维护难、在不熟悉设备的情况下操作有风险。而且统教学仪器的教学方法面临的问题:
2、1.设备造价高、制造成本大。
3、2.设备占用空间大;
4、3.设备消耗能源大(电能);
5、4.在教学实训中,由于学员对设备或技术的不熟练,可能会造成人身安全和设备安全的事故。
6、也是具有上述原因,我们想提出一种数字孪生仿真赋能的步进电机生产线进行远程教学和实训,减少上述问题的发生,为此我们提出了虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法,包括操作端,所述操作端为pc端的工业互联网软件平台,且通过局域网连接若干次级操作端,所述操作端内设置有数据单元,所述数据单元包括存储功能和输出单元、输入单元,所述操作端内对接有工作单元、电气系统集成和机械装配模块,所述操作端内安装有机电数字仿真软件mcd,通过变量信号控制工作单元的运转。所述工作单元为机械控制的生产线,且连接处之间均设置有plc控制器,且工作单元内的机械运动均通过电气系统进行推动。
3、优选的,所述工作单元包括原料仓库、加工站、装配站、拧螺丝站、充磁站、检测站、包装站和成品仓库站,所述工作单元内还设置有avg小车,经由滑轨进行控制,所述avg小车的控制权限经由操作端进行分配,并在操作端的操控下完成由原料仓库到成品仓库的一整条生产线。
4、优选的,以所述操作端为基础依托,实现以下步骤:
5、s1:将工作单元的模型导入mcd系统内,实现3d模型处理;
6、s2:在操作端和工作单元之间通过plc控制器实现局域网连接,并将变量信号输入mcd中进行远程虚拟数据交互;
7、s3:将操作端通过plc控制器连接触摸屏设备并下方权限,且在触摸屏设备内安装可编程的调试程序;
8、s4:在每一道固定的工位上对接一个调试后的机械装配模块,并确保在运行参数下可以完成装配工作;
9、s5:在操作端通过不断的试验就可以远程实现对生产流程、操作流程、机器人编程学习、触摸屏编程学习、机械结构装配学习和实训的教学目的。
10、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
11、1、本方案根据步进电机生产线进行数字孪生仿真赋能,在电脑中虚拟仿真,模拟真实设备的运行,在电脑中进行虚拟仿真教学实训,解决一台真实设备对多学员教学的问题、且电脑中仿真对操作人员无风险,设备无需维护。
12、2、节约成本、节约制造材料;空间占用低,不需要大量的设备和场地投入;节约电能消耗,不会像工厂一样大量消耗能源;避免人身安全和设备安全事故,操作和实训均为远程控制,通过打分系统对学生实训成绩进行评比,更加公平和客观。
1.虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法,包括操作端,其特征在于,所述操作端为pc端的工业互联网软件平台,且通过局域网连接若干次级操作端,所述操作端内设置有数据单元,所述数据单元包括存储功能和输出单元、输入单元,所述操作端内对接有工作单元、电气系统集成和机械装配模块,所述操作端内安装有机电数字仿真软件mcd,通过变量信号控制工作单元的运转。所述工作单元为机械控制的生产线,且连接处之间均设置有plc控制器,且工作单元内的机械运动均通过电气系统进行推动。
2.根据权利要求1所述的虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法,其特征在于:所述工作单元包括原料仓库、加工站、装配站、拧螺丝站、充磁站、检测站、包装站和成品仓库站,所述工作单元内还设置有avg小车,经由滑轨进行控制,所述avg小车的控制权限经由操作端进行分配,并在操作端的操控下完成由原料仓库到成品仓库的一整条生产线。
3.根据权利要求1或2所述的虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法,其特征在于,以所述操作端为基础依托,实现以下步骤:
4.根据权利要求1或3所述的虚拟仿真智能制造步进电机生产线综合实训教学方法,其特征在于:通过所述操作端可以对任一指定工作单元内的任一或多个仿真场景进行练习和实训,且操作端对次级操作端具有单向控制权限。