智能制造系统教案全套项目1-6认识智能制造系统-认识装配工作站

教教目重难教学的点点具项目一智能制造系统总控信息管理单元的认识与操作授课日期授课班级课题授课类型理论第一章智能制造的概念第二章智能制造技术第三章智能制造系统课时数11、了解智能制造的概念2、了解智能制造涉及的关键技术3、了解智能制造系统及其应用难点：智能制造系统及其应用的理解电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤能制造的概念解要点。各小组派出一个成员分工进行介绍。(1)工业4.0的特征、标志(2)发达国家智能制造的现状(3)谈谈对“中国制造2025”的理解2、智能制造技术点。各小组派出一个成员分工进行介绍。(1)智能制造涉及的关键技术有哪些教学方法手段教师引导学生自主学习介绍教师引导学生自主学习介绍频技术的应用等教师引导项目一智能制造系统总控信息管理单元的认识与操作3、智能制造系统学生自主3、智能制造系统学习讨论点。各小组派出一个成员分工进行介绍。(1)何为智能制造系统(2)试列举智能制造系统项目特征(3)还能列举哪些智能制造系统的应用案例课后作业课后练习课后小记授课教师授授课日期授课班级教教目重难教学的点点具项目一智能制造系统总控信息管理单元的认识与操作课题任务1认识智能制造系统授课类型一体化课时数22、了解系统各组成部分及其功能。3、了解智能制造系统常用通讯方式。电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段1、智能制造系统构成(1)系统组成各小组观看智能制造系统F1701视频归纳整个系统的组成部分，派代表说明各部分的功能。主要组成：主站总控信息管理单元和五个从站：数控车床单元、加工中心单元、装配单元、自动化立体仓库与堆垛机单元和加工各部分功能：总控单元——是整个装配生产线连续运行的指挥调度中心，其数控车床单元——完成水晶外形检测、工业机器人自动上下料、加工中心单元——完成水晶激光内雕、工装底座铣加工、工业机器人自动上下料、加工完成后的清理及高精度检测等；自动化仓库单元——进行生产线成品或半成品的入库和出库。加工输送单元——完成工装托盘的输送以及定位和分拣功能。(2)智能制造系统通讯讯方式。教师组织学生分组学习PPT资料，各小组讨论并进行通教师总结，讲解“智能制造系统拓扑图”文档，领导学生加深系统通讯方式的认识。教师引导学生自主学习讨论学生介绍教师引导学生自主学习讨论项目一智能制造系统总控信息管理单元的认识与操作2、智能制造系统的工作流程(1)工作流程结合“智能制造系统工作流程”视频和PPT材料，各小组讨论汇总，画出工作流程框图，派代表讲述工作流程。教师总结制造系统的主要工艺流程图。教师引导学生自主学习讨论FID系统水晶图像检测水晶座数控车加工水晶为原材料库(放置水晶、水晶座毛坯和底座数控车床工作站入库命令入库平台水晶座检测不合格不合格工位水晶座车后吹气清理水晶座车后检测水晶内雕刻加工FID系统水晶为圆形水晶和底座临时存放位底座废品框合格底座库FID系统加工中心内雕机工作站装配工作站供底座库命令成品库底座铣加工空托盘工位水晶空托盘库平台(2)智能制造系统操作注意事项组织学生分组学习文档“智能制造系统操作注意事项”资料，教师提问系统操作过程中注意要点。课后作业课后练习课后作业课后小记常州轻工职业技术学院授授课日期授课班级学学的点点项目一智能制造系统总控信息管理单元的认识与操作课题任务2认识系统总控信息管理单元授教目重难课类型一体化课时数。重点：总控单元的组成及功能。2教具电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段回顾智能制造系统的组成、通讯方式和工作流程，教师提问，学2、总控单元硬件组成及功能组派出一个成员分工进行介绍。(1)MELSOFTGXWorks2软件教师引导，介绍软件(2)任务实施教师给出总控单元控制要求，学生分组讨论；教师并提问罗列需教师总结，学生根据资料自主完成实践练习任务。4、云台视频监控系统各小组观看“云台视频监控系统组成及功能”视频，派代表及功能。(3)软件系统学生结合PPT材料，各小组讨论学习云台监控系统软件的登录及配置模式。教师提问，分小组回答。问教师引导讨论讨论教师引导学生解答疑问点学生自主教师引导学生解答项目一智能制造系统总控信息管理单元的认识与操作，小组总结实现云台监控的步骤。课后作业课后练习课后小记学学的点点具项目二加工输送单元的认识与操作常州轻工职业技术学院授课日期授课班级课题任务3E-factory生产管理系统的认识与操作授教目重难教课类型一体化课时数型一体化电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段y(1)E-factory生产管理系统组织学生学习PPT资料，思考讨论生产管理系统相关知识。教师③E-factory生产管理系统对整个智能制造系统的作用。(2)认识E-factory生产管理软件教师引导，介绍软件2、任务实施上绘制E-factory生产管理任务步骤流程。分小组派代表上台讲解以下三部分生产管理任务的操作步骤。(1)生产管理系统运行启动(2)生产管理系统在线任务发布教师提问教师讲解讨论学生自主项目二加工输送单元的认识与操作((3)手动功能调试课后作业课后练习课后小记授授课日期授课班级课题任务1认识加工输送单元课类教目电脑等多媒体教学设备/实验设备时间分配主要教学内容与教学步骤型一体化课时数2教学方法手段学的点点具教授项目二项目二加工输送单元的认识与操作(1)输送单元的工作流程中工件原料及载货工装板的出库及成品入库、输送、定位及分拣转角机构(旋转移行)、皮带输送线、动力滚筒、旋转平移机构、机构连接，用于工件及载货工装托板在生成线上的转运。15m(2)组成主要组成:倍速链输送线、动力滚筒输送线、转角机构、顶升阻挡机构、皮带输送线、顶升平移机构、翻转机构等。K教师讲解教师引导学生自主学习讨论教师引导学生介绍教师引导控式一体机，一体机通过USB接口与PLC进行通讯，通过操作面板上的各按钮开关使线体启动运行或停止、急停或自动/手动操作，在总控箱右侧总开关合上后面板上电源指示红灯亮，在启动上的指示黄灯亮，在手动操作模式下，可通过操作触摸屏上的手息可以实时在触摸屏上显示出来。在三段倍速链输送线和动力滚筒输送线上各装有一个顶升工钮开关，按下急停按钮开关可分别停止该段线体运转，按下启动按钮开关使该线体重新运行，按下放行按钮开关可让工装板直接过顶升工位，不按放行按钮开关，工装板到达工位时，顶升工位自动顶升上升，完成工作后按下放行按钮开关，工装板下降通过，这些功能是作为手动操作之用，整个自动运行状态是由上位项目二加工输送单元的认识与操作课后作业计算机控制完成动作的，每工位旁装有一组工位插座，便于操作行各小组观看操作视频，写出操作步骤。课后练习教师引导学生自主课后小记授课教师常州轻工职业技术学院o授授课日期授课班级项目二项目二加工输送单元的认识与操作课题课题任务2认识加工输送单元的控制系统授课类型一体化课时数21.了解加工输送单元中PLC的程序设计流程。教学2.了解加工输送单元中远程I/O分配及配置。目的3.了解变频器、CC-Link设置操作。PLC序段。难点难点：输送单元远程I/O分配及配置。教具电脑等多媒体教学设备/实验设备时间分配主要教学内容与教学步骤教学方法手段问教师引导可视化任务2问教师引导可视化1、输送单元控制系统的构成回顾工作流程及组成，教师提问，学生回答教师在此过程中说明各设备之间的通信方式，学生分组画出系统3、I/O分配及通讯设置教师给出控制要求，学生分组根据控制要求，分析讨论PLC需要4、关键程序段讨论项目二加工输送单元的认识与操作列出疑问点，选小组代表解答，教师引导。(1)出库平台(2)倍速链1顶升机构学生研读资料，选小组代表讲解，小组总结发言教师引导学生解答疑问点(3)程序编写课后练习1.如何将变频器设置为网络运行模式？设置变频器通讯站号使课后小记授课教师学学的点点具项目三自动化立体仓库与堆垛机单元的认识与操作常州轻工职业技术学院授课日期授课班级课题任务3RFID单元的认识与调试授教课类型一体化课时数2电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段任务3RFID单元的认识与调试获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(有源标签或主动标签)，读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。示(a)工作原理(b)标签内部结构按上位机的命令要求完成相应操作。串行通讯接口的数据帧为一个起始位，8个数据位，一个停止位，无奇偶校验位，缺省波特学生自主项目三自动化立体仓库与堆垛机单元的认识与操作之后上位机接收读写器的响应。(1)命令数据块(2)读写器响应数据块(3)操作命令学生研读资料，教师提问课后作业4、读写器操作(2)E-factory软件RFID读写操作教师引导学生根据操作步骤自主操作完成(3)小组总结实现的步骤(4)学生总结发言课后练习1.什么是RFID？简述其数据读取过程。教师演示学生操作讨论课后小记授课教师授授课日期授课班级项目三自动化立体仓库与堆垛机单元的认识与操作课题任务1认识立体库单元授课类型一体化课时数21、熟知立体库单元的硬件组成及功能；教学2、了解立体库的工作过程；目的3、掌握立体库单元中入库、出库的操作方法。重点重点：立体库单元组成及工作过程难点难点：入库和出库的操作方法教具电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段1、立体库单元的组成各小组观看“立体库单元组成及功能”视频及PPT，归纳立体库单元的组成部分，派代表说明各部分的功能。(1)主要组成：立体仓库、巷道式地轨自动堆垛机、电控柜、检件等。(2)巷道式地轨自动堆垛机工作原理学生自主学习PPT资料，教师引导学生分析思考巷道式地轨自动组上台介绍：①升降伺服机构组成及工作原理；②水平移动机构组成及工作原理；③三级货插组成及工作原理。2、立体库单元工作过程组织学生观看“立体库单元开关机”、“立体库单元出入库调试”入库和出库工作流程步骤。教师汇总该单元工作过程，讲解立体库单元手动控制界面(触摸屏)操作。3、任务实施的方教师引导学生自主学习讨论教师引导学生介绍教师引导学生自主学习讨论教师讲解学生思考学生自主学习讨论学生展示课后作业课后小记项目三自动化立体仓库与堆垛机单元的认识与操作教师提出任务要求，学生分小组讨论实现任务的入库和出库工作流程，选小组代表展示，教师引导。课后练习学的学的点点重难项目三自动化立体仓库与堆垛机单元的认识与操作常州轻工职业技术学院授课日期授课班级课题任务2认识立体库单元控制系统授课类型课授课类型课时数垛机单元中远程I/O分配及配置。教具电脑等多媒体教学设备/实验设备配教学方法手段主要教学内容与教学配教学方法手段1、立体库单元控制系统的构成问回顾立体库教师在此过程中说明各设备之间的通信方式，学生分组画出系统教师引导讨论2、堆垛机运动控制实现定位原理分组讨论立体库单元中堆垛机运动控制实现水平和垂直方向工作3、任务实施(1)教师给出控制要求，学生分组根据控制要求，分析讨论PLC讨论学生讲解项目三自动化立体仓库与堆垛机单元的认识与操作需要完成的任务，列出任务清单。学生研读流程图并选小组代表(2)查看立体库单元PLC参数设置、I/O分配、通讯信号定义以E(3)关键程序段选小组代表解答，教师引导。②结合关键程序段，引导学生讨论思考，并在纸上画出工作流程图。教师结合小组完成情况给予成绩评定。立体库复位过程入库过程教师引导学生解答疑问点学生自主教师引导学生解答教师评定课后作业课后练习课后小记项目四数控车床工作站的认识与操作常州轻工职业技术学院授课日期授课班级课题任务3人机界面的认识和调试授课类型一体化课时数2教学1、了解人机界面的操作软件。目的2、熟悉立体库单元人机交互界面的设计及调试。重点重点：人机界面软件的操作难点难点：交互界面的设计及调试教具电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段软件界面构成。教师提问，学生按组讨论，选代表解答。2、任务实施(1)学生分小组观看视频“立体库单元人机界面手动调试”，教师给出人机界面设计要求，学生根据设计要求，分析讨论需要完成的任务，列出任务清单。(2)观看视频“组态软件操作与运行”，教师引导学生思考立体(3)使用GTDesigner3仿真软件，建立一个工程，模拟实现人机界面设计及调试。学生根据资料自主完成任务。(4)过程性考核学生总结发言，教师结合小组完成情况给予成绩评定。教师提问讨论教师讲解学生自主教师评价项目四数控车床工作站的认识与操作课课后作业课后练习课后小记授授课日期授课班级课题任务1认识数控车床工作站一体化1、了解数控车床工作站的工作流程2、了解数控车床工作站的组成3、掌握工作站的运行操作流程电脑等多媒体教学设备/实验设备时间分配主要教学内容与教学步骤教学方法手段教学的点点具课时数课类授型项目四数控车床工作站的认识与操作1、工作站工作流程及组成(1)工作站工作流程各小组观看工作视频画出工作流程图。教师引导学生自主学习讨论控车床，进行加工，加工完后进行清理和检测。如果是水晶工件则使用视觉单元判断水晶的外形。(2)组成主要组成:数控车床、带行走轴的工业机器人、清理单元、检测单元、视觉单元、电气控制柜等。操作运行各小组观看操作视频，写出操作步骤。教师引导学生介绍教师引导学生自主课后作业课后练习课后小记授课教师项目四数控车床工作站的认识与操作常州轻工职业技术学院授授课日期授课班级课题授课类型视觉检测单元判别水晶的形状。课时数体化重难教目学的点点4项目四数控车床工作站的认识与操作教具电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤1、数控车床工作站的系统通讯回顾工作流程及组成，教师提问，学生回答教师在此过程中说明各设备之间的通信方式，学生分组画出系统教师给出控制要求，学生分组根据控制要求，分析讨论PLC需要3、关键程序段分小组研读相关知识点、I/O及软元件分配、关键程序段，每组列出疑问点，选小组代表解答，教师引导。(1)视觉检测水晶类型程序段(2)工件清理程序段(3)激光检测程序段(4)机器人行走轴控制程序段在本工作站中主要使用欧姆龙智能视觉检测系统进行水晶形状的识别：水晶有圆形和方形两种形状。识别完成后将检测的结果送2、视觉单元的硬件组成及信号连接学生研读资料，选小组代表讲解3、仿真检测的实现(1)软件的基本使用方法教学方法手段问教师引导可视化讨论教师引导学生解答疑问点学生自主教师讲解项目四数控车床工作站的认识与操作(2)任务实现使用欧姆龙视觉仿真软件，建立一个场景，模拟实现对水晶形状的判定。学生根据资料自主完成任务。(3)小组总结实现的步骤学生总结发言学生自主学习操作课后作业课后练习课后小记授课教师项目五加工中心工作站的认识与操作常州轻工职业技术学院授课日期授课班级课题任务4数控车床上下料机器人的操作运行授课类型一体化课时数4教学2、掌握上下料机器人参数配置目的3、掌握上下料机器人编程与调试重点重点：上下料机器人编程与调试教具电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段任务4数控车床上下料机器人的操作运行(1)机器人关节运动、线性运动、重定位运动(2)机器人系统的建立(3)虚拟示教器的基本使用2、完成机器人走简单轨迹(1)建立程序模块，例行程序(2)机器人I/O参数配置学生研读资料，教师提问②I/O模块单元设定，I/O信号的设定(3)编程及调试软件仿真完成简单走轨迹3、工作站机器人工作任务分析学生操作学生自主学生操作项目五加工中心工作站的认识与操作学生分小组看视频列机器人工作任务清单学生研读流程图并解读(1)教师引导学生根据操作步骤自主操作完成(2)模拟操作运行教师演示，学生操作(3)小组总结实现的步骤(4)学生总结发言论学生自主学生自主课后作业课后练习课后小记授课教师授授课日期授课班级课题任务1认识加工中心工作站一体化1、了解加工中心工作站的工作流程2、了解加工中心工作站的组成3、掌握加工中心工作站的运行操作流程电脑等多媒体教学设备/实验设备教学的点点具课时数课类授型项目五加工中心工作站的认识与操作主要教学内容与教学步骤教学方法段1、加工中心工作站的组成及工作流程引入：各小组观看工作视频(1)学生介绍工作站组成。各小组派出一个成员分工进行介绍。主要组成:加工中心、带行走轴的工业机器人、清理单元、检测等。(2)画出工作流程图。工作流程：机器人先给加工中心上底座毛坯，再给内雕机上水晶毛坯。等内雕机雕完生肖后机器人取出放回托盘，而后等加工中心加工完底座，取出送至清洗和测量，最后放回托盘。2、操作运行各小组观看操作视频，写出操作步骤。教师引导学生自主学习讨论教师引导学生介绍教师引导学生自主课后作业课后练习课后小记授课教师项目五加工中心工作站的认识与操作常州轻工职业技术学院授授课日期授课班级课题任务2认识加工中心工作站的控制系统体化电脑等多媒体教学设备/实验设备教学的点点具课时数课类授型项目五加工中心工作站的认识与操作主要教学内容与教学步骤1、加工中心工作站的系统通讯回顾工作流程及组成，教师提问，学生回答教师在此过程中说明各设备之间的通信方式，学生分组画出系统教师给出控制要求，学生分组根据控制要求，分析讨论PLC需要3、关键程序段分小组研读相关知识点、I/O及软元件分配、关键程序段，每组列出疑问点，选小组代表解答，教师引导。(1)方水晶、圆水晶以及模拟加工三种方式选择的程序段(2)找出PLC与工业机器人交互的三条指令，并指出交互方向(3)激光检测程序段与数控车床工作站有何不同(4)机器人行走轴控制程序段与数控车床工作站有何不同教学方法段课后作业课后练习课后小记授课教师项目二加工输送单元的认识与操作常州轻工职业技术学院授课日期授课班级课题任务3加工中心工作站上下料机器人的操作运行授课类型一体化课时数4教学2、掌握上下料机器人参数配置目的3、掌握上下料机器人编程与调试重点重点：上下料机器人编程与调试教具电脑等多媒体教学设备/实验设备配主要教学内容与教学步骤教学方法手段1、工作站机器人工作任务分析学生分小组看视频列机器人工作任务清单学生研读流程图并解读3、方水晶上下料程序编写与调试(1)导入工作站模型，教师引导学生根据流程图分段解读程序(2)仿真演示教师演示，学生操作交替进行(3)小组总结实现的步骤(4)学生总结发言学生课后按照学习材料练习示学生操作演示汇报项目二项目二加工输送单元的认识与操作学的学的点点具课后作业课后练习课后小记授课教师授课日期授课班级课题任务1认识装配工作站授型一体化授型一体化课时数2教目教教电脑等多媒体教学设备/实验设备教学方法手段时间分配主要教学内容与教学教学方法手段械手完成工件组装、上罩、不合格底座的处理等工作。教师讲解项目二项目二加工输送单元的认识与操作【相关知识】包括气动夹爪、滚珠丝杠、伸缩气缸、伺服电机、电容式接近开关等。2个伺服电机及滚珠丝杠用于控制气动夹爪在水平及垂直方向上精确移动，伸缩气缸可带动夹爪伸入库内取外罩，电容式接近开关用于气动夹爪的原点位置检测。教师引导学生自主(1)外罩取料机构(2)伺服电机及伺服放大器(3)外罩库(4)超声波传感器机器人【任务实施】(1)各小组观看操作视频，完成工作站的启动、运行调试(2)写出操作步骤。教师引导学生介绍教师引导学生自主项目二加工输送单元的认识与操作课后练习2．简述输送单元2．简述输送单元的基本组成。3．外罩库的超声传感器及供座单元的光纤传感器的作用分别是什课后小记授课教师常州轻工职业技术