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一、平臺(tái)總體要求

該工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)巧搭式綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)要求具有如下特點(diǎn)：

采用模塊化設(shè)計(jì)：積木式巧搭實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由多個(gè)獨(dú)立的功能模塊組成，可以根據(jù)需求自由組合和調(diào)整，形成個(gè)性化的實(shí)訓(xùn)方案；配置靈活，可通過(guò)增減模塊快速調(diào)整實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，適應(yīng)不同的使用需求。

可擴(kuò)展性強(qiáng)，易于升級(jí)，所有模塊必須滿足裝配底座統(tǒng)一，電氣接口統(tǒng)一，模塊與模塊直接可以任意搭配，新模塊可靈活添加到現(xiàn)有平臺(tái)中，確保平臺(tái)始終處于行業(yè)前沿；支持多領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景的搭建，滿足不同的行業(yè)實(shí)訓(xùn)需求。

高度仿真，貼近實(shí)際工作環(huán)境，積木式巧搭應(yīng)用場(chǎng)景，為教學(xué)提供高度定制化實(shí)訓(xùn)操作體驗(yàn)；根據(jù)真實(shí)的生產(chǎn)項(xiàng)目、典型工作任務(wù)和工程實(shí)踐案例進(jìn)行靈活組成不同的應(yīng)用，可構(gòu)建學(xué)校教室+虛擬課堂+企業(yè)車(chē)間的教學(xué)空間。

二、應(yīng)用配置要求

本裝置要求配置齒輪裝配檢測(cè)應(yīng)用模塊，集成機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電氣控制、傳感、視覺(jué)、機(jī)器人、邊緣計(jì)算及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)從物料抓取、視覺(jué)定位、裝配檢測(cè)到分類入庫(kù)的完整工藝流程。設(shè)備具備高度的模塊化設(shè)計(jì)集成先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和邊緣計(jì)算能力，適用于工業(yè)生產(chǎn)線及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)。

設(shè)備核心組件包含快換工具站、裝配檢測(cè)站、供料站、智能倉(cāng)儲(chǔ)站、視覺(jué)檢測(cè)站、機(jī)器人工作站、工業(yè)觸控操作站、控制單元、邊緣計(jì)算平臺(tái)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。通過(guò)多工作站協(xié)同作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了從齒輪抓取、被測(cè)齒輪自動(dòng)裝配、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)控制、視覺(jué)定位、齒輪狀態(tài)檢測(cè)到分類入庫(kù)的完整工藝流程，充分體現(xiàn)了智能制造的核心技術(shù)。設(shè)備內(nèi)置的邊緣計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)處理與分析的核心引擎，能夠?qū)崟r(shí)處理來(lái)自各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，支持高級(jí)數(shù)學(xué)算法模型構(gòu)建（含AI算法）及傳統(tǒng)控制算法的應(yīng)用，顯著提升數(shù)據(jù)處理效率與決策響應(yīng)速度。配置與邊緣計(jì)算直接通信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與設(shè)備檢測(cè)。

三、各組成單元功能要求

1、供料站：供料站要求設(shè)計(jì)有4個(gè)獨(dú)立齒輪倉(cāng)位，支持齒輪物料的自動(dòng)供給。供料倉(cāng)

位可根據(jù)系統(tǒng)指令自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，確保物料的連續(xù)供應(yīng)。該站采用高精度定位技術(shù)，確保抓取過(guò)程的準(zhǔn)確性與高效性。邊緣計(jì)算平臺(tái)中可通過(guò)3D模型實(shí)時(shí)顯示倉(cāng)位狀態(tài)，并于供料站通信。

2、裝配檢測(cè)站：負(fù)責(zé)齒輪的裝配與性能檢測(cè)。該單元配置1個(gè)主動(dòng)齒輪和4個(gè)被測(cè)齒輪測(cè)試機(jī)位，可實(shí)現(xiàn)單個(gè)齒輪測(cè)試和多個(gè)齒輪自動(dòng)裝配和聯(lián)動(dòng)測(cè)試。測(cè)試平臺(tái)上要求配置視覺(jué)系統(tǒng)和多種高精度傳感器，包括振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、聲紋傳感器等。通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)站對(duì)齒輪進(jìn)行精準(zhǔn)定位，確保齒輪中心孔與軸對(duì)齊，并自動(dòng)調(diào)整動(dòng)作齒輪與被測(cè)齒輪的咬合，實(shí)現(xiàn)被測(cè)齒輪的自動(dòng)裝配；通過(guò)伺服電機(jī)與PLC的精準(zhǔn)控制，可調(diào)整不同轉(zhuǎn)速與負(fù)載條件，全面評(píng)估齒輪的咬合融合性能與傳動(dòng)穩(wěn)定性?？赏ㄟ^(guò)邊緣計(jì)算平臺(tái)已建好的3D模型實(shí)時(shí)顯示裝配檢測(cè)平臺(tái)的工作狀態(tài)判斷齒輪裝配精度、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和被測(cè)齒輪的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)不同的算法模式實(shí)時(shí)分析測(cè)試數(shù)據(jù)，系統(tǒng)支持多段速控制與負(fù)載模擬，結(jié)合溫度、振動(dòng)等檢測(cè)數(shù)據(jù)，確保齒輪與電機(jī)在各類工況下的性能測(cè)試達(dá)標(biāo)，為后續(xù)工藝流程提供可靠保障。

3、智能倉(cāng)儲(chǔ)站：要求配有合格品倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)與不合格品倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)。根據(jù)裝配檢測(cè)站的檢測(cè)結(jié)

果，機(jī)器人將自動(dòng)抓取齒輪并分類存放至相應(yīng)倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)。倉(cāng)儲(chǔ)站采用智能化管理，支持實(shí)時(shí)庫(kù)存監(jiān)控與數(shù)據(jù)上傳。要求邊緣計(jì)算平臺(tái)中建有倉(cāng)儲(chǔ)站的3D模型，實(shí)時(shí)顯示倉(cāng)儲(chǔ)站的實(shí)際狀態(tài)。

        4、視覺(jué)檢測(cè)站：要求配置高分辨率工業(yè)相機(jī)，能夠?qū)X輪進(jìn)行精準(zhǔn)拍照定位。通過(guò)圖像處理算法，系統(tǒng)可識(shí)別齒輪的尺寸、形狀，確保抓取與裝配的精度，并可通過(guò)邊緣計(jì)算平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù)。

        5、機(jī)器人工作站：要求配置4軸3kg工業(yè)機(jī)器人，具備高精度與高靈活性的特點(diǎn)。機(jī)器人負(fù)責(zé)齒輪的抓取、搬運(yùn)及分類入庫(kù)等任務(wù)，能夠根據(jù)系統(tǒng)指令完成復(fù)雜動(dòng)作。

        6、快換工具站：支持多種抓取設(shè)備的快速更換。根據(jù)齒輪的類型及檢測(cè)需求，系統(tǒng)可自動(dòng)選擇適配的抓手。

        7、控制單元：控制單元由PLC、驅(qū)動(dòng)器及指令模塊等組成，負(fù)責(zé)設(shè)備的整體控制與協(xié)調(diào)。通過(guò)編程控制，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各工作站的協(xié)同作業(yè)，確保工藝流程的順暢運(yùn)行?？刂茊卧С侄喾N通信協(xié)議，便于與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

        8、工業(yè)觸控操作站：工業(yè)觸控操作站提供人機(jī)交互界面，支持功能控制、狀態(tài)反饋及

參數(shù)設(shè)置。操作站采用直觀的圖形化界面，便于用戶快速掌握設(shè)備操作流程。要求內(nèi)置整個(gè)測(cè)試流程的圖形化界面。        

        9、邊緣計(jì)算平臺(tái)：負(fù)責(zé)各工作站數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與處理，支持本地化算法運(yùn)行與預(yù)測(cè)分析。通過(guò)邊緣計(jì)算，系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)設(shè)備狀態(tài)變化，提升整體運(yùn)行效率。        

        10、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的云端存儲(chǔ)與分析，支持多臺(tái)設(shè)備聯(lián)機(jī)操作與遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過(guò)云平臺(tái)，用戶可實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)警及工藝優(yōu)化。