随着制造装备的智能化程度不断提高,传统制造装备的升级改造以及智能装备的大批量投入使用,行业企业对人才培养的质量有了更高要求,特别是急需能够掌握智能制造、机电一体化、工业机器人、通信网络、人工智能、计算机辅助设计与制造、自动化生产线集成、智能装备故障诊断等技术的高技能应用型人才。开展智能制造实训系统的设计与研究,是“中国制造2025”和“工业4.0”背景下满足技能人才培养的需要,是加工制造类专业教学改革和教学研究的需要,更是“校企融合”、“产教一体”共同提升专业教学质量的需要。本文以职业院校为应用场景,依托工件的曲率检测项目,选取了企业生产实践中汽车天窗曲率检测生产任务,综合运用工业机器人、传感检测、柔性生产线等典型智能制造技术,对实训系统进行机械系统结构和控制系统软硬件设计;系统实现后进行了装调实验,并结合教学实际需要,开发了配套的实训项目;为了日后扩展丰富实训系统的功能,还进行了曲率检测方法的研究,完成了仿真实验。主要研究完成的工作有:(1)基于职业院校实训教学的需要,研究了智能制造教学装备的典型特征,选择企业典型的生产任务作为实训任务,并提出了智能制造教学系统的设计思路及整体布局。同时,对智能制造实训平台的结构进行了设计,完成了六轴工业机器人智能抓取与搬运模块、自动对中定位模块、自动运输单元模块、检测托板的自动升降模块、三轴直角坐标机器人智能检测模块等设计任务。(2)对智能制造实训系统的控制系统进行设计,完成了配套软件开发。包括控制系统总体方案确定与设计,PLC与触摸屏、传感器等系统主要器件的选型,实训系统硬件的电路设计和软件设计,实训系统的控制系统PLC程序设计和实训系统的触摸屏程序设计,基于VB语言的汽车天窗玻璃曲率检测软件设计等。(3)对曲面检测取点分布方法及检测方法进行了研究,选定基于最短距离的曲率检测布点方法,为日后扩展实训系统的功能、促进检测工艺的改进,将起到推动作用。同时,结合职业院校的教学需要,配套开发了机械传动与气压传动机构装调、电气控制电路设计与接线安装、PLC的应用编程、工业网络通信、系统故障检测与维护等实训项目。本课题将曲率检测生产案例引入实训教学系统中,搭建了智能制造实训平台,同时提高了企业检测效率和精度。