目 录

一、 产品简介...............................................................................................................................1

二、 产品特色...............................................................................................................................1

三、 系统组成...............................................................................................................................2

2.1、 新松柔性智能制造产线认知系统 ............................................................................................2

2.1.1、 产线基础教学认知教学系统 ...............................................................................................................2

2.1.2、 数控车床认知教学系统.........................................................................................................................5

2.1.3、 五轴加工中心认知教学系统 ...............................................................................................................5

2.1.4、 六轴工业机器人认知教学系统...........................................................................................................5

2.1.5、 清洗打标认知教学系统.........................................................................................................................6

2.1.6、 运输立库认知教学系统.........................................................................................................................6

2.2、 新松 CAVE 平台系统 ..................................................................................................................7

2.3、 新松智能制造系统课程 ..........................................................................................................11

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一、产品简介

《新松柔性智能制造产线认知系统》是新松虚拟现实产业技术研究院应用

Unity3D 引擎及 C#语言针对各类 3D 交互大屏开发的虚拟现实教学软件。系统以实际

生产加工车间为蓝本，以连接轴为加工案例，以数控车床、五轴加工中心、六轴工业

机器人、运输 AGV、清洗打标单元、立库等为认知基础，对生产线布局认知、功能认

知、工艺工序、加工模拟、加工案例、流程设计、维修保养等相关内容，分模块、分

层次进行讲解。产品配备对应教学课程及教学资源，可实现一体化教学。

二、产品特色

真实感：以真实的场景及设备为原型，进行次世代建模，在虚拟环境下，还原智

能制造产线、加工工艺、加工步骤，给予操作人员和观看人员最完整、最逼真的虚拟

产线。同时，拥有高度逼近真实的设备表面、外观和细节感受，创造出身临其境般的

认知体验。

项目化教学案例：针对生产线单元组成，精心设计了连接轴教学案例，均可直接

用于仿真实训，体验不一样的智能制造产线。

碰撞检测：模拟各机床及部件的运动形式，验证生产线加工运行过程中，各个设

备之间有无碰撞。

加工模拟：数控车、数控加工中心切削模拟。

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入库模拟：了解加工件如何由 AGV 转运至立库的全过程。

逐级认知：由产线、单元、设备、部件、零件的逐级认知模式。

三、系统组成

2.1、新松柔性智能制造产线认知系统

柔性智能制造产线认知系统主要包括以下几个模块：

1.产线基础教学认知教学系统:产线漫游模块、产线功能认知模块、机床加工认

知、连接轴加工案例讲解、产线基础维修认知；

2.数控车床认知教学系统: 数控车床认知、数控车床维修认知；

3.五轴加工中心认知教学系统: 五轴加工中心认知、五轴加工中心维修认知；

4.六轴工业机器人认知教学系统: 六轴工业机器人认知、维修认知；

5.清洗打标认知教学系统: 清洗认知、打标认知、清洗打标维修认知；

6.运输立库认知教学系统:立库认知模块、运输 AGV 认知模块、运输立库 AGV 维

修认知；

2.1.1、 产线基础教学认知教学系统

1、产线漫游模块：本模块以生产线案例为模本，对数控车床、数控加工中心、六

轴机械手、清洗设备、打标设备、AGV、立库、运输机构等设备，通过合理的布局，将

其置入在虚拟工厂内，操作人员佩戴 3D 眼镜，通过操作手柄，以第一人称视角在工

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厂产线内完成进、退、左转、右转、抬头、低头等动作。给予操作者高还原、高保真

体验感。

2、产线功能认知模块

（1）通过 3D 操控手柄，点选设备 UI 或场景带有指示的设备，进行设备功能认知；

（2）主要包括加工单元认知、清洗单元认知、打标单元认知、存储单元认知等；

（3）加工单元认知有以下知识点：M8 五轴立式加工中心、T3 数控车床、新松六轴工

业机器人、行走轴地轨组件、智能料仓、AGV 对接 、爪手机快换模块、翻面模块、机

床气动夹具等；

（4）清洗打标单元认知有以下知识点：清洗机、打标机、六轴工业机器人、行走轴地

轨组件、智能料仓、AGV 对接 、爪手机快换模块、翻面模块、机床气动夹具等；

（5）存储单元认知有以下知识点：激光导航 AGV、堆垛机、立库钢结构、输送链等。

3、连接轴加工案例讲解：以连接轴为加工案例，讲解工件从立库到产线中各设备

加工过程讲解认知与学习。

加工流程步骤包含：

（1）智能制造单元发出叫料请求，毛坯托盘出库；

（2）AGV 运输毛坯托盘到 AGV 对接料库；

（3）毛坯托盘前行到达机器人抓取工位；

（4）机器人抓取 OP10 毛坯对车床上料；

（5）机器人对车床下 OP10 半成品；

（6）翻转台换面；

（7）机器人抓取换面工件对车床上料；

（8）机器人对车床下 OP10 成品；

（9）机器人移动到五轴加工中心；

（10）机器人对五轴加工中心上 OP10 成品；

（11）机器人对五轴加工中心下 OP20 成品；

（12）机器人移动到 AGV 对接料库区域；

（13）机器人抓取成品放置到托盘上；

（14）托盘前行到达 AGV 对接区域；

（15）AGV 将成品托盘运输到自动化立体库/清洗打标单元。

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清洗流程步骤包含：

（1）智能清洗打标单元发出叫料请求，毛坯托盘出库/毛坯由加工岛运输到清洗打标

单元；

（2）AGV 将毛坯托盘运输到 AGV 对接料库；

（3）托盘前行到达机器人抓取工位；

（4）机器人抓取待清洗工件对清洗机上料；

（5）机器人对清洗机下料；

（6）机器人移动到打标机；

（7）激光打标机打标；

（8）机器人将清洗打标完成工件放置到托盘上；

（9）托盘前行到达 AGV 对接区域；

（10）AGV 将成品托盘运输到自动化立体库。

4、连接轴加工工艺认知 ：连接轴工艺认知讲述了以连接轴为加工案例的加工工

序与工艺的认知与学习。包含各工序下的工步、工艺、刀具、设备选择、设计图纸等

相关知识。使学生了解与熟悉产线连接轴加工工艺。

5、维修保养认知：此部分主要介绍了生产线中常用设备的维修与保养的相关知识

以及产线使用过程中使用事项。

6、维修保养知识点：导轨保养、车床维护保养、铣床维护保养、电气保养、机器

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人保养、AGV 小车保养、立体仓库保养以及安全事项。

2.1.2、 数控车床认知教学系统

数控车床认知 ：数控车床技术参数认知、机床结构认知、机床布局认知、机床传

动机构及轴承分布图认知、机床部件认知、机床使用和安全防护认知、检查与维修认

知、道具系统认知、附件认知等。

2.1.3、 五轴加工中心认知教学系统

五轴加工中心认知：五轴加工中心外观认知、进给系统认知、主传动系统认知、

机床床身认知、机床立柱认知、机床横梁认知、机床滑鞍认知、机床主轴箱认知、机

床五轴转台认知、机床气动系统认知、机床液压系统认知、润滑系统认知等。

2.1.4、 六轴工业机器人认知教学系统

六轴工业机器人认知：机器人构成认知、机器人各轴传动认知、机器人各轴结构

认知、机器人拆解工具认知、机器人维护维修认知等。

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2.1.5、 清洗打标认知教学系统

1、清洗认知：清洗设备认知、清洗设备夹具认知、清洗设备液压传动认知、清洗

设备钢结构认知、清洗设备水路认知等。

2、打标认知：打标机认知、打标范围认知、打标机基座认知、打标机传动机构认

知、打标台认知等。

2.1.6、 运输立库认知教学系统

1、运输 AGV 认知：AGV 组成结构认知、AGV 行走机构认知、AGV 驱动装置认知、

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AGV 导向机构认知、AGV 防护结构认知、AGV 承重机构认知、AGV 控制装置认知、AGV

通讯设备认知等。

2、立库认知：立库认知、货架认知、钢结构认知、托盘认知、货箱认知、巷道堆

垛机认知、输送机构认知、天轨认知、识别系统认知、控制系统认知。

3、维修保养认知：此部分主要介绍了生产线中常用设备的维修与保养的相关知识

以及产线使用过程中使用事项。

4、维修保养知识点：导轨保养、车床维护保养、铣床维护保养、电气保养、机器

人保养、AGV 小车保养、立体仓库保养以及安全事项。

2.2、新松 CAVE 平台系统

新松 CAVE 系统是一种基于多通道视景同步技术和立体显示技术的房间式 LED 或

投影可视协同环境，该系统可提供一个房间大小的最小二面或最大 5 面立方体显示空

间，供多人参与，所有参与者均完全沉浸在一个被立体投影画面包围的高级虚拟仿真

环境中，借助相应虚拟现实交互设备（如数据手套、位置跟踪器等），从而获得一种身

临其境的高分辨率三维立体视听影像和 6 自由度交互感受。由于投影面几能够覆盖用

户的所有视野,所以 CAVE 系统能提供给使用者一种前所未有的带有震撼性的身临其境

的沉浸感受。

系统组成部分：

（1）LED 现实系统

支持主动立体显示

完美支持 Quard-buffer 主动立体显示技术，配合主动立体信号发射器、主动立

体眼镜，可提供高清晰度、高刷新率的立体画面，提供高度沉浸体验。

提供 smart-led 技术

支持智能传屏功能，多屏互动、空间标注、远程会议、扩展接口 APP、可选安卓

或 PC 系统。使 LED 屏成为除立体显示之外的多功能会议显示大屏。提高使用效率。

彻底消除视觉拼缝，尽享超大、完整的显示画面

采用顶级面板墨色处理技术，甄选优质纯黑 LED 发光管，使屏体达到低反光、

高对比、高均匀性，画面层次分明、281 亿色彩给人美妙绝伦的视觉体验。

智能化亮度调节，自动适配环境

小间距 LED 屏独有的智能亮度调节技术，亮度可调范围达 100-800cd/m2，可根

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据周围明暗变化，自动调节亮度，确保在室内各种亮度环境下，画面仍然保持舒适

柔和，长时间观看不疲劳。独有的智能亮度调节技术，亮度可调范围大。

维护成本低

与传统屏相比，小间距 LED 屏单点故障时无需更换面板，仅需对单个像素 LED

或单个模块进行维护，成本低、速度快；

与 DLP 投影屏相比，小间距 LED 屏显示单元超薄设计，后部维修空间小于

0.8m，可以嵌入现有的墙体，而不用改变建筑结构，经济便捷。

（2）3D 信号发射器

3D 信号发射器应用于投影机或 LED 大屏实现 3D 立体放映，采用无线 ISM 频段

传输 3D 信号，具有辐射小，信号传输距离远，双向通讯无死角。最大的特点是采用

智能算法，可以同时支持 1-1024 副眼镜，采用双 MCU 协同工作，光隔离技术，信号

更稳定，抗干扰能力更强，可 24 小时不间断工作，无缝支持国内外各大品牌的 3D

虚拟，多通道软硬融合器，工程商用投影仪及新型激光投影设备的影院级专业无线

立体信号发射。本机发射信号强劲，不干扰投影仪，融合器等原机遥控信号，具有

信号校准，可切换左右眼，自动记忆等功能，并支持掉电保护。信号覆盖距离远,最

远可达 100 米半径;360 无死角覆盖;接收稳定可靠在;信号可以穿墙;易安装;是 LED

大屏,拼接融合,场馆,学校等立体 3D 方案首选。

（3）3D 眼镜

3D 眼镜通过射频实现同步。这项技术提供了极其稳定的远程同步性，在许多场

合相比竞争技术效率更高。射频同步无干扰操作 无需银幕，所有座椅位置确保可欣

赏到高图像质量 轻量级眼镜具有符合人体工程学的设计，可充电电池寿命和智能自

动关机功能 影院认可的镜头，提供明亮的图像和自然的色彩。无论您坐在放映厅的

哪个位置，都可以欣赏到卓越的画质，而不会有重影现象。图像亮度更高，色彩更

自然，更持久耐用。MX50 设计符合人体工程学，为用户提供的舒适性。镜臂可有 3

种尺寸，适应儿童和成人的头部大小。应用范围:适用于家庭 3D 影院、大型 3D 影

院、虚拟现实环境等多个领域。射频同步无干扰操作无需银幕，所有座椅位置确保

可欣赏到高图像质量,具有符合人体工程学的设计.可充电电池寿命和智能自动关机

功能,影院认可的镜头，提供明亮的图像和自然的色彩。

（4）视频拼接服务器

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视频拼接服务器是针对小间距屏高画质的视频拼接服务器，既可用作视频处理、

视频控制二合一视频拼接处理器，也可用作纯视频拼接处理器，整机采用模块化配置，

插卡式结构，可根据用户需求灵活配置输入输出卡，支持输入输出卡热插拔，性能稳

定，可被广泛应用于能源电力、司法监狱、军事指挥、水利水文、气象地震、企业管

理、冶金钢铁、银行金融、国防安全、公安交通、展览展示、生产调度、广播电视、

教育科研、舞台租赁等领域。

基于强大的硬件 FPGA 系统架构和模块化设计理念，不仅具有纯硬件架构稳定高

效的遗传基因，同时可支持各种接口模块进行灵活的个性化组合，维护简单，降低设

备故障率。H2 支持市面常见的 HDMI、DVI、DP、VGA、CVBS、SDI 和 IP 输入接口，支

持 10bit 视频源输入和处理，支持 4K 高清视频输入和输出；支持 2 种 LED 拼接发送

卡，可实现光口、网口间备份和远距离传输，支持多屏多图层管理，输入输出 EDID 管

理和预监，输入源名称修改，BKG 和 OSD 设置等操作，可为您带来丰富的画面构造体

验。

另外，设备采用 B/S 架构，无需安装应用程序，可跨平台、跨系统进行访问及控

制，可在 Windows、MAC、iOS、Android 和 Linux 环境下支持多用户在线操作，实现信

息同步，网页响应速度快，大大提高了现场环境配置的效率，同时支持在线升级固件

版本，使用户在 PC 端即可完成硬件升级配置。

每个屏幕可以自定义与其他屏幕不同的输出分辨率。采用帧同步技术，保证所有

输出接口的输出图像完全同步，画面完整，播放流畅，无卡顿丢帧情况，无撕裂和拼

缝现象。支持不规则矩形拼接，拼接不受限制。支持滚动文字显示功能，用户可自定

义滚动文字的内容、方向、速度和样式，可进行标语口号、通知消息发布。

可以选择每个场景是否参与自动轮巡，方便监控、展览展示领域应用。

支持单屏独立设置 OSD，透明度叠加。

采用 Web 端控制，操作实时响应，采用 1000M/100M 自适应网络接口，支持多用

户同时访问。

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（5）动捕系统

以光学空间定位动作捕捉系统为核心， 辅以定制化的沉浸场景式体验内容，实现

大范围空间内多人 同场景自由行走、动作交互的 VR 团体式人机交互系统，可 应用

于展厅展馆、文旅沉浸式体验、高校 VR 实训室、社会 教育培训、军事仿真训练等领

域。 核心的光学动作捕捉系统是通过安装在空间上方的多个 高帧率工业相机捕捉目

标物的光学标记点的二维位置信息并 输出到算法软件，解算出目标在空间内的三维

位置信息和动 作姿态，是连接虚拟和现实的桥梁，实现人机交互的入口。

摄像机红外光源发出红外光照射在被动式光学标记点上；标记点反射的红外光与

环境光同时进入摄像机镜头，然后到达红外窄带通滤光单元；滤光单元将环境光过滤

掉，只剩下带有标记点信息的红外光被通过，并被摄像机感光元件记录；感光元件将

光信号转化为图像信号输出到控制电路，最后输出标记点的 2D 坐标；输出到算法软

件，公式解算出标记点在空间内的 3D 坐标信息;再通过身体上多个标记点根据算法解

算出人体动作姿态，实现动作捕捉和跟踪。

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2.3、新松智能制造系统课程

智能制造单元培训大纲（真实产线教学）

序号 主题 培训项目 全部课时

1 工业机器人

工业机器人的基本操作

20 课时

工业机器人的基础编程

工业机器人的参数设置

产线机器人程序分析

工业机器人的通讯

2 PLC 应用技术

西门子博图软件操作技巧

1200PLC 基础指令精讲（待定） 10 课时

西门子 HMI 组态

3 智能产线的认知 智能制造系统导论 10 课时 智能产线的认识

4 智能仓储物流系统

自动化立体库的认识

10 课时 AGV 原理及应用

立体库入库出库操作

WMS 系统的认识

5 智能产线 MES 系统

智能产线数字化信息系统

10 课时

MES 教学系统

ERP 教学系统

MES 系统工单下发

MES 系统生产信息报表

6 智能产线调试与运行

智能产线电气系统

20 课时 智能产线设备调试

智能产线生产准备

智能产线运行

7 智能产线虚拟仿真

VC 软件功能介绍

20 课时 机器人离线编程

智能加工单元仿真

智能仓储单元与 AGV