智能生產(chǎn)線應(yīng)用與虛擬仿真調(diào)試課程課件 4.智能生產(chǎn)線的介紹

智能生產(chǎn)線的介紹智能生產(chǎn)線綜合實(shí)訓(xùn)知識準(zhǔn)備項(xiàng)目描述任務(wù)評價(jià)4.14.34.5目錄任務(wù)實(shí)施工作任務(wù)書任務(wù)拓展4.24.44.6練習(xí)題4.7學(xué)習(xí)成果工作任務(wù)4.1.14.1.34.1項(xiàng)目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)要求4.1.24.1.44.1.1工作任務(wù)智能生產(chǎn)線是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要載體，主要通過構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化。本項(xiàng)目通過了解智能生產(chǎn)線的功能、工藝流程，掌握智能生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、主要元器件、生產(chǎn)線的物料流和信息流等相關(guān)知識，撰寫智能生產(chǎn)線說明書。圖4-1為智能生產(chǎn)線。圖4?1智能生產(chǎn)線4.1.2任務(wù)要求1.通過生產(chǎn)線的認(rèn)知，繪制智能生產(chǎn)線的工藝流程圖2.制作生產(chǎn)線的物料流和信息流3.根據(jù)智能生產(chǎn)線的信息，撰寫生產(chǎn)線的認(rèn)知說明書4.1.3學(xué)習(xí)成果通過對生產(chǎn)線的整體結(jié)構(gòu)和每個(gè)站點(diǎn)功能的了解，對生產(chǎn)線中傳感器、氣缸等關(guān)鍵電氣元件工作原理的理解，熟悉智能生產(chǎn)線的工藝流程以及物料流和信息流，從而對智能生產(chǎn)線有了深刻的認(rèn)知，最后撰寫智能生產(chǎn)線認(rèn)知說明書。4.1.4學(xué)習(xí)目標(biāo)圖4-2學(xué)習(xí)要點(diǎn)4.2工作任務(wù)書4.2工作任務(wù)書產(chǎn)線功能介紹4.3.14.3知識準(zhǔn)備產(chǎn)線工藝流程介紹4.3.24.3.1產(chǎn)線功能介紹產(chǎn)線功能介紹生產(chǎn)線整體圖片如下圖4-3所示：圖4-3產(chǎn)線圖片智能生產(chǎn)線主要是一條集供料、檢測、加工、裝配于一體的智能生產(chǎn)線，由七個(gè)不同的單元組成分別是：料倉單元提供工件前蓋。檢測單元使用激光測距傳感器進(jìn)行檢測。鉆孔單元在前蓋上執(zhí)行鉆孔操作。后蓋單元提供工件后蓋。壓緊單元通過壓緊形成產(chǎn)品工件。輸出單元將工件輸送到輥道中存儲。傳輸單元能夠?qū)⑽锪陷斔偷街付ǖ墓ぷ魑恢谩．a(chǎn)線工藝流程介紹4.3.2產(chǎn)線工藝流程介紹產(chǎn)線的工藝流程如下圖4-4所示:圖4-4產(chǎn)線工藝流程圖工藝流程：首先小車到達(dá)前蓋板單元的指定位置，然后前蓋板掉落到小車上，小車運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)到檢測單元進(jìn)行高度檢測，然后小車運(yùn)動(dòng)到鉆孔單元對前蓋板進(jìn)行鉆孔操作。鉆孔后小車運(yùn)動(dòng)到后蓋板單元，后蓋板掉落到小車上，小車運(yùn)動(dòng)到壓緊單元將前后蓋板壓緊，然后小車運(yùn)動(dòng)到輸出單元將成品輸送到輥道中存儲，最后小車又運(yùn)動(dòng)到前蓋板單元的指定位置繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)線的循環(huán)工作。產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知4.4.14.4任務(wù)實(shí)施4.4.44.4.2產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知4.4.3產(chǎn)線的主要元器件認(rèn)知4.4.5產(chǎn)線說明書產(chǎn)線的物料流和信息流分析產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知4.4.1產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知1)產(chǎn)線料倉單元功能分析，料倉單元包括前蓋單元和后蓋單元，如下圖4-5所示：4.4.1產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知圖4?5料倉單元料倉單元主要元器件類型有氣缸、閥島、傳感器、進(jìn)給分離器、I/O終端；料倉單元的功能是將工件前蓋板放置到小車托盤上；料倉里控制原料逐一掉落的元器件為進(jìn)給分離器，根據(jù)特性，它是由1個(gè)閥驅(qū)動(dòng)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)能自動(dòng)控制整個(gè)分離過程。產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知4.4.1產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知圖4?6檢測單元2)產(chǎn)線檢測單元功能分析，如下圖4-6所示：①兩個(gè)激光測距傳感器可聚焦在特定零件的2個(gè)測量點(diǎn)上，兩個(gè)傳感器要安裝在可調(diào)測量架上，傳感器檢測指定兩個(gè)點(diǎn)的高度差，從而可以進(jìn)行簡單的質(zhì)量控制。②檢測單元的功能主要是檢測工件的質(zhì)量，其結(jié)果會通過信號燈來進(jìn)行展示。

產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知4.4.1產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知圖4?7鉆孔單元3)產(chǎn)線鉆孔功能分析，如下圖4-7所示①鉆孔單元主要元器件類型有氣缸、閥島、傳感器、可編程控制器、啟動(dòng)電流限制器；②鉆孔單元的功能是在工件前蓋板上鉆4個(gè)鉆孔；③鉆孔單元里控制打孔單元沿進(jìn)給反向前進(jìn)的的元器件為無桿氣缸，根據(jù)特性，它配置有循環(huán)滾珠軸承導(dǎo)向裝置，并且緩沖器為自調(diào)節(jié)型。產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知4.4.1產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知圖4?8壓緊單元4)產(chǎn)線壓緊單元功能分析，如下圖4-8所示：①壓緊單元主要元器件類型有氣缸、電磁閥、傳感器、單向節(jié)流閥；②壓緊單元的功能是將工件前蓋和后蓋壓在一起；③壓緊單元里將工件前蓋和后蓋壓在一起的元器件為導(dǎo)向桿氣缸，根據(jù)特性，它的行程為10mm，并且配置有滑動(dòng)軸承導(dǎo)向裝置。產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知4.4.1產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知圖4?9輸出單元5)產(chǎn)線輸出單元功能分析，如下圖4-9所示：①輸出單元主要元器件類型有氣缸、閥島、傳感器、電缸、抓手；②輸出單元的功能是使用電動(dòng)氣動(dòng)的兩軸處理裝置抓取零件，然后在兩個(gè)輥道上分配零件；③輸出單元里控制氣缸和抓手移動(dòng)的元器件為齒形帶式電缸，根據(jù)特性，它的行程300mm，并且配置有滑動(dòng)軸承導(dǎo)向裝置。產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知4.4.1產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)認(rèn)知6)產(chǎn)線傳輸單元功能分析，如下圖4-10所示：圖4?10傳輸單元傳輸單元主要元器件類型有氣缸、閥島、傳感器、電機(jī)、控制面板；傳輸單元的功能是將托盤傳送至其他傳送應(yīng)用模塊中；③傳輸單元里制動(dòng)裝置的元器件為緊湊型氣缸，根據(jù)特性，它的行程為5mm，活塞直徑為16mm。產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知4.4.2產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知4.4.2產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知1.MES系統(tǒng)的認(rèn)知如下圖4-11所示：圖4?11MES系統(tǒng)1）MES系統(tǒng)即制造執(zhí)行系統(tǒng)。MES能通過信息傳遞對從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理，MES系統(tǒng)可通過開放式通信接口與PLC直接通信，各個(gè)控制器通過TCP/IP與MES通信。2）MES系統(tǒng)的功能：①查看生產(chǎn)狀態(tài)，②訂單管理、訂單創(chuàng)建、查看計(jì)劃和實(shí)際訂單，③查看不同的工作站和已完成訂單的效率報(bào)告④可添加、配置、刪除系統(tǒng)中的工件，工作計(jì)劃，工作站等。產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知4.4.2產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知2.RFID技術(shù)的認(rèn)知下圖4-12所示RFID(射頻識別技術(shù))原理為閱讀器與標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到識別目標(biāo)的目的，其中，傳輸單元上的閱讀器通過讀取小車上的便簽的RFID值來判定是否執(zhí)行操作并寫入新的RFID值。能夠?qū)?shù)據(jù)寫入工件小車的RFID標(biāo)簽中的三種方式：外部讀/寫設(shè)備、通過HMI手動(dòng)進(jìn)行、使用初始化方法。完整的RFID系統(tǒng)由閱讀器(Reader)、電子標(biāo)簽(Tag)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)三部分組成。1：閱讀器2：電子標(biāo)簽3：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)圖4?12RFID產(chǎn)線的主要元器件認(rèn)知4.4.3產(chǎn)線的主要元器件認(rèn)知1）傳感器元器件的認(rèn)知，如下圖4-13所示：圖4?13傳感器①傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求；②在智能生產(chǎn)線中，按照傳感器的原理分類用到的傳感器類型，主要有：光電傳感器、激光測距傳感器、電容傳感器、電感傳感器。產(chǎn)線的主要元器件認(rèn)知2）抓手元器件的認(rèn)知，如下圖4-14所示：圖4?14機(jī)械平行抓手①機(jī)械平行抓手適用于外部和內(nèi)部抓取，其中橢圓形活塞在許多應(yīng)用場合中為標(biāo)準(zhǔn)氣爪提供了強(qiáng)大的抓取力，并具備耐負(fù)荷能力高并且精確的氣爪夾頭T型槽導(dǎo)軌，可作為雙作用和單作用抓手使用；②機(jī)械平行抓手的類型主要有標(biāo)準(zhǔn)平行抓手和緊湊平行抓手兩種，而標(biāo)準(zhǔn)平行抓手適用于在潔凈環(huán)境中抓取各種不同的小零件，緊湊平行抓手適用于在嚴(yán)重污染和要求苛刻的環(huán)境中抓取。產(chǎn)線的主要元器件認(rèn)知3）氣缸元器件的認(rèn)知，如下圖4-15所示：圖4?15氣缸①氣缸是指引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件，是將壓縮氣體的壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。②在智能生產(chǎn)線中，使用到的氣缸的主要類別有緊湊型氣缸、無桿氣缸、小型滑臺式氣缸。產(chǎn)線的主要元器件認(rèn)知圖4?16電磁閥4）電磁閥元器件的認(rèn)知，如下圖4-16所示：①通電磁閥工作原理，利用電磁線圈通電時(shí)，靜鐵芯對于動(dòng)鐵芯產(chǎn)生電磁吸力使閥切換以改變氣流方向的閥，稱為磁控方向閥，簡稱電磁閥這種閥便于實(shí)現(xiàn)電、氣聯(lián)合控制，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)間隔操作；②兩位三通電磁閥分為常閉型和常開型兩種，常閉型指線圈沒通電時(shí)氣路是斷的，常開型指線圈沒通電時(shí)氣路是通的。產(chǎn)線的物料流和信息流分析4.4.4產(chǎn)線的物料流和信息流分析1）產(chǎn)線物料流分析，如下圖4-17所示：圖4?17物料流智能生產(chǎn)線物料流運(yùn)行步驟排序?yàn)椋?12536

2）產(chǎn)線信息流分析，如下圖4-18所示：智能生產(chǎn)線信息流運(yùn)行步驟排序?yàn)椋?75832694產(chǎn)線說明書4.4.5產(chǎn)線說明書任務(wù)評價(jià)4.5任務(wù)評價(jià)任務(wù)拓展4.6任務(wù)拓展通過對“智能生產(chǎn)線認(rèn)知”項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，熟悉了智能生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)和單元組成以及工藝流程，同時(shí)認(rèn)識了產(chǎn)線的物料流和信息流。最后，撰寫了智能生產(chǎn)線的認(rèn)知說明書。下面可以按照上述智能生產(chǎn)線說明書的撰寫格式和要求，撰寫智能工廠的認(rèn)知說明書。小結(jié)產(chǎn)線功能介紹（重點(diǎn)）產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)知（重點(diǎn)）產(chǎn)線工藝流程介紹（難點(diǎn)）產(chǎn)線說明書練習(xí)題4.7習(xí)題一、判斷題1.機(jī)器人裝配的夾爪可以由機(jī)器人控制器來控制夾爪的開合。（

）7.智能生產(chǎn)線中，前蓋單元和后蓋單元的機(jī)械結(jié)構(gòu)類似。（

）8.兩位三通電磁閥分為常閉型和常開型兩種，常閉型指線圈沒通電時(shí)氣路是斷的，常開型指線圈沒通電時(shí)氣路是通的。（

）9.機(jī)械平行抓手的類型僅有標(biāo)準(zhǔn)平行抓手和緊湊平行抓手兩種，而標(biāo)準(zhǔn)平行抓手適用于在潔凈環(huán)境中抓取各種不同的小零件，緊湊平行抓手適用于在嚴(yán)重污染和要求苛刻的環(huán)境中抓取。（

）10.氣缸是指引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件，是將壓縮氣體的壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。（

）習(xí)題二、多項(xiàng)選擇題1.MES系統(tǒng)的功能有（

）A查看生產(chǎn)狀態(tài)B監(jiān)控產(chǎn)線設(shè)備的運(yùn)行情況C查看不同的工作站和已完成訂單的效率報(bào)告D可添加、配置、刪除系統(tǒng)中的工件，工作計(jì)劃，工作站E訂單管理、訂單創(chuàng)建、查看計(jì)劃和實(shí)際訂單2.在該智能生產(chǎn)線中，使用到的氣缸的主要類別有哪些？（

）A緊湊型氣缸B無桿氣缸C小型滑臺式氣缸D擺動(dòng)氣缸E伸縮型氣缸習(xí)題三、填空題傳感器元器件的認(rèn)知。結(jié)合圖4-19完成下列問題圖4?19傳感器⑴傳感器是一種

，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為

或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求；⑵在智能生產(chǎn)線中，按照傳感器的原理分類用到的傳感器類型，主要有：

、

、

、

。習(xí)題三、填空題2.RFID技術(shù)的認(rèn)知。結(jié)合圖4-20完成下列問題圖4?20RFI