智能制造生產(chǎn)線技術(shù)及應(yīng)用 課件 項目二-1 智能制造生產(chǎn)線的基本構(gòu)成認(rèn)知

智能制造生產(chǎn)線概述智能制造生產(chǎn)線任務(wù)一：智能制造生產(chǎn)線概念與組成一、智能制造生產(chǎn)線的概念智能制造為現(xiàn)代制造業(yè)企業(yè)提供了一種有競爭力的生產(chǎn)模式。智能制造生產(chǎn)線具備智能制造加工的各類裝備和控制系統(tǒng)等軟硬件，能夠?qū)崿F(xiàn)比較完善的功能。任務(wù)一：智能制造生產(chǎn)線概念與組成光電制造產(chǎn)教研融合平臺包含機(jī)器人單元、倉儲系統(tǒng)、執(zhí)行單元、加工單元、檢測單元、工具單元、分揀單元、總控單元、設(shè)備平臺單元、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床控制綜合平臺、專業(yè)群教學(xué)資源庫等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，可適應(yīng)多種零件的生產(chǎn)，具有較高的柔性。涉及到的部分加工、激光切割、折彎、焊接須具備連線作業(yè)的能力。同時產(chǎn)線設(shè)計與實際生產(chǎn)相符合且便于教學(xué)，在實際教學(xué)中既可進(jìn)行整線的實訓(xùn)，也可進(jìn)行單個單元的實訓(xùn)。任務(wù)一：智能制造生產(chǎn)線概念與組成（一）五軸加工中心五軸聯(lián)動加工中心也叫五軸加工中心，是一種科技含量高、精密度高、專門用于加工復(fù)雜曲面的加工中心。五軸加工中心特點：

1、采用FANUC五軸數(shù)控系統(tǒng)，具有支持高轉(zhuǎn)速，高精度，快速穩(wěn)定進(jìn)給，工件一次裝夾就可完成復(fù)雜的加工。

2、采用進(jìn)口高精度CNC雙軸分度盤，通過數(shù)控系統(tǒng)控制實現(xiàn)五軸聯(lián)動功能。

3、機(jī)床的潤滑采用定時、定量自動集中供油潤滑系統(tǒng)。任務(wù)一：智能制造生產(chǎn)線概念與組成（二）立式加工中心立式加工中心如圖2-4是指主軸軸線與工作臺垂直設(shè)置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復(fù)雜零件。立式加工中心特點：1、立柱高度有限，對箱體類工件加工范圍要減少。2、工件裝夾、定位方便，刃具運動軌跡易觀，可及時發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行停機(jī)處理或修改。3、冷卻條件易建立，切削液能直接到達(dá)刀具和加工表面。4、三個坐標(biāo)軸與笛卡兒坐標(biāo)系吻合，感覺直觀，與圖樣視角一致，切屑易排除和掉落，避免劃傷加工過的表面。5、結(jié)構(gòu)簡單，占地面積較小，價格較低。任務(wù)一：智能制造生產(chǎn)線概念與組成（三）數(shù)控車床數(shù)控機(jī)床是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優(yōu)點的工作母機(jī)。按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進(jìn)行加工。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，主要用于軸類零件或盤類零件的內(nèi)外圓柱面、任意錐角的內(nèi)外圓錐面、復(fù)雜回轉(zhuǎn)內(nèi)外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔及鏜孔等。任務(wù)一：智能制造生產(chǎn)線概念與組成（四）自動倉儲立體柜Modula立體貨柜如圖2-6是以金屬托盤為儲存單位，通過中央升降小車的牽引，實現(xiàn)貨物的垂直化倉儲管理。立體貨柜是儲存、提取和放置物料及產(chǎn)品的自動機(jī)器，能夠利用Copilot的觸摸屏控制面板來操控機(jī)器的功能。（五）地軌機(jī)器人地軌機(jī)器人如圖2-7，安裝于機(jī)器人地軌，主要實現(xiàn)機(jī)加工區(qū)域即五軸、銑車加工中心、立式車床加工中心等機(jī)床的相對運動，實現(xiàn)進(jìn)出料接駁料道與立體貨柜之間的工件搬運動作。任務(wù)一：智能制造生產(chǎn)線概念與組成（六）AGV小車AGV(AutomatedGuidedVehicles)又名無人搬運車（圖2-9），通常也稱為AGV小車。具有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)航裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)航路徑行駛，不需要人工引航，將貨物或物料自動從起始點運送到目的地，具有安全保護(hù)以及各種移載功能。AGV的特點：1、柔性好，自動化程度高和智能化水平高，AGV的行駛路徑可以根據(jù)倉儲貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活改變，并且運行路徑改變費用低。2、一般配備有裝卸機(jī)構(gòu)，可以與其他物流設(shè)備自動接口，實現(xiàn)貨物和物料裝卸與搬運全過程自動化。3、清潔生產(chǎn)，AGV依靠自帶的蓄電池提供動力，運行過程中無噪聲、無污染，可以應(yīng)用在許多要求工作環(huán)境清潔的場所。任務(wù)二：智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用一、基于數(shù)字孿生的智能制造生產(chǎn)線優(yōu)勢

生產(chǎn)線是加工作業(yè)的執(zhí)行主體，匯合了信息流、物料流和控制流等要素，因此，生產(chǎn)線智能化是實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵。截止目前，生產(chǎn)線的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了多次演化。傳統(tǒng)生產(chǎn)線只包括物理實體空間，通過人為操作管理生產(chǎn)要素，制定加工任務(wù)，實施生產(chǎn)控制。

智能制造生產(chǎn)線可通過數(shù)字孿生系統(tǒng)快速了解生產(chǎn)線各個工位的實時工作情況，為生產(chǎn)人員制定生產(chǎn)計劃、檢修各工位設(shè)備以及管理生產(chǎn)資料等提供實時的動態(tài)信息，對制造業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造具有一定參考價值。數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)線作業(yè)過程中生產(chǎn)信息的實時收集，并在上位機(jī)上實時動態(tài)顯示虛擬模型的作業(yè)情況，達(dá)到了預(yù)期的目的，并為進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。任務(wù)二：智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用二、智能制造生產(chǎn)線實訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用

智能制造生產(chǎn)線系統(tǒng)以伺服電機(jī)為載體，能夠支持多個獨立單元的運行，同時又能夠完成整線的自動生產(chǎn)過程，該套系統(tǒng)中將智能制造過程中應(yīng)用的多種制造設(shè)備及生產(chǎn)工藝融合在一起，使實訓(xùn)學(xué)員能夠?qū)Χ鄠€領(lǐng)域和生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實踐實訓(xùn)，為更進(jìn)一步的理解智能制造的概念，為其后期在工作中更好的應(yīng)用智能制造方法，提供了一種良好的實踐設(shè)備。同時，該套系統(tǒng)也為智能制造方向的實訓(xùn)提供了一個系統(tǒng)、全面的生產(chǎn)應(yīng)用模式，而該模式的應(yīng)用也會對未來智能制造的發(fā)展提供一種應(yīng)用支撐。任務(wù)二：智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用三、飛機(jī)總裝脈動生產(chǎn)線智能制造技術(shù)的應(yīng)用

智能裝配單元是飛機(jī)總裝智能生產(chǎn)中不可或缺的組成部分。某型飛機(jī)總裝建設(shè)了水平尾翼智能裝配單元，如圖2-12所示。該智能裝配單元以部件裝配和檢測仿真模型為驅(qū)動，以激光跟蹤儀測量數(shù)據(jù)為輸入，采用大部件對接誤差實時測量與自適應(yīng)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)部件數(shù)字化裝配與測量的閉環(huán)工作模式。在飛機(jī)總裝生產(chǎn)中，通過各個智能裝配單元之間相互聯(lián)系、相互配合，最終建設(shè)形成高度集成的智能生產(chǎn)線。任務(wù)二：智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用四、智能制造生產(chǎn)線在卷煙廠制絲的應(yīng)用

如圖2-13所示，構(gòu)建了一套集先進(jìn)控制技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同制造、垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化的制絲生產(chǎn)線電控系統(tǒng)、集中監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)（以下簡稱制絲線管控系統(tǒng)）。任務(wù)二：智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用五、智能制造生產(chǎn)線在再生橡膠中的應(yīng)用

在橡膠輪胎行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在國外輪胎企業(yè)的物流和智能生產(chǎn)中，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，米其林、普利司通、倍耐力等知名輪胎企業(yè)還都擁有獨特的智能生產(chǎn)技術(shù)。作為全球輪胎制造大國，中國輪胎行業(yè)也逐步朝著智能化的方向發(fā)展，越來越多的企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了自動化的立體倉庫、AGV無人引導(dǎo)車等，工業(yè)機(jī)器人也正在投入使用。國內(nèi)橡膠機(jī)械制造企業(yè)已研發(fā)成功橡膠輪胎搬運機(jī)器人及智能化輸送系統(tǒng)，助力橡膠輪胎行業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)。圖2-14膠片抓取過程圖2-15碼垛機(jī)器人在生產(chǎn)線的應(yīng)用任務(wù)二：智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用六、智能制造生產(chǎn)線在鑄造加工上的應(yīng)用——以聯(lián)誠公司為例

山東聯(lián)誠精密制造股份有限公司，是國家高新技術(shù)企業(yè)、國家級綠色工廠、中國鑄造行業(yè)綜合百強企業(yè)、省級企業(yè)技術(shù)中心。公司基礎(chǔ)業(yè)務(wù)專注于鑄鐵、鋁合金等精密鑄件的開發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)和銷售，擁有