智能制造产线工艺流程

培训主题：智能工厂系统设计与控制，2016，课前展示1，课前展示2，课前展示3，课前展示4，课前展示5，概述，该生产线围绕工业4.0先进理念，2025中国制造，以子控制操作系统为核心，各种先进数控机床、机器人、视觉系统和移动终端构成整条生产线的网络物理系统。该生产线加工的对象是不锈钢，最终产品是各种小工艺品，如开瓶器和吊坠。之所以选择这种产品作为生产对象，主要是因为它的多样性，包括形状、图案和文字的多样性，以及两者结合的多样性。正是这种多样性使得整个系统的设计更加困难，但另一方面它满足了灵活生产和个性化定制的要求，这使得整个生产线更加符合中国2025年工业4.0的先进生产和制造理念。生产线的整个生产过程都是在系统的监督和指导下完成的，从进料开始到激光切割、数控雕刻、双端研磨、清洗和干燥，再到目视检查、最后喷砂，每一步都是自动完成的。接下来，我们将介绍整条生产线的网络物理系统和加工过程，包括加工方法的选择、工艺路线的选择、工艺参数的调整和优化、设备调试过程中遇到的困难以及相应的解决方案。智能制造生产线，机器人送料，激光切割，个性化雕刻，双端面研磨，清洗干燥，表面喷砂，视觉检测，包装入库，轮廓，1，生产系统行业4.0框架2，激光切割加工3，雕刻加工4，毛刺研磨加工5，双端面研磨加工6，CCD视觉检测7，表面喷砂加工8，包装箱。生产线网络物理系统、输入/输出等。以太网、以太网、CANI/O、Wifi、生产线人性化APP操作系统、系统工控计算机、生产线、以太网、输入/输出、生产线实时监控屏幕、远程管理和自动化生产系统、生产线个性化定制系统、系统工控计算机、我要吊坠、开瓶器、双头研磨机、数控精雕机、激光切割机、喷砂机、清洗风干机、码垛包装机、生产线数字化生产系统，(101，201)，(101 智能生产线，激光切割加工，一、切割加工类型，切割加工根据加工形式大致可分为两种类型，即冷切割和热切割。 冷切割包括切割、锯切、水射流切割等。热切割包括气体火焰切割、等离子弧切割、激光切割等。切割操作是该生产线的第一道加工工序，将直接影响后续的一系列处理行动和加工质量。因此，选择合适的切割方法尤为重要。水流切割、火焰切割，第二，为什么我们选择激光切割，激光切割与上述冷切割方法相比具有加工精度高、加工噪音低、技术概念更先进等优点。火焰切割和等离子弧切割虽然切割速度快，但切割过程中噪声和粉尘污染严重，工作环境恶劣，不符合学校教学要求。此外，所选的激光切割设备具有完善的数控系统，这更有利于学生掌握先进的数字技术。激光切割是材料加工中一种先进且应用广泛的切割技术。这是一种利用高能密度激光束作为“切割工具”切割材料的方法。激光加工可用于加工各种金属、非金属板材、复合材料、碳化钨、碳化钛等硬质材料，广泛应用于国防建设、航空航天、工程机械等领域。简要介绍了激光切割、激光切割、等离子切割、激光切割和3.1激光切割的原理。在激光切割过程中，聚焦的高功率密度激光束被用来照射工件，以快速熔化、蒸发、烧蚀或到达熔池激光切割可分为四种形式：激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割、激光划线和可控断裂切割。在这里，我们选择激光熔化切割。在切割过程中，非氧化气体氮以高速从与激光束同轴的喷嘴喷出，从而液态金属被排出以形成切口。这种切割方法比其他方法消耗的能量少，更适合切割不锈钢板。激光切割示意图，激光切割加工，4，加工过程中遇到的问题，如何解决？激光切割加工，问题1:无法切割穿透钢板解决方案：影响激光切割深度的最直接因素是激光的功率，因此为了解决这个问题，首先适当增加激光切割机的功率，并调整吹气压力，最后完全顺利地切割穿透钢板。问题2:边缘毛刺的严重解决方案：针对这个问题，经过多次试切，我们发现毛刺最重要的原因是氮气压力的大小。如果气压太小，熔融金属不会被快速吹走，残留在工件的外轮廓上并形成毛刺。因此，在空气压力被优化和调整之后，切割的产品基本上没有毛刺。问题3:激光的高热导致夹具变形。解决方案：由于激光切割过程中会瞬间产生大量热量，夹具中的废料回收装置会因加热不均匀而严重变形。针对这一现象，我们将激光直接照射的废品回收装置的底板从原来的金属板改为更厚的板，从而解决了热变形问题。激光切割加工、产品优化前的切割参数、产品优化后的切割参数、VS、边缘毛刺抛光。如前所述，在优化激光切割参数后，我们已经能够获得基本无毛刺的产品。为什么我们要在这里增加毛刺抛光步骤？在切割过程中，我们不断优化和调整激光功率、氮气喷吹压力以及激光头与料板之间的距离参数。上述三个因素可以精确控制，但还有一个因素是不可控的，即材料板的平整度。因为我们使用的原材料是已经成型的不锈钢板，所以它所能保证的只是板的厚度，这导致激光头和板之间的距离在切割过程中变化，导致偶尔出现毛刺。为了解决这个问题，我们专门设计了一种专用的小型抛光机来去除残留的毛刺，取得了良好的效果。目前，主要有激光雕刻和机械雕刻。两者的区别主要有以下几点：1 .概述：雕刻。通过比较，我们发现激光雕刻和机械雕刻各有优势。激光雕刻采用非接触加工，不需要固定工件，雕刻精度更高。然而，机械雕刻更适合于金属表面的深雕刻，我们已经在前面装备了激光切割机。为了使生产线型号的多样化更有利于教学，我们选择了机械数控精雕刻机。雕刻、雕刻和加工过程中的主要问题、解决方法、问题1:工件定位不可靠在设备调试过程中，我们经常会遇到工件定位不可靠的问题，导致雕刻图案偏离甚至工件脱落。这主要是因为在机械雕刻过程中刀具高速旋转，刀具和工件之间存在切削力，其方向不确定。此外，在雕刻过程中，切削液不断地喷到工件上。由于工件和夹紧面之间存在间隙，真空被破坏，工件的定位受到影响。针对这种情况，我们主要对定位夹具进行了改进，使用了一种特殊的橡胶夹具，使工件和夹具贴得更紧。具体措施将在夹具介绍中解释。问题2:处理速度慢和雕刻速度慢主要是因为原来设计的图案和文字既有线条又有区域，而区域雕刻速度太慢，不能满足节拍要求。因此，后期对图案和文字进行了重新设计，雕刻速度大大加快问题3:刀具磨损主要与切削参数有关。为了避免刀具磨损过快，我们优化了切削参数，如适当提高主轴转速和降低进给速度。为了使表面更加美观，我们采用双端面磨削同时磨削上下表面。双端面磨削介绍双端面磨削是一种高效的平面加工方法，可以加工两个平行的端面，具有较高的精度和一次加工的表面光洁度。双端面磨床可以达到很高的加工精度，这是对工件要求高平行度、尺寸精度和被加工零件上下表面表面粗糙度的首选加工方法。它与普通平面磨床的最大区别是工件不是靠磁力固定的，而是工件的上下平面平行磨削。也就是说，无论工件是铜还是其他非磁性材料都可以加工。而且进料均匀、速度快、效率高。与磨床相比，在达到相同精度的基础上，加工效率比磨床高10倍。在双端面磨削过程中，主要有以下两个难点：1。进料板的设计：因为产品的形状和尺寸是不固定的，我们不可能为每个产品设置单独的放置孔。因此，有必要设计一个复合进料板，允许一个孔放置多个产品。2.如何将产品放置在预定的孔位：为了将产品平稳地放置在相应的孔位，达到磨削效果，我们用伺服电机代替磨床主轴原有的三相异步电机，实现精确分度。三相异步电动机、伺服电动机、清洗和干燥。磨削后，工件表面会残留磨削液和铁屑等污垢。为了保证下一道工序的顺利进行，我们对工件进行清洗和干燥。在清洗过程中，喷射清水清洗工件表面的磨削液，然后用热风同时吹干工件的上下表面。整个清洗和干燥过程自动完成，无需人工干预。CCD视觉检测系统这里采用的检测方法是CCD光学视觉检测，主要包括光源、镜头和控制系统。视觉检测是指通过机器视觉产品将被捕获的物体转换成图像信号，并根据像素分布、亮度、颜色等信息传输到专用的图像处理系统并转换成数字信号；图像系统对这些信号执行各种操作以提取目标的特征，然后根据识别结果控制现场的设备动作。镜头、控制系统、光源、CCD视觉检测系统，视觉检测具有以下优点：1 .非接触测量不会对观测者和被观测者造成任何损害，从而提高了系统的可靠性。2.它具有很宽的光谱响应范围，例如人眼看不到的红外测量，从而扩大了人眼的视觉范围。3.人类很难长时间观察同一物体，而机器视觉可以长时间执行测量、分析和识别任务。这里总共有两个测试。首先，测试产品的外观，然后测试产品的表面图案。在两次测试的中间，有一次喷砂处理。除了检测，视觉系统还可以校准产品位置，并为SCARA机器人提供准确的抓取位置信息。喷砂是整个过程中的最后一道工序。它使用压缩空气作为动力来形成高速喷射束，以高速将材料喷射到待处理工件的表面上，这改变了工件外表面的外观或形状。由于磨料对工件表面的冲击和切割作用，工件表面获得了一定程度的清洁度和均匀的粗糙度。同时，喷砂也可以清除加工零件的毛刺。表面美化喷砂可以清除工件表面的微小毛刺，使工件表面更加光滑，消除毛刺的危害，提高工件的档次。而喷砂可以使工件表面的结合处出现小圆角，使工件看起来更b(1)喷砂技术介绍，(2)主要难点，(3)喷砂处理，工件定位困难：因为在喷砂过程中，高速喷到物体表面的材料有相当大的冲击力。为了保证工件定位可靠，我们将初始夹紧定位优化为真空吸附定位，同时加强了产品与夹具接触面之间的密封。如何保证产品同一面喷砂均匀：由于喷涂材料成束喷涂，一次喷砂面积有限，喷砂时喷嘴不能摆动。如果工件也静止不动，将会导致同一表面喷砂不均匀，导致表面粗糙度不一致。为此，我们将固定夹具改进为旋转夹具，以确保在同一表面上均匀喷砂。如何保证产品上、下表面喷砂均匀：同一产品上