智能生产线应用与虚拟仿真调试课程课件 4.智能生产线的介绍

智能生产线的介绍智能生产线综合实训知识准备项目描述任务评价4.14.34.5目录任务实施工作任务书任务拓展4.24.44.6练习题4.7学习成果工作任务4.1.14.1.34.1项目描述学习目标任务要求4.1.24.1.44.1.1工作任务智能生产线是实现智能制造的重要载体，主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施，实现生产过程的智能化。本项目通过了解智能生产线的功能、工艺流程，掌握智能生产线的结构、关键技术、主要元器件、生产线的物料流和信息流等相关知识，撰写智能生产线说明书。图4-1为智能生产线。图4‑1智能生产线4.1.2任务要求1.通过生产线的认知，绘制智能生产线的工艺流程图2.制作生产线的物料流和信息流3.根据智能生产线的信息，撰写生产线的认知说明书4.1.3学习成果通过对生产线的整体结构和每个站点功能的了解，对生产线中传感器、气缸等关键电气元件工作原理的理解，熟悉智能生产线的工艺流程以及物料流和信息流，从而对智能生产线有了深刻的认知，最后撰写智能生产线认知说明书。4.1.4学习目标图4-2学习要点4.2工作任务书4.2工作任务书产线功能介绍4.3.14.3知识准备产线工艺流程介绍4.3.24.3.1产线功能介绍产线功能介绍生产线整体图片如下图4-3所示：图4-3产线图片智能生产线主要是一条集供料、检测、加工、装配于一体的智能生产线，由七个不同的单元组成分别是：料仓单元提供工件前盖。检测单元使用激光测距传感器进行检测。钻孔单元在前盖上执行钻孔操作。后盖单元提供工件后盖。压紧单元通过压紧形成产品工件。输出单元将工件输送到辊道中存储。传输单元能够将物料输送到指定的工作位置。产线工艺流程介绍4.3.2产线工艺流程介绍产线的工艺流程如下图4-4所示:图4-4产线工艺流程图工艺流程：首先小车到达前盖板单元的指定位置，然后前盖板掉落到小车上，小车运动，小车运动到检测单元进行高度检测，然后小车运动到钻孔单元对前盖板进行钻孔操作。钻孔后小车运动到后盖板单元，后盖板掉落到小车上，小车运动到压紧单元将前后盖板压紧，然后小车运动到输出单元将成品输送到辊道中存储，最后小车又运动到前盖板单元的指定位置继续进行产线的循环工作。产线的结构认知4.4.14.4任务实施4.4.44.4.2产线的关键技术认知4.4.3产线的主要元器件认知4.4.5产线说明书产线的物料流和信息流分析产线的结构认知4.4.1产线的结构认知1)产线料仓单元功能分析，料仓单元包括前盖单元和后盖单元，如下图4-5所示：4.4.1产线的结构认知图4‑5料仓单元料仓单元主要元器件类型有气缸、阀岛、传感器、进给分离器、I/O终端；料仓单元的功能是将工件前盖板放置到小车托盘上；料仓里控制原料逐一掉落的元器件为进给分离器，根据特性，它是由1个阀驱动，其内部结构能自动控制整个分离过程。产线的结构认知4.4.1产线的结构认知图4‑6检测单元2)产线检测单元功能分析，如下图4-6所示：①两个激光测距传感器可聚焦在特定零件的2个测量点上，两个传感器要安装在可调测量架上，传感器检测指定两个点的高度差，从而可以进行简单的质量控制。②检测单元的功能主要是检测工件的质量，其结果会通过信号灯来进行展示。

产线的结构认知4.4.1产线的结构认知图4‑7钻孔单元3)产线钻孔功能分析，如下图4-7所示①钻孔单元主要元器件类型有气缸、阀岛、传感器、可编程控制器、启动电流限制器；②钻孔单元的功能是在工件前盖板上钻4个钻孔；③钻孔单元里控制打孔单元沿进给反向前进的的元器件为无杆气缸，根据特性，它配置有循环滚珠轴承导向装置，并且缓冲器为自调节型。产线的结构认知4.4.1产线的结构认知图4‑8压紧单元4)产线压紧单元功能分析，如下图4-8所示：①压紧单元主要元器件类型有气缸、电磁阀、传感器、单向节流阀；②压紧单元的功能是将工件前盖和后盖压在一起；③压紧单元里将工件前盖和后盖压在一起的元器件为导向杆气缸，根据特性，它的行程为10mm，并且配置有滑动轴承导向装置。产线的结构认知4.4.1产线的结构认知图4‑9输出单元5)产线输出单元功能分析，如下图4-9所示：①输出单元主要元器件类型有气缸、阀岛、传感器、电缸、抓手；②输出单元的功能是使用电动气动的两轴处理装置抓取零件，然后在两个辊道上分配零件；③输出单元里控制气缸和抓手移动的元器件为齿形带式电缸，根据特性，它的行程300mm，并且配置有滑动轴承导向装置。产线的结构认知4.4.1产线的结构认知6)产线传输单元功能分析，如下图4-10所示：图4‑10传输单元传输单元主要元器件类型有气缸、阀岛、传感器、电机、控制面板；传输单元的功能是将托盘传送至其他传送应用模块中；③传输单元里制动装置的元器件为紧凑型气缸，根据特性，它的行程为5mm，活塞直径为16mm。产线的关键技术认知4.4.2产线的关键技术认知4.4.2产线的关键技术认知1.MES系统的认知如下图4-11所示：图4‑11MES系统1）MES系统即制造执行系统。MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理，MES系统可通过开放式通信接口与PLC直接通信，各个控制器通过TCP/IP与MES通信。2）MES系统的功能：①查看生产状态，②订单管理、订单创建、查看计划和实际订单，③查看不同的工作站和已完成订单的效率报告④可添加、配置、删除系统中的工件，工作计划，工作站等。产线的关键技术认知4.4.2产线的关键技术认知2.RFID技术的认知下图4-12所示RFID(射频识别技术)原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的，其中，传输单元上的阅读器通过读取小车上的便签的RFID值来判定是否执行操作并写入新的RFID值。能够将数据写入工件小车的RFID标签中的三种方式：外部读/写设备、通过HMI手动进行、使用初始化方法。完整的RFID系统由阅读器(Reader)、电子标签(Tag)和数据库管理系统三部分组成。1：阅读器2：电子标签3：数据库管理系统图4‑12RFID产线的主要元器件认知4.4.3产线的主要元器件认知1）传感器元器件的认知，如下图4-13所示：图4‑13传感器①传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求；②在智能生产线中，按照传感器的原理分类用到的传感器类型，主要有：光电传感器、激光测距传感器、电容传感器、电感传感器。产线的主要元器件认知2）抓手元器件的认知，如下图4-14所示：图4‑14机械平行抓手①机械平行抓手适用于外部和内部抓取，其中椭圆形活塞在许多应用场合中为标准气爪提供了强大的抓取力，并具备耐负荷能力高并且精确的气爪夹头T型槽导轨，可作为双作用和单作用抓手使用；②机械平行抓手的类型主要有标准平行抓手和紧凑平行抓手两种，而标准平行抓手适用于在洁净环境中抓取各种不同的小零件，紧凑平行抓手适用于在严重污染和要求苛刻的环境中抓取。产线的主要元器件认知3）气缸元器件的认知，如下图4-15所示：图4‑15气缸①气缸是指引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件，是将压缩气体的压力转化为机械能的气动执行元件。②在智能生产线中，使用到的气缸的主要类别有紧凑型气缸、无杆气缸、小型滑台式气缸。产线的主要元器件认知图4‑16电磁阀4）电磁阀元器件的认知，如下图4-16所示：①通电磁阀工作原理，利用电磁线圈通电时，静铁芯对于动铁芯产生电磁吸力使阀切换以改变气流方向的阀，称为磁控方向阀，简称电磁阀这种阀便于实现电、气联合控制，能实现远间隔操作；②两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种，常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。产线的物料流和信息流分析4.4.4产线的物料流和信息流分析1）产线物料流分析，如下图4-17所示：图4‑17物料流智能生产线物料流运行步骤排序为：412536

2）产线信息流分析，如下图4-18所示：智能生产线信息流运行步骤排序为：175832694产线说明书4.4.5产线说明书任务评价4.5任务评价任务拓展4.6任务拓展通过对“智能生产线认知”项目的学习，熟悉了智能生产线的结构和单元组成以及工艺流程，同时认识了产线的物料流和信息流。最后，撰写了智能生产线的认知说明书。下面可以按照上述智能生产线说明书的撰写格式和要求，撰写智能工厂的认知说明书。小结产线功能介绍（重点）产线的关键技术认知（重点）产线工艺流程介绍（难点）产线说明书练习题4.7习题一、判断题1.机器人装配的夹爪可以由机器人控制器来控制夹爪的开合。（

）7.智能生产线中，前盖单元和后盖单元的机械结构类似。（

）8.两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种，常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。（

）9.机械平行抓手的类型仅有标准平行抓手和紧凑平行抓手两种，而标准平行抓手适用于在洁净环境中抓取各种不同的小零件，紧凑平行抓手适用于在严重污染和要求苛刻的环境中抓取。（

）10.气缸是指引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件，是将压缩气体的压力转化为机械能的气动执行元件。（

）习题二、多项选择题1.MES系统的功能有（

）A查看生产状态B监控产线设备的运行情况C查看不同的工作站和已完成订单的效率报告D可添加、配置、删除系统中的工件，工作计划，工作站E订单管理、订单创建、查看计划和实际订单2.在该智能生产线中，使用到的气缸的主要类别有哪些？（

）A紧凑型气缸B无杆气缸C小型滑台式气缸D摆动气缸E伸缩型气缸习题三、填空题传感器元器件的认知。结合图4-19完成下列问题图4‑19传感器⑴传感器是一种

，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为

或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求；⑵在智能生产线中，按照传感器的原理分类用到的传感器类型，主要有：

、

、

、

。习题三、填空题2.RFID技术的认知。结合图4-20完成下列问题图4‑20RFI