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1、自动化生产线运行与维护,全国高职高专院校“十二五”规划教材,主 编 陈 萌 金龙国,中国水利水电出版社,项目1 自动化生产线认知,知识与能力目标,了解自动化生产线作用和产生背景,理解自动化生产线的运行特性与技术特点,了解自动化生产线在实际工程中的应用,了解典型自动化生产线各组成单元及其基本功能,认识典型自动化生产线的系统运行方式,任务1.1 了解自动化生产线及应用,1.了解自动化生产线,自动化生产线是现代工业的生命线。机械制造、电子信息、石油化工、轻工纺织、食品、制药、汽车制造以及军工生产等现代工业的发展都离不开自动化生产线的主导和支撑作用。,任务1.1 了解自动化生产线及应用,1.了解自动化
2、生产线,自动化生产线是在流水线和自动化专机的功能基础上逐渐发展形成的、自动工作的机电一体化的装置系统。它通过自动化输送系统及其他辅助装置，按照特定的生产流程，将各种自动化专机连接成一体，并通过气动、液压、电动机、传感器和电气控制系统使各部分联合动作，使整个系统按照规定的程序自动地工作，连续、稳定地生产出符合技术要求的特定产品。称这种自动工作的机电一体化系统为自动化生产线。,任务1.1 了解自动化生产线及应用,1.了解自动化生产线,图1- 1 自动化生产线的运行特性,任务1.1 了解自动化生产线及应用,1.了解自动化生产线,自动化生产线技术特点,发展方向,运用领域,任务1.1 了解自动化生产线及
3、应用,1.了解自动化生产线,发展方向,应用领域,提高生产率,增大多用性,增大灵活性,数控车床,工业机器人,电子计算机,自动化生产线发展方向及应用领域,任务1.1 了解自动化生产线及应用,2.初知自动化生产线应用,拥有全球最先进、世界顶级的冲压、焊装、树脂、涂装及总装等整车制造总成的自动化生产线系统，其功能： （1）可实现汽车制造中高效率、高精度、低能耗冲压加工； （2）借助生产线上配备的267个自动化机器人可实现车身更精密、柔性化的焊接。,某汽车公司的自动化汽车生产线,任务1.1 了解自动化生产线及应用,2.初知自动化生产线应用,包括丝印、贴装、固化、回流焊接、清洗、检测等工序单元，其功能：
4、（1）生产线上每个工作单元都有相应独立的控制与执行等功能； （2）通过工业网络技术将生产线构成一个完整的工业网络系统，确保整条生产线高效有序运行，实现大规模的自动化生产控制与管理 。,某电子产品生产企业的自动化焊接生产线,任务1.1 了解自动化生产线及应用,2.初知自动化生产线应用,该生产线引入了工业网络，由其连接制丝生产、卷烟生产，包装成品等一体化的全过程自动化系统。 通过采用先进的计算机技术、控制技术、自动化技术、信息技术，集成工厂自动化设备，对卷烟生产全过程实施控制、调度、监控。 同时该生产线充分应用工控机、变频器、人机界面、PLC、智能机器人等自动化产品。,某烟草公司的自动化生产线,任
5、务1.1 了解自动化生产线及应用,2.初知自动化生产线应用,主要完成自动上料、灌装、封口、检测、打标、包装、码垛等多个生产过程，其作用： （1）极大地提高了生产的效率 （2）降低企业成本 （3）保证产品的质量 （4）实现集约化大规模生 产的要求，增强企业的竞争能力,某饮料厂的自动灌装线,任务1.2 认识典型的自动化生产线,典型的模块化自动化生产线组成结构图,任务1.2 认识典型的自动化生产线,采用开放式模块结构（结构固定）。 每一工作单元运行执行功能、各个工作单元之间的运行配合关系、以及整个自动化生产线的运行流程和运行模式，都可以模拟实际生产现场状况进行灵活地配置。 每个工作单元都具有自动化专
6、机的基本功能，学习掌握每一工作单元的基本功能，将为进一步学习整条自动化生产线的联网通信控制技术和整机配合运作技术等打下良好的基础 。,典型自动化生产线的主要特性,任务1.2 认识典型的自动化生产线,上料单元,下料单元,加盖单元,图像识别单元,模拟单元,立体仓库单元,1.认知典型自动化生产线各工作单元,伸缩换向单元,液压单元,分拣单元,检测单元,穿销单元,组成部分：扬臂同步带传动机构，旋转行星齿轮传动机构、水平移动支架及其齿轮齿条传动机构、托盘直线传送单元、托盘转向从动单元、轨道等。,基本功能：根据工件的位置情况，从料槽中抓取装配主体送入数控铣床单元或将铣床单元加工后的产品转送下料单元。,任务1
7、.2 认识典型的自动化生产线,（1）上料单元,组成部分 及功能,组成部分：间歇轮、同步齿型带、同步轮、传送电机、直线单元、工作指示灯等。,基本功能：将前站送入下料单元下料仓的工件主体，通过直流电动机驱动间歇机构带动同步齿型带使之下落，工件主体下落至托盘后经传送带向下站运行。,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（2）下料单元,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（3）加盖单元,组成部分 及功能,组成部分：蜗轮蜗杆减速机构、传送电机、料槽、摆臂、直线单元、工作指示灯等。,基本功能：通过直流电动机带动蜗轮蜗杆，经减速电动机驱动摆臂将上盖装配至工件主体，完成装配后工件随托盘向下站传送。,任务1.2
8、认识典型的自动化生产线,（4）穿销单元,组成部分及功能,组成部分：销钉料槽、旋转筒、往复推筒、直线单元、工作指示灯等。,基本功能：通过旋转推筒推送销钉的方法，完成工件主体与上盖的实体连接装配，完成装配后的工件随托盘向下站传送。,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（5）模拟单元,组成部分：加热装置、烘干装置、温度显示、直线单元、工作指示灯等。,基本功能：本站增加了模拟量控制的PLC 特殊功能模块，以实现对完成装配的工件进行模拟喷漆和烘干，完成喷漆烘干后的工件随托盘向下站传送。,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（6）图像识别单元,组成部分 及功能,组成部分：彩色高速相机、操作键盘、彩色监视器
9、电缆、16mm锁定镜头、液晶显示器、直线单元、工作指示灯等。,基本功能：将前站传送来的工件通过图形摄取装置采集工件的当前画面与原设置结果进行比较，并将其判定结果输出。经检验处理后工件随托盘向下站传送。,组成部分：托盘转向机构、托盘转向扇齿轮齿条传动机构、伸缩机构、旋转换向齿轮减速机构、气缸提升机构、托盘直线传送单元、托盘直线传送单元、托盘转向气缸、气动电磁阀组、限位开关、工作指示灯等。,基本功能：将前站传送过来的托盘及组装好的工件经换向、提升、旋转、下落后伸送至传送带向下站传送。,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（7）伸缩换向单元,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（8）检测单元,组成部
10、分及功能,组成部分：多种传感与检测装置、直线单元、工作指示灯等。,基本功能：运用各类检测传感装置对装配好的工件成品进行全面检测（包括上盖、销钉的装配情况，销钉材质、标签有无等），并将检测结果送至PLC 进行处理，以此作为后续站控制方式选择的依据（如分拣站依标签有无判别正、次品；仓库站依销钉材质确定库位）。,组成部分 及功能,组成部分：缸驱动四连杆机构、大油缸、小油缸、链条传送机构。,基本功能：通过液压换向回路实现对工件的盖章操作，完成对托盘进件、出件后再经90旋转换向送至下一单元。,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（9）液压单元,组成部分：分拣单元主体框架、垂直移动气缸、直线单元、水平移动
11、气缸、摆动气缸、气动电磁阀组、工作指示灯等。,基本功能：根据检测单元的检测结果（标签有无），采用气动机械手对工件进行分类，合格产品随托盘进入下一站入库；不合格产品进入废品线，空托盘向下站传送。,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（10）分拣单元,组成部分 及功能,组成部分：仓库（左、右各一）、升降步进电机 、水平移动导轨、水平移动伺服电机 、垛机传送装置、凸轮传动机构、垛机换向机构、垛机传动直流电机、垛机换向气缸、电磁阀、传感器、限位开关、光栅、光栅显示器 、工作指示灯等。,基本功能：本站由升降梯与立体仓库两部分组成，可进行两个不同生产线的入库和出库。在本装配生产线中可根据检测单元对销钉材质
12、的检测结果将工件进行分类入库（金属销钉和尼龙销钉分别入不同的仓库）。若传送至升降梯立体仓库单元的为分拣后的空托盘，则将其放行。,任务1.2 认识典型的自动化生产线,（11）升降梯立体单元,生产线中各单元可自成一个独立的系统运行，同时也可以通过网络 互联构成一个分布式的整机控制系统运行。,4,工作方式,任务1.2 认识典型的自动化生产线,2.了解典型自动化生产线工作运行方式,任务1.2 认识典型的自动化生产线,独立设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号，来源于该工作单元操作面板，各模块在自身PLC控制下自动完成本站的执行功能。,当工作单元自成一个独立的系统运行时,工作单元之间的各种信息通过网络进行数据通信与交换，各运行设备之间能自动协调工作，实现了自动化生产线整机稳定有序地运行。,当生产线采用网络通信方式互联成一个整机系统运行时,生产线中主令信号通过触摸屏或组态软件系统给出。同时，人机界面上也实时显示系统运行的各种状态信息。,当自动化生产线采用了触摸屏或组态软件等人机界面运行时,运行方式,2.了解典型自动化生产线工作运行方式,任务1.2 认识典型的自动化生产线,图1- 19 单站控制的完成步骤,2.了解典型自动化生产线工作运行方式,
