一种柔性冲压自动化生产线系统的研制
电子设备制造中的柔性生产线设计与控制方法
电子设备制造中的柔性生产线设计与控制方法随着科技的不断进步和人们对电子产品的需求增加，电子设备制造行业也在迅速发展。
为了提高生产效率和降低成本，制造商们开始采用柔性生产线的设计与控制方法。
本文将探讨电子设备制造中柔性生产线的设计原则和控制方法。
一、柔性生产线的概念柔性生产线是一种能够适应不同产品生产需求的生产线系统。
它具有模块化设计和可重构的特点，能够灵活应对市场需求的变化。
在电子设备制造行业，柔性生产线可以根据订单需求进行快速调整，提高生产效率和产品质量。
二、柔性生产线的设计原则1. 模块化设计：柔性生产线应该采用模块化设计，使各个生产环节可以独立运作。
这样一旦出现故障或需要调整，只需更换或调整相应模块，而无需停止整条生产线的运作。
2. 可重构性：柔性生产线需要具备可重构性，即能够根据市场需求的变化自动或快速调整生产流程。
这可以通过智能化的设备和自动化的控制系统来实现。
3. 多品种生产：柔性生产线应能够同时生产多种型号的电子设备，并能根据需求灵活切换生产任务。
这可以通过设备的切换模式和生产规划的优化来实现。
三、柔性生产线的控制方法1. 自动化控制：柔性生产线应采用自动化控制方法，在保证生产质量和效率的前提下减少人工干预。
通过传感器和控制系统的联动，可以实现生产过程的自动监测和自动调整。
2. 数据分析和优化：柔性生产线需要收集和分析生产过程中的数据，以实现生产过程的优化。
通过对生产数据的分析，可以找到生产过程中的瓶颈和改进空间，进而提高生产效率和产品质量。
3. 供应链协同：柔性生产线的设计应考虑供应链的协同作用。
制造商需要与供应商、物流公司和客户等各方密切合作，实现供需的匹配和生产流程的协调，以实现整体生产效益的最大化。
四、柔性生产线的挑战与展望尽管柔性生产线在电子设备制造行业中具有巨大的潜力，但也面临一些挑战。
其中包括设备标准化、人力资源培训和供应链集成等方面的问题。
未来，随着科技的不断发展，柔性生产线将更加智能化和自动化，以适应电子设备制造的新需求。
柔性自动化生产线_图文
一专周背景柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem简称FMS,采用FMS的主要技术经济效果是:能按装配作业配套需要,及时安排所需零件的加工,实现及时生产,从而减少毛坯和在制造的库存量,及相应的流动资金占有量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”;提高产品质量的一致性。
整个系统由MES生产制造管理系统计算机、组态王监控计算机、主控PLC和下位PLC 通过网络通信技术构成一个完整的多级计算机控制系统。
现场总线技术的定义:是用于现场仪表与控制室之间的一种”全数字化、双向、多变量、多点多站的通信系统”,其本质含义表现在以下几个方面:现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互联网络。
柔性制造系统的ROFIBUS-DP数据通信网络组成。
二.专周目的1.熟悉STBP7MICROWIN软件的主要操作功能。
2.初步掌握STBP7WICROWIN软件对PLC的编程和监控。
3.学会编织一个简单的程序并能正确的运行。
三.专周内容A.机械手左右运输1.题目要求机械手的动作过程如图所示。
1.从原点开始,按下启动开关,下降电磁阀通电,机械手下降,下降到位后,碰到下限位开关,下降电磁阀断电,停止下降。
2同时接通夹紧电磁阀,机械手夹紧。
3夹紧后,上升电磁阀通电,机械手上升。
上升到位时,碰到上限位开关,上升电磁阀断电,停止上升。
4同时接通右移电磁阀,机械手右移。
右移到位时,碰到右限位开关,右移电磁阀断电,停止右移。
5若此时右工作台上无工件,则光电开关接通,下降电磁阀通电,机械手下降。
下降到位后,碰到下限位开关,下降电磁阀断电,停止下降。
6同时夹紧电磁阀断电,机械手放松。
7放松后,上升电磁阀通电,机械手上升。
上升到位后,碰到上限位开关,上升电磁阀断电,停止上升。
8同时接通左移电磁阀,机械手左移。
左移到位后,碰到左限位开关,左移电磁阀断电,停止左移。
机器人冲压自动线的生产节拍优化
欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布产品广告信息E I C Vo l .15 2008 No.6 75 神经网络可以任意精度逼近任何连续函数。
从结构外表看,P I D 神经网络的隐含层神经元的个数过少,但实际上,其中的积分元等价k 个一般神经元,这些一般神经元的输入分别为1,2,…,k -1,k 时刻的输入层神经元输出值的总和值,如图2所示。
由式(1)到式(8)可知,P I D 神经网络中的比例元、积分元和微分元的稳态输入输出特性都属于广义sigm oid 函数,因此它也具有任意连续函数逼近能力。
4 P I D 神经网络进行变桨控制系统的辨识4.1 风机模型以直驱电机为辨识系统,由于风力机与发电机采用直接驱动方式连接,这是一个典型的非线性模型,但这个模型能够反映变速风力发电机组的基本动态特性:J r dωr d t=T a -T e(9)式中:J r ———为风轮的转动惯量;ωr ———为风轮转动的角速度;T a ———为风轮的气动转距;T e ———为发电机获得的转距。
其中,气动力转距T a 由下式表示:T a =12ρC T (λ,β)RS v2(10)风机的转距T e 由下式表示:T e =12ρC P (λ,β)SR 3ω2(11)由式(9)、(10)和(11)得:J r d ωr d t =12ρC T (λ,β)R 3S ω2-12ρC P (λ,β)SR 3ω2(12)令k 1=12ρC T (λ,β)R 3S 1J r ,k 2=12ρC P (λ,β)SR 31J r可得:d ωr d t=(k 1-k 2)ω2离散化后为:ωr (k )-ωr (k -1)=(k 1-k 2)ω2(k )4.2 系统辨识辨识结构图如图3所示,网络采用批学习方法,每隔200个采样点学习一次,目标函数为:E =1200∑200k =1e 2(k )=1200∑200k =1[y (k )-y ′(k )]2图3辨识系统的结构图 图4系统辨识的衰减曲线其中,y (k )为对象的输出,y ′(k )为P I D 神经网络的输出。
自动化生产线柔性制造技术 - 教案
自动化生产线柔性制造技术教案一、引言1.1自动化生产线的发展历程1.1.1工业革命时期的起源1.1.220世纪中叶的自动化革新1.1.3当代柔性制造技术的崛起1.1.4未来发展趋势与挑战1.2柔性制造技术的定义与重要性1.2.1柔性制造技术的概念1.2.2柔性制造与传统制造的差异1.2.3柔性制造在现代工业中的应用1.2.4柔性制造对生产效率与成本的影响1.3教学目标与课程结构1.3.1理解自动化生产线的基本原理1.3.2掌握柔性制造技术的核心概念1.3.3分析柔性制造的实际应用案例1.3.4课程内容安排与预期成果二、知识点讲解2.1自动化生产线的基本组成2.1.1生产线布局与设计2.1.2机器设备的选择与配置2.1.3传感器与执行器的应用2.1.4控制系统的集成与管理2.2柔性制造技术的关键要素2.2.1模块化设计理念2.2.2可编程逻辑控制器（PLC）的应用2.2.3机器视觉系统的作用2.2.4与机器学习的融合2.3柔性制造技术的实施策略2.3.1生产流程的优化与重组2.3.2供应链管理的调整2.3.3人力资源的配置与培训2.3.4质量控制与维护保养三、教学内容3.1自动化生产线的案例分析3.1.1汽车制造行业的自动化应用3.1.2电子制造业的柔性生产线3.1.3食品加工行业的自动化改造3.1.4案例分析与讨论3.2柔性制造技术的模拟实验3.2.1实验室模拟自动化生产线3.2.2柔性制造系统的搭建与测试3.2.4实验成果展示与评价3.3柔性制造技术的未来趋势3.3.1工业物联网（IIoT）的应用3.3.2云计算与大数据的集成3.3.3增材制造（3D打印）的发展3.3.4未来挑战与机遇自动化生产线柔性制造技术教案四、教学目标4.1知识与技能目标4.1.1理解自动化生产线的原理和组成4.1.2掌握柔性制造技术的核心概念和应用4.1.3学习自动化生产线的设计、优化和管理4.1.4分析实际案例，提高问题解决能力4.2过程与方法目标4.2.1通过案例分析，培养学生观察和思考能力4.2.2通过模拟实验，提高学生的动手操作能力4.2.3通过小组讨论，增强学生的团队协作能力4.2.4通过项目实践，提升学生的创新设计能力4.3情感态度与价值观目标4.3.1培养学生对自动化技术的兴趣和热情4.3.2增强学生对工业自动化的认识和理解4.3.3培养学生的工程思维和工匠精神4.3.4提高学生对未来工业发展的责任感和使命感五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.1自动化生产线的集成与管理5.1.2柔性制造技术的实施策略5.1.3模拟实验的操作与数据分析5.1.4未来趋势的分析与预测5.2教学重点5.2.1自动化生产线的基本组成和原理5.2.2柔性制造技术的核心概念和应用5.2.3案例分析与讨论的方法和技巧5.2.4实验操作步骤和注意事项六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1自动化生产线模型或实物6.1.2柔性制造系统的演示设备6.1.3多媒体教学设备（投影仪、电脑等）6.1.4教学课件和案例分析材料6.2学具准备6.2.1笔记本电脑或平板电脑6.2.2实验报告模板和数据分析软件6.2.3小组讨论记录表和汇报材料6.2.4安全防护用品（如安全眼镜、手套等）七、教学过程7.1导入新课7.1.1引入自动化生产线的发展背景7.1.2提出柔性制造技术的应用问题7.1.3激发学生的学习兴趣和好奇心7.1.4明确教学目标和内容安排7.2知识讲解与案例分析7.2.1讲解自动化生产线的基本组成和原理7.2.2分析柔性制造技术的核心概念和应用7.2.3案例分析：自动化生产线的设计与优化7.2.4案例分析：柔性制造技术的实施策略7.3模拟实验与小组讨论7.3.1分组进行模拟实验操作7.3.2记录实验数据和观察结果7.3.3小组讨论：实验现象和问题解决7.3.4汇报实验成果和讨论结果7.4.2分析未来工业发展的趋势和挑战7.4.3强调学生的职业发展和学习方向7.4.4布置课后作业和思考题自动化生产线柔性制造技术教案八、板书设计8.1板书内容8.1.1自动化生产线的组成与原理8.1.2柔性制造技术的核心概念8.1.3案例分析与讨论要点8.2板书布局8.2.1左侧列出关键词和概念8.2.2中间展示流程图和示意图8.2.3右侧记录案例分析和讨论结果8.3教学辅助材料8.3.1PPT课件和视频资料8.3.2实验操作手册和数据分析表8.3.3案例分析材料和小组讨论记录表8.3.4课后作业和思考题九、作业设计9.1课后作业9.1.1分析自动化生产线的设计和优化策略9.1.2探讨柔性制造技术的实施方法和挑战9.1.3调研工业物联网在自动化生产中的应用9.1.4设计一个简单的自动化生产线模型或流程9.2思考题9.2.1自动化生产线与手工生产的优缺点对比9.2.2柔性制造技术对生产效率和成本的影响9.2.3未来工业发展的趋势和挑战9.2.4学生对未来职业发展的规划和准备十、课后反思及拓展延伸10.1课后反思10.1.1教学内容的深度和广度是否适中10.1.2教学方法和手段的有效性和创新性10.1.3学生的参与度和学习效果的评价10.1.4教学目标和预期的达成情况10.2拓展延伸10.2.1引导学生关注工业4.0和智能制造的发展10.2.2提供相关的在线课程和阅读材料10.2.3鼓励学生参加相关的竞赛和实践活动10.2.4与企业合作，提供实习和就业机会重点环节补充和说明：1.案例分析与讨论：通过实际案例分析，帮助学生理解自动化生产线和柔性制造技术的应用，培养问题解决和团队协作能力。
冲压生产线柔性制造布局
。
改进措施制定
针对瓶颈工序，制定具体的改进措 施，如优化作业方法、提高设备性 能等。
实施效果评估
对改进措施进行实施，并跟踪评估 效果，确保瓶颈问题得到有效解决 。
多品种小批量生产调度
生产计划制定
01
根据市场需求和产品特点，制定合理的生产计划，确保多品种
优先选用环保型原材 料和辅助材料，减少 对环境的影响。
THANKS
感谢观看
建立物料仓储系统，实现 原材料的自动存储、管理 和配送，提高物料利用率 和管理效率。
快速换模技术
模具快速更换装置
采用快速更换装置实现模具的快速更 换，减少换模时间和生产停机时间。
模具状态监测与预警系统
建立模具状态监测与预警系统，实时 监测模具状态和使用情况，提前预警 并避免模具故障和损坏。
标准化模具设计
信息系统
引入物料管理信息系统，实现 物料信息实时更新、查询。
搬运路径
规划合理的物料搬运路径，减 少交叉、回流现象。
辅助设施规划
供电系统
设计稳定、可靠的供电系统，确保设备正常 运行。
照明与通风
提供充足的照明和通风设施，营造舒适的生 产环境。
排水与废气处理
合理规划排水管道、废气处理设施，满足环 保要求。
柔性化生产
通过模块化设计和快速换模技术，实现生产线的快速切换和适应多 品种、小批量生产。
智能化监控
利用机器视觉、智能传感器等技术，实时监控生产过程和设备状态， 及时发现并处理异常情况。
人工智能技术在冲压领域应用
智能排程
利用人工智能技术实现生产计划的智能排程，提 高生产效率和设备利用率。
自动化生产线柔性制造系统的设计与优化
自动化生产线柔性制造系统的设计与优化随着科技的进步和生产环境的变化，越来越多的企业开始实施自动化生产线，以提高生产效率和降低成本。
然而，传统的自动化生产线在面对市场需求变化时难以快速适应，因此柔性制造系统的设计与优化成为了一个重要的问题。
本文将探讨自动化生产线柔性制造系统的设计与优化的一些关键要素。
一、需求分析在设计和优化柔性制造系统之前，首先需要进行需求分析。
这包括了对市场需求、产品特性以及生产能力的全面评估。
通过全面了解市场需求和产品特性，企业可以更好地预测未来的生产需求，并根据需求调整柔性制造系统的性能指标和功能特点。
二、布局设计柔性制造系统的布局设计是设计与优化的关键一步。
柔性制造系统通过模块化和灵活配置的方式，可以实现多种产品生产，因此其布局设计需要充分考虑生产流程的合理性和资源利用率。
布局设计应该优先考虑生产设备之间的相互关联性和生产过程的流畅性，以确保生产过程的高效运行和产品质量的稳定。
三、设备选择柔性制造系统的设备选择需要兼顾生产需求和经济效益。
在设备选择过程中，企业需要考虑设备的生产能力、稳定性、可靠性以及维护成本。
同时，为了实现柔性生产，设备应具有可编程和可调节的功能，以满足不同产品的生产要求。
四、控制与调度柔性制造系统的控制与调度是其设计与优化的关键问题之一。
通过合理的控制和调度策略，可以实现生产线的高效运行和资源的最佳利用。
这包括了生产任务的分配、设备的调度以及物料的流动控制等。
目前，基于人工智能和优化算法的智能控制与调度技术在柔性制造系统中得到了广泛应用，通过自动化的方式实现了生产过程的优化和自动化。
五、质量控制柔性制造系统的设计与优化还需要充分考虑质量控制的问题。
质量控制包括产品的质量检测、故障预测和质量改进等。
通过合理的质量控制策略，可以保证产品的稳定质量，并及时发现和解决生产过程中的问题，从而提高生产效率和降低成本。
六、持续改进柔性制造系统的设计与优化不是一次性的过程，而是一个持续改进的过程。
柔性生产线系统设计与实现研究
柔性生产线系统设计与实现研究柔性生产线是一种能够根据产品需求和生产任务，灵活调整生产流程和生产能力的生产方式。
它通过引入先进的生产技术和智能化的控制系统，实现生产过程的可调度性和可重构性。
本文将从柔性生产线系统的设计和实施两个方面进行研究。
柔性生产线系统设计主要包括以下几个方面：流程设计、设备配置、任务分配和控制系统设计。
首先是流程设计。
柔性生产线的流程应能够适应不同产品的生产需求。
在流程设计中，需要明确每个工序的具体任务和目标，确定工序之间的先后顺序以及工序之间的交互关系。
同时，还要考虑工序的平衡性和生产能力的匹配，确保生产过程的连贯性和高效性。
设备配置是柔性生产线系统设计的关键环节。
柔性生产线需要配置能够适应多种产品生产需求的设备。
这些设备应具备快速转换能力，能够在短时间内实现从一种产品生产到另一种产品生产的转换。
此外，设备配置还要考虑生产线的灵活性和可扩展性，以适应未来生产需求的变化。
任务分配是柔性生产线系统设计中的核心问题。
在柔性生产线上，任务分配应能够合理调度生产资源，使得生产过程能够在最短的时间内完成。
任务分配涉及到产品的生产能力分配、设备的使用状态分配以及人员的工作任务分配。
通过合理的任务分配，可以实现生产线的高效运行和资源的最优利用。
控制系统设计是柔性生产线系统设计中的最重要的一环。
控制系统应能够实时监控生产过程，及时调整和优化生产流程。
控制系统需要有一定的智能化和自适应能力，能够根据不同的生产任务和生产需求，动态调整工序之间的协调和资源的调度。
控制系统还应具备数据采集和分析的功能，能够为生产过程的优化提供依据和支持。
柔性生产线系统的实施是一个复杂的工程，需要各方面的资源支持和合作。
实施过程中需要先进行系统的评估和规划，明确系统的设计目标和需求，确定所需资源和预期效果。
在系统实施过程中，需要加强对各方面的培训和支持，确保系统的顺利运行和性能优化。
同时，还需要建立完善的监控机制和维护体系，定期对系统进行检查和维护，以确保系统的长期稳定性和可持续发展。
柔性生产线控制系统研究
柔性生产线控制系统研究随着工业化的快速发展，机器自动化技术日新月异。
其中，柔性生产线控制系统是一种新型的生产方式，它采用先进的计算机技术自动化控制整个生产过程。
这种生产方式可以根据设定的参数对不同的生产需求作出快速反应，并实现生产的高效、高质量、低成本和可靠性等目标。
本文将重点讨论柔性生产线控制系统的相关研究。
一、柔性生产线控制系统的概述柔性生产线控制系统是指通过智能化的硬件和软件技术来实现生产过程的控制和调度。
它可以适应不同的产品类型和生产需求，自动调节机器的工作模式以及其他相应的参数，保证生产线的高效性和高品质。
同时，柔性生产线还具有自我监测和故障诊断等功能，可以保证生产线的可靠性和鲁棒性。
柔性生产线控制系统与传统的生产线系统相比，具有以下优势：1. 可以在不同的模式下进行切换，适应不同产品的生产需求；2. 可以自动进行机器调度和设备配置，提高生产效率；3. 可以自动诊断和预测设备的故障，保证生产线的正常运行。
二、柔性生产线控制系统的研究方向1. 机器学习技术的应用柔性生产线控制系统需要自动化地进行机器调度和配置，这就需要对生产过程中的数据进行分析和处理。
机器学习技术可以帮助控制系统从数据中学习模式和规律，并自动调整生产过程中的参数，提高生产效率。
2. 多智能体协同处理柔性生产线控制系统包含多种不同类型的设备，这些设备需要通过协同处理来完成生产任务。
多智能体协同处理技术可以帮助这些设备实现自动协同，并通过分布式的决策制定来提高生产线的性能和鲁棒性。
3. 云计算技术的应用柔性生产线控制系统需要处理大量的数据和信息，而云计算技术可以帮助系统更高效地处理这些数据。
云计算技术还可以提供更强大的计算和存储能力，支持控制系统进行分布式计算和决策制定。
三、柔性生产线控制系统的发展前景柔性生产线控制系统具有极高的应用价值和发展潜力，未来将会在以下方面得到更深入的发展：1. 物联网技术的应用。
随着物联网技术的不断发展，柔性生产线控制系统可以更好地与物联网技术进行结合，实现实时监控和自动化调度。
智能制造中的柔性生产系统设计与优化研究
智能制造中的柔性生产系统设计与优化研究智能制造是当今制造业发展的重要方向，而柔性生产系统作为其中关键的组成部分，对于企业的生产效率和灵活性具有重要影响。
本文将对智能制造中柔性生产系统的设计与优化进行深入研究，探讨其在提高生产自动化程度、优化效率和降低成本方面的综合应用。
一、智能制造中柔性生产系统的设计原则柔性生产系统的设计是智能制造中重要的环节，它直接关系到制造业的生产效率和竞争力。
在设计柔性生产系统时，需要遵循以下原则：1. 模块化设计：将整个生产系统划分成若干个相对独立的模块，使得每个模块能够单独运作，并能够灵活组合。
这样可以提高生产系统的灵活性和适应性，便于对不同产品的生产进行调整。
2. 多功能性设计：每个模块应具备多种功能，能够适应不同产品的制造需求。
通过充分利用机器人、自动化设备和先进的控制系统，使得柔性生产系统能够自动完成多种工序，提高生产的效率和质量。
3. 信息化设计：在柔性生产系统中，信息的传输和处理是至关重要的。
通过建立先进的信息管理系统，实现对生产过程的实时监控和优化调整。
信息化设计还可以加强不同模块之间的协作和沟通，提高生产系统的整体效能。
二、智能制造中柔性生产系统的优化方法柔性生产系统的优化是智能制造中的重要任务之一。
通过合理的优化方法，可以进一步提高生产效率和降低成本。
1. 生产任务调度优化：在柔性生产系统中，生产任务的调度对于提高生产效率至关重要。
利用优化算法，根据不同的生产任务和生产设备状况，合理安排任务的执行顺序和时间，实现资源的最优利用，减少生产时间和能耗。
2. 设备配置优化：柔性生产系统中的设备配置需要根据具体的生产需求进行合理调整。
通过对设备的排布和组合进行优化，能够减少工序之间的传送时间和能耗，提高生产效率。
3. 控制系统优化：柔性生产系统的控制系统是实现生产自动化的关键。
通过优化控制算法和系统参数的选择，可以减少设备之间的冲突和干扰，提高生产系统的稳定性和可靠性。
智能化制造中的柔性生产线设计研究
智能化制造中的柔性生产线设计研究随着工业化进程的不断加速，智能化制造成为了未来制造业发展的重要趋势之一。
而柔性生产线作为智能化制造的重要组成部分，也越来越扮演着重要的角色。
本文将从柔性生产线的概念及特点、柔性生产线在智能化制造中的应用、柔性生产线的设计研究等不同角度来探讨智能化制造中柔性生产线的设计研究。
一、柔性生产线的概念及特点柔性生产线（Flexible Manufacturing System）是指具有自动化机械设备的生产线，在不改变设备或者只有小部分设备进行少量修改的情况下，可以应对不同种类的产品的制造和生产。
其主要特点体现在以下几个方面：1. 多功能性：柔性生产线可以生产多种产品，在不需要人为干预的情况下，自动适应新品种的生产。
2. 自适应性：柔性生产线可以自动调整生产流程，遇到异常情况可以自动停机并报警。
3. 高效性：柔性生产线可以实现24小时不间断生产，增强生产效率。
4. 灵活性：柔性生产线可以随时根据市场需求调整生产计划，节约生产成本。
二、柔性生产线在智能化制造中的应用随着智能化制造的发展，柔性生产线越来越受到制造业的重视，可以通过以下方式应用于智能化制造：1. 自动化生产：柔性生产线可以利用传感器、控制系统等技术，实现自动化生产，提高生产效率和产品质量。
2. 互联网应用：柔性生产线可以通过互联网技术，实现生产过程云化管理，促进物联网技术在制造业的应用。
3. 物联网技术应用：柔性生产线可以通过引入物联网技术，实现设备之间的无缝对接、数据信息共享等功能，实现柔性化生产。
4. 机器人应用：柔性生产线可以与机器人结合，实现生产过程的自动化控制、检测、传输等等一系列过程。
三、柔性生产线的设计研究在智能化制造中，柔性生产线的设计是非常重要的环节。
柔性生产线的设计研究主要包括以下几个方面：1. 软件系统设计：柔性生产线的软件系统设计包括生产计划编排、生产过程监测、设备控制系统等。
设计合理的软件系统可以实现生产过程的自动化和智能化。
柔性制造系统的设计和实现
柔性制造系统的设计和实现随着制造业的不断发展，工业生产方式也在不断改进。
传统的生产线模式因为生产过程不灵活，很难应对市场需求变化，生产效率低下等问题逐渐被淘汰。
柔性制造系统应运而生，它是一种高度灵活的制造方式，可以有效提高生产效率，降低生产成本，满足多变的市场需求。
本文将详细介绍柔性制造系统的设计和实现方法。
一、柔性制造系统的基本概念柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是指利用计算机控制和自动化技术，在相对较短的时间内生产多种不同型号、不同规格、不同批量的产品的一种生产系统。
柔性制造系统就是把各种设备和机器工具，通过工艺和计算机技术，组合成一个灵活的生产线系统。
它具有生产线自动化程度高、运行效率高、生产周期短、适应性强等优点。
二、柔性制造系统设计的基本步骤1、柔性制造系统的需求分析首先，我们需要根据生产的具体要求分析制造产品的特点、生产要求、规格、交付周期、市场需求等因素，确定出所需要的柔性制造系统的功能。
2、柔性制造系统的设计根据上述需求分析的结果，设计柔性制造系统所需要的各种设备和机器工具、自动化控制系统、计算机数据系统、布局和运行流程等，并建立各个部分之间的联络机制，形成整个柔性制造系统。
3、柔性制造系统的测试与调试在完成柔性制造系统的设计之后，为了确保其稳定性和正常运行，需要进行完善的测试和调试工作。
这样就能发现并解决柔性制造系统可能存在的故障和问题。
4、系统的实施与改进柔性制造系统的实施需要从学习系统的使用，到向生产线工作人员传递使用经验和知识。
同时，还需要根据企业生产情况和市场需求不断改进柔性制造系统，提高其运行效率和灵活性。
三、柔性制造系统的实现关键技术1、自动化控制技术柔性制造系统的自动化控制技术是关键技术之一。
自动化控制系统可以实现设备和生产线的自动化控制，能够适应多样化的生产流程和工况要求。
2、集成化计算机信息技术在柔性制造系统中，计算机信息技术是必不可少的。
柔性制造生产线系统设计报告-付祥东
柔性制造生产线系统设计报告-付祥东工业过程自动控制设计工件下料设计题目：工件下料学号： 21106061016姓名：付祥东院系：机电工程学院班级： 11自动化1班指导教师：陈佩军目录摘要 (4)第一章子系统的工艺流程概述 (5)第二章硬件设计 (6)2.1 控制系统的原理（附加电气原理图） (6)2.2 设备分类及其选型 (6)2.3 设备接线图（附加接线图） (7)2.4 小结 (9)第三章软件设计 (10)3.1 PLC程序的设计（附加程序流程图） (10)3.2 PLC程序的调试 (8)3.3 上位机组态控制系统的设计（附加程序流程图） (16)3.4 上位机系统的调试 (17)3.5 小结 (17)第四章心得体会 (18)4.1 结论 (18)4.2 结束语 (18)附录1 (22)摘要柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
加工设备加工设备主要采用加工中心和数控车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。
中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可更换主轴箱的加工中心，以获得更高的生产效率。
储存和搬运储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。
毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。
固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。
工业机器人可在有限的范围内为1－4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。
柔性制造系统的设计与实现
柔性制造系统的设计与实现柔性制造系统（Flexible Manufacturing System, FMS）是一种以计算机和机器人技术为基础的先进制造技术。
它注重自动化的高效率生产，旨在提高生产效益和降低成本。
本文将探讨柔性制造系统的设计与实现，包括其核心原理和具体步骤。
一、柔性制造系统的核心原理柔性制造系统的核心原理是模块化生产和自动化控制。
它由多个独立的模块组成，每个模块具有特定的功能，如加工、装配、检测等。
这些模块之间可以通过传送带、机器人等技术进行连接与协调，从而实现产品的生产和装配。
模块化生产的优势在于可以根据需要对生产线进行灵活的调整和扩展。
当需求发生变化时，可以添加或移除模块，而不需要进行大规模重建。
这样可以大大减少生产线的停机时间和成本，提高生产的灵活性和响应能力。
自动化控制是柔性制造系统的另一个核心原理。
通过计算机和机器人技术，可以实现生产过程的自动化，减少人为错误和疲劳对生产质量的影响。
同时，自动化控制还可以提高生产效率和生产线的稳定性。
二、柔性制造系统的设计与实现步骤1. 需求分析：首先需要明确生产需求和目标。
包括产品的种类、数量、质量要求等。
这些数据将为柔性制造系统的设计和实现提供基础。
2. 设计模块：基于需求分析的结果，设计各个模块的功能和规格。
模块的设计应充分考虑生产线的流程和布局，确保各个模块之间的协调和顺畅。
3. 选择设备：根据模块的设计需要，选择合适的设备和工具。
这些设备应具备高效率、稳定性和可靠性的特点，以保证生产线的顺利运行。
4. 系统集成：将各个模块和设备进行集成，建立起一个完整的柔性制造系统。
这包括软件和硬件的集成，以及相关参数的设置和调试。
5. 测试和优化：完成系统集成后，进行测试和优化。
测试包括生产效率、质量控制和系统的稳定性等方面。
根据测试结果，对系统进行优化和调整，以达到最佳的工作状态。
6. 操作培训：对操作人员进行培训，使其掌握柔性制造系统的操作和维护技术。
实验一柔性动化生产线机电一体化系统演示实验
实验一柔性动化生产线机电一体化系统演示实验一、实验目的：1、掌握机电一体化系统的基本组成要素；2、了解机电一体化系统的技术组成；3、了解快速构建机电一体化系统的方法；4、了解机电一体化中机械电气部分之间的相互关系及其接口技术二、实验设备及器材：1、装有WINDOWS软件）；操作系统的PC机一台（具有GX DEVELOPER2、PLC（三菱FX系列）；3、PC与PLC的通信电缆一根；4、THWSPX-3型MES网络型模块式柔性动化生产线实验系统（八站）。
三、实验原理：(一)柔性动化生产线实验系统结构THWSPX-3型MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统由八套各自独立而又紧密相连的工作站和一套监控站组成，八站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、分拣站、传送站、安装站、安装搬运站和分类站。
通过模块化设计，该装置可实现产品的自动上料、自动加工、自动装配、自动运送、自动入库管理等功能，可自动识别产品的材质：金属/非金属和黑色/白色，以分别进行相应的装配，并将其运送至不同的库房存放，运用各类型传感器，采用全电动驱动方式控制，实现智能控制设计，采用触摸屏操作，性能稳定可靠。
该实验装置具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控，通过组建CC-LINK通讯网络，可将相邻的两站、三站,,直至八站连在一起，进行复杂系统的控制、编程、装配和调试。
柔性自动化生产线实验系统组成如图1所示。
安装站搬运站加工站安装搬运站分类站上料检测站分拣站传送站11—上料检测站2—搬运站3—加工站4—分拣站 5—传送站 6—安装搬运站7—安装站8—分类站图 1 柔性自动化生产线系统组成这套柔性自动化生产线实验系统提供一套两种加工工件，可在系统中重复使用。
（工件见下图）工件1 工件2图 2 柔性自动化生产线加工零件类型表 1 工件信息表工件1工件2直径Ф32mmФ22mm高度22mm10mm内孔直径Ф24mm-内孔深度10mm-材料塑料塑料颜色黑、白黑、白(二) 柔性自动化生产线工作原理物流传递过程为：上料检测站将大工件按顺序排好后提升送出；搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站；加工站将大工件加工后送出工位；安装搬运站将大工件搬至安装工位放下；安装站再将对应的小工件装入大工件中；最后安装搬运站再将安装好的工件送分类站，分类站再将工件送入相应的料仓。
冲压自动化及机器人冲压自动化生产线系统研究
冲压自动化及机器人冲压自动化生产线系统研究引言概述：随着科技的不断发展，冲压自动化技术在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
机器人冲压自动化生产线系统作为冲压自动化技术的重要组成部分，具有高效、高精度、高稳定性等优势，被广泛应用于汽车制造、电子设备制造等行业。
本文将从五个方面详细阐述冲压自动化及机器人冲压自动化生产线系统的研究。
一、冲压自动化的概念与特点1.1 冲压自动化的定义与原理冲压自动化是指利用机械设备和自动控制技术，将金属板材通过冲压工艺加工成所需形状的工艺过程。
其原理是通过模具对金属板材进行冲压，实现形状的成型。
1.2 冲压自动化的优势冲压自动化具有高效、高精度、高稳定性等优势。
首先，冲压自动化生产线可以实现高速冲压，提高生产效率。
其次，冲压自动化可以实现高精度的冲压加工，保证产品的质量稳定。
最后，冲压自动化生产线可以减少人工操作，降低劳动强度。
1.3 冲压自动化的应用领域冲压自动化广泛应用于汽车制造、电子设备制造、家电制造等行业。
在汽车制造中，冲压自动化可以实现车身件、车门、车盖等零部件的快速加工。
在电子设备制造中，冲压自动化可以实现电子外壳、电子配件等的高效生产。
二、机器人冲压自动化生产线系统的组成2.1 机器人冲压自动化生产线系统的概述机器人冲压自动化生产线系统是指利用机器人技术和自动控制技术，实现冲压自动化生产的生产线系统。
其由机器人、冲压机、传送带等设备组成。
2.2 机器人在冲压自动化生产线系统中的作用机器人在冲压自动化生产线系统中起到关键作用。
首先，机器人可以实现自动化的零件装载和卸载，提高生产效率。
其次，机器人可以实现复杂形状的冲压加工，提高产品的加工精度。
最后，机器人可以实现冲压过程的自动监控和质量检测。
2.3 冲压机在冲压自动化生产线系统中的作用冲压机是机器人冲压自动化生产线系统中的重要设备。
冲压机通过模具对金属板材进行冲压，实现形状的成型。
冲压机的性能和稳定性直接影响到生产线的效率和产品质量。
冲压自动化及机器人冲压自动化生产线系统研究
冲压自动化及机器人冲压自动化生产线系统研究摘要：随着我国经济的不断发展，在工业生产中已逐渐使用关节较多、自由度较大的机械设备进行生产。
冲压自动化生产线中工业机器人的应用与传统人工操作相比具有非常显著的优势，首先，能够有效替换冲压操作中的传统人工操作，节约人工成本的目。
其次，工业机器人在冲压自动化生产线中的应用能够充分展现出其灵活性的操作优势，可进一步提升工业生产的安全性。
最后，工业机器人具有可编程特性，可通过对其程序的调整确保其在实际生产线工作运行中进行合理化思考和调整，保证工业生产产品质量。
另外，工业机器人在冲压自动化生产线中的应用在生产前将运转程序设定好，通过自动化系统进行预定控制，能够有效解决生产中危险操作问题。
关键字：冲压自动化；机器人冲压自动化生产线；措施1工业机器人的综合概述1.1工业机器人所涉及的基本内容工业机器人在实际使用过程中主要包含的结构系统有控制系统、主体工作结构、驱动系统。
其中主体工作结构主要为工业机器人的执行部件，借助于该结构可实现机器人的多维多自由度运转，现今大多数机器人自由度数值介于一到三之间。
自由度越高，机器人可实现的加工功能也就越多。
驱动体系主要包含了工业进行自由加工的基本动力系统和结构、有效传动系统和结构，通过该系统可确保工业机器人可长时间处于正常运转状态。
控制系统属于工业机器人的核心部分，该部分是机械工程师长期设计而得到的结构，基本操作功能要通过提前编辑好的程序来实现，在具体生产中需要人工输入指令即可完成相应工业生产命令。
工业机器人在冲压自动化生产线中应用具有特定的优点，机器人可借助于端拾器来实现多轨道动作的调整，使得工业生产线具有高度的柔化性能。
目前，我国工业冲压自动化生产线中常使用的工业机器人设备有自动化机械手及自动化机器人等设备，这些设备在实际安装过程中要需要注意以下问题。
首先，要把工业机器人安装在安全系数较高的位置；其次，要保证工业机器人与工业所使用的压力机没有直接连接；最后，所安装机械手设备要放在两边立柱有空隙的位置，确保实际生产具有稳定性，在规定生产计划时间内可完成相应的工作量。
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究与设计
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究与设计作者：孙彤来源：《消费导刊》2018年第06期摘要：柔性自动化生产线技术的应用，可以让工业生产更好地满足市场的发展需求，也可以为产品更新速度的提升提供一定保障。
系统的可靠性与实用性是柔性自动化技术领域的核心要素。
本文主要从柔性自动化生产线对设备的要求入手。
对柔性自动化生产线系统的整体设计和PLC控制系统设计问题进行了分析。
关键词：柔性自动化生产线系统 PLC技术系统监控组网设计前言柔性自动化技术具有着提升生产效率、缩短生产周期和降低生产成本的作用。
加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统是柔性自动化生产线系统中不可缺少的内容。
现阶段我国柔性自动化领域的自主知识产权产品数量较少，柔性自动化生产线研究工作的强化，有助于这一技术在工业实践领域应用与推广。
一、柔性自动化生产线对设备的要求（一）工序集中。
工序集中性是柔性自动化生产线设备的主要特点。
柔性自动化生产线对生产线的自动化水平有着较为严格的要求。
科学化、合理化的生产线设备数量控制措施的应用，可以在降低运送负担的基础上，为生产线的生产质量提供保障。
（二）高柔性与高生产率。
高柔性要求与高生产率标准也可以被看作是柔性自动化生产线对设备的要求。
现阶段柔性自动化技术与现代化及其制造技术的融合，模块化在生产中心建设已经成为了一些学者所关注的内容。
在笔者看来，与之相关的可调式机床是对传统大批量生产的机床进行柔性化处理的产物，人们可以格局不同加工目标的要求，构建不同的再生产中心。
（三）易控制性。
柔性自动化技术建立在集成化生产线体系基础之上，因而生产线管控系统的自动控制水平是人们在柔性自动化技术领域所不可忽视的要求。
二、柔性自动化生产线系统设计（一）柔性自动化生产线系统的整体设计。
基于PLC技术的柔性自动化生产线包含有供料单元、装配单元和暂存单元等多个部分。
CP5611上位机可以在这一系统之中发挥上位机的作用。
自动化生产中的柔性制造系统
自动化生产中的柔性制造系统柔性制造系统在自动化生产中的应用一、引言随着科学技术的不断发展，自动化生产已经成为现代工业发展的趋势。
在自动化生产中，柔性制造系统具有重要的应用价值。
本文将深入探讨柔性制造系统在自动化生产中的作用和影响。
二、柔性制造系统的概念及特点柔性制造系统是一种以计算机为核心控制的智能化制造系统，它能够根据生产需求进行灵活调整，实现多品种、小批量、快速转换的生产方式。
其主要特点包括以下几个方面：1. 系统集成：柔性制造系统由多个设备和单元组成，通过数据和信号传输实现协调运行。
2. 任务灵活性：柔性制造系统能够实现不同产品的生产任务，并快速适应生产需求的变化。
3. 工序变动性：柔性制造系统具有可选工序和可替换工序的能力，能够根据产品特性进行灵活调整。
4. 物料处理能力：柔性制造系统可以根据需要将物料按照预定的顺序、方式进行处理和传递。
5. 监控与管理：柔性制造系统通过计算机系统进行监控和管理，实时反馈生产情况。
三、柔性制造系统在生产中的应用柔性制造系统在自动化生产中具有广泛的应用，以下将对几个重要领域的应用进行介绍。
1. 汽车制造在汽车制造行业，不同型号、不同配置的汽车需求量巨大，而且生产工艺也存在较大差异。
柔性制造系统的应用能够实现快速调整生产线，适应不同车型和配置的生产需求，并大幅提高生产效率和灵活性。
2. 电子产品制造电子产品的更新速度非常快，市场对产品的需求也随之变动。
柔性制造系统的应用可以实现电子产品生产线的快速调整，满足市场的多样化需求，并能够快速响应新产品的研发和生产。
3. 医药制造医药行业对产品的质量和安全要求非常高，同时产品种类也较多且生产周期较短。
柔性制造系统能够提供高效、灵活的生产环境，确保药品质量安全，同时能够快速调整生产线，适应市场需求的变化。
4. 食品加工食品加工行业往往需要针对不同产品进行加工、包装，而且加工工序繁多。
柔性制造系统可以实现加工工序的快速调整，提高生产效率，并能够确保食品质量和安全。
自动化钣金柔性加工线的设计与实现
自动化钣金柔性加工线的设计与实现自动化钣金柔性加工线是一种新型的生产线，通过自动化设备和智能化系统实现对钣金制品的高效加工和生产。
本文将介绍自动化钣金柔性加工线的设计与实现，并探讨其在工业生产中的应用前景。
一、引言钣金加工是指将薄板材料按照设计要求进行切割、折弯、冲压等加工工艺，用于制造各种金属制品，如汽车零件、电子设备外壳等。
传统的钣金加工生产线通常需要大量的人力投入和手工操作，效率低下且易受人为因素影响。
为此，自动化钣金柔性加工线应运而生。
二、自动化钣金柔性加工线的设计原理1. 系统总体构架自动化钣金柔性加工线的设计通常包括机器人操作单元、传送系统、检测和控制系统等组成部分。
机器人操作单元负责对钣金进行切割、折弯等操作，传送系统将加工过程中的钣金零件进行输送和转移，检测和控制系统对加工品质进行监测和控制。
2. 集成自动化设备自动化钣金柔性加工线的核心是机器人，机器人可以根据预设的程序完成各种操作，如切割、折弯、冲压等。
此外，还可以配备其他自动化设备，如激光切割机、数控冲床等，以提高生产效率和加工精度。
3. 智能化控制系统自动化钣金柔性加工线的智能化控制系统可以对整个生产过程进行实时监测和控制。
通过传感器和相应的算法，可以检测钣金的尺寸、形状、表面质量等参数，并对机器人的运动进行动态调整，以保证加工品质和生产效率。
三、自动化钣金柔性加工线的实现步骤1. 需求分析和规划在设计自动化钣金柔性加工线之前，需要对生产需求进行分析和规划。
明确所需加工产品的类型、数量和质量要求，以确定相应的设备和系统配置。
2. 设备选型和布局设计根据需求分析的结果，选择适合的机器人和自动化设备，并进行布局设计。
考虑空间限制、工艺流程和人机工程等因素，确保设备的合理布置和操作的便利性。
3. 系统集成和调试将所选设备进行系统集成，并进行相应的调试和优化。
确保各设备之间的协同工作和数据的互联互通，提高生产效率和加工精度。
4. 运行监控和维护在自动化钣金柔性加工线投入运营后，需要进行运行监控和维护。
柔性冲压生产线自动输送设备设计
Ｙ Ｕ Ｈ ａ ｎ ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｚ ＨＡ Ｏ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ｉ ， ＭＡ Ｄ ｏ ｎ ｇ （ １ ． Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ５ １ ０ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｓ ａ ｎ ｙ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ４ １ ０ １ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
２ ０ １ ３年 ７月
机床 与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＣＳ
Ｊ ｕ １ ． ２ ０１ ３
Ｖｏ １ ． ４１ Ｎｏ ． １ ４
第４ １ 卷 第１ ４期
ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １—３ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ ４ ． ０ １ ０
１ 压 力 锅 内胆柔 性 冲压工 艺流 程
压力锅在 生 活 中 的应用 越 来广 泛 ，市场 需 求量 大 。压力锅 内胆是压力锅 的关键部 件之一 ，针对某厂 对 于压力 锅内胆 自主生产需求 ，研发压力锅 内胆柔性 冲压全 自动生 产 线 。系统 包 括 ： 自动 送 料 、上 料 小 车 ，起 边预分 离 机构 ，多 自由度 机 械手 自动输 送 机
耗 。经生 产调试 运行 ，该系统运行安全 、稳定 。 关键 词 ：柔性 自动线 ；多 自由度 机械手 ； 输送设备
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｈ１ ３ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ １— ３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ３ ）１ ４— ０ ２ ９— ３
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一种柔性冲压自动化生产线系统的研制⒇邱继红 熊丽英 王玉山 刘 凯 史启礼 宋克威(中国科学院沈阳自动化研究所机器人工程部 110015)摘 要 本文介绍了一种用于大型汽车覆盖件冲压生产的柔性自动化生产线,系统由6台压机、12台上下料机械手、1台翻转传输装置、4台穿梭传输装置及1台磁力分层装置构成.给出了生产线的主要性能指标、机械手结构简图及单元控制系统框图,简要介绍了系统的工作原理.关键词 冲压线,上料机械手,下料机械手1 引言随着我国汽车工业发展规划的日益壮大,汽车覆盖件特别是大型覆盖件冲压生产的手工操作方式已经越来越不适应现代化大规模生产的要求,尤其是汽车的年产量超过15万辆时,这一矛盾更加突出,采用机器人完成压机的上下料工作,构成柔性冲压自动化生产线是解决这一矛盾的一种有效方法,也是现代汽车制造业的重要发展方向.机器人在冲压车间的应用,将冲压工人从单调、繁重而又危险的工作状态下解放出来,提高了生产的效率,同时也避免了大型覆盖件在生产传输过程中因划伤、碰撞、扭曲等带来的质量问题.我所机器人工程部为一汽-大众研制的“一汽捷达轿车冲压自动化生产线”正是针对这种情况而设计的,也是我国第一条自行研制、开发的用于大型覆盖件冲压生产的柔性自动化系统.经过一年的现场安装、调试及试运行,该系统已于1997年底通过国家机械部的验收鉴定.2 系统构成柔性冲压自动化生产线系统由6台压力机、12台上、下料机械手、1台翻转传输装置、4台穿梭传输装置及一台磁力分层装置构成.6台压力机(1台2000吨双动式、5台1000吨单动式,德国ERFU RT 公司生产)串联排列,原为手工生产线.此生产线主要为生产大型覆盖件使用,安装时各压机中心线间距离较长为9m .构成自动化生产线后上下料机械手分别安装于压1.磁力分层装置2.上料机械手3.下料机械手4.翻转传输车5.穿梭传输车图1 柔性冲压自动化生产线机前侧及后侧立柱间的横梁上,完成压机的上、下料任务,不占用地面空间.前后两台压机之间第20卷第6期1998年11月机器人 R OBOT V ol.20,No.6 N ov.,1998⒇1998-06-18收稿DOI:10.13973/ k i .rob ot.1998.06.004由穿梭传输装置完成工件的传送任务.由于第1台压力机为上传动双动式,拉伸后工件的上下方位置与后续的单动式压力机模具要求的位置正好相反,因此1、2台压力机间的传输车上另有一套同步翻转装置,按工艺要求,可以完成工件的180°翻转.3 生产线主要性能指标[1]配套压机: 2000吨双动机械式1台,1000吨单动机械式5台压机间距: 9000mm工件种类: 5种8件(系统可同时存储15种工件程序)同步方式: 压机单次行程,间歇同步生产节拍: 4～5件/分钟工作方式: 示教、手动、故障复位、单循环、联线机械手控制方式: 离线规划,在线示教,连续轨迹控制 重复定位精度: ±0.5mm自由度: 两自由度摇臂式负载能力: 60kg驱动系统: 交流伺服水平行程: 3000m m速度: 4000m m /s运动方式: 关节坐标,直角坐标穿梭传输装置控制方式: 离线编程工作方式: 手动、自动运行速度: 2200m /s 侧移距离: ±350mm 驱动系统: 交流伺服4 机械手结构及本地控制单元工作循环柔性冲压自动化生产线由7个就地控制单元及一个总控制台构成,就地控制单元包括一台压机、一台上料机械手、一台下料机械手及与下料机械手相连的传输装置,如图2所示.图2 机械手结构简图及单元工作情况上料机械手、压机、下料机械手及传输车之间构成循环启动方式,即上料机械手→压机→下料机械手→传输手↑ | 以第一单元为例,机械手运动轨迹及工作循环解释如下.4.1 上料机械手运动轨迹及工作循环S 2点:上料机械手接到启动指令后,首先由初始点运动到循环起始点S 2点,并准备好到磁力分层装置上抓取工件.417第20卷第6期邱继红等: 一种柔性冲压自动化生产线系统的研制418 机 器 人1998年11月S2→S1点:上料机械手接到磁力分层准备好信号以后,向下运动到抓料位置,真空吸盘吸气,机械手抓取一张料片.S1→S2点:上料机械手抓取料片后上升,同时传感器检测料片是否是一张.S2→S3点:上料机械手抓料前行向压机模具内送料,同时由软、硬件共同发出锁住压机滑块动作的安全信号,并检测下料机械手是否处在干涉位置,若条件不满足,上料机械手停止向前运动.S3→S4点:上料机械手下降,将料片放入压机模具中,料片入模位置的准确性一方面取决于机械手的定位精度,另一方面取决于模具的辅助定位装置.S4→S3:上料机械手上升.S3→S2:上料机械手退出模具,返回起始点.准备进入下一个工作循环,并向压机发出指令,滑块下行完成冲压作业.4.2 下料机械手运动轨迹及工作循环S′3:下料机械手接到启动信号后,首先由初始点运动到循环起始点S′3点,并准备好进入压机模具内取料.S′3→S′2:压机滑块完成冲压作业后由下死点返回上死点,升至干涉高度以上时由电子凸轮发出允许下料手进入信号,下料手前行进入模具内取料.S′2→S′1:下料手下降,真空吸盘接触工件.S′1→S′2:真空吸盘吸附牢固后机械手抓件上升.S′2→S′3:下料机械手抓件退出压机,同时发出信号允许上料机械手向模具内送下一张料.S′3→S′4:下料手下降至翻转传输车高度,翻转装置在左、右两侧夹住拉延成形的工件.S′4→S′5:下料手上升,避让工件的翻转空间,并发出启动翻转传输车运动信号,向下一工作单元传递工件.S′5→S′3:工件翻转完毕后,下料手返回循环起始点S′3点,准备进入下一工作循环.5 单元控制系统单元控制系统框图如图3所示.冲压车间环境恶劣、振动、干扰情况严重,因此要求控制系统稳定、可靠、抗干扰能力强.系统采用了德国SIEM EN S公司的中规模可编程控制器S5-115U接一扩展单元做为单元控制器.主机架配置为:电源模块、CPU模块、上下料机械手、传输车位控模块、电子凸轮模块、数字量输入模块等.扩展模块由8块数字量输入、输出模块组成.位控模块完成上、下料机械手及传输车的运动控制功能,采用码盘译码模块外接一绝对码盘作为电子凸轮来实时检测压机滑块的位置.各种传感器及按键信号由DI模块送入PLC中.各种指令信号,如压机滑块的启停控制、保护、工作状态显示等由DO模块输出.由SIEM ENS 公司的O P5操作员面板开发成的示教盒通过CPU模块的串口与PLC相联,可对生产线上的机械手进行示教,同时还可以对各单元的运动故障及部分系统故障进行诊断.PLC程序可用语句表(STL)、梯形图(LAD)或控制系统流程图(CSF)等形式编写.机械手及传输车的运动程序用机床数控标准代码编写,包括数学模型、运动规划、轨迹参数的生成等内容,由编程器下装至位控模块.机械手的示教数据存放在可编程控制器CPU模块的RAM内,工作时根据操作员选择的工件号自动地将对应的示教数据传入位控模块内.由于生产线生产工件种类多,更换模具时要相应更换机械手的端拾器,为防止出现端拾器装错等情况的出现,在每一个端拾器上均安装有编码装置,单元自动检测编码是否正确.图3 单元控制系统框图由于生产线针对大型冲压件设计,所以要求机械手能在重负载、大惯量下高速运行,并满足精度要求.系统采用了SIEM EN S 公司的交流伺服电机做为执行部件,其内置的测速电机及增量式码盘构成速度反馈及位置反馈,电机具有过载、过热保护功能.6 结束语柔性冲压自动化生产线是一个多环节、多设备组成的大系统,不同于一般的单个机器人工作站小系统.生产线中各种设备的设定、调整、联锁、保护等控制系统非常复杂,控制电缆和接线多.压机、模具、物料、机械手本身、传输装置、气动系统等有任何一个环节出现问题或不符合自动化生产的要求,都会直接影响到生产线的顺利运行.由于该冲压生产线原为针对手工操作而设计,因而有以下3个方面不满足自动化联线的要求,因此必须在联线前或在联线的过程中加以解决.1.人工操作压机工作时由操作人员按压机操作按钮控制压机的起停.而在柔性自动化生产线中压机的起、停由各本地控制单元给出,同时各就地控制单元需实时得到压机滑块的位置及上死点停车等情况.因此需设计各就地控制单元与压机控制器之间的接口电路.2.由于目前捷达车的模具是用于手工生产的模具,因此必须对其进行改造,以满足自动化联线生产的要求,改造工作包括:(1)废料应能自动、顺畅地排入废料槽内,而非滞留在模具地.(2)模具应安装辅助定位装置,保证机械手所持工件能正确入模.(3)模具内安装传感器,以检测工件是否正确入模,或废料是否已顺畅排走,以防工件或419第20卷第6期邱继红等: 一种柔性冲压自动化生产线系统的研制420 机 器 人1998年11月模具损坏.(4)每道工序冲压完毕后,工件应能完全脱模,由于机械手不具备视觉、触觉等传感器同时受自由度的限制,因此不能象人一样实现各种复杂的取件动作,所以要求工件在冲压后不能卡在模具内.以便机械手能顺畅地从模具内取出冲压完毕的工件.3.实现自动化联线后,生产线的运行管理生产调度安排就适合自动化生产的特点,适应多品种、中小批量生产的要求.国外由于汽车工业发展较早,早在19世纪60年代中期,就开始有机器人用于汽车冲压件上下料的应用实例[3],由于受技术条件的限制,80年代以前的自动冲压线一般只能生产一种或二、三种零件,柔性差,机械手多为气动或液压驱动,笨重且精度低[3],更改程序困难.80年代以后随着机器人技术,模具结构设计和输送料装置的改进,自动冲压线的柔性有了很大的改善,一条自动生产线可以生产多种冲压件,进入90代后,一条自动冲压线可以生产十几种或种类更多的冲压件[2],而且随着现代科技水平的飞速发展,越来越多的高、新技术出现在柔性自动化冲压生产线中,如无刷直流伺服电机、交流伺服电机的采用、高速、可靠的计算机通信网络、现场总线技术的应用等等.这些高新技术的采用进一步提高了生产线的可靠性,缩短了生产的安装、调试周期,极大地提高了生产效率.柔性冲压自动化生产线在我国汽车行业的采用,提高了汽车的年产量,降低了成本,节约了投资,使我国的汽车工业更具竞争力和生命力.因此,在冲压生产中采用机器人完成压机的上下料工作,构成柔性冲压自动化生产线,必将成为我国现代汽车制造业的一个重要发展方向.参 考 文 献1 一汽-大众捷达轿车冲压自动化生产线技术说明.内部资料,中国科学院沈阳自动化所,19972 周晓平.板冲压力机及其自动冲压线.一重技术,1994,(3)3 Rich ard K M iller.Ind ustrial Robot Handbook.The Fairmon t Pres s,INC,1987RESEARCH AND DEVELOPMEN T OF A FLEXIBLEAUTOMATIC PRESS LINE SYSTEMQIU J iho ng XION G Liying W ANG Yusha n LIU Kai SHI Qili SON G Kew ei (Shenyan g Institute of Automation,the Chines e Academy of S ciences,110015) Abstract T his pa pe r pr ese nts a flexible automa tic pr oduction line for the productio n of la rg e-sca le automo-bile cap pieces,which is co mposed o f6pr esses,12feeding a nd unloading manipulato rs,1tur ning transmis-sio n dev ice,4shuttle tra nsmissio n devices and1mag netic decker.M ain per for mance index o f the productio n line,st ructure dra wing s o f the manipula tor s,a nd blo ck diag rams o f the unit co nt ro l sy stem a re pr esented. Also,the system o perating principle is intr oduced. Key words Press line,feeding ma nipula to r,unlo ading ma nipula to r作者简介 邱继红:男,32岁,博士研究生.研究领域:机器人控制、机器人柔性自动化生产线. 熊丽英:女,高级工程师.研究领域:机器人控制、机器人柔性自动化生产线.。