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五個(gè)級(jí)別、五大誤區(qū)、十大標(biāo)配,自動(dòng)化生產(chǎn)線全面知識(shí)你知道多少
對(duì)于大規(guī)模制造生產(chǎn),想在全球競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)而言,提高生產(chǎn)力的出路只有依靠技術(shù)提升、引進(jìn)自動(dòng)化、智能化技術(shù)。自動(dòng)化也是工廠發(fā)展的必經(jīng)途徑。因此在工業(yè)生產(chǎn)中,自動(dòng)化智能化普及度越來(lái)越高。
工廠自動(dòng)化,也稱(chēng)車(chē)間自動(dòng)化。指自動(dòng)完成產(chǎn)品制造的全部或部分加工過(guò)程的性質(zhì),也指整個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化。它包括設(shè)計(jì)制造加工等過(guò)程的自動(dòng)化,企業(yè)內(nèi)部管理、市場(chǎng)信息處理以及企業(yè)間信息聯(lián)系等信息流的全面自動(dòng)化。
它和信息與通信、辦公自動(dòng)化、新材料、生物工程、保健與醫(yī)療技術(shù)并列為當(dāng)代六大主導(dǎo)新技術(shù)。它的常規(guī)組成方式是將各種加工自動(dòng)化設(shè)備和柔性生產(chǎn)線( FML )連接起來(lái),配合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)( CAD )和計(jì)算機(jī)輔助制造( CAM )系統(tǒng),在中央計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理下協(xié)調(diào)工作,使整個(gè)工廠生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化。
今天100唯爾教育小編就結(jié)合100唯爾教育《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修》VR仿真課程來(lái)介紹工廠自動(dòng)化生產(chǎn)五個(gè)級(jí)別、五個(gè)誤區(qū)以及自動(dòng)化生產(chǎn)線中的10大標(biāo)配。
一、工廠自動(dòng)化生產(chǎn)的五個(gè)級(jí)別
1.使用快速裝夾定位夾具
使用快速裝夾定位夾具,是工廠邁向自動(dòng)化的第一步。在不同的機(jī)床與工序中使用統(tǒng)一的夾具基準(zhǔn),使得工件與電極的換裝不再需要人工打表,幾秒即可實(shí)現(xiàn)換裝,重復(fù)定位可達(dá)2μm以?xún)?nèi)的高精度。
2.機(jī)床集成了自動(dòng)交換裝置
在使用快速裝夾定位夾具的基礎(chǔ)上,機(jī)床上選配了自動(dòng)更換電極、工件的裝置,從而實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的自動(dòng)加工。但這種自動(dòng)交換裝置實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化加工能力很有限。
3.配置工件/電極復(fù)合系統(tǒng)
通過(guò)配置工件/電極復(fù)合系統(tǒng),可支持更多數(shù)量的工件/電極換裝,可處理多種類(lèi)不同托盤(pán)系統(tǒng),中央預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)及數(shù)控程式確保了加工流程的高透明度。
4.制造單元
用一個(gè)處理設(shè)備,服務(wù)多臺(tái)機(jī)床及設(shè)備,通過(guò)不同的機(jī)床及輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守加工,加工流程具有高透明度,實(shí)時(shí)獲取工件及工序的資料,通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量,確保高質(zhì)量生產(chǎn)。
5.柔性制造系統(tǒng)
用一個(gè)處理設(shè)備,服務(wù)多臺(tái)機(jī)床及設(shè)備,把所有機(jī)床和相關(guān)資料聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流和物流的統(tǒng)一管理,并且設(shè)備數(shù)量可根據(jù)需求延伸,適用于大批量生產(chǎn)。
二、自動(dòng)化生產(chǎn)線中的“十大標(biāo)配”
1. “大腦”控制器
是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令裝置。
由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器組成,它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”,即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。自動(dòng)化工廠中常用的控制器有plc、工控機(jī)等。
① 工控機(jī)
即工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是一種采用總線結(jié)構(gòu),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的工具總稱(chēng)。工控機(jī)具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征,如具有計(jì)算機(jī)CPU、硬盤(pán)、內(nèi)存、外設(shè)及接口,并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面。工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊,屬于中間產(chǎn)品,是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。
② 可編程邏輯控制器(PLC)
它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器,用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令,并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。
2.“中樞系統(tǒng)”控制柜
控制柜:按電氣接線要求將開(kāi)關(guān)設(shè)備、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上,其布置應(yīng)滿(mǎn)足電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求,便于檢修,不危及人身及周?chē)O(shè)備的安全。正常運(yùn)行時(shí)可借助手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)關(guān)接通或分?jǐn)嚯娐贰9收匣虿徽_\(yùn)行時(shí)借助保護(hù)電器切斷電路或報(bào)警。借測(cè)量?jī)x表可顯示運(yùn)行中的各種參數(shù),還可對(duì)某些電氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,對(duì)偏離正常工作狀態(tài)進(jìn)行提示或發(fā)出信號(hào)。常用于各發(fā)、配、變電所中。
控制柜又包括許多種,有電氣控制柜、變頻控制柜、低壓控制柜、高壓控制柜、水泵控制柜、電源控制柜、防爆控制柜、電梯控制柜、PLC控制柜、消防控制柜、磚機(jī)控制柜等等。
自動(dòng)化工廠中涉及到電氣、變頻、電源、水泵等等控制柜,根據(jù)不同的需求選擇不同的控制柜,實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。
3.“心臟”自動(dòng)化軟件
由于工業(yè)控制系統(tǒng)的管控一體化趨勢(shì)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,使得工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)IT管理系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)相連通,內(nèi)部也越來(lái)越多地采用了通用軟件、通用硬件和通用協(xié)議。
SCADA自動(dòng)化系統(tǒng):就是我們所說(shuō)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。它主要是受計(jì)算機(jī)技術(shù)得支撐,對(duì)各種生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)度自動(dòng)化控制的系統(tǒng)。
SCADA自動(dòng)化軟件,可以在無(wú)人看管的情況下,自動(dòng)化的對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的精準(zhǔn)監(jiān)椌,并且從中獲取有效的信息數(shù)據(jù),為監(jiān)管的管理者提供有力的評(píng)價(jià)參考。
4.“開(kāi)關(guān)”電磁閥
是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備,是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件,屬于執(zhí)行器,并不限于液壓、氣動(dòng)。
用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制,而控制的精度和靈活性都能夠保證。
電磁閥有很多種,不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用,最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。
5.提供動(dòng)力的“肌肉”伺服電機(jī)
是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。
伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。
伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,并能快速反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。
分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi),其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
6.“眼鏡”工業(yè)相機(jī)
工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件,其最本質(zhì)的功能就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成AFT-808小型高清工業(yè)相機(jī)為有序的電信號(hào)。
而工業(yè)相機(jī)一般安裝在機(jī)器流水線上代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷,通過(guò)數(shù)字圖像攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng)。
圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
7.“執(zhí)行者”機(jī)器人
機(jī)器人:是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類(lèi)指揮,又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序,也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。
它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類(lèi)工作的工作,例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè),或是危險(xiǎn)的工作。機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成。
8.“觸覺(jué)”傳感器
是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。
9.“調(diào)節(jié)系統(tǒng)”儀器儀表
是用以檢出、測(cè)量、觀察、計(jì)算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。真空檢漏儀、壓力表、測(cè)長(zhǎng)儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器。
10.“交換器”變頻器
是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。
變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。
三、這五大誤區(qū)你必須知道!
1.任何工序都可用自動(dòng)化設(shè)備替代
采用自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量;產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠,并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持基本不變。并非所有工序都適合進(jìn)行自動(dòng)化改造。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)線有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
2.引入機(jī)器人就是進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造
機(jī)器人的應(yīng)用是自動(dòng)化升級(jí)改造最具代表性的一個(gè)方面。但不等于能解決一切問(wèn)題。氣動(dòng)液壓控制及非標(biāo)設(shè)備自動(dòng)化也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化非常重要的手段之一。尤其針對(duì)一些特殊應(yīng)用,機(jī)器人不能解決的,非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備才是答案。自動(dòng)化升級(jí)改造,切不可只盯著機(jī)器人看,多種渠道才是最好。
3.機(jī)器人買(mǎi)回來(lái)就能用
機(jī)器人作為智能設(shè)備,并非簡(jiǎn)單安裝調(diào)試即可使用。如果忽略機(jī)器人的開(kāi)發(fā)(或二次開(kāi)發(fā))與應(yīng)用,將會(huì)導(dǎo)致許多機(jī)器人買(mǎi)回來(lái)用不上或使用不當(dāng)。
4.自動(dòng)化升級(jí)改造可以一步到位
真正的自動(dòng)化升級(jí)改造,并非一個(gè)簡(jiǎn)單工位或是機(jī)器的更換就能完成,而是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。自動(dòng)化改造需量力而行,從比較成熟的自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始,從工廠急待升級(jí)改造的部位入手,逐步進(jìn)行,切不可追求一步到位。
5.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改造就是實(shí)現(xiàn)了工業(yè)4.0
近來(lái)工業(yè)4.0及中國(guó)制造2025的概念非?;馃?,以致很多企業(yè)盲目跟風(fēng)。制造業(yè)企業(yè)更應(yīng)該關(guān)注的是實(shí)際技術(shù)與問(wèn)題的解決方案。當(dāng)發(fā)展到以信息為核心技術(shù)的廣義管理自動(dòng)化,工業(yè)4.0時(shí)代也將應(yīng)運(yùn)而生。
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