CNC 數控機床加工中心生產線自動化改造措施淺析（xī）-加工中心網-數控機床市場網

您現在的位置：加工中心網> 加工與維修>CNC 數控機（jī）床加工中心生產線（xiàn）自動化改造措施淺析

CNC 數控機床加工中心生產線自動化改造措施（shī）淺析

2020-12-19 來源：重慶（qìng）力勁（jìn）機械有限公司作者：劉世洪

摘要：隨著自動化技（jì）術的不斷發展，特別是工業機器人的大規模應（yīng）用，為大型汽車（chē）配件的自動化生產帶來了高效率，工業機（jī）器人擁有高精度的重複定位精度（dù），非常適（shì）合加工（gōng）中心自動化生產線的上下料搬運工作，配置合適的上下（xià）料輸（shū）送線可以形成一條高效率的柔性化自動化生產線。

關（guān）鍵詞：自動化；柔性；機加

工業自動化是機器設備（bèi）或生產（chǎn）過程在不需要人工直接幹預的情況下，按預期（qī）的（de）目（mù）標（biāo）實際測量、操（cāo）縱等信息處理和過程（chéng）控製的（de）統（tǒng）稱。自動化（huà）生產線將機械與電子工程相結合（hé），使得待加工產（chǎn）品能夠自動在設備中完成預設定的各個工序過程，大大的提高了生產效率，降低了勞動成本。本文以改造機（jī）加線為例做說明，該線原（yuán）是（shì）人工上（shàng）下料，因產品性汽車零配件，體積大，重量較重，一條生產線需要投入較多的人員（yuán）才（cái）能正常運轉，且勞動強度大。

一個典型的自動化生產過程主要包括（kuò）原材料供給，自（zì）動加工，自動檢測，自動包裝等環節。在這（zhè）些環節物料流轉之間，原傳輸是通過人工搬運，極大的（de）影響了傳輸效率，工業機器人作（zuò）為靈活性高，可靠性強，安全性好，並且運行方便。

下麵（miàn）以一條原（yuán）是人工上下料加工中心生產線（xiàn）改（gǎi）造為例（lì），實現（xiàn）集中一次上料，機器人自動搬運，全線（xiàn）隻需要一名人工可（kě）實現整線自（zì）動生產（chǎn）。

1 、整線布局

為了保證物流順暢、邏輯正確、減少人工勞動強度（dù）的原（yuán）則，整線將主要分為三個部分，即集中上料部分、機器人集群和下料（liào）部分。為了整線的安（ān）全性，防止現場工作人員進入到機器人工作區域、產（chǎn）生人生傷害風險，特設置了安全圍欄，整套（tào）圍欄配（pèi）置可進入檢修的安全門，安全門由整個單元的安全（quán）回路控製，門的打開需要切斷安全開關，則區（qū）域中的機器人（rén）將停（tíng）止運行，保證人生（shēng）安（ān）全（quán）。

因整體單元結構緊湊、占用麵（miàn）積小，實現車間麵積最大利用率，單元內控製電氣線路及氣動管路鋪設在天側，采用立柱支撐線槽，保證現場的布局美觀和實用性（xìng），各加工中心間留（liú）出了間隙，地麵無阻（zǔ）擋便於叉車搬運工裝夾具。具（jù）體如圖1所示。

圖 1

2 、電氣（qì）係統規（guī）劃

由於整個單元設備數量多，每台加工中心采用 I/O 的（de）方（fāng）式進行通訊，對布線工作（zuò）帶來了（le）很大的挑戰，為了（le）便於施工，布局簡潔（jié）清（qīng）晰，所以設計了分布（bù）式 IO 係統。分布式 IO 大量的（de）減少了二次電纜，經濟效益明顯；減少了現場電纜的鋪設和接線調試工作量，極大的縮短了整個工期。若單元後期需要（yào）增加設備擴展，隻需要增加（jiā）控製箱供電係統和預留的交換機接（jiē）口（kǒu），擴展非常（cháng）方便。

使用 PROFINET,可（kě）以將分布式 IO 設備直連接到工業以太（tài）網。PROFINET 吸納了多年積累的 PROFIBUS 和工業以太（tài）網的技術（shù）訣竅（qiào）, 采用開放的 IT 標（biāo）準,與以太（tài）網的 TCP/IP 標準兼容,並提供了實（shí）時功能，能滿足所有自動化的需求，profinet 是基於工業以（yǐ）太網的用於工業自動化的（de）開放標準，可以降低安裝（zhuāng）和投入（rù）運行的成本並簡單了（le）設備的擴展（zhǎn）並提（tí）高了設備的可用性（xìng）。網絡拓撲圖（tú）如圖2所示。

圖 2

3、上下（xià）料裝置

在（zài）改造前的生產線加（jiā）工中，隻實現了半自（zì）動化加工，當一個加工循環完成後，由工人手工（gōng）完成（chéng）工件（jiàn）的裝卸，再開啟下一個工序，工人勞動度大，人工是（shì）最不穩定的因素，所以效（xiào）率低下，在此背景下，設計自動加工（gōng）係統完成上下料操作，使各加工中心的各項工序能夠自動循環，無需人工介（jiè）入（rù），節省了大量人力與（yǔ）時間。

此上料裝置設計有積放功能，即工人一次性（xìng）放（fàng）置滿足一定加工時間的工件，上完（wán）料後工人可完成其它工作。此裝置設計（jì）有精確定位（wèi）裝置，滿足機器（qì）人的精確取件，保證機器人放入加工中心的精密工裝夾具。由於擁有（yǒu）積放（fàng）緩存（cún）功能，所（suǒ）以（yǐ）工件的上件操作與下（xià）件操作之間沒有剛性的節（jiē）拍同步要求，這便提高了生產線的柔性。具體如圖 3 所示。

圖 3

下料線同上料線一樣配置積放緩存功能，使得生產線非常的（de）柔性。因（yīn）下料線的產（chǎn）品都是加工完成的（de）成品，表麵不允許再產生缺（quē）陷，所以（yǐ）下料線配置為皮帶式（shì）輸送線，可有（yǒu）效保護產品表（biǎo）麵外

觀。具體如圖4所示：

圖 4

安全係統可（kě）謂是（shì）整個自動化生產線（xiàn）最關鍵的部分，主要是（shì）對自動化生產線的各種方式起到安全保護的措施，保證機器人（rén）在作業（yè）中對周圍的安全性。通（tōng）過 PLC 實現對安全區（qū）域的實時監控，配置安全繼電器，一旦出現故（gù）障可以及時的進行報警，實現故障點的可視化監測，保證生（shēng）產線能夠正常，安全穩定的運行。

4 、結語

隨著自動化以及智能化技術（shù）的迅速發展，機器人的應用取得了優異的成績。通過原普通的（de）人工操作生產線的改造，使得整（zhěng）線的人員配置大幅減少，員（yuán）工的勞（láo）動強度（dù）也大大降低，將不穩定的人工因素替換成規整（zhěng）的機器設（shè）備，再加以整個生產線體的高（gāo）度柔性化，使得效率和經（jīng）濟效益的明顯提升。

投稿箱：
如果您有機床行（háng）業、企業（yè）相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部，郵（yóu）箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企（qǐ）推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃（cuì）

| 更多

數控機床（chuáng）