智能制造生产线技术及应用 课件 项目二-1 智能制造生产线的基本构成认知

智能制造生产线概述智能制造生产线任务一：智能制造生产线概念与组成一、智能制造生产线的概念智能制造为现代制造业企业提供了一种有竞争力的生产模式。智能制造生产线具备智能制造加工的各类装备和控制系统等软硬件，能够实现比较完善的功能。任务一：智能制造生产线概念与组成光电制造产教研融合平台包含机器人单元、仓储系统、执行单元、加工单元、检测单元、工具单元、分拣单元、总控单元、设备平台单元、工业机器人、数控机床控制综合平台、专业群教学资源库等先进设备和技术，可适应多种零件的生产，具有较高的柔性。涉及到的部分加工、激光切割、折弯、焊接须具备连线作业的能力。同时产线设计与实际生产相符合且便于教学，在实际教学中既可进行整线的实训，也可进行单个单元的实训。任务一：智能制造生产线概念与组成（一）五轴加工中心五轴联动加工中心也叫五轴加工中心，是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的加工中心。五轴加工中心特点：

1、采用FANUC五轴数控系统，具有支持高转速，高精度，快速稳定进给，工件一次装夹就可完成复杂的加工。

2、采用进口高精度CNC双轴分度盘，通过数控系统控制实现五轴联动功能。

3、机床的润滑采用定时、定量自动集中供油润滑系统。任务一：智能制造生产线概念与组成（二）立式加工中心立式加工中心如图2-4是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心特点：1、立柱高度有限，对箱体类工件加工范围要减少。2、工件装夹、定位方便，刃具运动轨迹易观，可及时发现问题进行停机处理或修改。3、冷却条件易建立，切削液能直接到达刀具和加工表面。4、三个坐标轴与笛卡儿坐标系吻合，感觉直观，与图样视角一致，切屑易排除和掉落，避免划伤加工过的表面。5、结构简单，占地面积较小，价格较低。任务一：智能制造生产线概念与组成（三）数控车床数控机床是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。任务一：智能制造生产线概念与组成（四）自动仓储立体柜Modula立体货柜如图2-6是以金属托盘为储存单位，通过中央升降小车的牵引，实现货物的垂直化仓储管理。立体货柜是储存、提取和放置物料及产品的自动机器，能够利用Copilot的触摸屏控制面板来操控机器的功能。（五）地轨机器人地轨机器人如图2-7，安装于机器人地轨，主要实现机加工区域即五轴、铣车加工中心、立式车床加工中心等机床的相对运动，实现进出料接驳料道与立体货柜之间的工件搬运动作。任务一：智能制造生产线概念与组成（六）AGV小车AGV(AutomatedGuidedVehicles)又名无人搬运车（图2-9），通常也称为AGV小车。具有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，不需要人工引航，将货物或物料自动从起始点运送到目的地，具有安全保护以及各种移载功能。AGV的特点：1、柔性好，自动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变费用低。2、一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。3、清洁生产，AGV依靠自带的蓄电池提供动力，运行过程中无噪声、无污染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。任务二：智能制造生产线的典型应用一、基于数字孪生的智能制造生产线优势

生产线是加工作业的执行主体，汇合了信息流、物料流和控制流等要素，因此，生产线智能化是实现智能制造的关键。截止目前，生产线的发展已经历经了多次演化。传统生产线只包括物理实体空间，通过人为操作管理生产要素，制定加工任务，实施生产控制。

智能制造生产线可通过数字孪生系统快速了解生产线各个工位的实时工作情况，为生产人员制定生产计划、检修各工位设备以及管理生产资料等提供实时的动态信息，对制造业领域实现智能制造具有一定参考价值。数字孪生系统实现了生产线作业过程中生产信息的实时收集，并在上位机上实时动态显示虚拟模型的作业情况，达到了预期的目的，并为进一步研究奠定了基础。任务二：智能制造生产线的典型应用二、智能制造生产线实训系统应用

智能制造生产线系统以伺服电机为载体，能够支持多个独立单元的运行，同时又能够完成整线的自动生产过程，该套系统中将智能制造过程中应用的多种制造设备及生产工艺融合在一起，使实训学员能够对多个领域和生产环节进行实践实训，为更进一步的理解智能制造的概念，为其后期在工作中更好的应用智能制造方法，提供了一种良好的实践设备。同时，该套系统也为智能制造方向的实训提供了一个系统、全面的生产应用模式，而该模式的应用也会对未来智能制造的发展提供一种应用支撑。任务二：智能制造生产线的典型应用三、飞机总装脉动生产线智能制造技术的应用

智能装配单元是飞机总装智能生产中不可或缺的组成部分。某型飞机总装建设了水平尾翼智能装配单元，如图2-12所示。该智能装配单元以部件装配和检测仿真模型为驱动，以激光跟踪仪测量数据为输入，采用大部件对接误差实时测量与自适应控制系统，实现部件数字化装配与测量的闭环工作模式。在飞机总装生产中，通过各个智能装配单元之间相互联系、相互配合，最终建设形成高度集成的智能生产线。任务二：智能制造生产线的典型应用四、智能制造生产线在卷烟厂制丝的应用

如图2-13所示，构建了一套集先进控制技术、工业互联网、协同制造、垂直集成和网络化的制丝生产线电控系统、集中监控系统、生产管理系统（以下简称制丝线管控系统）。任务二：智能制造生产线的典型应用五、智能制造生产线在再生橡胶中的应用

在橡胶轮胎行业，工业机器人技术在国外轮胎企业的物流和智能生产中，已经得到了广泛应用，米其林、普利司通、倍耐力等知名轮胎企业还都拥有独特的智能生产技术。作为全球轮胎制造大国，中国轮胎行业也逐步朝着智能化的方向发展，越来越多的企业已经应用了自动化的立体仓库、AGV无人引导车等，工业机器人也正在投入使用。国内橡胶机械制造企业已研发成功橡胶轮胎搬运机器人及智能化输送系统，助力橡胶轮胎行业实现自动化、智能化生产。图2-14胶片抓取过程图2-15码垛机器人在生产线的应用任务二：智能制造生产线的典型应用六、智能制造生产线在铸造加工上的应用——以联诚公司为例

山东联诚精密制造股份有限公司，是国家高新技术企业、国家级绿色工厂、中国铸造行业综合百强企业、省级企业技术中心。公司基础业务专注于铸铁、铝合金等精密铸件的开发设计、生产和销售，拥有