基于工業(yè)機(jī)器人的柔性銑削加工生產(chǎn)線研究
發(fā)布時間:2021-06-13 19:31
近年來,伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高,制造業(yè)中定制化和個性化產(chǎn)品占據(jù)越來越重要的位置,產(chǎn)品不斷升級換代導(dǎo)致需求頻繁變更,柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要增減生產(chǎn)規(guī)模,能夠滿足當(dāng)前中小批量和多品種以及快速交付的生產(chǎn)需求,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,在企業(yè)的競爭中獲得優(yōu)勢,并且柔性自動化生產(chǎn)線安全穩(wěn)定,裝配靈活,是迎合當(dāng)前動態(tài)市場需求的重要舉措。在柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)中,生產(chǎn)制造所需設(shè)備基本上是數(shù)控機(jī)床,完成產(chǎn)品的制造需要多臺數(shù)控機(jī)床協(xié)調(diào)配合完成,如何快速精準(zhǔn)的收集和整理這些設(shè)備工作中產(chǎn)生的信息,并迅速對這些有用信息進(jìn)行集成處理,從而實(shí)現(xiàn)對柔性自動化生產(chǎn)線的集中控制是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文在對柔性自動化相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上結(jié)合安川MH5F工業(yè)機(jī)器人、銑床和PLC等構(gòu)建了一條能夠完成零件搬運(yùn)、銑削加工和打磨的柔性自動化零件加工生產(chǎn)線,并能夠?qū)λ庸さ你娤骷詣訖z測,對合格品和不合格品進(jìn)行分類,闡述了構(gòu)建一條完整的柔性自動化生產(chǎn)線的具體過程,論文研究的主要工作和內(nèi)容如下:1.在詳細(xì)分析國內(nèi)外柔性自動生產(chǎn)線和工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)器人和銑床以及PLC等設(shè)備,...
【文章來源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)架構(gòu)示意圖
15及零件暫存入庫單元,以便簡化柔性自動化系統(tǒng)的控制和設(shè)計(jì),并且便于對柔性自動化生產(chǎn)線的檢修和維護(hù)。圖3-3系統(tǒng)架構(gòu)示意圖柔性自動化生產(chǎn)線主控系統(tǒng)機(jī)器人搬運(yùn)單元機(jī)器人搬運(yùn)單元機(jī)器人搬運(yùn)單元圖3-4柔性自動化生產(chǎn)線總體結(jié)構(gòu)該柔性自動化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)安裝CP5611的主機(jī)作為上位機(jī),各個單元采用西門子公司的S7-200PLC作為控制器,通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線將PLC連入總線網(wǎng)絡(luò),總體結(jié)操作總成機(jī)器人控制器數(shù)字式檢測儀表清潔裝置(風(fēng)淋)機(jī)器人(機(jī)器手)銑加工裝置供給、收納裝置去毛刺裝置橫銑床
16構(gòu)如圖3-4所示。為使整個系統(tǒng)能具備充分的柔性化,能夠得到實(shí)時監(jiān)控,上位機(jī)上安裝有WinCC組態(tài)軟件,通過對WinCC的組態(tài),可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的在線監(jiān)測,并能對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔,處理數(shù)據(jù)報(bào)警和系統(tǒng)報(bào)警[43]。3.4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)的是基于安川工業(yè)機(jī)器人的柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)主要由用于機(jī)械加工的各種機(jī)械裝置、用于氣路控制的電磁閥等氣動部件、用于感知信息的傳感器等感應(yīng)裝置、用于控制氣缸等部件動作的PLC控制系統(tǒng)、用于驅(qū)動設(shè)備的電機(jī)及用于檢測的檢測儀表等組成。組成系統(tǒng)框架圖如圖3-5所示。監(jiān)控系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)傳感器、電磁閥等感應(yīng)裝置機(jī)械裝置驅(qū)動模塊電機(jī)設(shè)備圖3-5柔性自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)框圖3.4.1柔性自動化系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)器人柔性自動化加工系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)上看,機(jī)器人自動化加工系統(tǒng)分為:機(jī)器人(機(jī)器手)、機(jī)器人控制器、機(jī)器人手爪(手卡盤);操作臺、供給/收納裝置(入、出棧平臺)、測量儀表、去毛刺裝置;橫銑床、銑加工裝置。從功能上看,系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)可以分為以下六個部分:機(jī)器人部分包括機(jī)器人(機(jī)械臂)、機(jī)器人控制器;電氣部分包括電氣控制箱(中繼器,含PLC)、電源電纜、通信電纜、銑床控制器;氣動部件包括空氣壓縮機(jī)、調(diào)壓過濾器、電磁閥、壓縮空氣管、各種氣動卡盤(手爪)去毛刺裝置、風(fēng)淋裝置;結(jié)構(gòu)部分包括操作臺、供給/收納裝置(入、出棧平臺);檢測儀表部分為數(shù)字式檢測儀表。1.操作臺操作臺是放置機(jī)器人、供給/收納裝置、去毛刺裝置、測量裝置、清潔裝置、機(jī)器人控制器的金屬制臺,氣動與電氣部件如:調(diào)壓過濾器、閥門、管路、電纜也固定于操作臺上。操作臺形如圖3-6所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)機(jī)器人在自動化鍛造生產(chǎn)線中的應(yīng)用[J]. 李明,任芳. 鍛造與沖壓. 2019(17)
[2]基于PLC和工業(yè)機(jī)器人的碼垛自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)研究[J]. 楊娜,方弄玉,吳楚珊. 廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]工業(yè)機(jī)器人在沖壓自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用研究[J]. 張民敬. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2019(14)
[4]基于工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用探討[J]. 林森. 湖北農(nóng)機(jī)化. 2019(13)
[5]柔性制造系統(tǒng)在中小企業(yè)中的應(yīng)用和未來的發(fā)展[J]. 倪珉. 機(jī)械管理開發(fā). 2018(08)
[6]基于優(yōu)化的六自由度工業(yè)機(jī)器人NURBS軌跡規(guī)劃[J]. 樂英,庫巍,盧藝,張海威,趙東雷. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2017(11)
[7]“工業(yè)4.0”背景下的自動化制造技術(shù)[J]. 張操棋. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(21)
[8]基于三次B樣條的移動機(jī)器人實(shí)時軌跡規(guī)劃研究[J]. 鄭天江,李俊杰,陳慶盈,楊桂林,張馳. 制造業(yè)自動化. 2017(05)
[9]柔性制造技術(shù)的現(xiàn)狀研究及發(fā)展趨勢[J]. 劉曉婉. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(25)
[10]智慧制造云中供應(yīng)鏈管理的計(jì)劃調(diào)度技術(shù)綜述[J]. 肖瑩瑩,李伯虎,侯寶存,施國強(qiáng),林廷宇,楊晨. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(07)
博士論文
[1]多品種小批量機(jī)加車間數(shù)字化制造模式及支持系統(tǒng)研究[D]. 曹軍.重慶大學(xué) 2012
[2]中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級研究[D]. 杜鵬.武漢大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡跟蹤控制的研究[D]. 雷宇欣.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]柔性制造技術(shù)在轉(zhuǎn)向節(jié)加工中的研究及應(yīng)用[D]. 古甲嶺.江蘇大學(xué) 2017
[3]柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺的研究及實(shí)驗(yàn)開發(fā)[D]. 許洋洋.鄭州大學(xué) 2016
[4]柔性制造系統(tǒng)調(diào)度理論及其應(yīng)用研究[D]. 丁梓健.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[5]面向MES的制造過程信息采集與處理系統(tǒng)研究[D]. 楊海素.南京理工大學(xué) 2014
[6]基于柔性的服務(wù)型制造敏捷性研究及應(yīng)用[D]. 李小飛.江蘇科技大學(xué) 2013
[7]基于機(jī)器視覺的工業(yè)機(jī)器人分揀技術(shù)研究[D]. 趙彬.沈陽工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于PLC自動化控制系統(tǒng)的通信技術(shù)研究[D]. 趙晶.東北大學(xué) 2012
[9]TFT-LCD產(chǎn)業(yè)中系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理研究—CIMS系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)施[D]. 杜暉.北京郵電大學(xué) 2012
[10]柔性制造系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉巧紅.鄭州大學(xué) 2010
本文編號:3228184
【文章來源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)架構(gòu)示意圖
15及零件暫存入庫單元,以便簡化柔性自動化系統(tǒng)的控制和設(shè)計(jì),并且便于對柔性自動化生產(chǎn)線的檢修和維護(hù)。圖3-3系統(tǒng)架構(gòu)示意圖柔性自動化生產(chǎn)線主控系統(tǒng)機(jī)器人搬運(yùn)單元機(jī)器人搬運(yùn)單元機(jī)器人搬運(yùn)單元圖3-4柔性自動化生產(chǎn)線總體結(jié)構(gòu)該柔性自動化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)安裝CP5611的主機(jī)作為上位機(jī),各個單元采用西門子公司的S7-200PLC作為控制器,通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線將PLC連入總線網(wǎng)絡(luò),總體結(jié)操作總成機(jī)器人控制器數(shù)字式檢測儀表清潔裝置(風(fēng)淋)機(jī)器人(機(jī)器手)銑加工裝置供給、收納裝置去毛刺裝置橫銑床
16構(gòu)如圖3-4所示。為使整個系統(tǒng)能具備充分的柔性化,能夠得到實(shí)時監(jiān)控,上位機(jī)上安裝有WinCC組態(tài)軟件,通過對WinCC的組態(tài),可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的在線監(jiān)測,并能對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔,處理數(shù)據(jù)報(bào)警和系統(tǒng)報(bào)警[43]。3.4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)的是基于安川工業(yè)機(jī)器人的柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)主要由用于機(jī)械加工的各種機(jī)械裝置、用于氣路控制的電磁閥等氣動部件、用于感知信息的傳感器等感應(yīng)裝置、用于控制氣缸等部件動作的PLC控制系統(tǒng)、用于驅(qū)動設(shè)備的電機(jī)及用于檢測的檢測儀表等組成。組成系統(tǒng)框架圖如圖3-5所示。監(jiān)控系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)傳感器、電磁閥等感應(yīng)裝置機(jī)械裝置驅(qū)動模塊電機(jī)設(shè)備圖3-5柔性自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)框圖3.4.1柔性自動化系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)器人柔性自動化加工系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)上看,機(jī)器人自動化加工系統(tǒng)分為:機(jī)器人(機(jī)器手)、機(jī)器人控制器、機(jī)器人手爪(手卡盤);操作臺、供給/收納裝置(入、出棧平臺)、測量儀表、去毛刺裝置;橫銑床、銑加工裝置。從功能上看,系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)可以分為以下六個部分:機(jī)器人部分包括機(jī)器人(機(jī)械臂)、機(jī)器人控制器;電氣部分包括電氣控制箱(中繼器,含PLC)、電源電纜、通信電纜、銑床控制器;氣動部件包括空氣壓縮機(jī)、調(diào)壓過濾器、電磁閥、壓縮空氣管、各種氣動卡盤(手爪)去毛刺裝置、風(fēng)淋裝置;結(jié)構(gòu)部分包括操作臺、供給/收納裝置(入、出棧平臺);檢測儀表部分為數(shù)字式檢測儀表。1.操作臺操作臺是放置機(jī)器人、供給/收納裝置、去毛刺裝置、測量裝置、清潔裝置、機(jī)器人控制器的金屬制臺,氣動與電氣部件如:調(diào)壓過濾器、閥門、管路、電纜也固定于操作臺上。操作臺形如圖3-6所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)機(jī)器人在自動化鍛造生產(chǎn)線中的應(yīng)用[J]. 李明,任芳. 鍛造與沖壓. 2019(17)
[2]基于PLC和工業(yè)機(jī)器人的碼垛自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)研究[J]. 楊娜,方弄玉,吳楚珊. 廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]工業(yè)機(jī)器人在沖壓自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用研究[J]. 張民敬. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2019(14)
[4]基于工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用探討[J]. 林森. 湖北農(nóng)機(jī)化. 2019(13)
[5]柔性制造系統(tǒng)在中小企業(yè)中的應(yīng)用和未來的發(fā)展[J]. 倪珉. 機(jī)械管理開發(fā). 2018(08)
[6]基于優(yōu)化的六自由度工業(yè)機(jī)器人NURBS軌跡規(guī)劃[J]. 樂英,庫巍,盧藝,張海威,趙東雷. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2017(11)
[7]“工業(yè)4.0”背景下的自動化制造技術(shù)[J]. 張操棋. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(21)
[8]基于三次B樣條的移動機(jī)器人實(shí)時軌跡規(guī)劃研究[J]. 鄭天江,李俊杰,陳慶盈,楊桂林,張馳. 制造業(yè)自動化. 2017(05)
[9]柔性制造技術(shù)的現(xiàn)狀研究及發(fā)展趨勢[J]. 劉曉婉. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(25)
[10]智慧制造云中供應(yīng)鏈管理的計(jì)劃調(diào)度技術(shù)綜述[J]. 肖瑩瑩,李伯虎,侯寶存,施國強(qiáng),林廷宇,楊晨. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(07)
博士論文
[1]多品種小批量機(jī)加車間數(shù)字化制造模式及支持系統(tǒng)研究[D]. 曹軍.重慶大學(xué) 2012
[2]中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級研究[D]. 杜鵬.武漢大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡跟蹤控制的研究[D]. 雷宇欣.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]柔性制造技術(shù)在轉(zhuǎn)向節(jié)加工中的研究及應(yīng)用[D]. 古甲嶺.江蘇大學(xué) 2017
[3]柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺的研究及實(shí)驗(yàn)開發(fā)[D]. 許洋洋.鄭州大學(xué) 2016
[4]柔性制造系統(tǒng)調(diào)度理論及其應(yīng)用研究[D]. 丁梓健.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[5]面向MES的制造過程信息采集與處理系統(tǒng)研究[D]. 楊海素.南京理工大學(xué) 2014
[6]基于柔性的服務(wù)型制造敏捷性研究及應(yīng)用[D]. 李小飛.江蘇科技大學(xué) 2013
[7]基于機(jī)器視覺的工業(yè)機(jī)器人分揀技術(shù)研究[D]. 趙彬.沈陽工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于PLC自動化控制系統(tǒng)的通信技術(shù)研究[D]. 趙晶.東北大學(xué) 2012
[9]TFT-LCD產(chǎn)業(yè)中系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理研究—CIMS系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)施[D]. 杜暉.北京郵電大學(xué) 2012
[10]柔性制造系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉巧紅.鄭州大學(xué) 2010
本文編號:3228184
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