隨著“工業(yè)4.0”、<<中國(guó)制造2025>>等智能制造概念的提出,人工智能、大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的不斷涌現(xiàn),制造業(yè)將向更加智能化的方向發(fā)展,而生產(chǎn)線的制造能力代表了制造業(yè)的制造水平。以前,我國(guó)擁有人口紅利,生產(chǎn)線的運(yùn)作主要靠人力資源完成,隨著人口紅利的逐漸消失和生產(chǎn)裝備的逐漸智能化,制造業(yè)全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化和數(shù)字化成為關(guān)鍵。為了研究與實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù),本文將針對(duì)葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線集成控制技術(shù)展開(kāi)研究。主要開(kāi)展的工作如下:首先,針對(duì)葉輪生產(chǎn)線自動(dòng)化的生產(chǎn)任務(wù),本文設(shè)計(jì)了葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線物料流和信息流。分析葉輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工工藝要求,確定了葉輪加工工藝路線。根據(jù)工藝路線和生產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)了生產(chǎn)線的物料流;分析生產(chǎn)線中的信息特點(diǎn)和分類,構(gòu)建了葉輪制造執(zhí)行系統(tǒng)信息框架,設(shè)計(jì)了制造執(zhí)行系統(tǒng)的信息流。其次,為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)字化,研究了數(shù)字化生產(chǎn)線信息集成技術(shù)。對(duì)典型加工單元的數(shù)據(jù)交互技術(shù)進(jìn)行研究,建立了各加工單元的信息采集模型;構(gòu)建了融合多種類、多協(xié)議的數(shù)據(jù)交互平臺(tái);完成了系統(tǒng)與設(shè)備間的讀、寫(xiě)、監(jiān)控技術(shù);設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)關(guān)系。為生產(chǎn)設(shè)備間協(xié)同制造做好了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,... 

【文章來(lái)源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

某汽車(chē)渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪

2葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線物料流與信息流構(gòu)建112.2葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線物料流構(gòu)建2.2.1生產(chǎn)單元整體布局設(shè)計(jì)根據(jù)葉輪加工工藝要求生產(chǎn)線的生產(chǎn)設(shè)備由車(chē)床、三軸銑床、五軸加工中心、三坐標(biāo)組成。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的搬運(yùn)工作，將六自由度機(jī)器人安裝在滑動(dòng)導(dǎo)軌上，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備中和各設(shè)備間物料無(wú)障礙上下料。在機(jī)器人末端設(shè)計(jì)兩個(gè)卡爪和隨工件一起流動(dòng)的工裝，這能保證機(jī)器人精確的裝夾工作。生產(chǎn)線中的料庫(kù)具備調(diào)節(jié)生產(chǎn)節(jié)拍的作用，當(dāng)各個(gè)設(shè)備加工步調(diào)不統(tǒng)一時(shí)，料庫(kù)能暫時(shí)存儲(chǔ)上道工序優(yōu)先加工完成的工件。為了保證人與生產(chǎn)線交互時(shí)能安全作業(yè)，在人與生產(chǎn)線交互處裝有光幕，當(dāng)人靠近生產(chǎn)線時(shí)，機(jī)器人將停止搬運(yùn)作業(yè)，當(dāng)人離開(kāi)生產(chǎn)線時(shí)機(jī)器人恢復(fù)作業(yè)。方便人與生產(chǎn)線的交互工作，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了由裝卸臺(tái)、料燈、RFID等構(gòu)成的應(yīng)答系統(tǒng)。葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線具體布局如圖2.2所示：圖2.2葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線布局為了更詳細(xì)的描述生產(chǎn)線中設(shè)備間的協(xié)同制造，現(xiàn)對(duì)相關(guān)操作和相關(guān)附件各階段狀態(tài)做如下定義：1）標(biāo)準(zhǔn)位：機(jī)器人在沒(méi)有進(jìn)行搬運(yùn)操作時(shí)，會(huì)處在一個(gè)無(wú)干涉并且能快速進(jìn)行每一個(gè)搬運(yùn)任務(wù)的姿態(tài)叫做標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)，簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)位。2）上料：機(jī)器人夾持工件從標(biāo)準(zhǔn)位裝載到裝卸臺(tái)、料庫(kù)、加工設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備的動(dòng)作。3）下料：機(jī)器人夾持工件從裝卸臺(tái)、料庫(kù)、加工設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備卸載工件搬運(yùn)到標(biāo)準(zhǔn)位。

2葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線物料流與信息流構(gòu)建17圖2.4產(chǎn)線信息分類靜態(tài)產(chǎn)線信息：在產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中基本不會(huì)發(fā)生變化的信息，如訂單編號(hào)、產(chǎn)品批次號(hào)、操作著姓名、生產(chǎn)工藝、工裝庫(kù)、刀具庫(kù)、調(diào)度方式等信息。在產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中，不需要實(shí)時(shí)采集，可以在產(chǎn)線運(yùn)行之前，提前錄入的信息。動(dòng)態(tài)產(chǎn)線信息：在生產(chǎn)過(guò)程中，隨著產(chǎn)線的運(yùn)行不斷動(dòng)態(tài)變化的信息，如安全門(mén)的開(kāi)關(guān)、卡爪的開(kāi)關(guān)、機(jī)床加工狀態(tài)、機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)床報(bào)警狀態(tài)等信息，隨著產(chǎn)線的運(yùn)行，動(dòng)態(tài)變化的信息，信息的變化直接影響到加工過(guò)程，需要實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控，這類信息海量、變化具備隨機(jī)性。后處理產(chǎn)線信息：通過(guò)對(duì)靜態(tài)產(chǎn)線信息和動(dòng)態(tài)產(chǎn)線信息分析、建模、計(jì)算間接得到的信息，將提供訂單優(yōu)化、數(shù)據(jù)性能分析、產(chǎn)品質(zhì)量分析等，屬于經(jīng)過(guò)提煉的管理決策信息。2.3.2數(shù)字化生產(chǎn)線信息構(gòu)建框架本文在分析了葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線中存在的信息和產(chǎn)線物料流情況的基礎(chǔ)上，提出葉輪數(shù)字化生產(chǎn)線信息流構(gòu)建的框架。信息流構(gòu)建主要包括設(shè)備層、信息采集層、信息建模層、信息融合層、信息決策層、可視化顯示層。信息流構(gòu)建框架如2.5所示：

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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