我国自动化流水线的研发是从自力更生入手,借鉴国外先进技术实现提高。**以来,从单项技术引进扩大到成套设备技术引进,再通过消化吸收实现国产化,继而形成系列化,并开始走向国际市场。目前,我国的自动化流水线产业类别基本齐全,品种多种多样,产品技术高中低档并存。
随着经济的**化发展趋势, 传统密集型加工制造业, 如服装、电子等行业,单品制造费用越来越高,加工利润越来越低,为提升企业的整体利润率, 优化企业管理流程,通过使用自动化流水线和信息化改造来提升生产效率成为有效的手段之一。但自动化流水线的使用,要考虑到企业的实际情况,要以经济效果为依托,对方案进行优化。
自动化流水线的经济效果评价指标主要有:
1、产品产量增加额及增长率;
2、劳动生产率及增长速度;
3、流动资金占用量和节约额;
4、产品成本降低额及降低率;
5、投资回收期、年度综合节约额等等。
除了上述数量指标外,还要考虑一些不可定量的指标,如劳动条件,环境保护的改善等。
企业应根据本身的实际情况需求,进行自动化流水线的设计,所设计的自动化流水线应符合企业的生产要求,能给企业带来良好的经济效益。否则,就必须对流水线进行适当的调整、重新设计或直接淘汰。
自动生产流水线,是指按照工艺过程,把一条生产线上的机器联结起来,形成包括上料、下料、装卸和产品加工等全部工序都能自动控制、自动测量和自动连续的生产线。
现今阶段,自动化流水线应满足众多的要求,主要涉及到下列几项指标:
1、提高质量;
2、增加生产;
3、为适应生产变化而更换模具的时间短;
4、生产过程的监控;
5、操作人员的安全。
为了满足上述要求,自动化系统的应用增加了下列任务:
1、收集与管理产品及机器参数。这个任务的增加可以提高工作效率,同时也可给设备的维护提供方便。
2、存储生产数据,为连续生产过程制作实验数据以及自动纠正加工数据。
由于启动和停车时是自动进行的,顾客不仅需要获得较短的更换模具的时间, 而且尽可能使机器达到停机时间短的目的,并能降低次品的产生。由于目前使用了计算机控制的生产数据组织生产,所以可以使机器载荷化。
自动生产流水线之所以能成为一个系统,缘于它是建立在机械技术、计算机技术、传感技术、驱动技术、接口技术等基础上的一门综合技术。它从系统工程观点出发,应用这些综合技术,根据生产的需要,对他们进行了有效地组织与综合,从而实现整体设备的化。
因此,自动化流水线虽源于流水生产线与流水生产线有相似之处,但其性能已经远远**过流水生产线,并有许多明显的不同。主要的特点是自动化流水线吸纳具有统一的自动化控制系统,有较高的自动化程度,还具有比流水生产线更为严格的生产节奏,工作必须以一定的生产节拍经过各个工位完成预定的加工。
皮带流水线运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品,既可输送各种散料,也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货,适合食品、电子、化学、印刷等广大行业。
结构形式有:槽型皮带机、平型皮带机、爬坡皮带机等多种形式,输送带上还可增设提升挡板、裙边等附件,能满足各种工艺要求,输送机两侧配以工作台、加装灯架,可作为电子仪表装配,食品包装等装配线。
.机身结构材质:碳钢或不锈钢.
.皮带材质:高级PVC、防静电级、FDA检验合格白色食品级.
.输送速度:依客户需要附加调速装置.
.角度:30°-180°
.负载:依机身大小而定,重负载200kg.
.**重负载及**高速运转机种较接受定制.
皮带输送机、滚筒输送机链板输送机、网带输送机适用于各类箱、包、托盘等件货的输送,能够输送单件重量很大的物料,或承受较大的冲击载荷,具有输送量大,速度快,运转轻快,能够实现多品种共线分流输送的特点。
·结构形式:按驱动方式可分为滚筒线和无动力筒线,按布置形式即可分为水平输送滚筒线、倾斜输送滚筒线和转弯滚筒线,还可以客户要求特殊设计,以满足各类客户的要求。
·设备特点:滚筒线之间易于衔接过滤,可用多条滚筒线及其它输送机或专机组成复杂的物流输送系统,完成多方面的工艺需要。可采用积放滚筒实现物料的堆积输送。滚筒输送机结构简单,可靠性高,使用维护方便。
带式输送机/皮带输送线/皮带流水线运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品,既可输送各种散料,也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货,适合食品、电子、化学、印刷等广大行业。
结构形式有:槽型皮带机、平型皮带机、爬坡皮带机等多种形式,输送带上还可增设提升挡板、裙边等附件,能满足各种工艺要求,输送机两侧配以工作台、加装灯架,可作为电子仪表装配,食品包装等装配线。
.机身结构材质:碳钢,不锈钢,铝型材.
.皮带材质:橡胶、硅胶、PVC、PU等多种材质,除用于普通物料的输送外,还可满足耐油、耐腐蚀、防静电等有特殊要求物料的输送,采用的食品级输送带,可满足食品、制药、日用化工等行业的要求。
.输送速度及驱动方式:减速电机驱动,电动滚筒驱动.
.角度:30°-180°
.负载:依机身大小而定,重负载200kg.
.**重负载及**高速运转机种较接受定制.
皮带流水线、生产流水线、输送机、输送带的特征是每一道工序都有特定的人去完成,一步一步地加工.每个人做一个特定的工作.
优点是这样生产起来会比较快,因为每个人只需要做一
生产流水线
样事,对自己所做的事都非常熟悉.
缺点是工作的人会很觉得很乏味.
常用的生产流水线可分为以下几种:
板链式装配流水线
特点:承载的产品比较重,和生产线同步运行,可以实现产品的爬坡;生产的节拍不是很快;以链板面作为承载,可以实现产品的平稳输送。
滚筒式流水线
特点:承载的产品类型广泛,所受限制少;与阻挡器配合使用,可以实现产品的连续、节拍运行以及积放的功能;采用**升平移装置,可以实现产品的离线返修或检测而不影响整个流水线的运行。
皮带式流水线
特点:承载的产品比较轻,形状限制少;和生产线同步运行,可以实现产品的爬坡转向;以皮带作为载体和输送,可以实现产品的平稳输送,噪音小;可以实现轻型物料或产品较长距离的输送。
差速输送流水线
特点:差速输送流水线采用倍速链牵引,工装板可以自由传送,采用阻挡器定位使工件或停止,工件在两端可以自动**升,横移过渡。还可以在线可设旋转、专机、检测设备、机械手等。
自动化流水线是在流水线的基础上逐渐发展起来的。它不仅要求流水线线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程,使产品成为合格品,而且要求在装卸工件、定位加紧、工件在工序间的输送、切削(加工废料)的排除、甚至包装等方面都能自动的完成。
典型的自动化流水线具有以下特点:
1、工作地专业化程度高。在流水线上固定生产一种或有限几种产品(零件),在每个工作地上固定地完成一道或几道工序。
2、生产具有明显的节奏性,即按照规定的节拍进行生产。
3、自动化流水线上各工序之间的生产能力是平衡的,成比例的,即各道工序的工作地(设备)数同各道工序单件时间的比例相一致。
4、工艺过程是封闭的,并且工作地(设备)按工艺顺序排列成链状,劳动对象在工序间作单向移动。
5、劳动对象流水般地在工序之间移动,生产过程具有高度的连续性。
自动化生产流水线由于可以进行单台使用:开车前将工作方式设定为“单机”,然后用装置的控制面板信号按钮联系起停车,用起、停按钮对自动化生产流水线进行起、停车控制。同时面板下设有的各种状态指示灯指示装置的工作状态。
多台联机使用(集控方式)。开车前将工作方式设定。为“集控”按运输系统中各条胶带机的煤流顺序,依次设定相应各台主机的编号。
煤矿自动化生产流水线综合保护装置通常具有单台和多台联机的“集控”两种工作方式,集中控制时具有连锁保护功能,即某1台停机时,向其供煤的自动化生产流水线连锁停机,具有逆煤流延时顺序起动开车功能。装置在手动控制方式下,配接开停传感器可实现顺煤流延时顺序起动开车。无论在集控方式或手动方式下,该装置均有起动开车延时功能、语言预警功能、故障停车保护功能、故障显示功能、故障语言报警功能、故障自锁及解锁功能、并具运行状态、故障种类的LED显示,以及多机“集控”时全线系统状态对位显示功能、全线信一号联络及对讲功能。
自动生产流水线按照其输送方式大致可以进行分为:倍速链、插件线、网带线、板链线及皮带装配流水线等七类流水线。自动生产流水线包括牵引件、驱动装置、改向装置、承载构件和支承件等组成。自动生产流水线可扩展性较高,可以按照需求理来进行设计输送量、装配工位、输送速度和辅助部件。
自动生产流水线是通过电机驱动自动生产流水线滚筒轴,靠摩擦牵引皮带进行运动,而皮带则是通过张力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上进行运动。由于皮带是弹性储能材料,所以在自动生产流水线停止和运行时皮带储存着大量势能,因此自动生产流水线的起动时应该要采取软起动的方法,将皮带的内部贮存的能力进行缓慢释放,使得皮带机在起动的过程中形成的张力波降到小,几乎不对皮带造成损害。现场自动生产流水线是通过采用液力耦合器来实现自动生产流水线的软起动,并且在自动生产流水线起动时调整液力耦合器的机械效率为零,使得电机空载起动。该方法的缺点是,虽然采用降压空载起动,但电机的起动电流仍比较很大,达到400A以上,这不仅引起电网电压的剧烈波带,还会造成电机内部机械的冲击和发热等现象。
现场自动生产流水线采用的电动机是三相异步电动机。由于该自动生产流水线是向上输煤至地面,因此电机的输出转矩通过减速器转换后作用在皮带机驱动滚筒轴上,并与上层皮带自重沿传输面重力分量作用在皮带机驱动轮毂上的力矩合成。合成的驱动力矩与驱动轮毂受到的皮带摩擦力阻力合力矩相平衡。自动生产流水线空载运行时,其电机处于正转电动态,工作在象限;在皮带上煤后,煤的重力沿皮带传输方向的分力也作用在驱动轮毂上,并使得驱动力矩逐渐增大;在驱动力矩**过摩擦阻力力矩后,驱动轮毂的转速将加速转动,通过机械连接使得电机转子也加速转动,其速度将**过同步转速;电机处于正转再生态,工作在*二象限。电机运行在象限内时为电动态,其定子中的旋转磁场、电机的输出电磁转矩与转子的转向同向,电机输出的电磁转矩是转子的驱动力矩,此时电机从电网吸收的电能大部分由电磁转矩作用到转子上以机械能形式输出。当电机运行在*二象限内时为再生态,由于转子切割磁力线的方向发生了改变,所以电机作用到转子上的电磁转矩方向也发生改变,成为转子的制动阻力力矩。此时电机转子被负载的合成力矩拖着以低于同步转速的速度转动。
自动化流水线是在流水线和自动化专机的功能基础上逐渐发展形成的自动工作的机电一体化的装置系统。多功能自动化流水线通过自动化输送及其他辅助装置,按照特定的生产流程,将各种自动化专机连接成一体,并通过气动、液压、电机、传感器和电气控制系统使各部分的动作联系起来,使整个系统按照规定的程序自动的工作,实现小多批次、小批量,且连续、稳定的生产出符合技术要求的特定产品。
1、生产线上每个工作单元都有相应独立的控制与执行等功能;
2、通过工业网络技术将生产线构成一个完整的工业网络系统,确保整条生产线高效有序运行,实现大规模的自动化生产控制与管理;
3、通过采用先进的计算机技术、控制技术、自动化技术、信息技术,集成工厂自动化设备,对生产全过程实施控制、调度、监控。
同时该生产线充分应用工控机、变频器、人机界面、PLC、智能机器人等自动化产品,主要完成自动上料、封口、检测、打标、包装、码垛等多个生产过程,较大地提高了生产的效率、降低企业成本、保证产品的质量、实现集约化大规模生产的要求,增强企业的竞争能力。
自动化生产流水线在无人干预的情况下可按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,其目标是“稳、准、快”。自动化生产流水线技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化生产流水线不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,较大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。在自动化生产流水线进行操作和控制过程中,计划与作业管理模块共分三大功能:
一、派工计划直接下达到生产现场
1、每日将本系统的派工计划自动下载到信息系统;
2、将派工计划及成车状态配置信息下发到现场工位;
3、代替原有的纸质派工单;
4、生产通知通告下达,并且可根据车间生产状态,下达
车间指令。
二、工位生产协调
1、生产计划进度在车间实时共享,工人协调配料、装配;生产线起点上线工位的计划执行进度在全企业共享,有效协调部装、配料等工位配料及生产;
2、派工计划顺序调整后,在全企业内及时通知:上线工位调整派工计划执行顺序,并及时地、自动地通知生产线各管控工位,代替以前的班组长通知。
三、配料及装配管理
1、电子看板可视化指导:各个工位设置电子看板,主要显示当前成车的车型状态、工艺及各种操作提示,以辅助工人及时知晓生产状态变化及指导工人作业,避免失误。
2、配料计数:为配料工位工人提供计数功能,代替原有的依靠工人记忆计数,减少人工计数差错、提高工人效率。
在现代的工业生产中,自动化生产流水线技术已经被越来越多的得到广泛应用,自动化生产流水线运用到的技术有传感技术、计算机技术等,其中信息交互技术对生产监控管理系统起着重要作用。1、监控管理系统信息交互平台的体系结构
监控管理系统信息交互平台能够覆盖企业的生产、服务、管理等环节,通过网络技术等多种现代技术对企业制造过程的实时信息交互,使各设备和系统间信息共享,同时可以对制造设备的性能进行监控,实现企业、客户、供应商的整体集成。监控管理系统信息交互平台需要将制造设备和上级系统连接,制造设备之间互相连接,设备层和应用系统实时信息交互,对设备优化管理和利用。
2、信息交互平台的信息流
监控管理系统信息交互平台通过提高各生产部门之间的协作,将物资、资金、信息统一,增加企业职能部门的横向沟通,提高响应速度,增强生产柔性。监控管理系统信息交互平台有效的改善企业生产业务环节,节约信息交流浪费的时间和费用,提高信息交互效率,形成完整的信息流闭环过程。监控管理系统信息交互平台的主要作用为控制产品的制造,并对其生产信息进行监控。对信息的合理划分能够加强企业部门间的信息集成共享,方便对产品数据和信息进行统计分析,为生产的效率质量比较提供依据。
3、信息集成框架中的网络结构
传统的控制系统通常将以太网应用于上层管理系统和制造执行子系统间,设备通过软件进行控制,其低开放度严重影响了信息的集成交互和系统的维护管理。制造企业生产线上的相关人员需要对企业的实时生产信息、监控信息全部了解,这需要一个统一的对信息集成的网络平台的支持。监控管理系统的网络结构是其交互平台信息集成的基础,其开放性、标准化、多功能集成的特点能够充分利用先进的计算机技术,提高系统灵活性,有效节约企业维护和运行成本。