第一篇：自動化裝配生產(chǎn)線節(jié)拍分析

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自動化裝配生產(chǎn)線節(jié)拍分析

1、理論節(jié)拍時間

由于自動化裝配生產(chǎn)線的工作過程與手工裝配流水線的工作過程非常類似，所以很多概念和方法都可以引用。

工件從輸送線的一端進(jìn)入，首先進(jìn)入第一臺專機(jī)進(jìn)行裝配工序操作，工序操作完成后才通過輸送線進(jìn)入相鄰的下一臺專機(jī)進(jìn)行工序操作，直至最后一臺專機(jī)完成工序操作后得到成品或半成品。

由于各臺專機(jī)的工序操作內(nèi)容各不相同，工序復(fù)雜程度各異，因此各臺專機(jī)完成工藝操作需要的時間（也就是各專機(jī)的節(jié)拍時間）也是各不相同的，在全部專機(jī)中必有一臺專機(jī)的工藝操作時間最長，該專機(jī)的作用類似于手工裝配流水線上瓶頸工位。當(dāng)某一臺專機(jī)還未完成工序操作，即使下一臺專機(jī)已經(jīng)完成了工序操作也必須暫停等待。

由于自動化裝配過程中存在一個特殊的現(xiàn)象，這就是因?yàn)榱慵|(zhì)量一致性方面的缺陷會經(jīng)常造成送料裝置（如振盤的輸料槽）堵塞停機(jī)的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種情況，不僅該臺專機(jī)會暫停等待，而且該臺專機(jī)后方的所有專機(jī)都會暫時停機(jī)，以下不考慮這種情況，只分析生產(chǎn)線在正常運(yùn)行情況下的理論節(jié)拍時間。與手工裝配流水線非常類似，假設(shè)各專機(jī)的節(jié)拍時間是固定的，輸送線連續(xù)運(yùn)行，只要工件沒有被阻擋就繼續(xù)向前輸送，則這種自動化裝配生產(chǎn)線的節(jié)拍時間久等于節(jié)拍時間最長的專機(jī)的節(jié)拍時間，即Tc=max{ Tsi }

其中，Tc——自動化裝配生產(chǎn)線的理論節(jié)拍時間，min/件；

Tsi ——自動化裝配生產(chǎn)線中各專機(jī)的節(jié)拍時間，min/件，i=1,2，…，n，n為專機(jī)的臺數(shù)，如果含有人工操作工位則同時包括人工操作工位數(shù)量。

由于某些原因，例如自動化裝配生產(chǎn)線經(jīng)常是在手工裝配流水線的基礎(chǔ)上經(jīng)過多年時間逐步改造而成的，某些手工操作工序確實(shí)很難改造為自動化操作或成本太高，因此實(shí)際的自動化裝配生產(chǎn)線經(jīng)常是自動化專機(jī)與部分人工操作組合而成的混合型裝配生產(chǎn)線，而且決定生產(chǎn)線節(jié)拍時間的工位也可能是人工操作工位。

2、理論生產(chǎn)效率

根據(jù)前面類似的分析，自動化裝配生產(chǎn)線的理論生產(chǎn)效率為

Rc=60/Tc=60/max{ Tsi }

其中，Rc——自動化裝配生產(chǎn)線的理論生產(chǎn)效率，件/h。

3、實(shí)際節(jié)拍時間與實(shí)際生產(chǎn)效率

由于自動化裝配生產(chǎn)線會因?yàn)榱慵叽绮灰恢聦?dǎo)致送料堵塞停機(jī)，自動化專機(jī)及輸送線也會因?yàn)槔^續(xù)或電氣故障導(dǎo)致停機(jī)，上述時間損失直接降低了生產(chǎn)線的實(shí)際生產(chǎn)效率，因此在評估生產(chǎn)線的實(shí)際節(jié)拍時間及生產(chǎn)效率時需要考慮上述兩種因素，并根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)出零件堵塞的平均概率及平均處理時間、機(jī)器出現(xiàn)故障的平均概率及平均處理時間，然后分?jǐn)偟矫恳粋€工作循環(huán)。這種處理方法與前面在自動化機(jī)械加工生產(chǎn)線中類似問題的處理方法是一樣的。

實(shí)際平均節(jié)拍時間為

Tp= Tc+ npTd

實(shí)際平均生產(chǎn)效率為

Rp=60/Tp

其中，Tp——自動化裝配生產(chǎn)線的時間平均節(jié)拍時間，min/件；

Tc——自動化裝配生產(chǎn)線上耗時最長專機(jī)的節(jié)拍時間，min/件；

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n——自動化裝配生產(chǎn)線中自動專機(jī)的數(shù)量；

p——自動化裝配生產(chǎn)線中每臺專機(jī)每個節(jié)拍的平均停機(jī)頻率，次/循環(huán)；Td——自動化裝配生產(chǎn)線每次平均停機(jī)時間，min/次；

Rp——自動化裝配生產(chǎn)線的實(shí)際平均生產(chǎn)效率，件/h。

第二篇：裝配自動化總結(jié)

第一章

所謂裝配，就是通過搬送、聯(lián)接、調(diào)整、檢查等操作把具有一定幾何形狀的物體組合到一起。

組織形式是一種如何在工藝方面組織實(shí)施一種裝配作業(yè)的種類和方式。組織形式可以具體化為以下幾個方面：空間排列；物流之間的時間關(guān)系；工作分工的范圍和種類；在裝配過程中裝配對象的運(yùn)動狀態(tài)

裝配任務(wù)分析：對每個裝配任務(wù)必進(jìn)行仔細(xì)全面的分析，以便明確實(shí)際需要的裝配動作口對裝配過程、組件、被裝配產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及裝配副的公差都要認(rèn)真研究。如果一個組件不合格，可能影響整個裝配過程。修改一個組件可能引起裝配關(guān)系的改變以下幾點(diǎn)應(yīng)該充分注意：聯(lián)接方法；傳輸過程；榆驗(yàn)和控制過程；組件的準(zhǔn)備。當(dāng)然必不可少的是對可能性和風(fēng)險(xiǎn)的評價。

在計(jì)劃階段就必須盡早地確定裝配自動化的程度。自動化的實(shí)現(xiàn)可以分為以下幾步：從零件開始的自動化裝配；逐步擴(kuò)展的自動化裝配；壘自動裝配；速度可調(diào)的爭自動裝配；變種柔性自動化裝配。

零件的精度要求兢決定了制造與裝配的經(jīng)濟(jì)性。裝配中存在的所有的聯(lián)系都可以用 尺寸鏈來表示。每個零件都有各自的尺寸和公差，可供在制訂自動化的計(jì)劃時分析。所 謂公差分析就是從數(shù)字上掌握公差鏈的極端情況。也可以通過實(shí)驗(yàn)來確定裝配公差。

任何形狀和位置公差超過了界限的配合件都不能用來進(jìn)行自動化裝配帚如果出現(xiàn)這種情況，就必須在制造過程中予以改正

功能公差：能夠裝配到一起并且實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能所允許的偏差。零件的技術(shù)要求須 按照裝配條件以及在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)所應(yīng)起的作用來確定。

自動化裝配過程公差；這是與操作過程相關(guān)的由裝配機(jī)械造成的位置和方向誤差。按照裝配的觀點(diǎn)確定產(chǎn)品形狀時，零件之間的相互關(guān)系非常重要。需要哪些零件，它 們之問怎樣聯(lián)接，在考慮整個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)時必須對它們的各個組成部分考慮清楚，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是指把一個多階段產(chǎn)品分解成構(gòu)成誼產(chǎn)品的部件和零件。

按照時間和地點(diǎn)關(guān)系，裝配過程可以劃分為以下幾種：1)串聯(lián)裝配。2)時間上平行的裝配。3)在時間上和地點(diǎn)上都相互獨(dú)立的裝配。4)在時間上獨(dú)立，地點(diǎn)相互聯(lián)系的裝配。

定義：流程圖是一個網(wǎng)形的計(jì)劃圖。其結(jié)構(gòu)可以是有分支的或沒有分支的，它重現(xiàn)裝配過程。

我們可以把裝配劃分為以下4個功能范圍：

1)前裝配輔助功能

屬十這一功能范圍的有整理、分個、上料、檢驗(yàn)，為真正的裝 配工作裝備基礎(chǔ)件和配合件。這項(xiàng)工作也包括更換料倉或者把電子元件從傳送帶或膠粘 帶上分離出來。

2)裝配功能

裝配功能涉及到以下幾個具體的功能，例如抓取、移動、聯(lián)接（壓接、旋人、鉚接等），其作用是把兩個或多個零件先定位配合然后聯(lián)接到一起。

3)后裝配功能

已經(jīng)完成裝配的部件或產(chǎn)品必須從裝配設(shè)備上取走?？盏牧蟼}也必 須更換。在開始新的裝配動作之前往往還耍做功能檢查。

4)監(jiān)控功能

此項(xiàng)功能包括整個裝配系統(tǒng)的監(jiān)測、坐標(biāo)控制，裝配過程控制以及與 前倉庫和后倉庫的信息交換。

裝配的第一步是基礎(chǔ)件的準(zhǔn)備音基礎(chǔ)件是整個裝配過程的第一個零件。往往是先把基礎(chǔ)件固定在一個托盤或一個央具上．使其在裝配機(jī)上有一個確定的位置。人們常把這一步稱為“定位”，也就是把可能的12種運(yùn)動凍結(jié)11種。下一步是把功能圖轉(zhuǎn)化成一種技術(shù)方案（可以有不同的變種）對此，“地貌圖”（圖中曲線類似地形圖中的等高線）是一種適用的方法。用 這種方法人們可以把技術(shù)一物理功能和經(jīng)過整理的、標(biāo)準(zhǔn)的功能元件概括地編纂到一起。最后把各個單件的方案結(jié)合在一起就可以獲得各種不同的原則變種。

第二章

典型的裝配設(shè)備（排列與分類）1-單獨(dú)的手工裝配_T位

2一有緩沖的傳送鏈的手工裝配工位

3-手T裝配系統(tǒng) 4-機(jī)械化裝配站5--半島動化的裝配站6一柔性肭半自動化的鞋配線

7-柔性的自動化的裝配間-自礎(chǔ)化鞋配機(jī) 9疊自動非柔性的裝配設(shè)備

當(dāng)基礎(chǔ)件的準(zhǔn)備系統(tǒng)或裝配工位之間的工件托盤的傳送系統(tǒng)一經(jīng)確定，一臺裝配機(jī)的原則上的結(jié)構(gòu)形式也就確定了。基礎(chǔ)件的準(zhǔn)備系統(tǒng)可以區(qū)別為以下幾種：1)直線型傳送系統(tǒng)。

2)圓形傳送系統(tǒng)。3)復(fù)合方式傳送系統(tǒng)。此外，基礎(chǔ)件的傳送可以連續(xù)的或按節(jié)拍的，步長可以是固定的，也可以是變化的。

單工位裝配機(jī)是指這樣的裝配機(jī)，它只有單一的工位，沒有傳送工具的介人，只有一種或幾種裝配操作。這種裝配機(jī)的應(yīng)用多限于只由幾個零件組成而且不要求有復(fù)雜的裝配動作的簡單部件。在這種裝配機(jī)上同時進(jìn)行幾個方向的裝配是可能的而且是經(jīng)常使用的方法。這種裝配機(jī)的．效率可達(dá)到每小時30～12 000個裝配動作。

一、時間上同步的多工位裝配機(jī)

一個部件或一個產(chǎn)品的裝配在幾個工位上完成。工位之間用傳送設(shè)備鏈接。傳遞可以是時間上同步或時間上異步的。同步就是所有的基礎(chǔ)件和工件托盤都在同一瞬間移動。當(dāng)它們到達(dá)下一個工位時這種傳送運(yùn)動停止。這種方式被稱為節(jié)拍式自動化。

（一）圓形回轉(zhuǎn)臺式裝配機(jī)。圓形回轉(zhuǎn)臺式裝配機(jī)由丁它的圓形傳送方式和傳送精度適用十自動化裝配。在這種裝配機(jī)上，經(jīng)常是檢驗(yàn)工位占幾乎所有工位的一半。這對于裝配工作的順利進(jìn)行非常必要。因?yàn)榍懊娴难b配錯誤就會造成后續(xù)的裝配工作無法進(jìn)行。

這種運(yùn)動循環(huán)是通過各種傳動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。主要有：1)圓柱凸輪間歇傳動。2)馬爾它槽輪和星形輪傳動。3)盤形凸輪間歇傳動。4)棘輪棘爪傳動，壓縮氣驅(qū)動。5)齒輪齒條傳動。

6)通過單軸NC控制的電機(jī)帶動齒輪驅(qū)動。

縱向節(jié)拍式裝配機(jī)：圓形回轉(zhuǎn)臺式裝配機(jī)所能利用的工位數(shù)有限。對此可以有兩種辦法來解決：一種是把幾臺圓形凹轉(zhuǎn)臺式裝配機(jī)連在一起；另一種辦法是改變酉己置的原則，把各工位按直線排列，就產(chǎn)生了縱向節(jié)拍式裝配機(jī)?？v向節(jié)拍式裝配機(jī)就是把各工位按直線排列，并通過一個聯(lián)接系統(tǒng)聯(lián)接各工位，工件流往往是從一端開始，在另一端結(jié)束。

轉(zhuǎn)子式裝配機(jī)是專為小型簡單而批量較大的部件裝配而設(shè)計(jì)的。一定數(shù)量的工作轉(zhuǎn) 子通過傳送轉(zhuǎn)子聯(lián)在一起。有專門的上料轉(zhuǎn)子負(fù)責(zé)上料早基礎(chǔ)件的質(zhì)量在1～5{Jg之間。每小時效率在600N6 000件。轉(zhuǎn)子式裝配是具有連續(xù)旋轉(zhuǎn)的傳輸運(yùn)動的裝配機(jī)，所有的操作都是凸輪控制的。幾臺工作轉(zhuǎn)子聯(lián)在一起可以構(gòu)成一條固定鏈接的裝配線。

縱向移動式裝配機(jī)：在縱向移動式裝配機(jī)上，裝配工作是在連續(xù)不斷的移動中執(zhí)行的。如同在轉(zhuǎn)子式裝配機(jī)上一樣投有間歇時間，社有節(jié)拍，也就沒有因起動和停止引起的加速度力。裝配工位的同步移動可以通過平行同步移動的鏈或裝配工位上的插銷來實(shí)現(xiàn)。

固定節(jié)拍傳送的裝配機(jī)的缺點(diǎn)是，當(dāng)在一個工位上發(fā)生故障時，將引起所有工位的停頓。這對于生產(chǎn)效率是個敏感的問題。這個問題可以通過異步傳送得到解決。異步傳送的裝配機(jī)在工作時不發(fā)生工件托盤的強(qiáng)制傳送。每一個裝配工位前面都有一個等待位置（緩沖區(qū)），這樣就產(chǎn)生一種松弛的鏈接。每一個裝配工位只控制距它最近的工件托盤的進(jìn)出。傳送介質(zhì)（傳送帶）必須在位于其上的工件托盤連續(xù)施加推力。傳送帶的結(jié)構(gòu)可以是敞開的．也可出是封閉的。如果是敞開式的，還必須考慮工件返回的問題。

裝配設(shè)備結(jié)構(gòu)的選擇：各種不同的基本結(jié)構(gòu)的裝配設(shè)備的應(yīng)用范圍首先要考慮單位時間產(chǎn)量、產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和裝配范圍。產(chǎn)品的預(yù)測越不確定就需要越多的柔性。一種裝配設(shè)備的可改裝性越好，適應(yīng)新產(chǎn)品的改裝就越容易，改裝成本也越低。

傳輸方式的選擇可以根據(jù)要求的效率，所聯(lián)接的工位數(shù)以及共可行性來決定。對同步傳送（節(jié)拍式裝配機(jī)），隨著裝配工位數(shù)量的增加，出現(xiàn)利用率損失。因?yàn)橐粋€工位上的故障引起整機(jī)停頓的機(jī)率就增加。與此不同，使用異步傳進(jìn)系統(tǒng)的裝配機(jī)的利用率就比前者要高得多，因?yàn)槠渚彌_環(huán)節(jié)就可以緩解這方面的問題。但是當(dāng)某個工位長時間的停頓，超過了緩沖環(huán)節(jié)的存儲能力，就會引起整個裝配設(shè)備的停頓。

第三章

運(yùn)動部件：裝配工作中的運(yùn)動包括3方面的物體的運(yùn)動：1)基礎(chǔ)件、配合件和聯(lián)接件的運(yùn)動。2)裝配工具的運(yùn)動。3)完成的部件和產(chǎn)品的運(yùn)動。

對于運(yùn)動系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)變種的運(yùn)動合成可按上述步驟進(jìn)行：1)固定所有的邊界條件，特別是路徑角度和時間。2)基奉功能排列。3)把基本功能分配到典型的結(jié)構(gòu)變種，如果某-結(jié)構(gòu)變種在時間上不能滿足要求，就要按照另一種結(jié)構(gòu)變種進(jìn)一步分配。4)按照一種選定的功能方案進(jìn)一步作結(jié)構(gòu)的和技術(shù)的劃分。

消除齒側(cè)間隙的方法有3種：1)把大齒輪分成兩片，相互錯開一個小的角度并用彈簧拉緊 2)一對相互嚙合的錐形齒輪，沿軸向相對推進(jìn)微小的距離以達(dá)到幾乎無間隙的嚙合。

3)用彈簧力把一個小齒輪壓人大齒輪。這種方法只適合傳遞較小的圓周力。

夾緊和保持單元：裝配操作中零件相對一個坐標(biāo)系準(zhǔn)確地定位和保持。所以以下條件是必須的：1)用于配合件傳遞和安裝操作的抓鉗；2]用于基礎(chǔ)件的承受和央緊的裝置；3)用于零件和聯(lián)接件的保持裝置。

在裝配過程中，物體的位置和方向必須多方面的保證，夾具或保持具就起這樣的作用。機(jī)器人的夾持器具有兩方面的功能：夾持目標(biāo)和移動目標(biāo)。夾持最多可以有6個自由度，沿z，y，z軸的移動和繞T，y，z軸的轉(zhuǎn)動為了實(shí)現(xiàn)6個運(yùn)動，夾持器及其腕部應(yīng)該具有什么樣的結(jié)構(gòu)。大多數(shù)夾持器只具有1--2個自由度，其他的運(yùn)動由裝配機(jī)器人的自由度來實(shí)現(xiàn)。即夾持器的開啟運(yùn)動負(fù)責(zé)夾持和釋放夾持目標(biāo)，與夾持目標(biāo)的運(yùn)動軌跡無關(guān)。

轉(zhuǎn)塔式抓鉗是一種復(fù)合抓鉗，它是由幾個抓鉗共同安裝在一個回轉(zhuǎn)分度盤上組成的。它的工作過程是這樣的：首先按照一定的順序從外部設(shè)備抓取一系列的零件，然后一個接-一個地把這些零件安放到裝配工位上。全部運(yùn)動都是由一臺工業(yè)機(jī)器人完成的，這種結(jié)構(gòu)的抓鉗的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省時間提高效率。

組合式抓鉗也被廣泛地使用。它們可以由標(biāo)準(zhǔn)組件很快地組合在一起。但這種抓鉗只能適用于特定的工件，缺乏柔性

真空夾持器是利用在吸杯中形成的負(fù)壓吸住災(zāi)持對象，其夾持對象主要是薄板零件。定位機(jī)構(gòu)：由于各種技術(shù)方面的原因（慣性、摩擦力、質(zhì)量政變、軸承的潤滑狀態(tài)）運(yùn)動的物體不能精確地停止。在裝配中最經(jīng)常遇到的是工件托盤和回轉(zhuǎn)工作臺。這兩者都需要一種特殊的止動機(jī)構(gòu)，保證其停止在精確的位置。

旋入力矩、旋轉(zhuǎn)角和其他旋入過程的諸項(xiàng)參數(shù)都被隨時監(jiān)測：1)旋入力矩與一個事先輸入的極限值做比較。2)自由旋轉(zhuǎn)力矩足指旋入或旋出時尚未到達(dá)終點(diǎn)時的力矩，在螺紋加工小臺規(guī)格，表面有污物或螺紋表面經(jīng)過處理都會對自由旋轉(zhuǎn)力矩有影響。

壓入動作一般是垂直的，在零件重量大的情況下也采用臥式。如同螺紋聯(lián)接的情況一樣，壓入之前必須使配合件與基礎(chǔ)件中心對準(zhǔn)。壓力可以由不同的能茸轉(zhuǎn)換方式產(chǎn)牛，壓力單元的驅(qū)動可以是：1)氣動；2)液壓；3)機(jī)械動力。

斂縫是一種不可拆卸的聯(lián)接方法。經(jīng)常用于聯(lián)接件的安全聯(lián)接。鉚接可以最高的精度聯(lián)接工件，也是一種不可拆卸的聯(lián)接方法。鉚接機(jī)上的鉚接工作頭是由電驅(qū)動的。運(yùn)動方式經(jīng)常是擺動鉚接和釋向鉚接。彈性漲入這種聯(lián)接方法是通過聯(lián)接件的預(yù)先變形產(chǎn)生聯(lián)接力。

在裝配機(jī)器人上這種尋找運(yùn)動是通過接觸位置的反作用來控制的。這種自動尋找方法所用的設(shè)備并不一定是很復(fù)雜的白某種尋找軌跡可以由簡單的機(jī)械運(yùn)動產(chǎn)生。

為了在裝配過程中檢查差錯，光電方法越來越廣泛地被采用。許多的配合件或部件要求可見性的檢查方法做為其監(jiān)測手段。有些甚至使用偏振光，因?yàn)楦吖鉂嵍鹊谋砻嫒绻艿揭馔獾膿p傷在偏振光照射下就有異樣的反射。使用光譜方法進(jìn)行以下幾種：1)確定配合件的一致性和數(shù)量。2)檢古裝配單元的完整性（或是否完善）。3)檢查配合件的位置和方向是否確。4)檢查與評價表面質(zhì)量。5)榆查裝配間隙。

校準(zhǔn)的作用是修止小范圍的誤差和加工過程的不足。例如：間隙調(diào)整、接觸點(diǎn)調(diào)整“為調(diào)整錐齒輪齒側(cè)間隙而加入墊片。是在產(chǎn)品組裝之后所進(jìn)行的計(jì)劃中的工作。目的是為了達(dá)到產(chǎn)品的使用性能，通過調(diào)整，消除在此之前產(chǎn)生的、多數(shù)是由于經(jīng)濟(jì)的原因無法避免的誤差。

組合部件系統(tǒng)今天的裝配機(jī)絕大多數(shù)都足由組合部件組成的。組合部件可以重復(fù)利用，就降低了裝配機(jī)的制造成本。使用這種組合部件系統(tǒng)，當(dāng)裝配對象政變時，裝配機(jī)械可以通過調(diào)整和改裝以適應(yīng)新的裝配對象。

柔性裝配工作中要能夠?qū)崿F(xiàn)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制；具體以下幾種功能：1)同時地而且獨(dú)立地控制多個自由編程的軸。2)顯示類似信號的傳感器可以集成起來。3)變種控制和示教都是可能的。4)可以和高一級控制計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)中。

凸輪控制是在大量生產(chǎn)中的固定程序的裝配機(jī)的重要組成部分，控制凸輪既作為傳遞運(yùn)動的驅(qū)動環(huán)節(jié)，叉作為信息載體早凸輪控制可以達(dá)到很高的運(yùn)動精度。

在設(shè)計(jì)凸輪時存在某種自由：作為供料運(yùn)動的凸輪沒有事先規(guī)定的運(yùn)動軌跡，只要求精確的最終位置運(yùn)動的速度和加速度都是可變的。對于這種間歇的運(yùn)動有幾種運(yùn)動規(guī)律可以選擇：1)二次拋物線，時問最短；2)三次拋物線，能量最少；3)正弦曲線，回程最快。裝配過程中，為了起動聯(lián)接單元，運(yùn)動單元必須發(fā)出-一個配合件到位信號，這個信號也可以由一個小凸輪推動信號發(fā)生器發(fā)出亡這一信號發(fā)生器的原理可以是接觸式的或非接觸式的。接觸式的有碰撞鍵或滾子鍵，非接觸式的有光柵，叉形的氣柵，起始器和縫隙式起始器

裝配間的控制包括機(jī)器人的運(yùn)動軸的控制和外部設(shè)備的控制。具體來說就是至少可以控制1 2根軸，每根軸都能獨(dú)立自由編程；有至少2 00個自由的輸入輸出通道，以及120K B的內(nèi)存空間和程序自動轉(zhuǎn)換的能力。為了能夠較快地處理傳感器送來的信號，需要l 6位或3 2位的多微機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)然數(shù)模轉(zhuǎn)換是一定不能缺少的。滿足以上的要求必有一套能夠進(jìn)行實(shí)時控制的軟件。整個控制系統(tǒng)的反應(yīng)時間大小得超過1 ,11 0s。在軟件的設(shè)計(jì)方面人們一商在致力于創(chuàng)造一種適成高度柔性化的裝配問的軟件系統(tǒng)。這種軟件必須能夠處理所有能發(fā)生的情況：1)仞始狀態(tài)。2)起初狀態(tài)。3)自動運(yùn)行狀態(tài)。4)緊急停止?fàn)顟B(tài)。5)診斷狀態(tài)。6)重新起動狀態(tài)。7)停止?fàn)顟B(tài)。

對機(jī)器人的控制，從控制算法上必須能夠預(yù)防碰撞。首先要對各種碰撞危險(xiǎn)加以區(qū)分：

1)機(jī)器人內(nèi)部的碰撞，可能導(dǎo)致傳送系統(tǒng)的自我干擾。2)機(jī)器人與一個位于它的工作空間里的一個確定的障礙物碰撞。3)機(jī)器人一個位于它的工作空間里的隨機(jī)出現(xiàn)的障礙物碰撞，第四章

如果裝配工作需要在若干個工位上完成，就需要一定的工藝設(shè)備把各個裝配工位聯(lián)接起來。這種設(shè)備被稱為聯(lián)接工具。聯(lián)接的種類可以按照以下的觀點(diǎn)來劃分：按照耦合的程度可以分為固定的、松弛的和復(fù)合武的聯(lián)接3種。2)按照相對于裝配機(jī)的平行性劃分。3)按照主要傳送方向劃分。4)按照傳送系統(tǒng)的封閉性分為開放的和封閉的。

固定聯(lián)接就是直接把各個裝配工位聯(lián)接在一起，中間沒有基礎(chǔ)件或工件托盤的存儲區(qū)，在所有工位上的基礎(chǔ)件或托盤的向前傳遞都是和時間同步的。

松弛聯(lián)接就是通過中間存儲區(qū)聯(lián)接各裝百己工位。基礎(chǔ)件或托盤的向前傳遞在時間上是不同步的。在每個裝配工位前面都有等待區(qū)。

復(fù)合聯(lián)接就是各裝配工段之間是松弛聯(lián)接，而工段內(nèi)部的工位之間是固定聯(lián)接。最典 型的例于是采用松弛聯(lián)接方式把若干臺回轉(zhuǎn)臺式自動裝酉己機(jī)聯(lián)接成一條裝配線。

傳送設(shè)備的功能是在裝配工位之間，裝配工位與料倉和中轉(zhuǎn)站之間傳送工件托盤、基礎(chǔ)件和其他零件。這種傳送運(yùn)動根據(jù)裝配過程的要求可以是間歇的，也町以是連續(xù)的。傳送設(shè)備的集中程度影響系統(tǒng)的成本。

把倉庫、傳送系統(tǒng)和裝配機(jī)械聯(lián)接起來需要一定的設(shè)備。該類設(shè)備用來自動化地傳送工件、工件托盤和部件，稱為傳遞設(shè)備。

聯(lián)接設(shè)備的安置可以根據(jù)裝自己系統(tǒng)的具體要求采用頂置式、下置式或通過式傳送系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)形式一經(jīng)確定，傳送運(yùn)動的方式電就基本確定了。其中頂置式傳輸機(jī)適增于大批量連續(xù)生產(chǎn)，而且可以和其他種類的傳送工具聯(lián)合使用。重量大的裝配單元可以由另外的支架來支承。

自動化裝配設(shè)備經(jīng)常被稱為自動化島。這里指的不僅是自動化裝配機(jī)，而且還包括生產(chǎn)組織信息和工件流。

工件托盤既要適應(yīng)_[件又要適應(yīng)聯(lián)接系統(tǒng)，它必須滿足以下要求：1)對那些形狀復(fù)雜的工件也要能夠在各工位之問安全町靠地傳遞。工件托盤必須具有好的導(dǎo)向性（邊沿帶有一定的成形結(jié)構(gòu)）。2)工件托盤必須在裝配過程中承受操作力，在操作力的作用下工件不能移位，除非裝配過程中要求把工件取下來。當(dāng)由于工藝要求需要把工什從托盤上取下時，必須為抓取設(shè)備保留動作的空間。3)在某些情況F工件托盤上要有輔助夾具，以便裝配形狀特殊的零件。4)保證工件在托盤上精確定位的定位元件和托盤在裝配工位精確定位的定位元件，托盤的止動表面就屬于后者。5)保證安裝或取下工件時小發(fā)生碰撞的自由空間。6)給編碼工具保留位置，7)在不同的方向、位置裝配時搬送過程簡單，例如可以利用前述的回轉(zhuǎn)單元或轉(zhuǎn)向單元。8)可以同時攜帶若干個同類構(gòu)件。

在松弛聯(lián)接的傳送系統(tǒng)中必須有基礎(chǔ)件或丁件托盤的儲備倉。儲備倉又稱為故障應(yīng)急儲備倉。

故障應(yīng)急儲備倉位于裝配工位之間，以避免臨時出現(xiàn)的故障不至干擾整個裝配系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在混合聯(lián)接（松弛聯(lián)接和固定聯(lián)接）的裝配線中，儲備倉位于手工裝配工位和自動裝配工位之問，以避免被迫地相適應(yīng)。

儲備倉可以設(shè)置在主傳送通道中或支路中。如果儲備倉設(shè)在主傳送通道中，工件或托盤保持原來的順序不變（也稱為通過式儲備倉）。如果儲備倉設(shè)在支路中，暫時不需要的工件就被閘斷，以后再需要時閘門打開，儲備件加人工件流。

第五章

給料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件包括各種傳輸設(shè)備的集合。特別是料倉，給料機(jī)，整理設(shè)備和傳送設(shè)備。

在某些情況下嵌入設(shè)備是和料倉相結(jié)合的，即料倉就安裝在聯(lián)接設(shè)備的機(jī)架上。

零件儲倉零件準(zhǔn)備且¨按裝配的要求在料倉里把零件按一定的規(guī)則排列?？梢园凑罩本€型、平面型和宅間形式排列零件。

為了判斷零件倉儲的工藝性，可以采用以下的評價條件：1)可安置性：該種零件是否在兩個坐標(biāo)軸方向是穩(wěn)定的，還是需要一定的輔助定位。2)可重疊性：該種零件是否具有至少兩個互相平行的表面，以便沒有輔助支撐就可以穩(wěn)定地堆垛。

振動進(jìn)料器的缺點(diǎn)是：工件材料比較軟，就可能在表面刻出劃痕一這種質(zhì)量上的缺陷在今天越來越不能被容忍。如果一種零件通過振動送料器送料而失去光澤變得暗淡和粗糙，人們寧可放棄振動送料器而采用其他設(shè)備。

做料過程從原理上町以分為以卜3種：1)保持并封閉起來；2)滑板往復(fù)運(yùn)動；3)用機(jī)械手抓取。

零件的備料位置對于配料過程有非常重要的影響?；镜膫淞衔恢眉白ト》绞娇梢苑? 為幾種：1)點(diǎn)抓取，不確定（雜亂）；2)點(diǎn)抓取，確定（料倉）；3)直線多點(diǎn)抓?。?)平呵擁取，簡單堆放模式；5)平面抓取，零件有秩序地裝箱；5)空間抓取，簡單堆放模式；7)空間抓取，零件有秩序地裝箱；8)空間抓取，零件混亂堆放。

第六章

市場的飽和特別是消費(fèi)品市場的飽和要求不斷推出新產(chǎn)品以滿足新的消費(fèi)愿望。產(chǎn)品的類型增加的同時批量減小，產(chǎn)品的壽命也縮短。由于這一發(fā)展趨勢就要求產(chǎn)品能夠?qū)嵭腥嵝宰詣踊b配。為此目的而發(fā)展起來的裝配機(jī)器人有極好的前景而且已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展。

與凸輪控制的自動化裝配機(jī)相比，裝配機(jī)器人的裝配速度要慢些，但裝配機(jī)器人也帶來一些突出的優(yōu)點(diǎn)：1)可自由編程的運(yùn)動控制。2)通過傳感器可以適應(yīng)產(chǎn)品變種的裝配。3)可以與CAD系統(tǒng)和PPS系統(tǒng)聯(lián)接

當(dāng)然還宥一些難以解決的任務(wù)，必須通過實(shí)驗(yàn)研究才能實(shí)現(xiàn)自動化的裝配使用裝配機(jī)器人必須滿足以下幾個前提條件：1)裝配過程必須是完全自動化的。2)零件必須事先整理好再傳送到裝配工位或就地自動化地整理。如果裝配時間比較長也可以人工整理零件或向料倉加料。3)夾具必須自動夾緊，零件在夾具中必須能自動定位。4)加工設(shè)各和外圍設(shè)備必須帶有自動檢測系統(tǒng)。5)過程輔助功能或者不需要，或者可以由專用設(shè)備自動化地實(shí)現(xiàn)。6)由機(jī)器人自動完成的功能代替絕大部分人工工作。7)機(jī)器人向工件施加的壓力取決于機(jī)械臂的空間位置和作用方向，根據(jù)不同的機(jī)器人類型，該壓力可以達(dá)到機(jī)器人可靠搬送質(zhì)量的5～15倍。

裝配機(jī)器人可以分成幾類。根據(jù)它們的運(yùn)動學(xué)結(jié)構(gòu)，裝配機(jī)器人有各種不同的工作空間和坐標(biāo)系統(tǒng)。以下的特征參數(shù)對于裝配機(jī)器人的使用是必須掌握的：1）工作空間的大小和形狀。2)聯(lián)接運(yùn)動的方向。3)聯(lián)接力的大小。1)能搬送多大質(zhì)量的工件。5)定位誤差的大小。6)運(yùn)動速度（循環(huán)時間、節(jié)拍時間）。

裝配機(jī)器人的組成，它分為以下幾個大部分：①手臂；②手（手爪）；③控制器；④示教盒；⑤傳感器。

手臂是裝配機(jī)器人的主機(jī)部分，由若干驅(qū)動機(jī)構(gòu)和支持部分組成。為適應(yīng)各種用途，它有不同組成方式和尺寸。驅(qū)動裴置是帶動臂部到達(dá)指定位置的動力源。動力一般是直接或經(jīng)電纜、齒輪箱或其他方法至臂部。目前主要有液動、氣動、電動三種驅(qū)動方式。

示教盒主要由顯示部分和輸入鍵組成，用來輸入程序，顯示機(jī)器人的狀態(tài)等。這是人機(jī)對話的主要渠道。顯示部分一般采用液晶顯示器(LCD)。借助傳感器的感知，機(jī)器人可以更好地順應(yīng)對象物，進(jìn)行柔軟的操作。視覺傳感器常常用來修正對象物的位置偏移。

裝配機(jī)器人的周邊設(shè)備：(1)手，雙指氣動手價格便宜，因而經(jīng)常使用。給手腕賦予柔順性，便可以在一定程度上消除裝配時零件相互的定位誤差，對配合作業(yè)祖有利。(2)傳感器

裝配機(jī)器人經(jīng)常使用的傳感器有視覺、觸覺、接近覺和力傳感器等。視覺傳感器主要用于零件或工件位置補(bǔ)償，零件的判別、確認(rèn)等。觸覺和接近覺恃感器一般固定和指端，用來補(bǔ)償零件或工件的位置誤差，防止碰撞等。恰當(dāng)?shù)嘏渲脗鞲衅髂苡行У亟档蜋C(jī)器人的價格，改善它的性能力傳感器一般裝在腕部，用來檢測腕部受力情況。一般在精密裝配或去飛邊一類需要力控制的作業(yè)中使用。(3)零件供給器

零件供給器的作用是保證機(jī)器人能逐個正確地抓拿待裝配零件，保證裝配作業(yè)正常進(jìn)行最近機(jī)器人利用視覺和觸覺傳感技術(shù)，已經(jīng)達(dá)到能夠從散堆（適度的堆積）狀態(tài)把零件一一分檢出來的水平，部分技術(shù)已投人實(shí)用中可以預(yù)料，不久之后在零件的供給方式上可能會發(fā)生顯著的改觀。

裝配機(jī)器人的工作空間：大部分裝配機(jī)器人的工作空間是圓柱形或球形的。因?yàn)檫@樣的空間易實(shí)現(xiàn)運(yùn)動速度、運(yùn)動精度和運(yùn)動靈活性的最佳化。

現(xiàn)代化的裝配設(shè)備要求復(fù)雜的運(yùn)動和準(zhǔn)確的協(xié)調(diào)。人們不愿放棄對全部過程“感覺” 的權(quán)利．傳感器就可以部分地滿足這一要求。傳感技術(shù)就是獲取信息的手段和方法的總和。裝配系統(tǒng)中使用的傳感器可以大致分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器兩類。內(nèi)部傳感器用于裝配機(jī)器人的路徑和軸的定位角度測量，包括位置（角度）傳感器、速度（加速度）傳感器等，自動化裝配工作中的外部傳感器用來獲取視覺的采樣信息，包括視覺、觸覺、力覺和接近覺傳感器等。工件識別（測量）的方法有如下幾種：1)接觸識別：在一點(diǎn)或幾點(diǎn)上接觸以測量力。這種測量一般不是很精確。2)采樣式測量：在一定范圍內(nèi)連續(xù)測，比如測量某目標(biāo)的位置，方向和形狀。在裝配過程中的力和扭矩的測量都可以采用這種方法，這些物理量的測量對于裝配過程非常重要。3)鄰近探測：鄰近探測屬非接觸測量。測量附近的范圍內(nèi)是否有目標(biāo)存在。經(jīng)常用安裝在機(jī)器人的抓鉗內(nèi)側(cè)，以探測被抓的目標(biāo)是否存在以及位置是否正確。測量原理可以是氣動的、聲學(xué)的、電磁的和光學(xué)的。4)距離測量：距離測量也屬非接觸測量。測量某一目標(biāo)到某一基準(zhǔn)點(diǎn)的距離。5)機(jī)械視覺識別：機(jī)械視覺識別方法測量某目標(biāo)相對于一基準(zhǔn)點(diǎn)的位置方向和距離。

在視覺系統(tǒng)中圖形的處理是按照數(shù)字化的方法進(jìn)行的。大多數(shù)場合對于識別誤差的要求是：位置識別誤差

機(jī)器人是個軟件可控的機(jī)械裝置，利用傳感器引導(dǎo)執(zhí)行器動作，通過可編程運(yùn)動操作物件，進(jìn)行作業(yè)。為此必須重視人和機(jī)器人之間的通信。目前與機(jī)器人通信的方法主要是有3種：示教再現(xiàn)，機(jī)器人語言和離線編程。

控制裝配機(jī)器人的運(yùn)動必須根據(jù)裝配任務(wù)來編程。裝配機(jī)器人的控制程序包括以下4方面的內(nèi)容：1)動幾何的描述；2)過程順序的描述；3)控制與監(jiān)測；4)信息交換。

機(jī)器人語言實(shí)際上是一個語言系統(tǒng)，機(jī)器人語言系統(tǒng)既包含語言本身給出動作指示，同時叉包含處理系統(tǒng)根據(jù)上述指示來控制機(jī)器人系統(tǒng)。

機(jī)器人語言操作系統(tǒng)包括3個基本的操作狀態(tài)：1監(jiān)控狀態(tài)；②編輯狀態(tài)；③執(zhí)行狀態(tài)。機(jī)器人離線編程系統(tǒng)是機(jī)器人編程語言的拓展，它利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的模型，再利用一些規(guī)劃算法，通過對圖形的控制和操作，在離線的情況下進(jìn)行軌跡規(guī)劃。機(jī)器人離線編程系統(tǒng)已被證明是一個有力的工具，用以增加安全性，減小機(jī)器人不工作時間和降低成本等。與在線示教編程相比，離線編程系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1)減少機(jī)器人不工作的時間。2)使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作環(huán)境。3)使用范圍廣，離線編程系統(tǒng)可以對各種機(jī)器人進(jìn)行編程。

4)便于和CAD，CAM系統(tǒng)結(jié)合，做到CAD/CAM/機(jī)器人一體化。5)可使用高級計(jì)算機(jī)編程語言對復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程且便于修改程序。在下圖左右兩種設(shè)計(jì)方案中，哪種更適合自動裝配，說明理由。

兩端對稱，便于調(diào)整

安裝方便

右圖內(nèi)部帶槽裝卸方便 便于倉儲

右圖帶有引入端便于安裝

調(diào)整方便

換槽零件便于調(diào)整

同一側(cè)安裝

減少件數(shù)說明自動裝配中基礎(chǔ)件的概念，并說明通常選擇何類零件作為基礎(chǔ)件。

基礎(chǔ)件是整個裝配過程的第一個零件。往往是先把基礎(chǔ)件固定在一個托盤或一個夾具上．使其在裝配機(jī)上有一個確定的位置。人們常把這一步稱為“定位”，也就是把可能的12種運(yùn)動凍結(jié)11種。在裝配時，以某一個零件（或合件、部件）為基礎(chǔ)，這個零件（或合件、部件）即稱為基礎(chǔ)件，其余的零件或合件及組件或部件按一定的順序裝配到基礎(chǔ)件上，成為下一級的裝配單元。由于在總裝配之前，可以單獨(dú)進(jìn)行部件裝配，部件裝配后就可以進(jìn)行部件試驗(yàn)和調(diào)整，通常選擇尺寸較大，結(jié)構(gòu)簡單，將其它零件安裝在其上。定位基準(zhǔn)零件、優(yōu)先定位的零件。

第三篇：自動化生產(chǎn)線實(shí)習(xí)總結(jié).

實(shí)訓(xùn)小結(jié)

時間過的真快, 轉(zhuǎn)眼間兩周的實(shí)訓(xùn)時間就過了, 在過去的兩周內(nèi)我們小組在自動化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn) 室進(jìn)行了為期兩周的實(shí)訓(xùn)練習(xí)。通過這段時間的切身實(shí)踐,我們收獲了很多,一方面學(xué)習(xí)到了許多以前沒 學(xué)過的專業(yè)知識 與知識的應(yīng)用, 另一方面還提高了自己動手做項(xiàng)目的能力;還令我學(xué)會了一些如何在社會 中為人處事的道理。

本次實(shí)訓(xùn)的指導(dǎo)老師是何老師和馬老師。在實(shí)訓(xùn)拉開帷幕時,指導(dǎo)老師馬老師首先給我們講解了 一下本次實(shí)訓(xùn)的目的、要求、主要內(nèi)容及任務(wù)安排。從他的講解我們了解到本次實(shí)訓(xùn)分兩個階段進(jìn)行,階 段一是在第一周做好自動化生產(chǎn)線的前三個單元站——即供料單元、搬運(yùn)單元和操作手單元,階段二是在 第二周做好自動化生產(chǎn)線的后三個單元站——即檢測單元、加工單元和提取安裝單元,并完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告和 實(shí)訓(xùn)小結(jié)。

實(shí)訓(xùn)開始后, 我們按照指導(dǎo)老師的要求, 每 5至 6人組成一個小組, 根據(jù)大家的工作習(xí)慣和相互了 解情況,我們團(tuán)隊(duì)共有 6位成員組成(鐘 **、陳 **、陳 **、王 **、林 **和我 ,經(jīng)過推舉我作為小組組長。組成團(tuán)隊(duì)后,為了便于開展實(shí)訓(xùn)工作, 同時也能夠使團(tuán)隊(duì)成員確定個人實(shí)訓(xùn)任務(wù),根據(jù)指導(dǎo)老師給 定的要求我們的主要任務(wù)就是做好自動化生產(chǎn)線個單元站的編程調(diào)試工作,并寫出此次實(shí)訓(xùn)各站的控制要 求和控制工藝流程,以及畫好各站的機(jī)械簡圖、電氣原理圖、安裝接線圖和詳細(xì)程序。因此,我根據(jù)整個 實(shí)訓(xùn)的安排進(jìn)行了詳細(xì)的任務(wù)分工,使團(tuán)隊(duì)成員在每個階段工作時都能夠各司其職,才盡其用。經(jīng)過討論 我安排鐘 **、陳 **、王 **三人負(fù)責(zé)程序的設(shè)計(jì)編寫;林 **和我負(fù)責(zé)程序的調(diào)試工作;陳 **則負(fù)責(zé)文本的書 寫。整個實(shí)訓(xùn)過程中所有隊(duì)員都應(yīng)該參與到程序的設(shè)計(jì)當(dāng)中隨時做好對程序提供更好的解決方案。

本次實(shí)訓(xùn),是對我們能力的進(jìn)一步鍛煉,也是一種考驗(yàn)。從中獲得的諸多收獲,也是很可貴的,是 非常有意義的。不過在進(jìn)行當(dāng)中困難是隨處可見的。

就像剛開始做第一個單元的時候, 我們在編寫好程序準(zhǔn)備開始進(jìn)行調(diào)試的時候。由于技術(shù)原因, 電 腦和 PLC 一直無法連接,在經(jīng)過多種途徑都無法解決問題的

時候我們求助于指導(dǎo)老師馬老師,原來調(diào)節(jié)電 腦的搜索 PLC 波特率的大小才使得電腦能夠正常連接到 PLC。

還有在供料單元的調(diào)試過程中,可能是由于人為的原因,擺動氣缸在擺動到吸取工件位置的時候, 無法使真空吸盤吸取工件,檢查其原因,發(fā)現(xiàn)原來是擺臂和工件位置沒有準(zhǔn)確對應(yīng)。因此,在不得已的情 況下我們調(diào)整了擺臂和工件的位置,這才使得真空吸盤能夠完全吸取工件。而在調(diào)試過程中,我們也發(fā)現(xiàn) 若擺動氣缸擺臂在推料的同時還是處于工件位置,很容易就會造成機(jī)械碰撞,以至使器件損壞。因此,我 們在程序上添加了一條能夠讓擺臂在推料的同時向右旋轉(zhuǎn)一定角度,避免發(fā)生機(jī)械碰撞。

實(shí)訓(xùn)中遇到的問題是無奇不有, 但在我們的努力下一個個都迎刃而解。在解決問題的時侯我也感受 到,只要平時細(xì)心一點(diǎn)就可以避免很多不必要的錯誤;同時,洞察能力也是發(fā)現(xiàn)錯誤,并解決問題的關(guān)鍵。所以這也提高了我們的洞察能力。

在此次實(shí)訓(xùn)中我們學(xué)到了許多新的知識。原來我認(rèn)為剛學(xué)的時候?qū)W的內(nèi)容太難懂很難學(xué), 現(xiàn)在想來, 有些其實(shí)并不難,關(guān)鍵在于理解。在這次實(shí)訓(xùn)中還鍛煉了我們其他方面的能力,提高了我們的綜合素質(zhì), 也使我們更加有團(tuán)隊(duì)精神。最后,我要感謝學(xué)院安排這次十分有意義的實(shí)訓(xùn)。同時,也要感謝為這次實(shí)訓(xùn) 默默付出的老師。

第四篇：PLC 自動化生產(chǎn)線學(xué)習(xí)總結(jié)

《自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)的安裝與調(diào)試》學(xué)習(xí)總結(jié)

這個學(xué)期，開了一門課程叫《自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)的安裝與調(diào)試》。上課的地點(diǎn)全都是在實(shí)訓(xùn)樓。這一點(diǎn)很好，因?yàn)?，在?shí)訓(xùn)樓里面有與該課程配套的設(shè)備。我們在課堂上，先聽完老師講完一段理論內(nèi)容后，就動手做實(shí)驗(yàn)。理論結(jié)合實(shí)踐，這樣，我們的能力提高得很快。

這門課程一共開了十個星期，課程比較緊湊。轉(zhuǎn)眼間十個星期的實(shí)訓(xùn)時間就過了，在過去的十周內(nèi)我們小組在自動化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了為期十周的實(shí)訓(xùn)練習(xí)。通過這段時間的切身實(shí)踐，我們收獲了很多，一方面學(xué)習(xí)到了許多以前沒學(xué)過的專業(yè)知識與知識的應(yīng)用，另一方面還提高了自己動手做項(xiàng)目的能力；還令我學(xué)會了一些如何在社會中為人處事的道理。這門課程的指導(dǎo)老師是劉老師。在實(shí)訓(xùn)拉開帷幕時，指導(dǎo)老師劉老師首先給我們講解了一下這門課程的目的、要求、主要內(nèi)容及任務(wù)安排。從他的講解我們了解到這門課程主要是針對THJDQG-3型光機(jī)電氣一體化控制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這個機(jī)器是自動化生產(chǎn)線的模型。該自動化生產(chǎn)線是由四個單元站，即上料單元、傳動單元和機(jī)械手單元和倉儲單元組成。我們的目的是實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)線整機(jī)的上料、傳動、機(jī)械手、倉儲等4個工作單元的聯(lián)調(diào)功能，并完成課程學(xué)習(xí)總結(jié)。

課程開始后，我們按照指導(dǎo)老師的要求，每9至11人組成一個小組，根據(jù)大家的工作習(xí)慣和相互了解情況，我們團(tuán)隊(duì)共有11位成員組成，每個小組都有一個組長。組成團(tuán)隊(duì)后，為了便于開展實(shí)訓(xùn)工作，同時也能夠使團(tuán)隊(duì)成員確定個人實(shí)訓(xùn)任務(wù)，根據(jù)指導(dǎo)老師給定的要求，我們的主要任務(wù)就是做好自動化生產(chǎn)線每個單元站的編程調(diào)試工作。經(jīng)過我小組的討論后，決定三人負(fù)責(zé)程序的設(shè)計(jì)編寫；三人負(fù)責(zé)程序的調(diào)試工作；三人負(fù)責(zé)設(shè)備的接線；兩人負(fù)責(zé)檢查接線是否正確。整個實(shí)訓(xùn)過程中所有隊(duì)員都應(yīng)該參與到程序的設(shè)計(jì)當(dāng)中隨時做好對程序提供更好的解決方案。

這門課程，是對我們能力的進(jìn)一步鍛煉，也是一種考驗(yàn)。從中獲得的諸多收獲也是很可貴的，是非常有意義的。不過在進(jìn)行當(dāng)中困難是隨處可見的。就像剛開始做第一個單元的時候，我們在編寫好程序準(zhǔn)備開始進(jìn)行調(diào)試的時候。由于技術(shù)原因，電腦和PLC一直無法連接，在經(jīng)過多種途徑都無法解決問題的時候我們求助于指導(dǎo)老師劉老師，原來調(diào)節(jié)電腦的搜索PLC波特率的大小才使得電腦能夠正常連接到PLC。還有在傳動單元的調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)不能工作，我檢查相關(guān)的接線，接線完全正確；我又檢查變頻器的相關(guān)參數(shù)，參數(shù)也符合指導(dǎo)說明書要求。經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的努力探索與分析，最后發(fā)現(xiàn)是PLC的輸出觸點(diǎn)已經(jīng)擊穿。接著，馬上更換觸點(diǎn)，修改程序的繼電器地址，重新下載程序并調(diào)試。最后，成功了，上料單元做好了，我們很開心。

實(shí)訓(xùn)中遇到的問題是無奇不有，但在我們的努力下一個個都迎刃而解。在解決問題的時侯我也感受到，只要平時細(xì)心一點(diǎn)就可以避免很多不必要的錯誤；同時，洞察能力也是發(fā)錯誤，并解決問題的關(guān)鍵。所以這也提高了我們的洞察能力。在此這門課程中我們學(xué)到了許多新的知識。原來我認(rèn)為剛學(xué)的時候?qū)W的內(nèi)容太難很難學(xué)，現(xiàn)在想來，有些其實(shí)并不難，關(guān)鍵在于理解。在這門課程中還鍛煉了我們其他方面的能力，提高了我們的綜合素質(zhì)，也使我們更加有團(tuán)隊(duì)精神。最后，我要感謝學(xué)院安排這門十分有意義的課程。同時，也要感謝為這門課程默默付出的劉老師。

隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)在生活中自動化的東西越來越多，如家用的洗衣機(jī)、空調(diào)、電梯、自動清潔機(jī)、洗碗機(jī)等，工業(yè)上的機(jī)械手、各種自動化的機(jī)床等，軍事上的無人機(jī)等，智能樓宇、智能手機(jī)、智能相機(jī)等，這些東西中都是各種自動化的綜合體，所以我認(rèn)為在以后可能發(fā)展成智能化生產(chǎn)線，綜合性更加的強(qiáng)，幾乎不需要人來管理，機(jī)器就可以自行處理從原料加工成產(chǎn)品，從而降低了成本。所以，我們要努力學(xué)習(xí)，為工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

第五篇：熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)

熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)

摘 要 本文通過對西南不銹1450mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)的分析，詳細(xì)闡述了熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、控制功能等方面的內(nèi)容，為以后類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)自動化級 過程自動化級 網(wǎng)絡(luò)

西南不銹鋼有限責(zé)任公司1450熱軋不銹帶鋼生產(chǎn)線，是我公司設(shè)計(jì)的一條較為先進(jìn)的帶鋼生產(chǎn)線。在設(shè)計(jì)過程中，本著對客戶認(rèn)真負(fù)責(zé)的宗旨，對整個熱軋生產(chǎn)線的自動化控制系統(tǒng)不斷優(yōu)化，精益求精，使西南不銹1450熱軋生產(chǎn)線的自動化程度達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

一、系統(tǒng)的總體配置

近年來，隨著對軋制的最終產(chǎn)品的要求越來越嚴(yán)格，人們對軋制工藝、控制技術(shù)的要求也相應(yīng)提高，因此，有必要采用多級自動化控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進(jìn)行全面有效控制。而各級控制系統(tǒng)之間大量的信息交換需要通過更先進(jìn)的組織管理，所以，設(shè)備的特點(diǎn)和功能配置需要幾個自動化級之間相互配合。西南不銹1450熱軋帶鋼自動化控制系統(tǒng)可分三級，即：傳動級（0級），基礎(chǔ)自動化級（1級），過程自動化級（2級），并留有同加熱爐、連鑄自動化系統(tǒng)和三級自動化系統(tǒng)接口

該分類的一個重要特點(diǎn)就是各級中本身包括的功能范圍。本身包括的功能范圍是指：各級安裝后，操作員就可以按照其相對應(yīng)的等級進(jìn)行設(shè)備操作。該術(shù)語還意味著各級之間的接口是最少的。在生產(chǎn)過程中維修人員操作的簡化和這種設(shè)計(jì)方式帶來的優(yōu)越性是不可低估的。該配置方式還為將來設(shè)備的擴(kuò)建和改造帶來更多的益處。

本項(xiàng)目自動化功能包括熱帶軋制生產(chǎn)線上從板坯運(yùn)輸輥道開始到鋼卷運(yùn)輸結(jié)束的各段的功能，以確保各項(xiàng)工作以正確的、協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行。

本系統(tǒng)配置的總體原則：先進(jìn)、可靠、開放、經(jīng)濟(jì)、合理。

我們?yōu)槲髂喜讳P1450熱軋生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)作了SIEMENS PLC+TDC配置方案。

西南不銹1450熱軋生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)在縱向分過程控制級（L2級）、基礎(chǔ)自動化級（L1級）和傳動級（L0級），在橫向劃分為加熱爐區(qū)、粗軋區(qū)、精軋區(qū)、卷取區(qū)四個區(qū)域。

在熱軋的過程控制級和基礎(chǔ)自動化級，各個區(qū)域均設(shè)置一個子網(wǎng)，將本區(qū)域的過程機(jī)、HMI服務(wù)器和PLC等控制設(shè)備連接起來，使得同一區(qū)域的PLC之間可以快速交換資料，同時過程機(jī)和HMI服務(wù)器也可以很方便地與本區(qū)的PLC交換資料。而各區(qū)域的過程機(jī)及其終端、HMI服務(wù)器和HMI設(shè)備是通過主干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互連的，以形成一個完整的整體。通過主干網(wǎng)，各區(qū)域的過程機(jī)以及過程控制級的終端設(shè)備可以相互交換資料，各區(qū)域的過程機(jī)和HMI服務(wù)器也可以相互交換資料，同時，基礎(chǔ)自動化級的HMI設(shè)備也可以和本區(qū)域的HMI服務(wù)器交換資料。

二、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

西南不銹熱連軋自動化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用具有極高可靠性的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品。具體而言，系統(tǒng)采用具有高速冗余環(huán)功能的交換機(jī)，在控制設(shè)備相對集中的加熱爐區(qū)、粗軋區(qū)、精軋區(qū)和卷取區(qū)構(gòu)筑4個100M冗余環(huán)以太網(wǎng)，這些交換機(jī)分布在各個區(qū)域的操作室與主電室。同時，采用一個高性能的以太網(wǎng)交換機(jī)作為主交換機(jī)，放置在過程機(jī)房。位于機(jī)房的二級交換機(jī)使用雙絞線與主交換機(jī)相接，而位于調(diào)度室的二級交換機(jī)和4個區(qū)域環(huán)網(wǎng)由于距離遠(yuǎn)或者布線環(huán)境惡劣需要通過光纖與主交換機(jī)相接，這些連接的速率均為100M。這樣，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就成為一個統(tǒng)一的整體。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用TCP/IP協(xié)議。過程機(jī)放置在計(jì)算機(jī)房，直接與主交換機(jī)相接，它們配置有兩塊網(wǎng)卡，一塊用于上主干網(wǎng)，另一塊用于上相應(yīng)的區(qū)域子網(wǎng)。HMI服務(wù)器放置在區(qū)域操作室，與操作室的交換機(jī)相接。它們也配置有兩塊網(wǎng)卡，一塊用于上主干網(wǎng)，另一塊用于上相應(yīng)的區(qū)域子網(wǎng)。分布在系統(tǒng)中各個地方的HMI和網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)可以就近連接到任何交換機(jī)中，它們都連接到主干網(wǎng)上。由于絕大多數(shù)基礎(chǔ)自動化級的HMI和它們需要頻繁訪問的HMI服務(wù)器處于同一個交換機(jī)中，因而這種內(nèi)部的資料交換不會增大主干網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。放置在各個區(qū)域的主電室的PLC將分組連接到主電室的交換機(jī)上。位于精軋機(jī)出口測寬儀、測厚儀、凸度儀（預(yù)留）、平直度儀（預(yù)留）將直接連接到精軋區(qū)域的以太網(wǎng)上，通過TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)儀表與自動化控制系統(tǒng)之間的資料交換。上述網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備與交換機(jī)的連接均采用雙絞線，速率為100M。

對于彼此之間關(guān)系密切、資料交換量較大、實(shí)時性要求非常嚴(yán)格的精軋及卷取兩個區(qū)域，系統(tǒng)采用通訊速度高達(dá)640Mb/s的GDM網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)PLC連接起來。另外還可采用12M Profibus-DP總線實(shí)現(xiàn)粗軋和精軋、卷取3個區(qū)域的PLC的相互構(gòu)通。

三、其他部分

過程控制級采用5臺高性能服務(wù)器作為過程機(jī)。其中3臺用于粗軋、精軋/卷取、層流冷卻的過程監(jiān)控，1臺用作資料中心處理機(jī)，還有1臺是備用機(jī)兼作應(yīng)用開發(fā)。5臺過程機(jī)的操作系統(tǒng)均采用Windows 2003 Server，數(shù)據(jù)庫采用Oracle 9i。

本系統(tǒng)所使用的人機(jī)交互設(shè)備包括L2終端、HMI服務(wù)器、HMI客戶機(jī)（簡稱HMI）和打印機(jī)。過程控制級（L2級）終端采用P4微機(jī)，一共有7臺，均放置在過程機(jī)房。系統(tǒng)在每個區(qū)域各配置一臺HMI服務(wù)器，它們分別安裝在粗軋操作室、精軋操作室和卷取操作室。

在整個自動化控制系統(tǒng)中，主軋線上共使用9套西門子公司的SIMATIC TDC和6套S7-400 PLC，由于這些控制系統(tǒng)包括軋線上的傳動系統(tǒng)以及人機(jī)接口的WinCC同屬西門子公司產(chǎn)品，所以，從以太網(wǎng)、Profibus-DP網(wǎng)、MPI網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接上具有通訊比較簡單、容易維護(hù)的特點(diǎn)。各個區(qū)域的PLC設(shè)備分別安裝在本區(qū)域的主電室。

（作者單位：中冶東方工程技術(shù)有限公司秦皇島研究設(shè)計(jì)院）