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智能车间建设方案

智能产线主要包含由智能加工、智能装配、高精密机床和车间智能信息化组成。

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一、智能制造工程中心管理痛点

  1.生产线设备无法集中统一管理

  目前,很多企业的设备是“孤岛”式生产,无法集中统一管理;生产线的设备未进行联网管理,未采集设备运行过程中的关键参数,设备利用率不明,无法及时准确的监控设备运行状态,设备状态监视需要有人定时巡视,不能及时发现和处理设备故障。

  2.生产过程信息不透明

  生产现场数据信息不能及时反馈,各级管理人员及时掌握生产的详细进度,并针对可能产生的问题进行预判,缺乏真实的数据支持,无法分析问题原因的现状。

  在目前作业计划的执行过程中,现场缺乏信息化管理手段,导致现场问题不能在第一时间反馈给生产管理者,与生产现场相关的职能部门和岗位缺乏与生产现场统一的、直接的信息平台,严重影响了现场问题的及时解决,并最终影响作业计划的按时完成。

  3.生产数据未全面共享

  信息流转滞后,异常问题无法及时响应处理;车间生产管理、设备管理、质量管理未实施信息化建设,各类生产数据分散存储于各个部门的电脑中,相关数据不能及时共享,统计分析需要花费大量的人力物力。

  4.缺乏完整的产品追溯体系

  目前,程序管理混乱、易丢失,无法实现追溯管理,质量管理采用手工方式进行管理,不能及时针对质量问题进行追溯与分析。

  5.不能及时提供全面的KPI和管理报表

  在目前条件下,印制板生产管理中所需的各种报表均通过人工方式进行统计,存在费时费力等现象,报表准确性也无法得到保障。

  6.存在无法进行工业大数据分析的风险

  在目前环境下,由于未建设全面的信息化管理平台,不能进行生产数据的存储,将无法进行工业大数据分析,无法发现企业生产管理的深层次、瓶颈问题,不能为未来的战略决策提供数字化支撑。

  二、解决方案及特点

  2.1系统架构

  智能产线主要包含由智能加工、智能装配、高精密机床和车间智能信息化组成。

  智能制造工程中心房间面积大约200平米,由高精密机床、六自由度机器人、视觉检测等组成的智能制造示范线位于房间的中间位置,在防护围栏的外侧有大屏幕显示屏,对生产过程中的信息可以根据需要进行展示。

  图1-智能产线

  2.1.1使用条件

  电压:3-380V,50Hz

  最大用电总功率:80KW

  气源要求:压力≥0.6Mpa,流量≥350L/min

  2.1.2基本配置

  (1)打码工位:1台;

  (2)扫码工位:1台;;

  (3)高精密机床数量:2台;

  (4)六轴关节机器人:2套;

  (5)视觉检测工位:1台;

  (6)自动装配工位:(压装1台,拧紧1台);

  (7)输送线:1套;

  (8)车间智能信息化系统:1套。

  2.1.3动作节拍

  (1)布局图左侧为上料位,机器人把待加工工件A和工件B放入等待托盘中,托盘随传送带进入打码区域进行打码,并随传送带进入待加工区域等待机器人抓取。

  (2)机器人抓取工件A进入扫码区域,扫描完成后系统记录数据,机器人移动到机床A处等待,机床A加工完成后机床门打开,机器人把工件A放入到机床A中,机器人退出,机床门关闭,机床A进行加工。

  (3)机器人抓取工件B进入扫码区域,扫描完成后系统记录数据,机器人移动到机床B处等待,机床B加工完成后机床门打开,机器人把工件B放入到机床B中,机器人退出,机床门关闭,机床A进行加工。

  (4)机器人把机床A加工完成的工件A取出并放入到等待的托盘中。机器人再把机床B加工完成的工件B取出并放入到等待的托盘中,工件A和B随传送带进入装配工位,装配完成后传送带视觉检测工位。通过检测合格产品传送到下料位,不合格产品下线。

  2.2打码、扫码工位

  工位主要负责给工件打码,激光打出的二维码进入扫码工位进行扫描,达到物料追溯作用。

  设备描述:设备由激光头,激光控制,软件,举升定位机构,激光头变位伺服机构等。激光打码机用于待加工件的打二维码工作。

  设备动作:加工工件经输送线输送至打码工位,由工位的举升定位系统将工件举升定位,激光头由伺服变距系统拖动至打码位置激光头打码,打码完成后,激光头回原处,举升定位系统落下放料完成动作。

  光纤激光打标设备特点以及优势:利用激光束在各种物质表面打印上永久的标记。(1)通过激光光能对目标物质表层的蒸发而露出物质深层;(2)通过激光光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出所需图案文字;(3)通过激光光能烧掉部分物质,从而显出所需刻蚀的图案、文字。

  光纤激光打标机是采用光纤激光器生产激光的打标机,光束质量好,电光转换效率高。50W的半导体激光打标机,耗电2kW左右,10W或20W的光纤激光打标机耗电不到500W,而10W的光纤打标机的打标速度和打标效果比50W的半导体打标机还好。半导体激光机内的激光模块理论使用寿命是1万小时,光纤激光机内的激光模块理论使用寿命是10万小时。

  光纤激光打标机体积小,不含电脑的用电功率<200W,采用内置风冷冷却方式,占地面积更小,安装更简便,真正做到了节能和便携。光纤光使用率更高达到80%以上。简单易用,无须光学调整或维护,结构紧凑,系统集成度高,故障少,抗振动和抗灰尘性能优越。光纤激光器均配了光隔离器,有效屏蔽反射光,完全可以在金、银、铜、铝、硅等高亮面高反射材料上进行操作,不需要偏离场镜正中心,适用范围更广打印效果更清晰。广泛应用于汽车,机械加工,等行业的打二维码,条码工作。

  光纤激光打标机主要由:光纤激光器、振镜(打标头)、软件控制板卡、机箱机柜、放工件的十字拖架等组成。

光纤打标机技术参数

  2.3六轴机器人

  主要负责毛坯件上料、成品件下料和机床自动上下料。

MC20机械参数表

MC20电气参数表

  2.4视觉检测工位

  工位主要负责装配完成的工件尺寸检测,机加、装配是否合格。

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