基于Automation Studio的自动化生产线数字孪生系统的设计与研究

以YL-335B自动化生产线供料单元作为物理实体,选择Automation Studio作为数字孪生系统开发平台。首先在Automation Studio软件平台中导入YL-335B自动化生产线供料单元3D模型,完成供料单元气动回路的设计及电气控制设计,然后软件内系统集成进行供料单元数字孪生系统的功能仿真,正确地实现了供料单元数字孪生系统工作装置的动作,最后采用OPC UA作为模块之间的标准接口,通过OPC UA服务器建立Automation Studio与TIA Portal V16之间的OPC UA通信连接,实现供料单元数字孪生虚拟系统与供料单元实体PLC 1200之间的软硬件通信,通过供料单元数字虚体与供料单元物理实体之间的交互试验,验证了该设计的正确性。

基于NX MCD的曲轴自动生产线数字孪生系统设计

阐述基于NX MCD的曲轴自动生产线数字孪生系统设计,通过数字化建模、虚拟仿真和优化算法,实现对生产线的实时监测、预测和优化,实现曲轴生产线的数字化转型。

桁架式机器人视觉巡检系统设计

针对当前智能制造装备存在传感器监测盲区且人工点检效率低、易出错的现状,设计一套桁架式移动机器人视觉巡检系统,实现自动监测生产线设备上电气、机械关键部位易松动易错位等问题。该系统安装在生产线上方,具有可达范围广、无拍照死角、适用场景广和不影响生产线设备动作等优点,解决传统地面移动巡检机器人占用生产线空间、拍照角度受限、无法进入复杂生产线内部点检等缺点。在智能制造技术升级的背景下,该系统具有较高的实用价值及推广意义。

基于单片机控制的异形件双轨供料装置的设计

在电子电路板制造行业,部分非标异性元件需要人工完成供料工序,再对接快速贴片机(Surface Mount Technology,SMT)完成整个生产工序,效率低下,无法满足电子产品组装行业的发展需求。为此设计了一种基于单片机控制的散料异形件供料器,包括2套振动装置和直线导轨,振动装置呈螺旋形上升与直线轨道连接,2个直线导轨并行工作,直线振动器可使导轨部件振动使导槽内的散料移动,当散料移动至导槽的末端时,插件机吸夹嘴定点取料从而进行自动贴插件。与传统的手工贴插件相比,散料经本装置供料后,自动贴装品质更加得到保证。实践结果表明,该装置兼容现有的SMT设备及插件机设备,实现了供料器的全自动工作,提高了生产效率;所需员工从5人减少至1人,生产节拍从5 s/件降低至1 s/件,次品率从3‰大幅度下降至1‰。

基于虚拟现实技术的杯盖装配智能生产线设计

为解决传统机械自动化设计周期长、效率低、成本高等困境,将虚拟现实技术与传统设计相结合,提高传统设计的效率和数字化。以某企业的保温杯的杯盖装配自动化生产线设计为案例,分析虚拟现实技术与机械自动化设计的融合方法和路径。首先将虚拟现实技术应用到机械设计的模型构建上,并对机械零件装配的仿真模拟,模拟其在虚拟环境中的运动,明确机械零件的运动轨迹,记录机械零件运动时的坐标,保障虚拟装配的准确性;其次利用虚拟现实技术实现虚拟装配,实现机械零件在虚拟环境中的拆装展示,支持设计人员与虚拟环境的交互。利用虚拟现实技术,实现了对杯盖装配自动生产线的设计,使设计真能够更清楚地了解到产品设计的效果,不仅降低了开发生产线所需的成本,而且减少了复杂的生产线物理模型,测试生产线所需的场地维护费用也随之降低。同时大幅缩短了生产线设计时间,使产品快速、高效地投向市场。

以PLC项目课程为例高职院校教学能力比赛教学设计与实践

按照全国职业院校技能大赛教学能力比赛方案的要求,选取自动化生产线单站的PLC典型应用为例,从教学基本情况、教学整体设计、教学实施过程、学生学习效果和教学反思改进5个部分进行阐述,介绍了课堂教学设计和实施情况,探索职业院校可编程控制器技术及应用课程教学改革实践,为课堂教学改革提供思路。

油管外接管生产线送料切断控制系统设计

针对油管外接管生产过程中切断精确度低、废料率高,各设备相互独立及自动化程度较低等问题,在传统钢管切割设备的基础上优化设计了精确送料单元、锁紧切割单元、自动下料单元。基于S7-1500 PLC进行了油管外接管自动生产线控制系统的硬件及软件设计,利用TIA Portal设计控制逻辑,采用西门子KTP1200人机交互面板对生产线工作状态进行实时监控,实现对整机的协调控制。实验测试表明,所设计的油管外接管自动生产线自动化程度高、运行稳定,显著提高了油管外接管的生产效率与自动化程度。

电子纱装箱封箱自动化生产线设计及其应用

针对传统电子纱装箱封箱生产线存在的集成度低、装箱封箱效率低和人力成本高等问题,设计了一种电子纱装箱封箱自动化生产线。基于电子纱装箱封箱需求,设计了电子纱装箱封箱自动化生产线布局、组成与工作流程,研制了纱管车翻转机、工业机器人专用夹具等关键零/部件,并基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)实现了输送、装箱、称重、贴标和封箱等多工序间的通信。实际应用表明,所设计的电子纱装箱封箱自动化生产线性能稳定可靠,有效提高了生产效率与自动化水平,节约了占地空间,降低了人力成本。

煤矿用钻杆自动化生产线方案设计

针对传统煤矿用钻杆加工生产线劳动强度大、生产成本高的问题,根据企业生产场地与工艺流程,规划设计一条连续流自动化生产线。该生产线基于机器人自动上下料技术,集成了长度检测、同轴度检测、激光打标、摩擦焊接、回火、铣外焊疤、车内焊疤以及打磨内外焊疤等工序。通过定尺摩擦焊接、物料码追溯管理、关键工艺参数实时采集、智能在线检测以及异常报警等手段,确保产品的高可靠性。根据实际生产,该自动线性能可靠、运行稳定,达到了降低成本、减轻劳动强度的目的。

光伏玻璃自动包装线产线设计与研究

论文主要介绍光伏玻璃自动包装线产线设计与研究。在光伏玻璃生产中,为能更加高效、快速地完成玻璃包装工作,并节省工人成本,采用全流水线设计的方式研发了一套自动包装线一体化打包线系统。论文阐述此自动化包装线产线结构设计、自动化功能的实现、全自动包装线流水作业方式,并总结其优点。通过该自动包装线产线专机设备与传统人工打包作业的流程工艺对比分析,能够真实充分地反映出自动包装产线可靠、高效及实用性,能够很好地替代人工打包方式,将复杂繁琐的包装工作简单化。

埋弧焊管生产线传输辊道对中控制方式改进探究

针对常规辊道自动对中设计中存在的硬件配置多、备件费用高、运行时维护调整工作量大的问题提出一种改进方法,利用西门子循环中断组织块,用软件方式替代原有编码器、高速计数器模块、编码器轮等硬件实现辊道自动对中功能。实践证明,该改进方法能够满足现场使用需求,可以简化原理设计和硬件配置,为工厂节约备件费用,减少故障点和日常维护调整工作,现场实际应用效果明显。

面向板式家具智能全自动生产线的仿真优化研究

针对板式家具自动化生产线中常存在的产线拥堵、节拍缓慢、布局不平衡、分拣困难等问题,本文以某板式家具智能全自动生产线为研究对象,开展了一系列旨在提高其自动化、信息化、数字化水平的研究工作。首先,利用仿真软件对产线进行建模和数值仿真分析,以验证产线是否满足产能、布局和设备利用率等设计要求。其次,得出了产线的最优生产节拍为35 s,即产线以35 s的节拍生产,虽会产生部分拥堵,但生产仍能正常进行,且具有较好的生产效率。最后,为进一步优化产线,提出了3个优化方案对产线进行仿真分析。结果表明,所提出的优化方案三可有效缓解原方案中存在的产线拥堵问题,且通过加快节拍增加了上下料的速率,进而显著提升了产能,保证了企业的经济效益。

基于视觉引导的机器人抓取系统手眼标定方法

[目的]为降低食品自动化生产线机器人定位误差和标定物识别误差,设计一种基于空间网格的手眼标定方法。[方法]基于姿态矩阵的组成,通过平移和旋转机器人末端获取末端相对于相机的姿态与位置,提出使用已知对应点对配准的方法降低平移法中机器人定位误差对姿态求解的影响;在空间圆拟合法的基础上提出两点向量法求解末端位置以减少数据采集量,并提出拟合球心的方式补偿手眼标定结果。[结果]标定后实测平均误差为0.8 mm。[结论]基于Eye-In-Hand型手眼系统可实现较高精度的物体定位。

铁路智慧预制场建设理念及实践

我国高铁按照“工厂化预制、机械化安装、信息化管理”技术路线,开展面向全生命周期的装配式建造技术探索,取得了一系列成果。针对预制场智能建造应用过程中存在的评价体系不完善等问题,围绕“信息化优化流程、机械化减员增效、绿色人文可持续发展”建场目标,提出从“综合管控平台、自动化生产线、绿色工地”3个维度来评价预制场先进性的理念。以京滨铁路盾构管片场为应用场景,围绕3个维度的建设内容和重点工作进行系统设计,实践验证该方式可提升预制场的整体效率,为其他预制构件场规划建设提供参考。

自动化生产线中的PLC编程技巧与应用

主要探讨在自动化生产线中,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)编程的关键技巧及其应用。通过分析不同类型的生产线需求,着重介绍了PLC编程在提高生产效率、确保系统稳定性和提升自动化程度方面的作用。首先,讨论了PLC编程在设计和实施过程中的基本原则,包括模块化设计、代码优化和错误处理。其次,深入分析了如何利用PLC进行故障诊断和系统维护,以减少停机时间并提升生产连续性。再次,还探讨了先进的PLC编程技术,如数据采集和分析,以及如何集成到物联网(Internet of Things,IoT)中以提升智能制造水平。最后,通过案例研究展示了PLC编程在实际生产线中的应用效果,证明了其在优化生产流程和提高效率方面的重要性。

机器人技术在自动化生产线中的集成与优化

在电气自动化技术与计算机技术的发展下,工业机器人的性能得到快速发展,并在自动化生产线中得到快速推广与应用,保证了生产过程更好适应消费者对产品个性化、定制化需求。该文首先介绍了机器人技术的特征及自动化生产线技术发展情况,其次分析了自动化生产线中机器人的作用,并总结了机器人技术在自动化生产线中集成应用的要点及注意事项,最后分析了机器人技术应用与优化的主要方式。旨在通过本研究推动机器人技术的广泛应用,促进制造业与信息技术的深度融合。

自动化生产线检测分拣单元常见故障诊断与排除方法探究

依托机电一体化项目赛项用设备SX-815Q机电一体化综合实训设备,简单介绍了自动化生产线中检测分拣单元常用的故障诊断分析方法,然后以检测分拣单元中检测钢球颗粒数量错误的故障现象作为示例,采用逐步逼近法,从观察故障现象、分析故障原因和精准故障排除三个环节进行了故障诊断与排除的详细探究,掌握自动化生产线常见故障分析及排除的方法非常重要,为维修人员提供了指导性的经验和价值,同时也为职业院校师生在自动化生产线相关课程中的学习提供了一定的参考作用。

一种棉花离线打包系统的设计

现有棉花打包生产线无法满足新疆地区新的打包方式对自动化生产的需求,针对该问题设计了一种棉花离线打包系统。在设计的棉花离线打包系统中,选择了运输机械手的夹持器和手臂关节作为研究对象,利用Solid Works软件创建了机械设备的三维模型。在ANSYS工作台的有限元软件中,对研究对象进行了受力分析,以评估其结构强度并进行轻量化设置。不仅为棉花打包系统的质量提升提供了新的技术,节约了制造成本,也减少了动力输出,更好地满足了节能、低碳和环保的要求,并且符合新疆地区新的打包方式的需求。同时,这种离线打包系统也可以为林业产业提供更多的机械设备选择,促进林业的可持续发展和利用。

基于PLC控制的煤矿识别卡自动装配产线设计

煤矿识别卡产品装配大部分采取人工工序分步骤装配的作业模式,在对现有的识别卡装配工艺进行调研后,总结出一套优化自动装配柔性工艺的措施,并基于此措施开发了一套基于PLC控制的识别卡自动装配产线平台,提升产品的生产效率,彻底解决识别卡产线装配产量不足的问题,极大提升煤矿产品的交付能力。通过分析煤矿识别卡产品自动装配产线平台的来料工装方案,研制了一种识别卡产品自动装配产线平台装置,提出了装配产线机械臂和气动组件装置代替或尽量减少人工作业的装配模式。通过PLC多融合自动控制的技术手段,增加了装配过程环节各工序的视觉检验过程,形成了识别卡产品自动装配产线平台和实际自动装配应用场景。

基于MCGS与PLC的自动生产线控制系统设计

基于西门子S7-1500可编程逻辑控制器和MCGS组态软件设计了用于锂电池材料烧结的自动生产线控制系统。该系统的核心CPU选用S7-1500可编程逻辑控制器,扩展模块选用卡片式IO扩展模块,上位机选用TPC 1071Gi触摸屏。PLC程序设计了工位自动/手动运行切换、报警输出、节拍统计、急停等子程序块。HMI设计了工位状态显示、手动操作、参数设置、报警提示等界面。所设计的控制系统在客户车间经过运行验证,具有自动化程度高、稳定可靠、界面操作简单的特点。