加工生产线的自动化改造探析.doc

加工生产线的自动化改造探析
　　摘 要：当前，自动化控制已成为了工业发展的主要方向，做好生产线设备及系统的自动化改造工作十分必要。本文结合某差速器壳体类加工生产线自动化改造项目实例，对其自动化改造进行了详细的介绍，为类似生产线自动化改造提供参考。
　　关键词：加工生产线；自动化；改造
　　随着科学技术的不断进步以及自动化控制技术的发展，传统的工业手工操作已经难以适应当前企业发展的需求，工业自动化建设得到了快速的发展。在工业生产线中，应用自动化技术，能够有效提高生产效率，保障产品的质量，同时还对提升企业的经济效益及核心竞争力起到至关重要的作用。基于此，笔者进行了相关介绍。
　　
　　某加工生产线由三台立式车床和两台加工中心组成，机床均为手动开关门，部分机床系统通信方面只具有RS232串口通信能力。该线主要生产两种产品，它们外形相似，工艺流程相同，工装、***通用，产品柔性化程度较高。工件在机床上的定位工序间需翻转一次，其中，有两个工序有角向定位要求。
　　
　　对现有生产线设备进行功能及自动化改造，增加多关节机器人、2D/3D视觉拍照系统及行走导轨，增加生产线附属设施，实现工件的自动运转。通过增加***管理系统、产品的在线检测及***破损检测等功能，实现两种产品在现有生产线上的一定时间内的无人化生产。
　　
　　整个项目系统由一个PLC总控制柜、一台FANUC机器人R2000iC/165F、一个机器人控制柜R-30iB、FANUCiR Vision 2DV/3DL视觉系统、行走轴（第七轴）、抽检台、五个换向台、切屑及切削液清理装置、物料自动输送线、角向定位周转台、非标卡爪（断气保持）、3台数控车床、2台加工中心、两套雷尼绍在线测量Primosystem、三套***破损系统TRS2及一套基恩士电感测笔（GT2-A12K）组成。
　　
　　机器人控制柜与机器人进行接线（包括气路的连接）及通信设置；将所需的机床信号点（如开关门、程序启动、报警等）采集后利用cclink模块集成与总控进行I/O通信连接；同样将输送线上的变频器、电磁阀以及传感器等开关量也利用CCLINK进行集成与总控制柜通信连接；然后完成总控与机器人控制柜的接线通信；转换台、抽检台及吹气筒的电磁阀及传感器的信号则通过直接接线实现I/O连接。
　　
　　由于产品在加工流转过程中存在四次翻转，为实现工件的自由换向，利用齿轮齿条旋转工作原理，借助气缸、电磁阀和限位块。实现工件灵活、准确的换向，并通过控制柜控制转换台的旋转。
　　
　　（1）2D/3D视觉的应用。为实现对托盘上毛坯的准确抓取，我们利用FANUCiRVision3DL视觉系统，对托盘中的产品进行特征识别，依据基准特征进行校正，对工件进行准确定位，确保工件抓取时准确可靠。OP15工件在安装时需要有准确的角向定位要求，为此，我们利用FANUCiRVision2D视觉系统，充分利用工件的有效角向特征量，来满足工件的角向定位抓取及安装要求。
　　（2）三指气动手抓设计。为同时满足产品大小端的抓取，避免更换手抓或者设计双手抓浪费时间、占空间的问题，将手抓设计成阶梯型手抓