航天云網(wǎng)建設(shè)液壓智能生產(chǎn)線

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項目背景

某公司專注于儀器/儀表/工業(yè)自動化/電氣行業(yè),主要經(jīng)營單體液壓支柱、三用閥制造及修理(含水介質(zhì)系列)、綜采液壓支架,推鎦器的制造與修理,工程油缸、液壓件及精密冷拔管的制造等。公司致力打造“國際領(lǐng)先、國內(nèi)一流、行業(yè)標(biāo)桿”的高端裝備制造企業(yè),連續(xù)多年進入中國煤炭機械工業(yè)50強。

2018年公司開啟了轉(zhuǎn)型發(fā)展的創(chuàng)新之路,以淘汰落后產(chǎn)能和培育新興動能為目標(biāo),啟動了高端裝備制造項目建設(shè),從設(shè)計、生產(chǎn)、物流、設(shè)備等環(huán)節(jié)全部“數(shù)字化”“智能化”,建成智慧工廠新標(biāo)桿。其中,“液壓支架油缸自動化加工生產(chǎn)線”被列為全國900個新舊動能轉(zhuǎn)換重點項目,要求產(chǎn)線達到年產(chǎn)量5000件,由航天云網(wǎng)(中之杰公司)承擔(dān)技術(shù)方案、項目集成等工作。

項目建設(shè)內(nèi)容

1.生產(chǎn)線整體布局規(guī)劃

 

根據(jù)工件(缸徑規(guī)格φ100、φ125)的生產(chǎn)工藝流程,本生產(chǎn)線將刮削滾光機床、雙主軸數(shù)控車床、自動化單元集成到一起,通過先進的工業(yè)機器人系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、工業(yè)控制軟件等,實現(xiàn)產(chǎn)品從投料、加工、抽檢、成品下料的全過程自動化加工。通過更換機器人手爪、機床工裝夾具、刀具、調(diào)整輔機的定位機構(gòu)實現(xiàn)生產(chǎn)線的柔性化,通過上、下料倉和天車進行上、下料,達到快速換產(chǎn)的目的。產(chǎn)線整體布局規(guī)劃如下圖所示:

產(chǎn)線整體布局規(guī)劃

2.生產(chǎn)線單元配置

 

根據(jù)客戶工件的實際加工工藝流程及自動化生產(chǎn)流程,將生產(chǎn)線劃分為倉儲物流單元、機加單元、產(chǎn)品質(zhì)量保障單元及安全防護單元。通過自動化總控系統(tǒng)將各單元串聯(lián)并實施聯(lián)動與邏輯管控。

液壓支架油缸自動化生產(chǎn)線架構(gòu)

3.電氣控制系統(tǒng)

 

單元控制器負(fù)責(zé)整條線的自動化控制,將三臺機床、機器人、輸送線各執(zhí)行單元及其他工位的自動化工序串聯(lián)在一起,實現(xiàn)自動化線的安全、穩(wěn)定運行。

控制系統(tǒng)采取西門子PLC作為控制器,HMI作為自動化線的運行監(jiān)控和參數(shù)管理設(shè)備,配合安裝的各類傳感器,進行整套自動化線的控制。

設(shè)備聯(lián)機方式:控制系統(tǒng)采用硬接線的方式,通過繼電器進行電氣隔離,與每臺數(shù)控機床相連。控制系統(tǒng)設(shè)一主控柜,主控柜可以緊急停線。

設(shè)備運行方式:分為自動和手動,控制系統(tǒng)在主控柜設(shè)置自動/手動選擇開關(guān)。若主控柜選擇自動,單機設(shè)備選擇自動,那么系統(tǒng)自動運行,單機設(shè)備自動運轉(zhuǎn),機器人根據(jù)不同需求進行上下料動作;若主控柜選擇手動,不論單機設(shè)備是自動還是手動運行,在保證安全的情況下系統(tǒng)無法自動運行,機器人不進行上下料動作。

安全回路:系統(tǒng)所有急停通過硬接線串連起來,并接入安全繼電器的安全回路,任何一個急停按下,安全繼電器斷開,急停旋出后,需要按下復(fù)位按鈕,安全繼電器才能吸合,以確保安全。同時,每個急停的觸點都接入PLC,以便在程序上實現(xiàn)保護,并在報警界面提示是現(xiàn)場哪一個急停被按下。

報警指示:可視范圍內(nèi),設(shè)置安全警示燈,便于保障安全。系統(tǒng)出現(xiàn)故障,主柜上塔燈紅燈閃亮,蜂鳴器鳴叫報警,按下消音,蜂鳴器停止,如果故障沒有排除,按下復(fù)位按鈕后,蜂鳴器重新鳴叫以起到提示作用。報警信息在人機界面上顯示,并提示處理方法。

實施效果
產(chǎn)線建成后,解決了車削缸筒內(nèi)部斷屑問題,提高了刮滾機的工藝質(zhì)量,人性化操作步驟和產(chǎn)線意外停止后的再啟動設(shè)計,方便操作調(diào)試,在沒有技術(shù)人員在現(xiàn)場情況下,一鍵操作便可恢復(fù)產(chǎn)線正常狀態(tài)。不僅改善了勞動條件,減輕工人的勞動強度,而且能夠確保生產(chǎn)安全,同時能降低能源及原材料的損耗,節(jié)省輔助加工時間,最終降低產(chǎn)品制造成本,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,實現(xiàn)多品種柔性生產(chǎn),提高生產(chǎn)線經(jīng)濟價值。