智能制造生產(chǎn)線技術(shù)及應(yīng)用 教案 2-2智能制造生產(chǎn)線應(yīng)用

XXXXX學(xué)院單元教學(xué)設(shè)計XXXX—XXX學(xué)年第X學(xué)期課程名稱：授課班級：任課教師：所在系部及教研室：

本單元標(biāo)題智能制造生產(chǎn)線典型應(yīng)用教學(xué)目的通過了解生產(chǎn)線的典型應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維以及提高職業(yè)素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)了解智能制造生產(chǎn)線的發(fā)展現(xiàn)狀；了解智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用。學(xué)生自我搜集智能制造生產(chǎn)線的典型應(yīng)用案例，提高其搜集信息資源的能力；通過了解生產(chǎn)線的典型應(yīng)用，理解并整理智能制造生產(chǎn)線的優(yōu)勢。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法重難點(diǎn)：解決方法：參考資料[1]汪勵,陳小艷.工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2014.[2]李志謙.精通FANUC機(jī)器人編程、維護(hù)與外圍集成[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2020[3]陳曉明,霍永紅,項萬明.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程(FANUC)初級[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[4]王哲祿,何紅軍.工工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程與集成技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[5]廖常初.S7-1200PLC應(yīng)用教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2020.[6]鄉(xiāng)碧云.自動化生產(chǎn)線組建與調(diào)試(第2版)—以亞龍YL-335B為例（三菱PLC版本）[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2023.單元教學(xué)設(shè)計第一部分：復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容第二部分：新課導(dǎo)入及學(xué)習(xí)新內(nèi)容（時間：30分鐘理論）【步驟一】新課導(dǎo)入引導(dǎo)問題你見過物品加工的生產(chǎn)線嗎？舉一個例子。你見過的最智能的生產(chǎn)線是怎樣的？它屬于什么公司？發(fā)展現(xiàn)狀如何？請同學(xué)根據(jù)所學(xué)所識積極思考，踴躍發(fā)言【步驟二】新知識的講授很多行業(yè)的企業(yè)高度依賴自動化生產(chǎn)線，比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車整車和零部件制造等，實(shí)現(xiàn)自動化的加工、裝配和檢測，一些機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)也應(yīng)用了自動化生產(chǎn)線，比如軸承。但是，裝備制造企業(yè)目前還是以離散制造為主。很多企業(yè)的技術(shù)改造重點(diǎn)，就是建立自動化生產(chǎn)線、裝配線和檢測線，利用智能制造技術(shù)逐步建立智能制造生產(chǎn)線。以下是智能制造生產(chǎn)線的應(yīng)用舉例。一、基于數(shù)字孿生的智能制造生產(chǎn)線優(yōu)勢生產(chǎn)線是加工作業(yè)的執(zhí)行主體，匯合了信息流、物料流和控制流等要素，因此，生產(chǎn)線智能化是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵。截止目前，生產(chǎn)線的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了多次演化。傳統(tǒng)生產(chǎn)線只包括物理實(shí)體空間，通過人為操作管理生產(chǎn)要素，制定加工任務(wù)，實(shí)施生產(chǎn)控制。由于通過人為紙質(zhì)登記的方式存儲生產(chǎn)活動時的人員、設(shè)備、物料等信息，使得這些生產(chǎn)信息的查詢、傳遞、統(tǒng)計、分析十分繁瑣。且由于生產(chǎn)要素的異構(gòu)多源、生產(chǎn)控制的遲滯和生產(chǎn)計劃的不確定性等因素，生產(chǎn)線具有較高的復(fù)雜性、協(xié)同性及不確定性。其面臨的問題包括：生產(chǎn)計劃的變更、生產(chǎn)線設(shè)備故障以及產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、各工位作業(yè)銜接較差、工時定額的不穩(wěn)定等。其核心問題是無法對實(shí)時變化的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)計劃做出有效決策。數(shù)字孿生的發(fā)展為上述問題的解決提供了參考（如圖2-10）。智能制造生產(chǎn)線可通過數(shù)字孿生系統(tǒng)快速了解生產(chǎn)線各個工位的實(shí)時工作情況，為生產(chǎn)人員制定生產(chǎn)計劃、檢修各工位設(shè)備以及管理生產(chǎn)資料等提供實(shí)時的動態(tài)信息，對制造業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造具有一定參考價值。數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線作業(yè)過程中生產(chǎn)信息的實(shí)時收集，并在上位機(jī)上實(shí)時動態(tài)顯示虛擬模型的作業(yè)情況，達(dá)到了預(yù)期的目的，并為進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。圖2-10柔性生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)二、智能制造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用智能制造生產(chǎn)線系統(tǒng)結(jié)合智能立體倉庫、物料輸送單元、全自動加工單元、全自動檢測單元、激光標(biāo)識單元、自動裝配單元、AGV系統(tǒng)及信息管理系統(tǒng)形成一套完整的智能生產(chǎn)線單元，同時借助PLC系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個分系統(tǒng)的協(xié)同工作，在該系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)伺服電機(jī)的殼體、前端蓋、后端蓋、電機(jī)軸的全自動加工過程，同時通過檢測單元能夠完成電機(jī)軸的自動檢測，激光標(biāo)識單元能夠?qū)崿F(xiàn)智能生產(chǎn)線的定制化處理，能夠完成產(chǎn)品的標(biāo)識跟蹤，自動裝配單元能夠?qū)崿F(xiàn)軸承的全自動壓緊裝配，同時通過直角坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)，能夠完成電機(jī)前端蓋、后端蓋的全自動螺釘鎖緊裝配過程，生產(chǎn)過程的物料全部通過AGV系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物料的自動周轉(zhuǎn)（如圖2-11）。智能制造生產(chǎn)線系統(tǒng)以伺服電機(jī)為載體，能夠支持多個獨(dú)立單元的運(yùn)行，同時又能夠完成整線的自動生產(chǎn)過程，該套系統(tǒng)中將智能制造過程中應(yīng)用的多種制造設(shè)備及生產(chǎn)工藝融合在一起，使實(shí)訓(xùn)學(xué)員能夠?qū)Χ鄠€領(lǐng)域和生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，為更進(jìn)一步的理解智能制造的概念，為其后期在工作中更好的應(yīng)用智能制造方法，提供了一種良好的實(shí)踐設(shè)備。同時，該套系統(tǒng)也為智能制造方向的實(shí)訓(xùn)提供了一個系統(tǒng)、全面的生產(chǎn)應(yīng)用模式，而該模式的應(yīng)用也會對未來智能制造的發(fā)展提供一種應(yīng)用支撐。圖2-11智能制造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)圖三、飛機(jī)總裝脈動生產(chǎn)線智能制造技術(shù)的應(yīng)用近年來，我國飛機(jī)總裝開始從機(jī)庫式作業(yè)向脈動式、移動式作業(yè)模式發(fā)展。2000年，美國波音公司建成第一條脈動總裝線，并首次將其成功用于阿帕奇直升機(jī)總裝，脈動總裝的優(yōu)勢得到了實(shí)踐的驗證。洛克希德·馬丁公司的F-22裝配生產(chǎn)線采用脈動總裝線后，年產(chǎn)量由2003年的11架增加到2007年的32架，極大地提高了裝配效率?？湛凸続320總裝中也都采用了脈動總裝線，使交付周期縮短45%，生產(chǎn)效率提高了35%。在波音737、波音777、波音787等機(jī)型上，波音公司進(jìn)一步探索和采用了連續(xù)移動式總裝作業(yè)模式。當(dāng)今，波音、洛克希德·馬丁和空客等世界先進(jìn)航空制造企業(yè)在實(shí)施新的戰(zhàn)略規(guī)劃時，不斷將新的數(shù)字化、信息化和自動化手段應(yīng)用于飛機(jī)總裝，并逐步朝智能化方向發(fā)展，引領(lǐng)著未來航空工業(yè)制造技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向。智能裝配單元是飛機(jī)總裝智能生產(chǎn)中不可或缺的組成部分。某型飛機(jī)總裝建設(shè)了水平尾翼智能裝配單元，如圖2-12所示。該智能裝配單元以部件裝配和檢測仿真模型為驅(qū)動，以激光跟蹤儀測量數(shù)據(jù)為輸入，采用大部件對接誤差實(shí)時測量與自適應(yīng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)部件數(shù)字化裝配與測量的閉環(huán)工作模式。在飛機(jī)總裝生產(chǎn)中，通過各個智能裝配單元之間相互聯(lián)系、相互配合，最終建設(shè)形成高度集成的智能生產(chǎn)線。圖2-12水平尾翼智能裝配單元四、智能制造生產(chǎn)線在卷煙廠制絲的應(yīng)用如圖2-13所示，構(gòu)建了一套集先進(jìn)控制技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同制造、垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化的制絲生產(chǎn)線電控系統(tǒng)、集中監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)（以下簡稱制絲線管控系統(tǒng)）。一方面蚌埠卷煙廠制絲信息建設(shè)需要采用面向工業(yè)智能制造的雙總線系統(tǒng)架構(gòu)，通過信息網(wǎng)絡(luò)的扁平化，將PLC、智能儀表、檢測執(zhí)行器件、計算機(jī)等諸多迅速發(fā)展的技術(shù)產(chǎn)品通過工業(yè)互聯(lián)結(jié)合在一起，用方便靈活的硬件和軟件模塊化設(shè)計，以適應(yīng)用戶各種不同特點(diǎn)的工藝控制要求和管理要求，即滿足工藝要求的精細(xì)化控制和滿足現(xiàn)代化的精益化管理；另一方面，通過雙總線服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對制絲車間相關(guān)系統(tǒng)的信息集成，包括協(xié)同管理系統(tǒng)、MES、生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)、無線定位作業(yè)系統(tǒng)、自動化物流等系統(tǒng)。圖2-13卷煙廠易地技術(shù)改造制絲線管控系統(tǒng)架構(gòu)示意圖五、智能制造生產(chǎn)線在再生橡膠中的應(yīng)用在橡膠輪胎行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在國外輪胎企業(yè)的物流和智能生產(chǎn)中，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，米其林、普利司通、倍耐力等知名輪胎企業(yè)還都擁有獨(dú)特的智能生產(chǎn)技術(shù)。作為全球輪胎制造大國，中國輪胎行業(yè)也逐步朝著智能化的方向發(fā)展，越來越多的企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了自動化的立體倉庫、AGV無人引導(dǎo)車等，工業(yè)機(jī)器人也正在投入使用。國內(nèi)橡膠機(jī)械制造企業(yè)已研發(fā)成功橡膠輪胎搬運(yùn)機(jī)器人及智能化輸送系統(tǒng)，助力橡膠輪胎行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)。根據(jù)中國橡膠工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國橡膠工業(yè)強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略研究》路線圖的規(guī)劃，再生膠行業(yè)在“十三五”末，即2020年前完成“萬噸廢舊輪胎綠色自動化粉碎示范生產(chǎn)線”;在“十四五”末，即2025年前完成“廢舊輪胎生產(chǎn)再生橡膠萬噸自動化示范生產(chǎn)線”。并明確提出了產(chǎn)業(yè)升級對生產(chǎn)線自動化的要求。中膠橡膠資源再生(青島)有限公司的發(fā)展規(guī)劃完全契合中國橡膠工業(yè)強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略，目前公司自主研發(fā)的萬噸級廢輪胎環(huán)保再生橡膠生產(chǎn)線已經(jīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。生產(chǎn)線的多項關(guān)鍵技術(shù)科技成果已經(jīng)通過科技成果鑒定或標(biāo)準(zhǔn)化評價。該生產(chǎn)線將廢輪胎膠塊破碎制備膠?！z粉制備—膠粉再生及連續(xù)時擠出整合在一起，實(shí)現(xiàn)了密閉、連續(xù)、中溫、常壓、環(huán)保生產(chǎn)。生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)則采用具有業(yè)界先進(jìn)水平和能夠適應(yīng)未來發(fā)展趨勢的新型全冗余分布集散式控制系統(tǒng)(DCS)。DCS分布集散式控制系統(tǒng)，利用上位機(jī)和下位機(jī)，實(shí)行集中控制和分布控制相結(jié)合。下位機(jī)依據(jù)采集的電機(jī)電流、溫度、效率、過載和報警信號等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù),對生產(chǎn)線的現(xiàn)場設(shè)備分別進(jìn)行速度設(shè)置、啟動/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)或報警輸出等控制實(shí)現(xiàn)分布式控制;上位機(jī)利用通訊網(wǎng)絡(luò)與下位機(jī)進(jìn)行通訊，對下位機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、信息存儲和數(shù)據(jù)處理，以實(shí)現(xiàn)集中控制的功能。整個控制系統(tǒng)依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的實(shí)際分布情況、可采取的控制方式，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)一體化，具有易裁剪性。同樣，可參考現(xiàn)場工藝的設(shè)計要求，以及工藝布局,進(jìn)行方便、靈活的組合。系統(tǒng)采用智能化的控制模式，操作簡捷方便、界面友好美觀。在中控室，通過計算機(jī)的畫面可以監(jiān)視整個生產(chǎn)過程:還可以查詢實(shí)時的生產(chǎn)參數(shù)、數(shù)據(jù):任意調(diào)入各工藝圖、運(yùn)行表、設(shè)定表和控制表工藝圖，以圖形的方式顯示各個工段的工藝流程和數(shù)據(jù)，運(yùn)行狀態(tài)表中反映主要設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備的電流、現(xiàn)場儀表的參數(shù)等。建立工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，可以方便地進(jìn)行查詢、修改、統(tǒng)計和編制報表等操作;生產(chǎn)運(yùn)行出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動將出現(xiàn)故障的參數(shù)、時間、類型、報警級別等記錄下來，報警信息能即時彈出，并有多種方式提示。生產(chǎn)運(yùn)行過程中對重要設(shè)備的操作，重要參數(shù)的修改將自動記錄下來，以便后期查詢。采用總線布線方式，網(wǎng)絡(luò)上可以掛接不同的數(shù)據(jù)采集站。該生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動化控制以后，每條生產(chǎn)線的人工配置為5人，包括膠塊裝載機(jī)操作工1名、物流叉車工1名、生產(chǎn)線巡檢員1名、設(shè)備保全維修1名、中控室工程師1名，即可完成整條生產(chǎn)線從原料到成品的的整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程。作為廢輪胎環(huán)保再生橡膠生產(chǎn)線自動化和智能化的一部分，為了能夠同時滿足兩個再生橡膠膠片生產(chǎn)單元成品的碼垛打包及搬運(yùn)，提高生產(chǎn)效率，同時降低工人的勞動強(qiáng)度，公司在再生橡膠膠片的碼垛打包工序引入碼垛機(jī)器人來代替人工進(jìn)行搬運(yùn)和碼垛。膠片抓取過程見圖2-14。碼垛機(jī)器人在生產(chǎn)線的應(yīng)用見圖2-15。自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)線研發(fā)階段,是將整條裝備生產(chǎn)線劃分為若干個設(shè)備模塊，設(shè)備按模塊進(jìn)行設(shè)計和制造，電氣控制方案也是按照設(shè)備模塊進(jìn)行設(shè)計的?，F(xiàn)在，公司研發(fā)團(tuán)隊又完成了對整條生產(chǎn)線的電氣控制方案和自動化控制方案的設(shè)計，對整線的自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行了升級和優(yōu)化，開發(fā)出了萬噸級再生膠生產(chǎn)線智能自動化控制系統(tǒng)2.0版。正在推進(jìn)電氣控制及其自動化的標(biāo)準(zhǔn)化工作，對電氣控制元件指定品牌、并使用統(tǒng)一的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為今后生產(chǎn)線達(dá)到更高的自動化水平奠定基礎(chǔ)。該智能生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化。目前正采用多種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集上傳，建立數(shù)據(jù)庫，在上位機(jī)上對包括工藝參數(shù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能控制。生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動化和智能化，不僅大幅減少了生產(chǎn)用工，提高了生產(chǎn)效率，同時也使產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性得到大幅調(diào)高;大大提升了再生膠生產(chǎn)裝備的技術(shù)水平。圖2-14膠片抓取過程圖2-15碼垛機(jī)器人在生產(chǎn)線的應(yīng)用六、智能制造生產(chǎn)線在鑄造加工上的應(yīng)用山東聯(lián)誠精密制造股份有限公司，總部坐落在山東省濟(jì)寧市兗州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，是一家在深交所掛牌的上市企業(yè)，是國家高新技術(shù)企業(yè)、國家級綠色工廠、中國鑄造行業(yè)綜合百強(qiáng)企業(yè)、省級企業(yè)技術(shù)中心。公司基礎(chǔ)業(yè)務(wù)專注于鑄鐵、鋁合金等精密鑄件的開發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)和銷售，擁有幾百臺高端機(jī)械加工設(shè)備及十幾條世界先進(jìn)的自動化鑄造生產(chǎn)線，在生產(chǎn)工藝和質(zhì)量管理方面潛?研究，已形成了包括模具制造、鑄造、精密加工和表面處理及最終性能檢測等完整的零部件制造體系，探索出聯(lián)誠獨(dú)特的跨行業(yè)、多客戶、多品種、定制式商業(yè)模式，為多家世界500強(qiáng)及行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)提供了大量優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和一站式服務(wù)。

精密加工（如圖2-16）是聯(lián)誠精密工作量占比最大的一部分，幾百臺加工中心、數(shù)控車床以及各種加工設(shè)備，可以完全覆蓋從0.2kg-300kg的零件；插齒機(jī)可以加工800mm直徑之內(nèi)的零件。公司積累了二十多年的豐富加工經(jīng)驗，在生產(chǎn)設(shè)備自動化和管理信息化方面加大投入力度，不斷優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，持續(xù)提升綜合競爭力。針對大批量的零件生產(chǎn)，專門配置了智能制造生產(chǎn)線，提高效率減少人工；而針對中等批量的產(chǎn)品，則配置由一臺機(jī)械手對應(yīng)多臺加工設(shè)備組成生產(chǎn)單元，將靈活性和高效率完美搭配。圖2-16精密加工及產(chǎn)品

精密鑄鐵是聯(lián)誠精密最強(qiáng)項的業(yè)務(wù)之一，從公司成立以來，鑄鐵業(yè)務(wù)一直都是重中之重，公司擁有產(chǎn)自意大利、西班牙、日本等國的水平鑄造線、垂直鑄造線、多觸頭高壓鑄造線等，承接著來自全球各地的鑄造任務(wù)。大批熟練的一線工人完整的工藝流程，全面的檢測設(shè)備，能夠充分保證鑄件的質(zhì)量和性能。如圖2-17為鑄鐵加工部分畫面。圖2-17加工鑄鐵畫面與鑄鐵產(chǎn)品精密鑄鋁方面（圖2-18），對鋁合金材料的鑄造工藝，包括鋁砂鑄、鋁壓鑄、重力鑄造和鋁合金鍛造，零件重量覆蓋0.5kg到20kg。公司可以根據(jù)客戶對零件的性能要求，靈活選擇工藝方案，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。圖2-18鑄鋁畫面與主要鑄鋁產(chǎn)品聯(lián)誠獨(dú)特的跨行業(yè)、多客戶、多品種、定制式商業(yè)模式，為多家世界500強(qiáng)及行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)提供了大量優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和一站式服務(wù)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于乘用車、商用車、工程/農(nóng)業(yè)機(jī)械、液壓機(jī)械、商用空調(diào)、醫(yī)療器械、環(huán)保設(shè)備、高鐵及太陽能等行業(yè)和領(lǐng)域（如圖2-19）。圖2-19產(chǎn)品展示在當(dāng)今的市場上，產(chǎn)品更迭速度快，客戶對供應(yīng)商協(xié)同、快速、準(zhǔn)確開發(fā)新產(chǎn)品的要求不斷提高，這需要企業(yè)有更強(qiáng)大的研發(fā)能力。應(yīng)對這種情況，聯(lián)誠精密成立了技術(shù)研發(fā)及信息化中心，中心共取得了國家專利42項，包含發(fā)明專利3項、實(shí)用新型專利38項、外觀設(shè)計專利2項，是省級技術(shù)中心。技術(shù)研發(fā)及信息化中心，能大大地提高新產(chǎn)品研發(fā)能力，快速對產(chǎn)品進(jìn)行檢測分析，為企業(yè)發(fā)展增添新動力。七、智能制造生產(chǎn)線在智能化生產(chǎn)裝備設(shè)計與制造中的應(yīng)用上海思河機(jī)電科技有限公司（圖2-20）是山東聯(lián)誠精密制造股份有限公司設(shè)立在上海的全資子公司，目標(biāo)主要業(yè)務(wù)范圍為工業(yè)自動化設(shè)計、機(jī)床維修與改造、液壓工裝與模具制造等。集團(tuán)公司位于山東省濟(jì)寧市兗州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，是一家已進(jìn)入國際廠商全球采購體系、產(chǎn)品全部出口、客戶訂單高速增長的機(jī)械加工行業(yè)民營企業(yè)。該企業(yè)于1994年成立，利用歐美、日本等發(fā)達(dá)國家將加工業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的契機(jī)，專注于國際市場，開發(fā)國際客戶。企業(yè)有多年的國際市場運(yùn)作經(jīng)驗，已成功立足于國際廠商的全球采購體系，目前產(chǎn)品加強(qiáng)出口的基礎(chǔ)上，全面開發(fā)，終端用戶除了為歐美知名的汽車零部件、農(nóng)用機(jī)械、電機(jī)產(chǎn)品、工程機(jī)械產(chǎn)品的制造商外，已經(jīng)躋身國內(nèi)高端客戶供應(yīng)商行列?？蛻魯?shù)量和訂單過去幾年實(shí)現(xiàn)快速增長，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)銷售收入5億元人民幣。 圖2-20思河機(jī)電科技有限公司思河機(jī)電科技是專業(yè)從事智能化生產(chǎn)裝備成套設(shè)計與制造的高新技術(shù)企業(yè)，具備集設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、培訓(xùn)等獨(dú)立交鑰匙工程能力，專業(yè)從事柔性自動化生產(chǎn)線、自動化物流線、液壓（或氣動）工裝夾具、工業(yè)關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)集成、自動上下料機(jī)械手、非標(biāo)加工專用設(shè)備、非標(biāo)自動化專用設(shè)備、流水線鑄造模具、翻砂模具、重力鑄造模具等技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造和銷售服務(wù)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡介如下圖2-21。圖2-21思河機(jī)電科技產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖2-22產(chǎn)品介紹桁架機(jī)械手（圖2-23）用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線中,工件經(jīng)常需要在裝配線和機(jī)床加工位置之間來回運(yùn)輸。目前桁架機(jī)械手機(jī)床的上下料都是在自動化生產(chǎn)線上進(jìn)行，通用工業(yè)桁架機(jī)械手應(yīng)用廣泛。關(guān)節(jié)式桁架機(jī)械手具有載重大、精度高、動作好編程等優(yōu)點(diǎn),但價格較貴,在運(yùn)輸路徑相對簡單的情況下使用不經(jīng)濟(jì)。目前桁架機(jī)械手適用于機(jī)床加工工位定位精度要求高，但裝卸動作簡單的自動化生產(chǎn)線中。桁架機(jī)械手結(jié)構(gòu)包括多個支撐部件,支撐部件上設(shè)有用于安裝機(jī)械手的自由度機(jī)械手，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低廉;并且齒輪齒條傳動采用斜齒輪嚙合,增加了機(jī)械工作負(fù)荷,提高了運(yùn)行穩(wěn)定性。桁架機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低、精度高等優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)工件在裝配線和相應(yīng)機(jī)床加工工位之間的水平和垂直運(yùn)輸。桁架機(jī)械手采用工業(yè)機(jī)器人代替人工勞動，在加工中心、數(shù)控車床、沖壓、孔床上完成工件的拾取、輸送、上下料等一系列工藝任務(wù),從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)企的經(jīng)濟(jì)效益。桁架式數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手是用于數(shù)控機(jī)床自動化上下料的直角坐標(biāo)機(jī)器人機(jī)械手，數(shù)控機(jī)床桁架式機(jī)械手是工業(yè)應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的、可重復(fù)編程、多功能、多自由度、運(yùn)動自由度間成空間直角關(guān)系的自動化設(shè)備。桁架式機(jī)床上下料機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)所有工藝過程的工件自動抓取、上料、下料、裝卡、工件移位翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序加工等，能夠極大的節(jié)約人工成本，提高生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床桁架式機(jī)械手自動上下料由PLC可編程邏輯控制器協(xié)調(diào)控制，經(jīng)各種液壓缸和氣缸配合進(jìn)行動作處理。負(fù)責(zé)將機(jī)械手上下料軌道上的待加工工件移至機(jī)床內(nèi)，待加工完畢后將加工后的工件從機(jī)床內(nèi)取出，返回至機(jī)械手上下料軌道上。整個自動上下料過程包括五大部分：工件輸送、機(jī)械手取料、卡盤上下料、機(jī)械手送料及將零件送到下一工序。其中工件輸送和將零件送到下一工序部分與其他部分、數(shù)控加工并行執(zhí)行；桁架式機(jī)械手取料、機(jī)械手送料部分與數(shù)控加工同時進(jìn)行。圖2-23桁架機(jī)械手關(guān)節(jié)機(jī)器人（如圖2-24）用于機(jī)械加工機(jī)床上下料的關(guān)節(jié)機(jī)器人采用的軸數(shù)一般為6軸，重復(fù)定位精度為±0.06mm，常用的負(fù)載重量在10-50kg。機(jī)床上下料機(jī)器人一般分為一對一、一對二（機(jī)床面對面擺放）、一對三（機(jī)床擺成品字形），如果想要1臺關(guān)節(jié)機(jī)器人對多臺機(jī)床上下料，需要加上地面軌道，可實(shí)現(xiàn)1臺關(guān)節(jié)機(jī)器人對多臺機(jī)床自動上下料。關(guān)節(jié)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)：關(guān)節(jié)機(jī)器人最大的優(yōu)點(diǎn)就是靈活性強(qiáng)，不受機(jī)床結(jié)構(gòu)的限制，能適用很多機(jī)床?？蓱?yīng)用的范圍廣泛，除了用在機(jī)床上下料，關(guān)節(jié)機(jī)器人還可應(yīng)用于打磨、拋光、焊接、裝配、搬運(yùn)碼垛等領(lǐng)域。關(guān)節(jié)機(jī)器人的缺點(diǎn)：相對于桁架機(jī)械手而言，關(guān)節(jié)機(jī)器人占用的場地空間較大，它的臂展（工作范圍）有限，一臺機(jī)器想要工作范圍加大的話必須加裝它的行走軸，所以關(guān)節(jié)機(jī)器人的價格較高。圖2-24關(guān)節(jié)機(jī)器人非標(biāo)自動化（圖2-25）就是指根據(jù)客戶需求定制的非市場流通的自動化集成設(shè)備。同樣屬于自動化領(lǐng)域，功能是按企業(yè)用戶工藝要求而量身設(shè)計、定制的自動化機(jī)械設(shè)備，其操作方便、靈活不單一，功能可按用戶的要求而添加，可更改余地大。目前常用于工業(yè)、電子、醫(yī)療、衛(wèi)生以及航空航天等領(lǐng)域。圖2-25非標(biāo)設(shè)備非標(biāo)自動化設(shè)備和自動化設(shè)備有哪些差別：1、自動化設(shè)備是設(shè)置好的具有專業(yè)性和極限性的設(shè)備；非標(biāo)自動化設(shè)備是根據(jù)企業(yè)的需求和實(shí)際情況進(jìn)行配套和設(shè)置的，不屬于規(guī)范化的自動化設(shè)備。2、自動化設(shè)備根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，一般產(chǎn)量較大；非標(biāo)自動化設(shè)備由于需要企業(yè)定制，所以一般產(chǎn)量比較小。3、自動化設(shè)備一般都有固定的功能；而非標(biāo)自動化設(shè)備是按需求定制的功能。另外公司還進(jìn)行液壓與氣動工裝夾具的生產(chǎn)如圖2-26。圖2-26液壓與氣動工裝夾具思河機(jī)電科技以工業(yè)現(xiàn)場自動化總線工程為發(fā)展方向，以“以市場為導(dǎo)向，以客戶為中心，以質(zhì)量為原則，以創(chuàng)新為動力”為宗旨，秉承“質(zhì)量