前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇自動化生產線設計范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。

隨著現代工業的飛速發展,消失模鑄造技術是推動工業發展的技術之一,相應地對消失模鑄造技術則提出了更高的要求。目前,現代工業領域消失模鑄造生產線多數為開放線,滿足了規模較小化工企業的生產需求,但是對于規模較大企業,尤其是企業在鑄造生產批量大、生產周期短的情況下,開放線難以滿足企業生產需求,而消失模鑄造自動化生產線的設計恰恰能夠彌補開放線的種種生產弊端,自動化生產可以大幅提高生產效率,并能保證鑄件質量。因此對消失模鑄造自動化生產線的設計進行分析研究對推動工業的發展有著十分重要的現實意義。
1.自動化生產線生產規格要求
生產企業要根據客戶對鑄件的需求,如尺寸規格、材質設計砂箱尺寸,確定產品生產綱領,進而根據企業車間的實際生產能力設計生產線,對生產線進行整體布局。有關技術人員要計算出生產線每天每小時的產量,以此計算出生產線每天每小時的砂處理量,分析數據進而選取適合生產線生產的消失模砂處理系統。生產規格計算主要分為以下幾個步驟: 第一,生產綱領計算;第二,根據鑄件圖樣對工藝進行分析;第三,結合生產綱領、企業生產水平,擬定鑄件的報廢率、造型及制模報廢率;第四,對砂箱尺寸及每箱樣模鑄件數量進行確定;第五,計算出真空系統、砂處理系統的規格型號、技術參數及數量;第六,合理選擇鑄造生產線的生產線布局形式,合理設置生產線的生產節拍。
2. 消失模鑄造全自動化生產線的砂處理系統分析
2.1.落砂篩分
落砂篩分主要分為兩級。一級篩分是通過振動篩分機對篩箱子中的雜物進行篩除處理,主要是篩除直徑大于5mm的雜物;二級篩分是分層直線振動篩分機將砂箱中直徑在10目到100目的雜物及細沙篩除,其目的是為了增加砂子的透氣性能。
2.2.風選、磁選功能
通過調節風機功能將干熱砂風設置為風幕狀下落,干熱砂分級主要是靠調節閥調量大小控制;永磁分離滾筒將砂、鐵分離,磁選分離后的干砂流入到下一工序設備中,磁選分離出干砂中摻雜的雜物,并流入廢料箱中。分離工藝過程中產生的粉塵通過風機口進入除塵系統。
2.3.二級舊砂冷卻方式可確保生產線的連續生產。
熱砂冷卻技術是消失模鑄造生產線設計的重要核心技術之一,熱砂冷卻技術水平將關系著鑄造自動化生產線設計質量。由于消失模生產過程中,熱砂具有冷卻速度較慢的特點,因此該設計將選用二級舊砂冷卻的方式作為設計思想。鑄造落砂時通常要經此工藝將熱砂的溫度將下來。此工藝一級冷卻采用水冷式沸騰冷卻床冷卻,二級冷卻采用砂溫調解器調節有關設備冷卻熱砂。其中,沸騰冷卻床冷卻過程中熱交換的形式較為多樣,包括水與熱砂、空氣與熱砂等熱交換形式。呈沸騰狀態的熱砂熱交換的效率較高,固采用二級舊砂冷卻方式。熱交換過程中沸騰的熱砂所產生的風塵將隨著熱空氣被吸入除塵器,冷卻后的干砂純度較高,即保證了干砂的透氣性能,又起到了降溫的作用。砂溫調節器主要是通過砂子和循環水管間接觸發生熱交換起到降低砂溫度的作用,宜用于自動化生產線,實現生產線的自動化生產。
2.4.砂輸送環節
砂輸送在落砂時溫度極高,振動輸送機可有效將高溫砂子輸送到指定位置。此外冷卻中的砂可通過帶式提升機或者是皮帶輸送機將砂子提升到一定高度及水平距離輸送。
2.5.生產線控制
采用PLC系統實現生產線的自動控制。包括:計算機控制模、擬屏控制和觸摸屏控制方式。
2.6.除塵系統
消失模鑄造是目前較為先進的鑄造工藝,該工藝的主要優勢在于綠色、環保。消失模鑄造生產線在砂處理過程中所使用的除塵系統,應根據砂處理量及生產線的生產能力選取設備。根據砂處理系統除塵風量確定除塵器風機功率。除塵系統設計完畢后,每個揚塵點要設置風量調節閥,目的是確保每個管路風量適合生產需求。
3. 消失模鑄造自動化生產線的砂箱運行
砂箱在液壓推箱機、電動過渡小車及全自動液壓翻箱子機的作用下實現了砂箱在系統軌道上的全自動運行。通過計算設置各設備參數,砂箱運行節拍和生產線節拍保持一致。觸摸屏控制運行節拍,砂箱全自動化運行。
4. 真空負壓系統
消失模鑄造鑄件的造型及澆筑都是在真空條件下進行。真空負壓系統是由特制砂箱和負壓系統共同組成,形成一個封閉的系統。在真空消失模鑄造工藝中真空泵是最基本最主要的設備。真空負壓系統主要組成部件包括;真空泵、穩壓罐、濕法除塵器和汽水分離器。選取真空本時要保證其吸氣量大,而對于真空泵的其它要求并不是很嚴格。其中真空泵吸氣量大小可根據澆鑄件體積、鑄件的金屬材質、砂箱的體積及澆注過程中所用的砂箱數量進行選擇判斷。
5. 消失模鑄造自動化生產線加砂方式
消失模鑄造的加砂方式主要有軟管人工加砂、螺旋給料加砂及雨淋加砂。其中,雨淋加砂是目前消失模鑄造自動化生產線中應用最為廣泛的加砂方式。該加砂方式主要是通過對多孔板中動板、靜板相對位置的調節來改變漏沙孔橫截面積。進而控制砂雨的大小。該加砂方式加砂速度快、加砂均勻,提高了消失模鑄造自動化生產線的生產效率及產品質量。
6.結語
消失模鑄造技術是目前鑄造業中應用最為廣泛的技術,加強對消失模鑄造技術的研究,科學合理地設計出消失模鑄造生產線自動化運行方案對提高行業的生產效率有著十分重要的現實意義。
參考文獻:
[1] 黃乃瑜,葉升平,樊A田.消失模鑄造原理及質量控制[M].武漢:華中科技大學出版社.2004.
[2] 格萊特?米奇爾.金屬制品失泡沫壓力鑄造方法[P].中國專利:1990―09一l0.
作者簡介:
【關鍵詞】教學設計 系列微課 自動化生產線 電氣自動化技術
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)12C-0161-02
自動化生產線安裝與調試是高職電氣自動化技術、機電一體化技術專業的核心課程,它綜合性強,涵蓋光、機、電、氣、信等學科領域,綜合了機械技術、傳感技術、PLC技術、變頻調速技術、伺服驅動技術、人機界面技術和工業網絡通信技術等多種專業核心技術知識。正因為如此,在專業課程體系中它存在既“重要”又“難學”的矛盾。如何有效化解這一矛盾成為當前亟需解決的教學改革熱點問題。
“微課”是近幾年來興起并得到快速發展的教學視頻載體,它具有短小精悍的特點,推動了“翻轉課堂”教學模式改革。它主要將課程的教學重點、難點、易忘點、易混淆點等以視頻形式進行呈現,學生可以反復觀看、模仿學習和實踐,有利于學生進行自主學習。“微課”資源的開發應用對高職課程改革注入了一針久違的“強心劑”,如何開發、設計并制作整門課程的微課(即“系列微課”)資源對于課程的教學改革具有重要的現實意義,而微課的教學設計也必將成為微課資源開發的重中之重。
一、微課的內涵解析和教學設計的意義
(一)微課的內涵解析
微課簡稱微課堂,廣義講它是一個完整的“課堂”教學過程,包括教學的目的、教學內容、教學過程、課后作業和教學反思等。但它又區別于傳統的教學課堂,傳統的教學課堂主要以教師現場的講授、操作、組織實施完成,一般不具有“重復性”,教學過程中的一些重點、難點需要反復強調,學生要有針對性地做筆記,而學生對其中感興趣的內容也不可再現。而“微課”以視頻為載體,將整個教學目的、教學內容、教學過程、課后作業和教學反思等“傳統課堂”這一完整教學過程以視頻的形式進行呈現,繼承了傳統教學課堂的優點,學生可以不受時間、地點和環境的限制,通過PC機、手機等操作終端進行觀看學習。同時,“微課”又具有很好的“重復性”,可以反復播放學習,加深理解,特別是一些動手實踐的內容,學生可以邊學邊做,提升學生學習自主性和能動性。
(二)教學設計的意義
“微課”是一種特殊的“微視頻”,雖以視頻形式呈現,但并非是普通的視頻文件,而是內含豐富的教學設計。可以說沒有教學設計的“微課”不能稱之為“微課”,而是“微視頻”。教學設計的意義就在于發揮“傳統的課堂”的優點,將完整的教學過程植入“微課堂”,為微課的開發、設計和制作打下堅實的基礎。
二、微課教學設計方法及步驟
按照本課程的教學大綱和專業人才培養方案要求,將整門課程的教學內容按照必須掌握的知識點、重點、難點、易忘點、易混淆點設計了29個微課,每個微課的教學設計過程包括教學設計思路、學情分析、教學策略的安排、教學過程的組織和教學反思等環節。
(一)微課的選題
微課的選題非常重要,也是微課資源開發的首要任務。也就是說首先要考慮設計什么內容,這些內容選題不能太大,也不能太小,還要考慮整門課程的微課是否能夠形成系列,既要考慮微課選題的整體性,也要考慮其個體性,使兩者得到很好的統一。自動線安裝與調試是一門綜合實訓課程,內容多,專業知識抽象,技術性強,要求掌握供料、加工、裝配、分揀和輸送等5個工作站的工作原理、電氣安裝及編程調試,最后能完成整體聯機調試。在微課的選題上,要做到“全”“精”“益”。一是“全”,即選題全面,所有選題要覆蓋整門課程大綱規定的必須掌握的知識點,力爭通過這些微課視頻的輔助,能夠使學生自主完成相應的實訓任務并掌握必備的專業知識和技能。二是“精”,即每個微課的選題盡可能做到精煉,且獨一無二,沒有重復。三是“益”,即微課選題要有意義,要建立以學生為中心的理念,對他們的學習有幫助。根據“全、精、益”的設計思想,自動化生產線安裝與調試課程的系列微課選題包括生產線的整體認識、各工作站的電路安裝、氣路安裝、編程設計和聯機調試等五個模塊,共計29個微課選題,見表1所示。
(二)微課的教學設計思路
選題確定后,接下來第二步是構思教學設計的設計思路,即要回答“為什么做”“做什么”“怎么樣做”這三個問題。針對當前教學過程中存在的一些問題、困難或典型事例等進行改革創新,力爭通過本設計來解決當前存在的若干問題。例如,針對“供料站的單站運行”這一微課選題,其設計思路是要讓學生充分了解供料站的功能和工藝控制過程,包括正常的啟動工作過程,正常的停止工作過程和異常工作狀態,建立良好感性認識。具體的教學過程則圍繞這幾個方面來安排。
(三)微課的學情分析
教學設計還要考慮學情,即授課的對象是高年級學生還是低年級學生,是高職學生還是中職學生,根據他們的學歷層次、學習經歷、學習能力進行教學內容的安排、教學策略設計。
(四)微課的教學策略
微課的教學策略包括教學目標、教學內容、教學的重點和難點、學習環境和學習資源設計、教學方法手段等幾個方面。以“供料站的單站運行”微課為例,教學目標分為知識、能力和素質三大目標。知識目標為理解供料站的工藝控制過程;能力目標為具有一定工業控制觀察能力和理解能力;素質目標為培養良好的職業道德和素養、積極的工作態度和責任感、良好的溝通交流能力和團隊合作精神。教學內容為供料站的單站啟動、供料站的單站停止、供料站的異常運行狀態。教學重點是供料站的單站啟動、停止,教學難點是供料站的異常運行狀態。學習環境有電子教室、局域W、因特網、校園網。學習資源類型有課件、多媒體資源庫和仿真軟件等。教學方法包括演示法和任務驅動法。
(五)微課的教學過程
微課的教學過程是微課視頻制作的“理論指導”,是微課視頻拍攝、錄制和制作過程的文字表述。整個過程一般包括片頭、課題引入、任務描述、任務展開、小結和片尾等幾個步驟。各部分的作用、教學手段及用時見表2所示。
(六)微課的教學反思
教學反思是教學設計的最后環節,是一種微課教學過程的反饋和思考,根據教學的效果進行反思,如存在哪些問題,還有哪些需要改進,需要怎樣去進一步解決,同時思考如何更進一步將本微課應用于教學,提高學生的積極性和學習興趣。
微課作為一種新興的教學資源,已逐漸深入人心,也引發了廣大高職院校教學一線教師投入制作微課的熱潮。如何開發整門課程、特別是專業核心課程的系列微課資源已成為當前高職院校專業教師任重道遠的一項任務和使命。因此設計課程系列微課的教學設計變得更加重要,因為它是系列微課資源開發的理論指導和制作前提條件。
【參考文獻】
[1]胡鐵生.微課的內涵理解與教學設計方法[J].廣東教育,2014(4)
[2]王正華.微型學習理論指導下的微課教學設計探微[J].教育與職業,2015(26)
[3]黃愛科.高校經濟管理專業微課教學設計思路探討[J].教育與職業,2015(23)
【基金項目】2015年柳州鐵道職業技術學院立項課題“自動化生產線安裝與調試課程的微課資源設計、開發與應用”(2015-B16)
關鍵詞:水泥生產 全集成自動控制 PLC DCS
中圖分類號:X951 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(c)-0064-02
水泥大規模集成自動化生產過程是一個復雜的理化反應過程,不僅其調控系統具有大慣性、純滯后、非線性等特點,同時整個生產線的運行工況較為復雜多變、設備相互間聯鎖眾多、各種檢測信號間相互影響較大,如果采用常規的現地人工控制或繼電器儀表靜態監視控制,很難達到現代化水泥生產工藝自動化控制要求。本文針對水泥生產線自動控制需求,采用以PLC可編程控制器為核心的DCS控制系統,設計具有面向水泥全廠總生產過程在線監控的全廠計算機監控系統,通過實現水泥生產全過程各階段動態監控管理一體化,使水泥在生產過程中不僅具有先進的過程控制自動化水平,同時為水泥生產管理信息化提供重要信息源。
1 全集成自動控制系統總體方案
水泥生產線中主流控制系統依然以PLC+DCS控制系統為主,且PLC+DCS控制系統將會在很長一段時間內在水泥全集成生產線中發揮非常良好的應用效果。尤其在網絡集成集約化功能需求的當今,具有聯網數據信息通信共享的PLC控制器已成為控制系統的核心,能夠有效支持現場總線協議,實現水泥生產線中DCS與PLC在全過程在線監視控制系統中的有效集成。根據現代化水泥集成自動化生產線實際功能需求,筆者提出一套水泥生產線全過程各環節計算機在線監控與管理方案,全線采用具有聯網通信功能的PLC控制器+DCS構筑完善的水泥生產線在線監控系統。基于CAN總線的水泥生產線全集成自動化控制系統總體方案如圖1所示。
從圖1可知,以PLC為核心的現場站完成控制系統各環節中的模擬量/數字量數據采集和集中控制功能。工程師站和操作員工作站主要實現在中控室對現地所有監控設備遠程操控、故障報警、運行狀態仿真顯示、運算數據分析存儲、統計分析報表、趨勢顯示,可以根據系統運行需求和調控要求定時或隨時打印出監控人員所需的各種運行工況狀態數據信息。可設總工程師和廠長指揮信息管理系統、生產調度系統等,使總工程師和廠長能夠實時掌握和了解現場水泥生產線的運行工況狀態,便于其制定科學合理的調控決策,提高全廠科學合理、高效經濟的管理水平。
2 全集成自動控制系統硬件設計
根據水泥生產線操作、監視、控制等實際功能需求,在全集成自動化控制系統設計過程中力求功能結構的簡明清晰、投資性價比較高、運行安全可靠性較高、功能集成完善的特性,按照分層分布式結構構筑控制系統結構。控制系統按照功能結構要求,分為現場設備層、過程控制層、以及主站監控層三層。現場設備層通過過程控制層通信網絡與主站監控層進行數據信息的實時共享。采用光纖以太網技術,通訊速率可以達到100Mbps,同時具有非常良好的抗干擾能力。數據采集系統采用成熟的SuperInfo2.0數據采集智能模塊,其可以滿足水泥生產線自動控制系統數據信息接口、實驗室調速數據接口、人工輸入數據接口等相關工單元共同構成,其中自動控制系統數據接口主要采集水泥生產線中已運行和正在實施的DCS分散集控系統、PLC現地控制單元等控制系統中的實時運行數據信息,同時按照擴容擴展功能需求預留控制系統與其它系統間交互通信的接口,接口均按照網絡通信協議要求配置獨立網關模式,通過TCP/IP網絡通信協議就可以完成不同控制系統間的網絡連接。
2.1 現場設備層
從圖1可知,水泥生產線中的現場監控設備較多,需要采集的數據信號量種類較繁雜、數量較多,主要包含壓力、流量、電流、轉速等信號。數據采集智能模塊先通過內部A/D模數轉換單元,將壓力、流量等模擬量信號轉換成計算機能夠識別的標準點信號后,通過通信通道遠程傳送到水泥生產線集控中心,同時主站監控系統通過網絡通信信號直接額接收現地PLC控制單元發出的對應控制信號,實現對現地設備系統的遠程監視調控。由于水泥生產線較大,有些信號傳輸距離較遠,且現場電磁干擾較為嚴重,所以在控制系統設計時其現場檢測信號宜采用4~20mA標準直流信號表;而溫度測量點是水泥生產線控制的核心,其溫度傳感器集中布設在燒成部分,且溫度范圍在100~1200℃大范圍內波動,因此選用K和E分度的熱電偶和高精度的溫度控制器。
2.2 過程控制層
由于水泥生產線全集成自動化控制系統中的數字量、開關量約占控制系統總輸入輸出接點數的80%左右,同時整個控制過程主要以順序控制、連鎖控制為主,因此,控制系統在設計時選用三菱A系列PLC作為整個水泥生產線過程控制層的控制站,以完成對現地設備數據信息的集成整理和主站控制層控制命令的遠程傳達。
2.3 主站監控層
主站監控層主要完成整個水泥生產線的模擬仿真顯示、過程狀態監視、運行數據記錄分析處理、運行趨勢分析、遠程操控等功能。主站監控層除了上述多種的可視化服務功能外,還可以通過計算機自動分析形成對應的操控決策,通過通信網絡將相應遠程操控命令傳輸到現代操現地電機和各種電器設備,遠程操控完成電機的順序啟動、順序停車、以及事故緊急停車等遠程操作。
3 全集成自動控制系統軟件設計
水泥生產線全集成自動化控制系統中各控制子系統大多具有非線性滯后特性。非線性多變量滯后系統的回路間通常需要相應功能的耦合匹配,因此常規現地分散控制很難滿足水泥生產線集成自動化控制功能。采用神經網絡的BP“自學習訓練”算法,通過對NNC加權處理完成對非線性多變量滯后系統的實時調整,使水泥生產自動控制系統具有較強適應性和自整定特性,進而達到全集成自動化控制功能。
4 系統應用效果分析
水泥生產線全集成自動化控制系統,是結合水泥企業實際生產功能進行開發設計,能在水泥企業實際生產線中成功應用實施,能夠滿足現代化集成大規模水泥生產要求,有助于節省原料和能源量消耗,提高控制系統數據信息綜合利用效率,確保控制系統高效穩定的運行,降低單位產品的綜合生產成本,顯著提高了水泥生產企業水泥生產的社會經濟效益。與改造實施前相比,噸水泥所消耗的能源資源下降了5%,產量提高了65%,設備運轉率提高了5%,工人勞動強度大大降低,所取得的社會經濟效益相當可觀,具有非常好的應用前景。
5 結語
水泥生產現代化、集成化、集約化功能需求,發展基于PLC+DCS總線的全集成自動化控制系統以及生產流程的智能自動化控制算法,將成為水泥行業自動化研究發展的重點。在控制系統設計過程中,只有真正了解水泥生產工藝流程和物料特性,并優選先進而成熟的監控設備和軟硬件系統,才能確保水泥生產系統達到全集成高自動化程度,推動水泥企業安全可靠、節能經濟的進行水泥產品生產。
參考文獻
關鍵詞:虛擬實驗室;自動化生產線;仿真技術
1 引言
隨著經濟發展,中國已成為制造大國,生產設備一直向生產線方向發展。各個企業對設備的安裝調試與維護、操作人員需求量急增,促進自動化生產線的產生和發展。
自動生產線是機電一體化和自動化專業的核心課程。它涵蓋機械結構、氣動、傳感器、PLC等技術。
實驗教學是自動化生產線教學中的重要部分,但是實驗儀器短缺、實驗設備老化,實驗場地擁擠,嚴重影響教學質量。隨著多媒體和互聯網技術的高速發展,通過網絡建立自動生產線仿真實驗教學系統。
實驗者可以在自動化仿真實驗室內完成實驗,系統向實驗者提供可視化界面。自動生產線仿真技術可以降低自動化生產線實驗教學的成本,減少儀器的損壞和易耗品的消耗,避免人為事故和人身安全。
2 自動化生產線實訓設計
2.1 生產線裝置
浙江亞龍和浙江天煌的自動化生產線設備是高職院校使用最多的自動化生產線設備。這兩家企業所生產的自動化生產線很好地模擬了企業生產線的基本工序。采用氣缸或電動機完成機械加工,采用PLC進行生產線控制工作。對應各自生產線有不同PLC控制模式。對于采用分布式控制設備,PLC網絡的組建是核心內容。對于采用集中式控制設備,控制程序較復雜,輸入輸出點數多,重點就是硬件組態。
自動線裝置主要有五個站組成:供料站、加工站、搬運站、裝配站、分揀站。這五個站包含電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊、步進電動機驅動器模塊、各種傳感器、電磁閥等。
2.2 生產線設計
對生產線控制有如下要求:
(1)緊急按鈕。生產線設備要安裝緊急停止按鈕,一旦發生緊急情況,只要按下按鈕,生產線立刻停止。
(2)運行方式。設置兩種運行方式:自動、手動。生產線工作時是自動模式,設備調試或維修采用手動模式。
(3)聯鎖和互鎖。生產線各部分相互關聯,需要在各個條件下進行聯鎖。生產線有些機構不能同時工作,需要互鎖設置。
(4)硬件設計。使用觸摸屏和PLC共同組成自動化生產線。CPU單元負責控制生產過程,觸摸屏負責通訊。傳感器將檢測信號反饋到輸入模塊進行比較。
(5)軟件設計。使用PLC仿真軟件進行模擬調試,為了提高生產線的柔性,程序要考慮各站間的銜接。
2.3 自動線仿真實訓軟件模型
(1)仿真軟件組成。自動化生產線仿真軟件是基于C語言開發設計的。先要開發工作站的三維模型,建設電路控制庫和程序代碼,導入控件中。自動線仿真軟件的設計結構有四層:1)界面表示層:處理用戶與應用程序間的交互。2)電路設計層:定義用戶界面的內容,可以二次制作元件進庫。3)程序設計層:提供應用系統的消息傳送、工件調取、顏色的選擇。4)數據庫層:存放電路模型圖和控制程序數據。
將邏輯層分為若干組件集,每一個組件集完成響應的電路功能。用戶界面層需要連接多個組件集來完成一個邏輯層。多個邏輯層組合成控制電路模塊。組件集可以相互調用。
(2)仿真軟件模型設計。仿真自動化生產線是由硬件部分和軟件部分組成的。硬件包括自動化生產線運動部件、控制電路零件、執行器等。軟件由電氣控制線路。PLC控制程序、仿真控制平臺構成。自動化生產線仿真模型分三層:界面模型、電路庫、程序庫。界面模型通過邏輯層代碼來獲取數據,通過三維動畫顯示出來。當程序被修改時,只要表示層接口不改,就不需要更新用戶界面程序。
2.4 仿真實訓系統分析
自動化仿真實訓系統是基于機電仿真平臺基礎上二次開發的,側重于自主練習和各站考核。系統設計多個系統故障考核點,配有仿真儀表,方便學生在實訓中對故障點排除。另一種仿真是用組態技術動畫連接,將畫面中的各站平面圖形與變量建立連接,當變量發生變化,畫面的圖形也發生變化。
3 自動化生產線仿真實訓特點
3.1 具有高職特色
高職教育具有職業定向性,崗位針對性的特點。高職教育中實踐教學貫穿高職教學全過程。高職院校進行仿真系統研發彰顯高職教育的特色。平時要注重對學生操作能力培養,所開發的實驗項目要與機電專業的職業崗位要求一致,貼切學生將來工作環境,體現工學結合。
3.2 虛實結合,優勢互補
傳統實驗教學的真實性是仿真實驗無法取締的,而仿真實驗的靈活和安全是實踐操作所欠缺的。因此,在實驗教學中結合傳統實驗教學和仿真實驗的優勢互補。
對于采集數據困難,實驗設備短缺的實驗,學生操作容易出問題,儀器損壞嚴重的危險性實驗,可以采用仿真實驗。對于有實驗條件的實驗可以進行真實實驗。
3.3 配備硬件設備
為了實現仿真教學,要專門建立機房隨時對需要做實驗的學生開放,要有專業教師協助實驗員進行機房管理。
4 結束語
在自動化生產線實訓設備短缺,場地有限的情況下,采用仿真實訓系統可以更好地開展實訓教學。仿真技術更貼近工業自動化生產現場環境,與傳統flas仿真是完全不同的。仿真技術能提高學生電氣控制技術和可編程控制能力,是自動化專業核心課程最好的開發工具。
參考文獻:
[1]宋象軍.虛擬實驗室在高校實驗教學中的應用前景[J].實驗技術與管理,2005(01):22.
[2]馬玉敏,樊留群.基于仿真的生產線的規劃設計[J].制造業自動化,2004(10):33.
[3]金文.仿真實訓系統在實踐教學中的應用[J].中國職業技術教育,2008(06):33.
[4]汪曉凌.仿真技術在自動化生產線實訓中的應用[J].南寧職業技術學院學報,2014,19(01).
關鍵詞 汽車零件 高速落料 沖壓自動化生產線
中圖分類號:U46 文獻標識碼:A
近年來,隨著科技的快速發展與人們生活水平的逐漸提高,汽車工業在生產方面也呈現出多功能化、個化性、一體化等特點,在汽車生產制造中,約有60―70%左右的金屬零部件需要經過塑性加工來成形,而沖壓工序作為金屬塑性成形加工中的重要工序,在汽車工業的高速發展下,其對高強度板材的沖壓成需求也在快速上升,這種形勢下,也就對汽車零件的沖壓成形工藝及對大噸位沖壓加工設備提出了更高的要求。
1汽車零件高速落料沖壓自動化生產線的運行原理
基于汽車生產加工中,對汽車零件沖壓成形的高要求,將汽車零件高速落料沖壓自動化生產線應用于零件生產當中,就成為了必然的趨勢。而汽車零件高速落料沖壓自動化生產線,主要包括依次設置的帶料預處理段、自動送料段以及落料段,其所具有的高節拍、高效率、高品質、低成本等特點,十分符合現代汽車工業生產的規模化、車型批量小、車型個性化、多車型共線生產、車身覆蓋件大型化一體化等要求。
根據圖1所示,該汽車零件高速落料沖壓自動化生產線的運行原理主要為:(1)先由行車將成捆的卷料放置于備料臺上,由上料小車自動接料并運行至開卷機;(2)通過PLC控制系統,根據輸送過來的卷料規格,自動定位開料系統,并發出相應的指令,使上料小車能夠自動運行至開料系統處;(3)將板料置放在對中位置,通過液壓漲縮卷筒作用,將料卷漲緊定位后進行開卷送料;(4)板料再經過引料系統,進入到校平機中,通過校平機作功使板料平整,消除內應力,并將校平好的板料料頭剪切后進入活套地坑,形成緩沖環,達到補償卷料在開卷校平部分連續運行與進入落料切斷沖模時間歇動作產生的速度差;(5)經由活套地坑輸送上來的板料通過一系列程序,開始沖壓落料,沖壓落料后將成品與廢料分離,廢料回收,成品輸送至指定區集中收集整理。
2汽車零件高速落料沖壓自動化生產線的性能特點
2.1開卷機與校平機的性能特點
首先,在汽車零件高速落料沖壓自動化生產線中,開卷機具有自動定位的性能特點,通過在開卷機側邊定位控制裝置(控制裝置主要由伸縮擋板、液壓缸、接近開關、位移傳感器等部件所組成),于生產過程中可根據來料規格自動設定參數,并發出相應的指令,從而保證鋼卷上料后與安裝在壓力機中的模具在同一中心位置,最終達到鋼卷停留準確、縮短上料輔助時間、提高生產效率的目的。而校平機所具有高精度、高速度性能,主要是因為其所采用的校平方式為多輥校平方式,通過板料反復變形來去除應力,以獲得板料的平整度,最終達到校平機精度高、速度快的效果。
2.2伺服送料系統的性能特點
在汽車零件高速落料沖壓自動化生產線中,伺服送料系統同樣也具有高精度、高速度的性能特點。首先,伺服送料系統是由電腦閉路式回授系統所控制的,由于其具備的高科技、先進化理念,在汽車零件實際的生產制造過程中,可將精度控制在1mm以內,于此同時,伺服送料系統還結合應用了測量輥與數字式伺服電機,這樣一來,又進一步提高了送料精度,使送料精度能夠達到03mm左右。其次,送料機構的滾輪采用中空式結構,其所具有的回轉慣性小、重量輕耐磨損、壽命長、表面硬度強等特點,進一步的提高了汽車零件的生產制造質量與效率。再次,伺服送料系統還配備有高效率的放松裝置,其能夠達到配合沖床之凸論訊號以及簡單之料厚調整的目的,這就更加顯示出高速落實沖壓自動化生產線所應用的伺服送料系統,在調節控制方面比其它機械式送料機操作更簡單、更方便的優勢。
2.3工作臺的性能特點
首先,在汽車零件高速落料沖壓自動化生產線中所應用的工作臺,本身就具有良好的耐腐蝕性、耐臟性、抗沖擊性及承重能力強等特點,并可以配合不同的使用要求。其次,該自動化生產線的工作臺整體還具有自動升降、鎖緊等性能特點,其可以利用渦輪、蝸桿等自動升降機構,隨意調整工作臺高度,這樣一來,不論壓力機沖壓模具的規格如何變化,均可以實現板料由傳輸帶順利的輸送。此外,通過在工作臺與升降機構之間設置鎖緊系統,使該裝置能夠利用液壓缸控制一組碟簧,實現工作臺在長降調整時放松,在調整到位后鎖緊的效果,從而有效保證的板料輸送過程中工作臺進行升降調整時的穩定性與安全性,并進一步的提高了整條生產線自動化生產的程度,工作臺的鎖緊裝置如圖2所示。
圖2 工作臺鎖緊裝置示意圖
(圖2中:1-碟簧;2-碟簧套;3-頂頭;4-液壓缸)
3汽車零件高速落料沖壓自動化生產線的優勢
通過實踐與操作,結合以上所講的運行原理及性能特點,筆者總結出幾點汽車零件高速落料沖壓自動化生產線在實際應用中的優勢:(1)材料利用率高。通過擺剪,完善開卷落料模具等措施,有效的提高了原材料的利用率,降低了企業的采購成本,進一步促進了汽車生產企業的經濟發展。(2)產品質量佳。如采用人工落料操作,很容易造成產品磕碰和劃傷,而采用高速落料沖壓自動化生產線,可以減少約30―50%左右的由手工落料導致的磕碰與劃傷,從而也大幅提高了產品的生產質量。(3)工人勞動強度小。因為汽車大的覆蓋件都是采用落料工序進行生產,使得此工序耗費的人力也非常大,但采用落料沖壓自動化生產線后,很大程度上避免了人工操作,這不僅提高了生產效率與產品質量,還很大程度的減少了工人勞動強度。(4)操作安全。由于汽車覆蓋件尺寸都比較大,一些零件邊緣也比較鋒利,若采用人工落料法時,很容易因為操作不當、防護措施不到位而導致工人手部被劃傷,而采取自動化生產線后,由落料工序導致的安全事故幾乎為零,由此也大大的提高了生產的安全性。
4結語
綜上所述,將高速落料沖壓自動化生產線應用于汽車零件的生產中已成必然的趨勢,其不僅能夠滿足現代汽車工業生產的規模化、車型批量小、車型個性化、多車型共線生產、車身覆蓋件大型化一體化等方面的要求,本身還具備材料利用率高、產品質量佳、工人勞動強度小、操作安全等優勢。相信在不久的將來,隨著科技的快速發展,高速落料沖壓自動化生產線也將不斷的開發、創新與完善,最終為提高汽車工業的生產制造水平提供有力的技術支持。
參考文獻
[1] 蒲洪彬等.基于機器人的拋丸機自動化生產線構造[J].機床與液壓,2010.12(28):154-156.
[2] 史立峰,王平,崔建忠.汽車零件半固態流變成形工藝研究[J].鑄造技術,2012.4(4):134-135.
[3] 陳玉文,葉國英.以ImageWare為基的汽車零件逆向設計[J].制造業自動化,2011.12(12):107-108.