航天云网建设液压智能生产线

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项目背景

某公司专注于仪器/仪表/工业自动化/电气行业,主要经营单体液压支柱、三用阀制造及修理(含水介质系列)、综采液压支架,推镏器的制造与修理,工程油缸、液压件及精密冷拔管的制造等。公司致力打造“国际领先、国内一流、行业标杆”的高端装备制造企业,连续多年进入中国煤炭机械工业50强。

2018年公司开启了转型发展的创新之路,以淘汰落后产能和培育新兴动能为目标,启动了高端装备制造项目建设,从设计、生产、物流、设备等环节全部“注册送彩金的app下载化”“智能化”,建成智慧工厂新标杆。其中,“液压支架油缸自动化加工生产线”被列为全国900个新旧动能转换重点项目,要求产线达到年产量5000件,由航天云网(中之杰公司)承担技术方案、项目集成等工作。

项目建设内容

1.生产线整体布局规划

 

根据工件(缸径规格φ100、φ125)的生产工艺流程,本生产线将刮削滚光机床、双主轴数控车床、自动化单元集成到一起,通过先进的工业机器人系统、传感器系统、工业控制软件等,实现产品从投料、加工、抽检、成品下料的全过程自动化加工。通过更换机器人手爪、机床工装夹具、刀具、调整辅机的定位机构实现生产线的柔性化,通过上、下料仓和天车进行上、下料,达到快速换产的目的。产线整体布局规划如下图所示:

产线整体布局规划

2.生产线单元配置

 

根据客户工件的实际加工工艺流程及自动化生产流程,将生产线划分为仓储物流单元、机加单元、产品质量保障单元及安全防护单元。通过自动化总控系统将各单元串联并实施联动与逻辑管控。

液压支架油缸自动化生产线架构

3.电气控制系统

 

单元控制器负责整条线的自动化控制,将三台机床、机器人、输送线各执行单元及其他工位的自动化工序串联在一起,实现自动化线的安全、稳定运行。

控制系统采取西门子PLC作为控制器,HMI作为自动化线的运行监控和参数管理设备,配合安装的各类传感器,进行整套自动化线的控制。

设备联机方式:控制系统采用硬接线的方式,通过继电器进行电气隔离,与每台数控机床相连。控制系统设一主控柜,主控柜可以紧急停线。

设备运行方式:分为自动和手动,控制系统在主控柜设置自动/手动选择开关。若主控柜选择自动,单机设备选择自动,那么系统自动运行,单机设备自动运转,机器人根据不同需求进行上下料动作;若主控柜选择手动,不论单机设备是自动还是手动运行,在保证安全的情况下系统无法自动运行,机器人不进行上下料动作。

安全回路:系统所有急停通过硬接线串连起来,并接入安全继电器的安全回路,任何一个急停按下,安全继电器断开,急停旋出后,需要按下复位按钮,安全继电器才能吸合,以确保安全。同时,每个急停的触点都接入PLC,以便在程序上实现保护,并在报警界面提示是现场哪一个急停被按下。

报警指示:可视范围内,设置安全警示灯,便于保障安全。系统出现故障,主柜上塔灯红灯闪亮,蜂鸣器鸣叫报警,按下消音,蜂鸣器停止,如果故障没有排除,按下复位按钮后,蜂鸣器重新鸣叫以起到提示作用。报警信息在人机界面上显示,并提示处理方法。

实施效果
产线建成后,解决了车削缸筒内部断屑问题,提高了刮滚机的工艺质量,人性化操作步骤和产线意外停止后的再启动设计,方便操作调试,在没有技术人员在现场情况下,一键操作便可恢复产线正常状态。不仅改善了劳动条件,减轻工人的劳动强度,而且能够确保生产安全,同时能降低能源及原材料的损耗,节省辅助加工时间,最终降低产品制造成本,提高生产效率和质量,实现多品种柔性生产,提高生产线经济价值。