1、项目项目1 1 自动化生产线认知自动化生产线认知 知识与能力目标知识与能力目标 了解自动化生产线作用和产生背景了解自动化生产线作用和产生背景 1 理解自动化生产线的运行特性与技术特点理解自动化生产线的运行特性与技术特点 2 了解自动化生产线在实际工程中的应用了解自动化生产线在实际工程中的应用 3 了解典型自动化生产线各组成单元及其基本功能了解典型自动化生产线各组成单元及其基本功能 4 认识典型自动化生产线的系统运行方式认识典型自动化生产线的系统运行方式 5 项目项目1 1 自动化生产线认知自动化生产线认知 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 1.了解自动化生产线了解自
2、动化生产线 自动化生产线自动化生产线是现代工业的生是现代工业的生 命线，机械制造、电子信息、石油化命线，机械制造、电子信息、石油化 工、轻工纺织、食品制药、汽车生产工、轻工纺织、食品制药、汽车生产 以及军工业等现代化工业的发展都离以及军工业等现代化工业的发展都离 不开自动化生产线的主导和支撑作用，不开自动化生产线的主导和支撑作用， 其对整个工业及其他领域也有着重要其对整个工业及其他领域也有着重要 的地位和作用。的地位和作用。 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 1.了解自动化生产线了解自动化生产线 自动化生产线是在流水线和自动化专机的功 能基础上逐渐发展形成的自动工作
3、的机电一体化 的装置系统。 通过自动化输送及其他辅助装置，按照特定 的生产流程，将各种自动化专机连接成一体，并 通过气动、液压、电机、传感器和电气控制系统 使各部分的动作联系起来，使整个系统按照规定 的程序自动的工作，连续、稳定的生产出符合技 术要求的特定产品。 高的自动化程度高的自动化程度 统一的控制系统统一的控制系统 严格的生产节奏严格的生产节奏 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 1.了解自动化生产线了解自动化生产线 自动化生产自动化生产 线运行特性线运行特性 a b c 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 1.了解自动化生产线了解自动
4、化生产线 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 1.了解自动化生产线了解自动化生产线 提高生产率提高生产率 增大多用性增大多用性 增大灵活性增大灵活性 数控车床数控车床 工业机器人工业机器人 电子计算机电子计算机 自动化生产线发展方向及应用领域自动化生产线发展方向及应用领域 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 2.初知自动化生产线应用初知自动化生产线应用 拥有全球最先进、世拥有全球最先进、世 界顶级的冲压、焊装、树界顶级的冲压、焊装、树 脂、涂装及总装等整车制脂、涂装及总装等整车制 造总成的自动化生产线系造总成的自动化生产线系 统，其功能：统，
5、其功能： （1 1）可实现汽车制造中）可实现汽车制造中 高效率、高精度、低能耗高效率、高精度、低能耗 冲压加工；冲压加工； （2 2）借助生产线上配备）借助生产线上配备 的的267267个自动化机器人可个自动化机器人可 实现车身更精密、柔性化实现车身更精密、柔性化 的焊接。的焊接。 某汽车公司的自动化汽车生产线某汽车公司的自动化汽车生产线 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 2.初知自动化生产线应用初知自动化生产线应用 包括丝印、贴装、固化、包括丝印、贴装、固化、 回流焊接、清洗、检测等工回流焊接、清洗、检测等工 序单元，其功能：序单元，其功能： （1 1）生产线上每
6、个工作单）生产线上每个工作单 元都有相应独立的控制与执元都有相应独立的控制与执 行等功能；行等功能； （2 2）通过工业网络技术将）通过工业网络技术将 生产线构成一个完整的工业生产线构成一个完整的工业 网络系统，确保整条生产线网络系统，确保整条生产线 高效有序运行，实现大规模高效有序运行，实现大规模 的自动化生产控制与管理的自动化生产控制与管理 。 某电子产品生产企业的自某电子产品生产企业的自 动化焊接生产线动化焊接生产线 任务任务1.1 了解自动化生产线及应用了解自动化生产线及应用 2.初知自动化生产线应用初知自动化生产线应用 该生产线引入了工业网络，该生产线引入了工业网络， 由其连接制丝生
7、产、卷烟生产，由其连接制丝生产、卷烟生产， 包装成品等一体化的全过程自动包装成品等一体化的全过程自动 化系统。化系统。 通过采用先进的计算机技术、通过采用先进的计算机技术、 控制技术、自动化技术、信息技控制技术、自动化技术、信息技 术，集成工厂自动化设备，对卷术，集成工厂自动化设备，对卷 烟生产全过程实施控制、调度、烟生产全过程实施控制、调度、 监控。监控。 同时该生产线充分应用工控同时该生产线充分应用工控 机、变频器、人机界面、机、变频器、人机界面、PLCPLC、 智能机器人等自动化产品。智能机器人等自动化产品。 某烟草公司的自动化生产线某烟草公司的自动化生产线 任务任务1.1 了解自动化生
8、产线及应用了解自动化生产线及应用 2.初知自动化生产线应用初知自动化生产线应用 主要完成自动上料、主要完成自动上料、 灌装、封口、检测、打标、灌装、封口、检测、打标、 包装、码垛等多个生产过包装、码垛等多个生产过 程，其作用：程，其作用： （1 1）极大地提高了生产的）极大地提高了生产的 效率效率 （2 2）降低企业成本）降低企业成本 （3 3）保证产品的质量）保证产品的质量 （4 4）实现集约化大规模生）实现集约化大规模生 产的要求，增强企业的竞产的要求，增强企业的竞 争能力争能力 某酒厂的自动灌装线某酒厂的自动灌装线 供料单元供料单元 加工单元加工单元 分拣输送单元分拣输送单元 操作手单元
9、操作手单元 检测单元检测单元 搬运单元搬运单元 提取安装单元提取安装单元 立体存储单元立体存储单元 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 上海英集斯自动化技术有限公司生产的典型的模块化自动化生产线组成结构图上海英集斯自动化技术有限公司生产的典型的模块化自动化生产线组成结构图 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 1.1. 采用开放式模块结构（结构固定）。采用开放式模块结构（结构固定）。 2.2. 每一工作单元运行执行功能、各个工作单每一工作单元运行执行功能、各个工作单 元之间的运行配合关系、以及整个自动化元之间的运行配合关系、以及整个自动化 生产线的运行
10、流程和运行模式，都可以模生产线的运行流程和运行模式，都可以模 拟实际生产现场状况进行灵活地配置。拟实际生产现场状况进行灵活地配置。 3. 每个工作单元都具有自动化专机的基本功每个工作单元都具有自动化专机的基本功 能，学习掌握每一工作单元的基本功能，能，学习掌握每一工作单元的基本功能， 将为进一步学习整条自动化生产线的联网将为进一步学习整条自动化生产线的联网 通信控制技术和整机配合运作技术等打下通信控制技术和整机配合运作技术等打下 良好的基础良好的基础 典型自动化生产线的主要特性典型自动化生产线的主要特性 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 供料单元供料单元 检测单元检测单
11、元 加工单元加工单元 搬运单元搬运单元 分拣单元分拣单元 提取安提取安 装单元装单元 操作手操作手 单元单元 立体储立体储 存单元存单元 典型自动化典型自动化 生产线生产线 1.1.认知典型自动化生产线各工作单元认知典型自动化生产线各工作单元 组成部分：组成部分：送料模块、送料模块、 转运模块、报警装置、转运模块、报警装置、 电气控制板、操作面板、电气控制板、操作面板、 I/OI/O转接端口模块、转接端口模块、CPCP阀阀 岛、过滤减压阀等岛、过滤减压阀等 基本功能：基本功能：实现工件从送实现工件从送 料模块的井式料仓中自动料模块的井式料仓中自动 推出，借助转运模块的摆推出，借助转运模块的摆
12、动气缸与真空吸盘的配合动气缸与真空吸盘的配合 使用将送料模块推出的工使用将送料模块推出的工 件自动转送到下一个工作件自动转送到下一个工作 单元单元 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 （1 1）供料单元）供料单元 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 （2 2）检测单元）检测单元 组成部分：组成部分：识别模块、识别模块、 升降模块、测量模块、升降模块、测量模块、 滑槽模块、电气控制板、滑槽模块、电气控制板、 操作面板、操作面板、I/OI/O转接端口转接端口 模块、模块、CPCP阀岛、过滤减阀岛、过滤减 压阀等压阀等 基本功能：基本功能：识别模块在接收识
13、别模块在接收 到新的待处理工件后，实现到新的待处理工件后，实现 待处理工件颜色和材质的检待处理工件颜色和材质的检 测，并通过升降模块和测量测，并通过升降模块和测量 模块完成工件高度的测量，模块完成工件高度的测量， 根据检测与测量结果信息通根据检测与测量结果信息通 过滑槽模块完成向下一工作过滑槽模块完成向下一工作 单元传送到或直接剔除工件单元传送到或直接剔除工件 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 （3 3）加工单元）加工单元 组成部分：组成部分：旋转工作台旋转工作台 模块、钻孔模块、钻孔模块、钻孔模块、钻孔 检测模块、电气控制板、检测模块、电气控制板、 操作面板、操作面板
14、、I/OI/O转接端口转接端口 模块、模块、CPCP阀岛、过滤减阀岛、过滤减 压阀等压阀等 基本功能：基本功能：旋转工作台接旋转工作台接 收到新工件后，旋转工作收到新工件后，旋转工作 台模块启动工作，分步实台模块启动工作，分步实 现其上待加工工件的模拟现其上待加工工件的模拟 钻孔加工，并对加工质量钻孔加工，并对加工质量 进行模拟检测等功能进行模拟检测等功能 组成部分：组成部分：提取模块、提取模块、 滑动模块、电气控制板、滑动模块、电气控制板、 操作面板、操作面板、I/OI/O转接端口转接端口 模块、模块、CPCP阀岛、过滤减阀岛、过滤减 压阀等压阀等 基本功能：基本功能：提取模块执行工提取模块
15、执行工 件的拾取与放置动作，滑件的拾取与放置动作，滑 动模块执行拾取后工件的动模块执行拾取后工件的 水平移动搬运任务，自动水平移动搬运任务，自动 地实现工件从上一工作单地实现工件从上一工作单 元拾取搬运到下一工作单元拾取搬运到下一工作单 元功能元功能 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 （4 4）搬运单元）搬运单元 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 （5 5）分拣单元）分拣单元 组成部分：组成部分：传送带模块，传送带模块， 位置检测模块、滑槽模位置检测模块、滑槽模 块、推料模块、电气控块、推料模块、电气控 制板、操作面板、制板、操作面板、I/OI/
16、O 转接端口模块、转接端口模块、CPCP阀岛、阀岛、 过滤减压阀等过滤减压阀等 基本功能：基本功能：在接收到新工在接收到新工 件后，传送带模块开始传件后，传送带模块开始传 送工作，根据上一工作站送工作，根据上一工作站 的工件信息，在位置检测的工件信息，在位置检测 模块和推料模块的配合下，模块和推料模块的配合下， 实现传送带模块上工件的实现传送带模块上工件的 自动分拣输送功能自动分拣输送功能 组成部分及功能组成部分及功能 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 （6 6）提取安装单元）提取安装单元 组 成 部 分 及 功 能 组 成 部 分 及 功 能 组成部分：组成部分：传送
17、带模块、传送带模块、 提取安装模块、滑槽模块、提取安装模块、滑槽模块、 工件阻挡模块、电气控制工件阻挡模块、电气控制 板、操作面板、板、操作面板、I/OI/O转接转接 端口模块、端口模块、CPCP阀岛、过滤阀岛、过滤 减压阀等减压阀等 基本功能：基本功能：检测到有新工件检测到有新工件 到位信息之后，通过传送带到位信息之后，通过传送带 模块将工件输送到阻挡模块模块将工件输送到阻挡模块 位置，提取安装模块将滑槽位置，提取安装模块将滑槽 上小工件装配到传送带工件上小工件装配到传送带工件 上，随后阻挡模块放行装配上，随后阻挡模块放行装配 后的工件组，继续由传送带后的工件组，继续由传送带 模块输送到指定
18、位置模块输送到指定位置 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 （7 7）操作手单元）操作手单元 组成部分组成部分 及功能及功能 组成部分组成部分：提取模块、转动模提取模块、转动模 块、电气控制板、操作面板、块、电气控制板、操作面板、 I/OI/O转接端口模块、转接端口模块、CPCP阀岛、过阀岛、过 滤减压阀等滤减压阀等 基本功能：基本功能：提取模块执行工件的提取模块执行工件的 拾取与放置动作，转动模块执行拾拾取与放置动作，转动模块执行拾 取后工件的水平转动搬运任务，自取后工件的水平转动搬运任务，自 动地实现工件从上一工作单元拾取动地实现工件从上一工作单元拾取 搬运到下一工作
19、单元功能搬运到下一工作单元功能 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 组成部分组成部分：步进驱动模块、丝杆驱步进驱动模块、丝杆驱 动模块、工件推出装置、立体仓库、动模块、工件推出装置、立体仓库、 电气控制板、操作面板、电气控制板、操作面板、I/OI/O转接端转接端 口模块、口模块、CPCP阀岛、过滤减压阀等阀岛、过滤减压阀等 基本功能：基本功能：接收到新工件后，在步进接收到新工件后，在步进 驱动模块的驱动下带动驱动模块的驱动下带动X X、Y Y两丝杆运动，两丝杆运动， 依据接收到的工件的材质、颜色等信息，依据接收到的工件的材质、颜色等信息， 自动运送至相应指定的仓位口，并将
20、工件自动运送至相应指定的仓位口，并将工件 推入立体仓库完成工件的存储功能推入立体仓库完成工件的存储功能 （8 8）立体车库单元）立体车库单元 组成部分组成部分 及功能及功能 1 自动化生产线由八个模块式工作单元组成自动化生产线由八个模块式工作单元组成 。 2 每个工作单元电气控制板上都配备有一台西门子每个工作单元电气控制板上都配备有一台西门子S7S7系列系列PLCPLC， 分别控制每一工作单元的执行功能分别控制每一工作单元的执行功能 。 3 各单元之间可采用网络通信方式进行通信。各单元之间可采用网络通信方式进行通信。 生产线中各单元可自成一个独立的系统运行，同时也可以通过网络生产线中各单元可自
21、成一个独立的系统运行，同时也可以通过网络 互联构成一个分布式的整机控制系统运行。互联构成一个分布式的整机控制系统运行。 4 工作工作 方式方式 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 2.2.了解典型自动化生产线工作运行方式了解典型自动化生产线工作运行方式 任务任务1.2 认知典型自动化生产线认知典型自动化生产线 独立设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号，来源于该工独立设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号，来源于该工 作单元作单元操作面板，各模块在自身操作面板，各模块在自身PLCPLC控制下自动完成本站的执行功能。控制下自动完成本站的执行功能。 当工作单元
22、自成一个独立的系统运行时当工作单元自成一个独立的系统运行时 工作单元之间的各种信息通过网络进行数据通信与交换，各运行设备之工作单元之间的各种信息通过网络进行数据通信与交换，各运行设备之 间能自动间能自动协调工作，协调工作，实现了自动化生产线整机稳定有序地运行。实现了自动化生产线整机稳定有序地运行。 当生产线采用网络通信方式互联成一个整机系统运行时当生产线采用网络通信方式互联成一个整机系统运行时 生产线中主令信号通过触摸屏或组态软件系统给出。同时，人机界面上生产线中主令信号通过触摸屏或组态软件系统给出。同时，人机界面上 也实时显示系统运行的各种状态信息。也实时显示系统运行的各种状态信息。 当自动化生产线采用了触摸屏或组态软件等人机界面运行时当自动化生产线采用了触摸屏或组态软件等人机界面运行时 运行运行 方式方式 2.2.了解典型自动化生产线工作运行方式了解典型自动化生产线工作运行方式
