智能制造产线工艺流程
智能制造自动化生产线方案
智能制造自动化生产线方案第一章概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (3)1.3 项目范围 (3)第二章需求分析 (3)2.1 生产需求 (3)2.2 技术需求 (4)2.3 质量需求 (4)2.4 安全需求 (5)第三章设备选型与配置 (5)3.1 关键设备选型 (5)3.1.1 选型 (5)3.1.2 数控机床选型 (5)3.1.3 检测设备选型 (5)3.2 辅助设备选型 (6)3.2.1 传送设备选型 (6)3.2.2 仓储设备选型 (6)3.2.3 供配电设备选型 (6)3.3 设备配置方案 (6)3.3.1 生产线主体设备配置 (6)3.3.2 辅助设备配置 (7)3.3.3 网络与控制系统配置 (7)第四章自动化控制系统 (7)4.1 控制系统设计 (7)4.1.1 总体方案 (7)4.1.2 设计原则 (7)4.1.3 关键技术研究 (7)4.2 传感器与执行器选型 (8)4.2.1 传感器选型 (8)4.2.2 执行器选型 (8)4.3 控制软件与算法 (8)4.3.1 控制软件开发 (8)4.3.2 关键算法 (8)第五章生产线布局 (9)5.1 原材料区域布局 (9)5.2 加工区域布局 (9)5.3 成品区域布局 (9)第六章生产线工艺流程 (10)6.1 工艺流程设计 (10)6.1.1 设计原则 (10)6.1.2 工艺流程设计内容 (10)6.2 工艺参数优化 (10)6.2.1 优化目标 (10)6.2.2 优化方法 (10)6.3 工艺改进与优化 (10)6.3.1 工艺改进 (11)6.3.2 工艺优化 (11)第七章质量保证与监控 (11)7.1 质量检测设备选型 (11)7.2 质量监控方案 (11)7.3 质量改进措施 (12)第八章安全生产与环境保护 (12)8.1 安全生产措施 (12)8.1.1 安全生产管理体系 (12)8.1.2 设备设施安全 (12)8.1.3 人员安全 (13)8.2 环境保护措施 (13)8.2.1 污染防治 (13)8.2.2 节能减排 (13)8.2.3 生态环境保护 (13)8.3 应急预案 (13)8.3.1 应急组织架构 (13)8.3.2 应急预案内容 (13)8.3.3 应急演练 (14)第九章项目实施与进度安排 (14)9.1 项目实施计划 (14)9.2 进度安排 (14)9.3 项目验收 (15)第十章投资预算与经济效益分析 (15)10.1 投资预算 (15)10.1.1 生产线设备投资 (15)10.1.2 建设费用 (16)10.1.3 运营费用 (16)10.2 经济效益分析 (16)10.2.1 生产效率提升 (16)10.2.2 产品质量提升 (16)10.2.3 成本降低 (16)10.2.4 市场竞争力提升 (16)10.3 投资回报期预测 (16)第一章概述1.1 项目背景我国经济的快速发展，制造业正面临着转型升级的压力。
智能制造的生产流程优化与自动化控制培训课件(1)
06
质量检测与追溯体系建设方案
质量检测现状及问题分析
质量检测现状
当前质量检测主要依赖人工操作，存在检测效率低下、误差率高、数据记录不规范等问 题。
问题分析
人工检测受主观因素影响大，检测结果不稳定；同时，缺乏统一的质量检测标准和流程 ，导致不同批次产品之间存在质量差异。
质量追溯体系建设目标与原则
生产线平衡与节拍调整策略
生产线平衡
通过调整工序时间、增加或减少设备等 手段，使生产线各工序之间达到平衡， 提高生产效率。
VS
节拍调整
根据生产计划和实际生产情况，灵活调整 生产节拍，确保生产进度与计划相符。同 时，通过优化生产流程、提高设备利用率 等措施，进一步提高生产效率。
05
物料搬运系统设计与改进方案
智能制造核心技术与特点
核心技术
包括物联网技术、云计算技术、 大数据技术、人工智能技术、机 器人技术等。
特点
智能制造具有自感知、自决策、 自执行、自适应等特点，能够实 现制造过程的自动化和智能化， 提高生产效率和产品质量。
智能制造在生产流程中应用
01
生产计划
利用大数据和人工智能技术，实现生产计划的智能化 排程和优化，提高生产计划的准确性和灵活性。
发展趋势
随着人工智能、大数据等技术的不断发展，自动化控制技术 将向更加智能化、网络化、柔性化方向发展，实现更高效、 更精准的生产过程控制。
自动化控制技术在生产流程中作用
提高生产效率
通过自动化控制技术，可以实现对生产设备的精确 控制，提高设备利用率和生产效率，减少人工干预 和停机时间。
提升产品质量
自动化控制技术可以实现对生产过程的精确控制， 减少人为因素对产品质量的影响，提高产品的一致 性和稳定性。
智能制造产线工艺流程
心，加以各类先进数控机床、机器人、视觉系统和移动终端构成整个产线的信息
物理系统。
此次产线所加工的对象是不锈钢，最终产品是各类启瓶器、吊坠等小型工艺
品。之所以选择这类产品为生产对象，主要是因为它的多样性，包括外形的多样
性、图案文字的多样性以及两者组合的多样性。正是这种多样性的存在，提高了
整个系统的设计难度，但是另一方面它满足了柔性化生产、以及个性化的定制，
这就使整个产线更加贴合工业4.0于中国制造2025的先进生产制造理念。
产线的整个生产流程均在系统的监控与指导下完成，从上料开始到激光切割
、数控精雕、双端面磨削、清洗烘干、再到视觉检测以及最后的喷砂处理，每一
步都自动完成。
下面我们将对整个产线的信息物理系统，加工工艺流程进行介绍，包括加工
方式的选择、工艺路线的选定、工艺参数的调整优化和设备调试过程中所遇到的
切割参数优化后的产品
VS
路漫漫其悠远
智能制造产线工艺流程
边缘毛刺打磨处理
前面我们已经说过，经过对激光切割机参数 优化之后我们已经能够获得基本无毛刺的产品， 为什么还要在这里加入毛刺打磨这一步？
在切割过程中我们不断对激光功率、氮气吹 气气压以及激光头与料板的距离参数进行优化调 整，以上三个因素都是我们可以精确控制的，但 是还有一个因素是不可控的，也就是料板的平面 度。因为我们采用的原材料是已经成型的不锈钢 板材，它所能保证的只有板材的厚度，这就造成 在切割过程中激光头与板材之间的距离不定，从 而导致偶有毛刺的产生。
智能制造产线工艺流程
路漫漫其悠远
2020/11/16
智能制造产线工艺流程
课前秀一
路漫漫其悠远
智能制造产线工艺流程
课前秀二
陶瓷行业智能化生产工艺方案
陶瓷行业智能化生产工艺方案第1章陶瓷行业智能化生产概述 (3)1.1 智能化生产的背景与意义 (3)1.1.1 背景分析 (3)1.1.2 意义 (3)1.2 陶瓷行业智能化生产现状分析 (4)1.2.1 智能化设备的应用 (4)1.2.2 信息化管理 (4)1.3 智能化生产工艺的发展趋势 (4)第2章智能化生产线规划与设计 (5)2.1 生产线布局设计原则 (5)2.2 陶瓷生产设备选型与配置 (5)2.3 智能化生产线控制系统设计 (6)第3章原料处理工艺智能化 (6)3.1 原料处理工艺流程优化 (6)3.1.1 工艺流程概述 (6)3.1.2 工艺流程优化措施 (6)3.2 自动配料系统 (7)3.2.1 系统构成 (7)3.2.2 配料精度控制 (7)3.2.3 系统优势 (7)3.3 原料混合与均化 (7)3.3.1 混合设备选择 (7)3.3.2 混合工艺参数优化 (7)3.3.3 均化工艺 (7)第4章模具设计与制造智能化 (8)4.1 模具设计与分析 (8)4.2 智能化模具加工技术 (8)4.3 模具在线检测与调整 (8)第5章成型工艺智能化 (9)5.1 成型工艺流程优化 (9)5.1.1 优化目标 (9)5.1.2 优化方法 (9)5.1.3 优化效果 (9)5.2 自动化成型技术 (9)5.2.1 技术概述 (9)5.2.2 技术特点 (9)5.2.3 应用案例 (9)5.3 在线检测与质量控制 (9)5.3.1 技术原理 (9)5.3.2 技术优势 (10)5.3.3 应用实践 (10)第6章干燥工艺智能化 (10)6.1 干燥工艺参数优化 (10)6.1.1 干燥工艺概述 (10)6.1.2 参数优化方法 (10)6.2 智能化干燥设备选型与应用 (10)6.2.1 智能化干燥设备类型 (10)6.2.2 设备选型依据 (11)6.3 干燥过程监控与调节 (11)6.3.1 监控系统设计 (11)6.3.2 调节策略 (11)第7章窑炉烧成工艺智能化 (11)7.1 窑炉烧成工艺优化 (11)7.1.1 窑炉结构优化 (11)7.1.2 烧成曲线优化 (11)7.1.3 窑炉操作参数优化 (12)7.2 智能化窑炉控制系统 (12)7.2.1 系统架构 (12)7.2.2 烧成参数在线检测 (12)7.2.3 控制策略与算法 (12)7.2.4 人机交互界面 (12)7.3 烧成过程在线监测与调整 (12)7.3.1 在线监测技术 (12)7.3.2 数据分析处理 (12)7.3.3 工艺参数调整 (12)7.3.4 智能优化与决策 (12)第8章釉料制备与施釉工艺智能化 (13)8.1 釉料制备工艺优化 (13)8.1.1 釉料配比优化 (13)8.1.2 釉料制备过程控制 (13)8.1.3 釉料制备设备智能化升级 (13)8.2 智能化施釉设备与技术 (13)8.2.1 智能化施釉设备 (13)8.2.2 施釉技术 (13)8.2.3 智能化施釉参数控制 (13)8.3 釉料质量在线检测 (13)8.3.1 在线检测系统构成 (13)8.3.2 数据处理与分析 (13)8.3.3 智能预警与故障诊断 (14)8.3.4 检测结果反馈与优化 (14)第9章质量检测与控制智能化 (14)9.1 成品质量检测方法与指标 (14)9.1.1 检测方法 (14)9.1.2 检测指标 (14)9.2 智能化检测设备选型与应用 (14)9.2.1 智能化检测设备选型 (14)9.2.2 智能化检测设备应用 (15)9.3 质量数据分析与追溯 (15)9.3.1 质量数据分析 (15)9.3.2 质量追溯 (15)第10章生产管理与决策支持系统 (15)10.1 生产数据采集与处理 (15)10.1.1 生产数据采集 (15)10.1.2 生产数据处理 (16)10.2 生产过程智能监控与调度 (16)10.2.1 生产过程监控 (16)10.2.2 生产调度 (16)10.3 基于大数据的生产决策支持系统 (16)10.3.1 大数据平台构建 (16)10.3.2 决策支持应用 (17)第1章陶瓷行业智能化生产概述1.1 智能化生产的背景与意义科技的飞速发展，智能化生产已成为制造业转型升级的关键途径。
服装行业智能制造生产线方案
服装行业智能制造生产线方案第一章：项目概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 项目范围 (3)第二章：生产线规划 (3)2.1 生产流程设计 (3)2.2 设备选型与布局 (4)2.3 自动化程度分析 (4)第三章：智能控制系统 (4)3.1 控制系统设计 (4)3.2 信息采集与处理 (5)3.3 生产线监控与调度 (5)第四章：智能裁剪系统 (5)4.1 裁剪设备选型 (5)4.2 裁剪工艺优化 (6)4.3 裁剪过程监控 (6)第五章：智能缝制系统 (7)5.1 缝制设备选型 (7)5.2 缝制工艺优化 (7)5.3 缝制过程监控 (7)第六章：智能烫画系统 (8)6.1 烫画设备选型 (8)6.1.1 设备功能 (8)6.1.2 设备类型 (8)6.1.3 设备自动化程度 (8)6.2 烫画工艺优化 (9)6.2.1 烫画温度控制 (9)6.2.2 烫画压力控制 (9)6.2.3 烫画时间控制 (9)6.2.4 烫画材料选择 (9)6.3 烫画过程监控 (9)6.3.1 设备运行状态监控 (9)6.3.2 烫画质量监控 (9)6.3.3 故障预警与处理 (9)6.3.4 数据分析与优化 (9)第七章：智能包装与物流系统 (10)7.1 包装设备选型 (10)7.2 物流系统设计 (10)7.3 包装与物流过程监控 (10)第八章：生产管理与数据分析 (11)8.1 生产计划管理 (11)8.2 生产进度跟踪 (11)8.3 数据分析与决策支持 (12)第九章：安全保障与环境保护 (12)9.1 安全生产措施 (12)9.1.1 安全管理制度 (12)9.1.2 安全防护设施 (13)9.1.3 应急处理与救援 (13)9.2 环境保护措施 (13)9.2.1 废水处理 (13)9.2.2 废气处理 (13)9.2.3 噪音控制 (14)9.3 应急预案 (14)9.3.1 类型与级别 (14)9.3.2 应急预案内容 (14)第十章：项目实施与运维 (14)10.1 项目实施计划 (14)10.2 项目验收标准 (15)10.3 运维管理策略 (15)第一章：项目概述1.1 项目背景我国经济水平的不断提高和科技的高速发展，服装行业作为我国国民经济的重要组成部分，其生产方式正面临着转型升级的压力。
智能制造工艺技术
智能制造工艺技术智能制造工艺技术是指利用现代信息技术和先进制造技术，以提高制造能力和效率为目标，将智能化技术应用于制造过程的一种方法。
它可以利用计算机和网络技术，实现制造过程的自动化、智能化和柔性化，提高生产效率、降低成本、提高产品质量和增强企业竞争力。
智能制造工艺技术涵盖了多个方面，其中包括智能化设备、智能化生产线、智能化供应链和智能化管理等。
智能化设备是指具备自动调整和自我诊断功能的设备，能够根据不同的生产需求进行智能化操作和决策；智能化生产线是指由智能设备组成的生产线，能够实现产品的自动化生产和自动化调度；智能化供应链是指利用互联网和物联网技术，建立起供应链上下游企业之间的信息共享和协作，实现供需的精确匹配和资源的优化配置；智能化管理是指利用大数据分析和人工智能等技术，对企业的各个环节进行实时监控和智能化管理，创造出高效、智能和可持续发展的生产模式。
智能制造工艺技术能够为企业带来多方面的好处。
首先，它能够提高生产效率和降低生产成本。
通过自动化和智能化的生产过程，可以减少人力投入，降低生产过程中的错误率，提高生产效率和产品质量。
其次，智能制造工艺技术可以提高产品的灵活性和个性化。
传统的生产线一般是按照固定模式进行操作，而智能制造工艺技术可以根据订单的不同需求，随时调整生产过程和工艺流程，生产出符合不同需求的产品。
此外，智能制造工艺技术还能够提高供应链的协同效能和企业的管理水平。
通过建立智能化供应链，上下游企业之间可以实现信息共享和资源优化配置，提高供需匹配的准确度，降低库存和成本。
同时，通过智能化管理，可以实现企业各个环节的实时监控和智能化管理，提高企业决策的科学性和精确性。
虽然智能制造工艺技术带来了众多好处，但其实施也面临一些挑战和难点。
首先，智能制造工艺技术的成本较高。
虽然智能设备和智能化系统的价格逐渐降低，但智能制造工艺技术的实施依然需要较大的投资。
其次，智能制造工艺技术需要企业有一定的技术实力和管理水平。
智能制造工厂设计方案
智能制造工厂设计方案智能制造是一种采用高度自动化和智能化技术，通过互联网和大数据分析实现工业生产全过程的数字化、网络化和智能化。
智能制造工厂的设计方案对于提高生产效率、降低成本、提升产品质量具有极其重要的意义。
本文将根据智能制造工厂的要求，提出一个全面的设计方案。
一、工厂布局与设备配置1. 产品生产线布局在设计智能制造工厂时，首先需要考虑产品生产线的布局。
为了提高生产效率和减少物料搬运时间，可以采用U形或S形的生产线布局，使得产品从原料入厂到最后成品出厂的流程顺畅无阻。
2. 设备配置与智能化技术智能制造工厂需要配备各种智能化设备，如自动化生产线、机器人等，以实现生产过程的高度自动化。
同时，还需要引入物联网技术和云计算技术，实现设备之间的联网和数据的实时监测与管理，提高生产过程的精益化和可控性。
二、智能化管理系统1. 生产计划与排程系统引入生产计划与排程系统，通过大数据分析和人工智能技术，对订单需求、库存情况和设备运行状态等进行实时监测和分析，实现生产计划的合理安排和优化。
2. 物料管理系统建立物料管理系统，通过条码识别和RFID技术实现物料的自动化管理，包括入库、出库、库存监控等各个环节的自动化操作，并与供应商和客户的系统进行接口对接，实现供应链的无缝对接。
3. 质量管理系统引入质量管理系统，通过在线检测和数据分析，对生产过程中的质量问题进行预警和预防，保证产品质量的稳定和优良。
4. 人力资源管理系统引入人力资源管理系统，对员工的考勤、培训和绩效进行管理，提高员工的工作效率和生产积极性。
三、安全与环保措施1. 安全生产管理系统建立安全生产管理系统，监测生产设备的运行状态、安全故障及时预警，确保生产过程的安全性。
2. 环境保护措施智能制造工厂要注重环境保护，采用清洁能源，减少废气、废水和固体废物的排放，降低对环境的影响。
四、人机协作为了实现智能制造，人与机器之间的协作是至关重要的。
在智能制造工厂中，应该打破传统的生产作业模式，采用人机协作的方式，即通过人机界面和智能化设备的配合，实现人员和机器的无缝衔接和高效协同。
智能制造工厂中的自动化生产线设计研究
智能制造工厂中的自动化生产线设计研究一、引言在当今信息技术飞速发展的时代，智能制造工厂已经成为了制造业的主要发展方向。
其中，自动化生产线作为智能制造的核心组成部分，其设计研究显得尤为重要。
本文将对智能制造工厂中的自动化生产线设计进行深入研究。
二、自动化生产线概述自动化生产线是一种通过机械、电子、计算机等技术手段实现产品加工的生产系统。
它能够将原本需要人工操作的工序通过机器人、传感器、PLC等设备自动完成，从而提高生产效率和质量。
三、自动化生产线设计原则1. 效率原则：自动化生产线的设计应以提高生产效率为出发点，通过合理布局、优化工艺流程等手段实现生产线的高效运作。
2. 灵活性原则：面对产品更新换代的需求，自动化生产线的设计应具备一定的灵活性，能够快速适应生产任务的变化。
3. 可靠性原则：自动化生产线作为制造业的重要设备，其设计应保证设备的可靠性和稳定性，以确保生产过程的顺利进行。
4. 安全性原则：在自动化生产线的设计中，必须充分考虑安全因素，确保工人和设备在生产过程中的安全。
四、自动化生产线的关键技术1. 传感技术：自动化生产线中的传感器能够实时检测生产环境的各种参数，为生产过程提供数据支持。
2. 机器人技术：自动化生产线中的机器人能够代替人工完成繁重、危险的工作，提高生产效率和质量。
3. 控制技术：自动化生产线的控制系统应具备高度的智能化和自动化能力，通过先进的控制算法确保生产线的高效运作。
4. 数据分析技术：通过对生产线的数据进行分析，可以及时发现潜在问题并做出相应调整，提高生产线的稳定性和质量。
五、自动化生产线设计案例分析以汽车生产线为例，对自动化生产线设计进行分析。
汽车生产线由焊接、涂装、总装等多个工序组成，通过自动传送带、机器人等设备实现各个工序的自动化操作。
在设计中，需要考虑生产线的工艺流程、设备协调、人机交互等因素，并且根据不同车型的生产需求进行相应的调整。
六、自动化生产线设计优化方法1. 模拟仿真：通过对生产线进行模拟仿真，可以评估不同设计方案在效率、质量等方面的优劣，以指导实际生产线的设计和优化。
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双端面磨削加工
产品经过外形切割、图案文字雕刻两道工序之后，已经基本成型，但是表 面难免会有划痕，为了使表面更加美观，我们采用双端面磨削对其上下表面进 行同时磨削。
一、双端面磨削简介
双端面磨削是一种高效率的平面加工方 式，它在一次行程中能加工出两个具有相当 高的精度及表面光洁度的平行端面。 双端面磨床能够达到很高的加工精度， 对于加工零件上下面平行度、尺寸精确度、 表面粗糙度均要求高的工件，这是首选的加 工方式。它与普通平面磨床最大的不同之处： 不是靠磁性来固定工件，而是工件的上下平 面一起平行磨削加工。也就是说，不管加工 件是铜还是其它不产生磁性的材料都可加工。 而且进给均匀、速度快、效率高。与研磨机 床相比，在达到同样精度的基础上加工效率 是研磨机床的10倍。
激光切割时利用经聚焦的高功率密 度激光束照射工件，使被照射材料迅速 融化、汽化、烧蚀或者达到熔点，同时 借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物 质，从而实现将工件割开。激光加工原 理示意图如右所示。 激光切割又可以分为激光汽化切割、 激光熔化切割、激光氧气切割和激光划 片与控制断裂切割四种形式。 这里我们选用激光熔化切割，切割 过程中通过与激光束同轴的喷嘴中高速 喷出非氧化气体 —— 氮气，使得液态金 属排出，形成切口。这种切割方式相对 其它几种耗能更低，更加适合不锈钢板 的切割。
双端面磨削加工
在实施的过程中主要有以下两个难点： 1、送料盘的设计：因为产品的外形、大小均不固定，我们不可能为每个产品单 独设臵一个放臵孔位，因此需要设计一种复合式的送料盘，允许一个孔位能够放 臵多种产品。 2、如何将产品放入预定的孔位：为了能够将产品顺利放入对应孔位，达到磨削 效果，我们将磨床主轴原来的三相异步电机换成伺服电机，实现精确转位。
数控精雕、双端面磨削、清洗烘干、再到视觉检测以及最后的喷砂处理，每一步
都自动完成。 下面我们将对整个产线的信息物理系统，加工工艺流程进行介绍，包括加工 方式的选择、工艺路线的选定、工艺参数的调整优化和设备调试过程中所遇到的 难点以及相应的解决办法。
智能制造生产线
机器人上料
激光切割
个性化雕刻
双端面磨削
激光切割原理图
激光切割加工
四、加工过程中所遇到的问题
问题一
无法切透钢板
如何解决？
问题二
问题三
边缘毛刺严重
激光高热量导致夹 具变形
激光切割加工
问题一：无法切透钢板 解决方案:影响激光切割深度最直接的因素就是激光的功率，因此针对这 一问题，首先适当加大激光切割机功率，并调节吹气气压，最终顺利将 钢板完全切透。 问题二：边缘毛刺严重 解决方案：针对这一问题，经过大量试切后，我们发现产生毛刺的最主 要的原因是氮气气压的大小。如果气压过小，熔融的金属将无法被迅速 吹走，残留在工件外轮廓上并形成毛刺。因此经过对吹气气压进行优化 调节之后，所切割产品已基本无毛刺。 问题三：激光的高热量导致夹具变形 解决方案：由于在激光切割过程中会瞬间产生大量热量，夹具中的废料 回收装臵由于受热不均匀发生严重变形。针对这一现象，我们将直接被 激光照射的废料回收装臵的底板由原来的钣金换成了厚度更厚的板材， 从而解决受热变形这一问题。
2016
培训主题：智能工厂系统设计与控制
培训人：许怡赦 日期：2016年7月11号
课前秀一
课前秀二
课前秀三
课前秀四
课前秀五
概述
本条产线围绕工业 4.0与中国制造 2025先进理念展开，以亚控操作系统为核 心，加以各类先进数控机床、机器人、视觉系统和移动终端构成整个产线的信息
物理系统。
此次产线所加工的对象是不锈钢，最终产品是各类启瓶器、吊坠等小型工艺 品。之所以选择这类产品为生产对象，主要是因为它的多样性，包括外形的多样 性、图案文字的多样性以及两者组合的多样性。正是这种多样性的存在，提高了 整个系统的设计难度，但是另一方面它满足了柔性化生产、以及个性化的定制， 这就使整个产线更加贴合工业4.0于中国制造2025的先进生产制造理念。 产线的整个生产流程均在系统的监控与指导下完成，从上料开始到激光切割、
二、主要难点
难点一 • 工件定位
难点二
难点三
• 如何保证产 品同一表面 喷砂均匀
• 如何保证产 品上下表面 喷砂均匀
喷砂处理
三、解决方法
工件定位难：因为在，喷砂过程中喷料高速喷射到物体表面，冲击力相当大 。为了保证工件定位可靠，我们将最初的夹紧定位优化为真空吸附定位，同 时增强产品与夹具接触面之间的密封性。 如何保证产品同一表面喷砂均匀：由于喷料呈束状喷出，一次喷砂面积有限 ，喷头在喷砂过程中自身不能摆动。如果工件也静止不动，就会造成同一表 面上喷砂不均匀，使得表面粗糙度不一致。为此我们将固定式夹具改进为旋 转式夹具，保证了同一表面喷砂均匀。 如何保证产品上下表面喷砂均匀：同一产品上下表面喷砂不均匀，这是由于 在对一个表面进行喷砂处理时，部分喷料喷射到夹具上反弹，对工件另一面 也进行了喷砂，而这类反弹有事不规则的，这就造成了工件上下表面喷砂不 均匀。为了保证产品上下表面喷砂均匀，我们将产品原先与夹具的部分密封 接触改进为全部密封接触，成功解决这一问题。
三相异步电机
伺服电机
清洗烘干
工件在经过磨削加工之后表面必将残留有磨削液、铁屑等脏污，为了保证下 一道工序顺利进行，我们对工件进行清洗烘干处理。 清洗过程中采用清水喷淋处理，将工件表面磨削液洗净，然后采用热风将工 件上下表面同时吹干处理。整个清洗、烘干作业过程无需人工干预，自动完成。
入口
出口
CCD视觉检测系统
清洗烘干
表面喷砂
视觉检测
打包入库
提
纲
一、生产系统工业4.0框架
二、激光切割加工
三、雕刻加工
四、毛刺打磨处理
五、双端面磨削加工
六、CCD视觉检测
七、表面喷砂处理
八、打包装盒
产线信息物理系统（CPS）
多媒体教 学系统
以太网
生产管理 系统
人机界面 双端 面磨 床 激光 切割 机 清洗 风干 机 数控 精雕 机 喷砂 机 码垛 打包 机
输送机
以太网
I/O等
Wifi
系统工 控机
以太网
多关机机器人
CAN I/O
CCD视觉系 统 直角机器人
SCARA机器人
移动 终端 设备
产线人性化APP操作系统
生产线 APP 系统工控 机
以太网
I/O
APP设臵
产品类型
摄像头选择
①②③④⑤ ①②③④⑤
生产线设臵
实时监控画面
生产信息查 询
尺寸范围 形 状 图案文字 数 量
本处所采用的检测方式为 CCD光学视觉检测，它主要包括光源、镜头、控 制系统三部分。视觉检测是指通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号， 传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化 信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结 果来控制现场的设备动作。
更易 于在 金属 表面 作出 有深 度的 雕刻
接 触 加 工 物 件
刀 具 寿 命 相 对 更 长
无 废 气 产 生
雕刻加工
经过对比我们发现激光雕刻与机械雕刻各有优势，激光雕刻采用非接触式加 工，无需固定工件、雕刻精度更高。但是机械雕刻更适合金属表面有深度的雕刻， 而且我们前面已经配备一台激光切割机，为了使产线机种多样性，更加有利于教 学，我们选择了机械式数控精雕机。
镜头
光源
控制系统
CCD视觉检测系统
视觉检测具有以下优势： 1、非接触测量 对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤，从而提高系统的 可靠性。 2、具有较宽的光谱响应范围 例如使用人眼看不见的红外测量，扩展了人眼的 视觉范围。 3、长时间稳定工作 人类难以长时间对同一对象进行观察，而机器视觉则可以 长时间地作测量、分析和识别任务。 此处总共有两次检测，首先对产品外形进行检测，然后再进行产品表面图 案检测，两次检测中间还有一次喷砂处理。视觉系统除了检测作用外，还能标 定产品位臵，为SCARA机器人提供准确的抓取位臵信息。 外形检测 产品中心 位臵标定 合格
实时画面
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输 送 机
多 关 节 机 器 人
直 角 机 器 人
针对这一问题，我们专门设计了一台专用小
型抛光机，用于去除残留的毛刺，而且取得良好 效果。
雕刻加工
一、概述：
雕刻加工方式目前主要有激光雕刻加工和机械雕刻加工。两者的区别主要由 以下几点：
激光雕刻
机械雕刻
非接 触加 工物 件， 精度 更高
产 生 废 气
难以 在金 属表 面做 到有 深度 的雕 刻
更 加 适 合 雕 刻 照 片
水流切割
火焰切割
激光切割加工
激光切割
等离子切割
二、我们为何选择激光切割
激光切割相对于以上冷切割方式具有加工精度高、加工噪声小、技术理念 更为先进等优势。火焰切割和等离子弧切割虽然切割速度快，但是切割过程中 噪声、粉尘污染严重，工作环境差，这些都不符合学校教学要求。此外所选用 的激光切割配套有完善数控系统，更有利于学生掌握先进数字化技术。
二、雕刻过程中的主要问题点
加工 速度 慢
工件 定位 不可 靠
刀具 易磨 损
主要 问题 点
雕刻加工
三、解决方案
问题一：工件定位不可靠 在设备调试过程中我们经常遇到的问题就是工件定位不可靠，造成雕刻图案 跑偏，甚至工件掉落。这主要是因为机械雕刻加工过程中刀具高速旋转，与工件 之间有切削力而且方向不定。此外雕刻过程中不断有切削液喷淋至工件，由于工 件与夹具贴合面之间存在缝隙，从而破坏真空，影响了工件的定位。 针对这一情况，我们主要对定位夹具做了改进，使用专用的夹具胶皮，使工 件与夹具ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合更为紧密，具体措施将在夹具介绍中说明。 问题二：加工速度慢 雕刻速度过慢主要是因为最初设计的图案、文字既有线条又有区域，而区 域雕刻速度过慢，不满足节拍要求，因而后期对图案文字进行了重新设计，雕 刻速度也大大提高。 问题三：刀具易磨损 刀具磨损主要与切削参数有关，为了避免刀具过快磨损我们对切削参数进行 了优化，比如适当提高主轴转速、减小进给速度。