陈阿龙
欧拉姆阀门科技有限公司 浙江温州 325000
摘要:阀门是机械行业的重要组成部分。在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的重要装置装置。随着科学技术的不断发展,智能自动化技术逐渐应用到各个行业当中,且取得了良好的发展绩效。在阀门行业加强智能自动化技术的使用,能提高生产的效率和精度,全面提高产品的质量水平和企业的产能。基于此,着重分析智能自动化设备在阀门行业中的应用价值,并结合阀门行业进行分析。
关键词:阀门行业;智能设备;自动化
阀门企业首要要先对产品进行系统的分析归类,系统化分出加工零件。全方位的对阀门的零部件进行从销量、产品设计、机械加工、加工工艺、产能占用、工时效率等多方面进行规划分类。之后根据技术人员对产品全生命周期管控,制定生产作业计划,结合零部件图纸、加工工艺、工艺路线等整体考量设备运转效能,计划执行制造过程。阀门种类众多,其生产模式包括批量化生产、小批量生产、单件多品种定制产品等多种生产模式。如何怎样提升生产效率,提高产品质量指重要思考内容。
1 智能车削加工分析
对于阀门结构,其零部件都必须进行车削加工,为更加高效,高品质的生产阀门产品零部件。对车削加工进行如下方案分析:
1.1普通车床是最常见的车削加工方式。操作工手动加紧阀门零件,运用车床变速手柄来机床变速,通过手动掌控进刀量完成工件的加工。普车加工精度差,不能对其进行精准把控,适合单件、小批量和对精度要求不高的简单结构零件加工。
1.2数控车床数控机床是操作工按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能,按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上,然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。数控车床加工提升加工精度,适合重复加工单一的、大批量零部件。
1.3多机组合模式,产品的加工需要多掉头或者拆卸工装等操作,根据具体的加工工艺进行多机组合组合,多机流水完成。大量实际加工现场数据表明,数控加工的一个零部件的工装夹具调整,约占整个零部件的至少百分之四十,若单间甚至是加工时间的数倍。所以多机组合加工,实现多种零部件,多机床灵活快速加工。可以单机普车-数控、多机普车-数控等方式。实现机床的互补,产品效率盲点的规避。从而实现智能自动化生产。
1.4智能机器人和加工中心模式,智能机机器人现在已经在阀门行业开始广泛应用。其运行原理是由根据数字化大脑对机械手和加工中心进行数据精准控制,通过多维度操控手臂的关节机构在规定的时间,结合动作方位完成零部件装夹、位置切换以及节拍间隔等要求。由位置传感器发出反馈,能够将各运动部件以及工件实际位置及时传达给控制系统,然后与设定位置进行对比,在根据控制系统完成调整,进而让驱动机构的精度达到设定的位置。工件初始位置的识别以及运动轨迹的趋向和工件抓取,机器人根据编程设计的线路实现流转。机器人迅速把阀门零件夹至中心卡盘上,启动加工中心程序,转换到刀具库,完成加工,然后进入下料。机器人重复这些动作,适合特大批量加工。机器人智能化制造理论上可以实现零失误和二十四小时全天候高效工作。
2 智能钻削、攻丝加工
2.1使用台钻、摇臂钻等钻床对工件加工部位进行逐个依次划线定位,逐个钻孔。需要攻丝的加工位置,还需在底孔加工完成后,在进行逐个手动攻丝。其特点为操作简单且灵活,可是划线定位工序较为繁琐,生产效率不高,适合加工单件及定制零部件。
2.2钻模加工方式加工。
阀门行业的法兰通常情况下加工尺寸均有相对性的标准,可以根据对应标准,按照法兰孔中心距和孔径制作钻模。运用钻模、单孔依次钻削加工方式,减低了划线的工作量,加工效率和产品标准化有部分提升,适合小批量零部件的加工。
2.3智能孔钻设备方式加工,根据实际的加工需求对钻床进行定制提升。从而实现同时加工多个孔或者多孔攻丝。可以将众多个孔或者螺纹一次加工完成。多孔钻包括立式、卧式单向结构形式和两侧端向、三侧端向结构形式、多侧端向多孔钻床以及配置数控系统,可以共同进行多孔以及多侧端向孔孔钻削加工。螺纹攻丝换装刀具能够继续展开多螺纹孔攻丝加工,具有钻削定位一步完成的优点,从而提升了加工效率,尤其适合加工大批量同规格阀体端法兰、配对法兰钻孔,是目前效益与成本提升最平衡的方式之一。
2.4智能机器手和加工中心模式,机械手通过程序快速装夹工件,根据具体编程来确定转速以及进刀量等数据,用专用钻,让中心孔出水,采用多工作台装夹模式。针对单件加工、小批量加工以及多批量加工,运用柔性化生产模式。程序快速切换,零件上料和加工分为两个程序同时进行。生产加工进度以及零件精度可以确保适合技术标准。
3 智能自动化生产线场景浅谈
3.1数字化控制单元。MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时,MES能对此及时做出反应、报告,并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动,有效地指导工厂的生产运作过程,从而使其既能提高工厂及时交货能力,改善物料的流通性能,又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。对生产状态和质量进行实时监控,并对生产能效作出统计和性能分析。对自身的执行能力进行分析,按照信息集成、事务处理、制造智能三阶段循序渐进地实施MES系统,才能充分发挥企业信息化的作用,提高企业竞争力,为企业带来预期效益。
3.2智能成组技术单元运用。成组技术以产品零件的工艺相似性为基础,把全部或部分工序相似的零件归类成族(组),为每一相似零件族(组)编制一份成组工艺规程。当需要为具体零件编制具体的工艺规程时,只需参照该零件对应的成组工艺规程作适当的调整和补充即可。在此理论下,根据实际的产品零部件进行对数控车床、数控钻床、加工中心等加工方式和合理搭配运用,其加工精度以及系统编程等方面,能够很大程度的满足阀门各零部件的技术要求和品质和效率,实现柔性制造,让加工制造不再是企业发展的难点。
3.3智能物流单元。阀门企业目前都是靠人工的把搬运和传送物料。将来经过MES等、智能制造合理的规划加工动线,可以实现路线规律统一化,从而实现机器手和智能PLC传送车。智能传送车会根据指令,快速稳定的将所需要的物料送至固定的卸料点,由机器手快速安全的卸货装货。使企业内智能化一体化。
4 结语
阀门是仪器表控制系统极其重要的组成部分,阀门行业也是机械行中至关重要的一角,伴随着阀门的批量化生产、柔性化生产以及规模化生产等各种生产模式的结合,让阀门制造生产更加信息化、工业化、自动化以及智能化。从而减少环境污染,节省能源。更让阀门产品具备高品质以及高性能,进一步推动了阀门行业的发展。
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