竹砧板柔性自动化生产线构建技术

发布时间：2017-06-18 13:19

  本文关键词：竹砧板柔性自动化生产线构建技术，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国竹木加工行业仍以单机作业和老式机群加工为主要生产模式,生产效率低下,设备能耗严重,存在着人工密集和物料耗损的困境,制约着行业进一步发展。本文依托浙江省科技厅公益项目“面向重组竹地板的柔性制造系统关键技术研究(2014C31064)”,围绕竹砧板自动化生产线展开研究,建立了一条工序衔接紧凑、物流快捷的小型竹砧板柔性自动生产线。探索竹木加工生产线的构建的理论基础和实现方法,论文主要内容和取得的成果如下:(1)研究了基于竹砧板生产线的工艺规划和车间调度集成,并构建了相应的集成模型,介绍了集成的研究任务和方法。在综合分析生产线实际情况下,得到了最优化的工艺方案。(2)研究了竹砧板生产线布局设计及平衡优化。通过对车间的加工时间、加工产量、不良率进行分析,得到生产线的节拍时间,分析各工序的加工时间,确定生产线的瓶颈环节。采用SLP方法进行生产线进行分析,得到车间的布局仿真优化结果。(3)对生产线相关结构进行设计。对系列化设计进行介绍,根据车间现场工况,对生产线加工机床的上料机构和夹具进行结构设计,结合生产线各机构所需完成的动作,并对其进行建模。针对得到的模型分析了其工作原理。(4)研究了基于现场总线技术的多控制器融合。对多种目前主流的总线进行分析和介绍,确定最适合于本生产线的PROFIBUS-DP总线。对各个加工设备配置基于西门子S7-300的PLC控制方案,对控制系统创建了组态和监控界面,构建生产线的总线控制系统。论文针对竹砧板柔性自动化生产线的工作特点,开展了自动生产线的工艺规划和车间调度集成、车间布局和平衡优化、上料机构和夹具的结构设计、基于总线的控制系统的构建的研究。本文提出的柔性自动化竹砧板加工生产线构建的理论和方法对相关企业自动化改造具有参考借鉴意义。
【关键词】：生产线 现场总线 布局仿真 系列化设计
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP278
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 竹砧板生产线国内外发展状况10-14
• 1.2.1 总体研究情况10-11
• 1.2.2 工艺规划和车间调度集成研究现状11-12
• 1.2.3 生产线平衡研究现状12-14
• 1.2.4 现场总线研究现状14
• 1.3 课题来源及研究意义14-15
• 1.4 论文的研究内容及章节安排15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 2 工艺规划和车间调度集成17-27
• 2.1 工艺规划和车间调度集成总体框架17-18
• 2.2 柔性工艺规划问题的描述18-21
• 2.2.1 工艺柔性及其表示方法18-20
• 2.2.2 工艺规划和车间调度集成的数学模型建立20-21
• 2.3 遗传算法的IPPS集成应用21-26
• 2.3.1 遗传算法的原理介绍21-23
• 2.3.2 基于遗传算法的模型求解23-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 车间布局仿真与平衡优化27-42
• 3.1 相关理论概述27-30
• 3.1.1 车间布局、平衡优化基本原理27-28
• 3.1.2 基于仿真技术的车间布局优化设计28-30
• 3.2 物流设施规划布局30-35
• 3.2.1 制造业车间布局类型和特点30
• 3.2.2 SLP方法的简介与应用30-35
• 3.3 车间布局仿真建模35-37
• 3.3.1 Flexsim软件介绍35-36
• 3.3.2 车间布局仿真的目标与结构36-37
• 3.4 平衡优化37-41
• 3.4.1 生产线节拍37-38
• 3.4.2 平衡改善思路38
• 3.4.3 平衡过程38-39
• 3.4.4 仿真结果和优化分析39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 机床相关结构的设计42-49
• 4.1 系列化的概述和必要性42-43
• 4.1.1 系列化设计的概述42
• 4.1.2 机械产品系列化的必要性42-43
• 4.2 上料机构和夹具的结构设计43-48
• 4.2.1 上料机构结构设计43-46
• 4.2.2 夹具结构设计46-48
• 4.3 本章小结48-49
• 5 生产线总线控制技术49-70
• 5.1 现场总线概述和选用49-51
• 5.1.1 现场总线定义和特点49-50
• 5.1.2 各类现场总线的比较50-51
• 5.2 S7-300 控制系统设计51-66
• 5.2.1 硬件设计51-55
• 5.2.2 软件设计55-66
• 5.3 基于PROFIBUS-DP的PLC-PC控制系统集成方案66-69
• 5.3.1 PROFIBUS-DP概述和设备选型66-68
• 5.3.2 基于组态软件的仿真68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 6 总结与展望70-72
• 6.1 总结70
• 6.2 展望70-72
• 参考文献72-77
• 个人简介77-78
• 致谢78

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