柔性电子产品（共10篇）
柔性电子产品 篇1
1 建立面向加工箱体类零件夹具和刀具的数据库
新产品试制特点是单件小批量生产, 要求生产技术准备期短、加工精度高, 其加工用的夹具原则是简捷、适用、经济, 定位基准一致、减少装夹次数。同时, 为了适应小批量多品种的新产品试制加工, 要求其夹具具有精度高、效率高、通用性强的特点, 否则试制准备期长、浪费严重、成本增加。所以, 选择新产品试制的夹具重点要考虑实用性、通用性和经济性。
1.1 夹具组成
(1) 普通夹具
夹具基本组成包括夹具体 (基础件) 、定位件、支撑件、导向件、压紧件、紧固件、合件以及其他件等。
夹具体的定位结构和连接通常是与机床工作台相关联的, 它直接影响到加工的定位精度。
定位件分为孔系定位件、槽系定位件和光面定位件。
孔系定位件有圆柱定位销、菱形定位销、台阶定位轴、扁头定位销、空心定位销、过渡定位销等。
槽系定位件有平键定位件、长平键定位件、凸头T型键定位件, 切头T型键定位件、平偏心键定位件等。
光面定位件有定位轴式、圆柱定位销式、扁头定位销式和菱形定位销式等。
通常, 粗加工的粗定位用槽系定位件和光面定位件, 半精加工、精加工主要采用孔系定位。
支撑件的形式随着零件的形状不同而变得多种多样, 但其目的就是将各种形状的零件支撑平稳, 以利于零件的定位和夹紧。
导向件主要是便于零件的输送和粗定位, 其形状随着零件的形状而变化, 形式多样。
压紧件主要是夹紧零件, 一般有平压板、齿纹平压板、伸长压板、双头压板、弯头压板、齿纹弯头压板、U形压板、叉形压板和圆柱头压板等。
紧固件主要是各种规格和形状的螺栓、螺母。
合件主要是两种以上元件在此组成的夹具或单元, 如既带倾斜角度又有回转分度的分度台、钳式单向定位座、定位夹紧器、侧向压紧器、伸缩定位销等。
(2) 柔性夹具
柔性夹具是一种具有较高柔性的先进工艺装备, 主要适用于加工中心、柔性加工单元和柔性制造系统以及各种数控车床、数控铣床等。柔性夹具由预先制造好的不同形状、不同尺寸规格、不同功能的系列化、标准化组件和合件组装而成。柔性夹具组件具有较高的刚度和精度, 能保证在粗加工时的大切削量, 在精加工时能更好地保证零件定位基准与加工表面的位置精度, 还能根据数控加工中心机床的特点和要求保证零件在一次定位装夹后加工多个甚至全部表面, 也可以一套夹具同时装夹多个零件依次进行加工。柔性夹具可以充分发挥数控加工中心的生产能力, 减少机床的停机时间, 充分发挥数控加工中心的高效性能。
1.2 建立箱体类零件夹具元件库
在发动机上箱体类零件主要是气缸体和气缸盖。
本文所建立的箱体类零件夹具库主要是针对新产品试制即单件小批量生产而言的, 而且主要是针对数控机床、加工中心所用的夹具 (刀具也是针对加工中心用刀具) 。
箱体类零件特征类型不外乎面和孔, 加工方法也集中在铣、钻、扩、铰、镗、插补铣和攻丝等操作。基于尽可能用同一个定位基准、减少装夹的原则, 箱体类零件一般选用底面 (或顶面) 和底面 (或顶面) 的两个定位销孔作为定位基准。
(1) 箱体类零件的装夹方式
箱体类零件试制加工的装夹方
式有座式装夹 (如图1) 、横卧式装夹 (如图2) 、竖卧式装夹 (如图3) 和倾斜卧式装夹 (如图4) 。
座式装夹:以底面和底面的两个定位销孔为定位基准, 加工左右面 (两端面) 、前后面 (两侧面) 以及这4个面的孔系。
横卧式装夹:一种情况是以底面和底面的两个定位销孔为定位基准, 加工左右面、顶面以及这4个面的孔系;另一种是以顶面和顶面的两个定位销孔为定位基准, 加工左右面和底面的孔系。
竖卧式装夹:一种情况是以底面和底面的两个定位销孔为定位基准, 加工前后面和顶面的直孔和斜孔;另一种是以顶面和顶面的两个定位销孔为定位基准, 加工前后面和底面的直孔和斜孔。
倾斜卧式装夹:一种情况是以底面和底面的两个定位销孔为定位基准, 加工顶面的空间孔 (两个角度孔) ;另一种是以顶面和顶面的两个定位销孔为定位基准, 加工底面的空间孔 (两个角度孔) 。箱体类零件的4种装夹方式基本涵盖了箱体类零件6个面以及6个面的直孔、斜孔和空间孔。而且, 都是以底面和底面的两个定位销孔作为定位基准, 只有两种情况是以顶面和顶面的定位销孔作为定位基准, 顶面和顶面的定位销孔也以底面和底面的定位销孔作为定位基准在数控加工中心上加工完成的。这样, 保证了加工定位基准的一致性。
(2) 夹具体
上述装夹方式决定了箱体类零件试制加工的夹具体主要有两大类, 即平板式和90°弯板 (垂直弯板) 式。
(3) 定位件
箱体类零件试制加工的定位形式主要有面定位和孔定位两大类, 就是通常所说的一面两销的定位原则。
面定位件在平板式夹具体上通常使用标准的等高支撑垫作面定位基准;90°弯板夹具体上也使用等高支撑垫作面定位基准, 有时就直接用90°弯板夹具体的垂直面作面定位基准。
孔定位件无论用在哪种夹具体上, 最常用的是圆柱定位销和菱形定位销配对使用。定位销通常分为定位轴式定位销 (如图5) 和固定式定位销 (如图6) 。
定位轴式定位销一般与夹具体本身作定位面配合使用, 即使用这种定位销, 定位销一定是装在定位面上。通常使用这种定位销, 就不使用支撑件。
固定式定位销与等高支撑件配合使用, 二者共同构建两销一面的定位基准。使用这种固定式定位销, 通常是要加工贯穿到支撑面的孔以防刀具撞到支撑面, 或者加工与支撑面垂直的面以防铣刀撞到夹具体。
(4) 压紧件
箱体类零件试制加工的压紧方式主要是靠支撑铁支撑压板通过螺栓压紧。
压紧件就是各种压板和支撑铁。压板的形式有平压板、齿纹平压板、长压板、双头压板、弯头压板、齿纹弯头压板、U形压板、叉形压板和圆柱头U形压板等。支撑铁分为固定式和可调式。
(5) 紧固件
箱体类零件试制加工的压紧方式是通过螺栓螺母压紧零件的。对于箱体类零件特别是发动机上质量在150 kg以下缸套、缸盖, 作为紧固件的螺栓螺母应采用M18、M20。
(6) 建立箱体类零件夹具元件库
针对箱体类零件, 可以划归系列标准的夹具元件定位轴式定位销、固定式定位销、等高支撑垫、压紧螺栓、支撑铁。按照箱体类零件确定的装夹方式和采用的定位夹紧以及零件系列, 制定出可操作的夹具元件采用标准。
应用CAD技术, 将上述所列的夹具元件按照名称、分类、编号、规格、适用范围等方面编制在CAD中, 建立起夹具元件库, 以便工艺方案设计时提取选择。
1.3 建立箱体工件加工刀具库
(1) 铣刀
铣刀的选择:箱体类零件加工用铣刀分粗铣铣刀盘和精铣铣刀盘。除此之外, 铣刀盘直径的选择依据具体加工表面的技术要求和其约束条件而定。
无论是粗铣铣刀还是精铣铣刀, 是否经久耐用的关键在于铣刀片的材质和形状的选择。
(2) 钻头
钻头直径一般在Φ25 mm以下, 实际上Φ20 mm以上就考虑用镗刀代替了。箱体类零件中, 钻头最小直径是Φ4 mm。
长度在150 mm以下的为普通钻头, 200 mm以上加工中心推荐用枪钻。枪钻的特点是中心制冷, 内部冷却切削性能好、排屑好, 可以连续钻削, 不用倒屑, 效率高。
加工中心目前普遍采用的是整体合金钻头, 虽然成本高, 但加工质量好、效率高、使用寿命长。焊接钻头也有经济实用的 (头部合金、柄部普通钢) 。可根据实际情况选择钻头材质。
(3) 扩刀
扩刀形式的选择是根据具体孔的形式 (单一、复合) 、孔径的原始状态 (有无毛坯铸造孔) 、加工余量的分配 (一次、多次加工) 而定的。所以, 扩刀多种多样, 标准很难界定, 只能根据实际情况, 按照扩刀的加工范围选择。
(4) 铰刀
必须严格以产品设计的技术图纸为依据, 设计、制造、选择铰刀的尺寸。它不是标准所能规范的, 只能根据具体的实际尺寸确定、选择铰刀。
(5) 镗刀
随着数控、加工中心的广泛应用, 数控刀具的发展突飞猛进, 特别是数控用镗削刀具品种繁多。粗加工镗削刀具有双刃复合镗孔刀具、防振的复合镗孔刀具、可径向调整的防振复合式镗孔刀具、重载镗削刀具 (内冷式) 等。精加工镗削刀具有精镗头、高速精镗头、单刃精镗头、防振单刃精镗刀具、双刃精镗刀具等。
(6) 建立箱体类零件刀具库
应用CAD技术, 建立箱体类零件加工用刀具库的简图和明细。刀具简图中应有如下内容:
a.加工零件名称;
b.加工零件的材质和硬度;
c.加工余量;
d.加工面和孔所处的位置;
e.加工冷却方式;
f.刀具名称及制造商;
g.刀柄型号及制造商;
h.加工部位简图 (主要尺寸和精度) ;
i.推荐切削参数:线速度、转速、进给速度。
作为技术储备、文件共享, 缩短加工不同新产品的技术准备时间, 根据刀具库中的切削参数, 快速加工零件。针对不同材质、不同炉号的零件, 稍作调整即可保证质量地完成零件加工。
应用CAD技术, 将刀具的图形、名称、规格、装夹方式、切削参数等信息输入到CAD中, 进行汇总整理, 建立共享数据库, 以便缩短新产品的技术准备时间, 快速、柔性加工新产品。
2新产品快速、柔性加工的工艺设计
2.1 新产品工艺规程设计
工艺设计是为加工零件选择合理的加工方法、加工顺序和工艺装备等, 是新产品研制过程中的重要一环。一个理想的工艺设计可以保证所编制的工艺适用可靠, 并且编制工艺所花费的时间短, 从而缩短新产品的研制周期, 降低制造成本, 提高研制质量。
采用并行工程和逆向思维方式, 从工艺设计的底层出发, 抽出工艺过程中最本质的表述——以工步为核心, 进行工艺设计。如图7所示, 首先将产品图纸进行零件工艺分析, 整理汇总出新产品的加工特征, 包括尺寸精度、位置精度、形位公差、粗糙度、产品关键特性和重要特性, 同时按照每个工步的加工要求进行工艺规划设计, 根据现有设备资源和夹具库的模块编制工艺过程草案;根据刀具库的资源配置编制每个加工工步的刀具使用工艺方案。
工艺规划方案中, 为了体现快速、柔性试制新产品, 结合公司现有的加工资源, 采用工序集中的原则。具体表现为:
(1) 有定位基准集中加工;
(2) 有位置精度集中加工;
(3) 同一方位面上的特征集中加工;
(4) 同一把刀具集中加工;
(5) 相同的加工方法集中加工。
在此基础上, 遵循先面后孔、先粗后精、特殊孔 (如小孔、深孔、螺纹孔等) 后置加工的原则。
基于上述原则, 工艺规划设计先加工面后加工孔系。
新产品气缸盖的定位基准是, 底面的2个定销孔和顶面的2个定位销孔在加工中心上全部工序都是以这两个面的定位销孔为加工基准。按照夹具库的资源选择, 以底面和2个定位销孔为加工基准;加工两端面和两侧面及其孔系选择平板式夹具。
以底面和2个定位销孔为加工基准, 采用横卧式装夹和竖卧式装夹都可以加工顶面的孔系。但考虑工序集中的原则, 选择竖卧式装夹, 因为顶面上不但有直孔还有与缸盖底面成夹角的斜孔。如果采用横卧式装夹, 斜孔就不能加工;采用竖卧式装夹, 只要工作台回转一个角度, 斜孔就可以加工了。所以, 采用竖卧式装夹新产品缸盖, 一次装夹就能全部加工顶面的所有孔。
气缸盖装夹方式和刀具库建立后, 即可编制工序操作指导书。
2.2新产品试制
工艺方案确定后, 进入新产品正式试制阶段。试制过程分3个阶段。
第一阶段是程序调试、工装验证、刀具工艺参数的调试, 因为图纸和实物是有差别的, 夹具定位、夹紧, 程序编制是否有遗漏, 刀具推荐的切削参数是否合理, 都要进行验证。哪一项不能保证加工质量, 都必须调整。程序在现场即可调整。夹具不合理也要调整修改。刀具则比较复杂, 有时是刀具本身设计不合理, 则必须重新设计刀具。如果是切削参数不合理则要分析调整, 但不能盲目改变切削参数。只有全部项目验证完毕, 加工的工件检测合格, 才能试生产。
第二阶段试生产, 主要是验证各个方面的稳定性, 根据出现的质量问题及时服务现场, 分析问题, 找出原因, 提出解决问题的方案, 马上进行实施, 直至加工稳定为止。
第三阶段是针对试切加工中出现的问题进行汇总分析, 优化工序, 简化程序, 选择最佳切削参数, 为以后的试制和批量生产积累经验。
3结束语
通过对箱体类零件加工中需要的夹具和刀具的研究, 建立相对柔性夹具库和数控刀具库, 解决了自动化小批量生产中夹具和刀具一致性问题。通过上述两项研究, 将工艺设计人员从烦琐、重复的生产技术准备中解放出来, 大大缩短了工艺设计、技术准备周期, 提高了工艺设计的标准化和质量, 对快速、柔性、小批量生产箱体类零件有重要的现实意义。
柔性电子产品 篇2
本田把员工的智慧视为公司最宝贵的财富，想方设法地发挥人才资源的创造才能，不遗余力地开发员工的潜能。本田实施“柔性”管理方式，给员工充分的自由，构建了相对宽松的人际环境。“柔性”管理的主要内容是：
对职位职责不做明确规定。
公司对员工从未提供明确的职位说明书，从未硬性规定员工应该“做什么”，应该“怎么做”。他们认为职位说明书会对员工造成过多限制，尤其限制员工创造性的发挥。在没有职位说明书的环境里，员工将拥有无限的发展空间。部门经理的任务只是提供一种组织结构及必要的管理方向，鼓励员工把事情做好，鼓励员工大胆创新，旨在最大限度地发挥员工的才智，最大限度地发掘员工的潜能。部门经理及主管从不干涉员工的行动，而是在一旁协助员工工作，鼓励员工想出最有效率的工作方式，并设法完成任务。
实行“既往不咎”的政策。
不论是从学校毕业后直接进入公司的，还是从其它企业退职进入公司的，凡成为本田正式员工之日起，关于学历、经历等档案材料一律被勾销。这样做的目的是为了让员工消除顾虑，不必为过去的事情“背包袱”，可以在公司内更好地发挥自己的聪明才智和业务专长。
重用个性鲜明的人才。
本田在强调团队精神的同时，也重用个性鲜明的人才，
他们认为：“没有个性鲜明的人才，就不会产生独具特色的商品。”因此，本田不乏性格怪异的人才，他们或奇思异想，或爱提不同意见，或热衷于发明创造。经验证明，个性鲜明的人才往往最具有创造力。在美国获汽车设计大奖赛中获奖的本田新车型，大多是由被称作“怪才”的人创造设计的。
平等待人，志在创新。
本田主张员工平等，致力于营造一个人人平等的环境。进入公司后，无论是高层管理人员还是一般员工均称作“先生”，而不是以职务相称。在本田所有的经理主管、员工都一视同仁，不仅穿着同样的制服，在相同的地方用餐，拥有相同的车位，甚至有相同的权利提出自己的看法与建议。工程师和管理人员不仅和生产工人同桌吃饭，而且整天和工人们在生产线一起工作。在本田所有人都在一个没有间隔的大办公室里办公，办公桌彼此相邻，丝毫没有等级差异。公司董事也不设个人单独的办公室，同样采取 “董事同室办公”的方法，既稀释了等级观念，又加强了相互联系。本田研究所形式上虽分为设计室、试制室等部门，但是室长级人员都是具体工作人员而非专职管理干部。
“混血主义”的人事制度。
本田明确规定凡在公司担任领导职务的人员亲属一律不得进入公司工作，从根本上铲除了封建的“裙带关系”的滋生，保持了公司旺盛的创造力。公司还规定，高层管理人员到50岁就要为后来的年轻人让位，既保持了公司决策层的年富力强，又为年轻职员最大限度地创造了发展的机会。
基于柔性管理的复杂产品创新研究 篇3
[关键词]复杂产品；柔性管理；创新；战略联盟
中图分类号：F204文献标识码：A文章编号：1009-8283(2009)04-0093-01
1引言
随着世界经济的不断深入发展，复杂产品在国民经济中的地位和作用日益显著，已成为带动国民经济发展，提升国家竞争力的重要砝码。我国自改革开放以来，虽然在某些产业技术创新上取得了很大的进步，但许多高技术含量的、国民经济发展所必须的复杂产品至今还依赖于进口。主要原因就在于我国复杂产品的技术创新力量还很薄弱，这除了取决于我国的产业结构、技术储备外，还与我国复杂产品企业自身的管理体制和方法有关。有鉴于此，本文提出了将柔性引入复杂产品的管理中，以促进我国复杂产品企业的发展以及技术创新。
2复杂产品的本质及特征
对于复杂产品的理解，Hobday认为复杂产品及系统是指高成本、技术密集、工程密集、顾客定制的产品、系统、网络和建筑；Ulcich和Ep-pinger则认为复杂产品是—个包括不同技术，通过不同子系统相互作用而集成的产品建构创新；国内的司春林等人认为复杂产品指的是高成本和工程密集型产品、系统、网络和设施，其产品结构、生产特性、市场结构、开发网络组织等具有不同于批量产品的独特性。
从各大学者的理解中，可以概括出复杂产品的本质：与规模化生产相对应的具有高成本、高技术性以及功能多样性的定制的产品。其核心特征如下：
(1)高技术性。不仅要求企业对于生产该类产品的技术掌握程度及熟练工人的数目上；还体现复杂产品的生产中涉及到的大量新技术以及现有的多种技术间的融合。
(2)为顾客定制。该点是复杂产品显著区别于规模化生产产品的最明显的特征。任何一件复杂产品的研发和生产都完全是按照顾客的要求定制的，而且在复杂产品开发的全过程中，均有顾客的积极参与。
(3)一次性的小批量项目。由于复杂产品大都是根据顾客的实际需求所定制的一次性的产品，为此可以采用项目这种组织形式。基于项目的复杂产品管理不仅可以灵活的配置实现资源的配置，而且更方便于企业完成与顾客以及供应商之间的技术沟通与交流。
3柔性管理
对于复杂产品这样一种高技术、高知识含量且定制的产品，其在设计、研发和生产的全过程都依赖于员工自身的知识储备及工作积极性的发挥。传统的刚性的复杂产品管理模式由于它过于过于强调规则章程，不讲情面，故很难调动起职工工作的积极性及潜力的发挥，因而在复杂产品的运营中引入柔性化的管理方式，就显得颇有必要。
柔性管理，则指的是利用一定的技术、手段、方式和方法，增强组织等主体对环境变化应变能力的一种管理行为。目的就在于通过提高企业对变化的适应能力，增强企业在变化多端的市场环境中生存发展的能力。实行柔性化的管理模式，可以极大的调动起企业员工的工作积极性和主动性，充分发挥他们的知识及聪明才智，挖掘他们的潜能。
4复杂产品创新的柔性化管理途径
4.1柔性的组织管理
随着经济的快速发展和市场节奏趋快，传统的组织模式无法适应动荡复杂的竞争环境之需要，于是打造柔性化的组织就显得颇有必要。柔性组织强调组织的环境适应能力和自我改善能力，以及在不断变革创新中的弹性机制的构建和运用。具体来说，企业构建柔性化的组织需要：
①采用项目这一组织形式。即通过组建项目来管理整个复杂产品的运作，通过这一组织形式可以加强组织内部的学习，提高企业资源的高效运用，充分发挥组织成员的积极性、主动性和创造性。
②组建学习型组织。学习型组织强调培养企业不断改善自身收集、管理与运用知识的能力，建立共同愿景，凝聚全体员工的积极性和创造性，从而形成企业的强大生命力。
③业务流程再造(BPR)。由于消费市场的瞬息万变，使产品升级换代的周期大大缩短对企业灵活机动性提出了更高的要求，这使企业成为企业必须随时根据外界的实际情况对自己的业务流程进行重组，以适应快速变化的环境。
4.2柔性的人力资源管理
复杂产品从顾客的定制需求开始，再到产品的设计研发，最后到具体的产品技术生产，在此过程中均体现着员工积极性与创造性的发挥，故而相应的员工绩效的考核与评价也须柔性化。所谓柔性人力资源管理，指的是不以固定的组织结构、稳定的规章制度而进行的管理。具体包括：
①建立柔性的员工系统。根据阿特金森的理论，可以按照员工对企业的重要性和其工作性质将员工划分为：核心员工、外围员工和外部员工。这样企业的员工系统变为：核心员工+外围员工+外部员工的模式分类管理。这样不仅解决了人员需求不确定的问题，提高组织员工数量的灵活性，还有效的控制了企业的人工成本，保持人力资源的经济有效运行。
柔性电子产品 篇4
柔性夹具是以组合夹具元件为基础组装成的夹具。它是由预先制造好的标准化组合夹具元件, 根据被加工零件的工序要求组装而成的。组成夹具的元件具有通用性, 单个元件功能多样, 并具有互换性。组合夹具元件结构灵活多样, 且可长期重复使用。
2设计及应用
本文从公司生产实际情况出发, 旨在通过研究设计及组装焊接工序用大型柔性夹具, 发挥柔性夹具灵活、快速, 并且可重复使用的优点, 替代专用夹具, 达到缩短生产准备周期、降低生产成本, 解决生产急需的问题。
本工序要求将四个已经点焊在一起的叶片零件焊接成为一组 (一联) ;每组零件有六条焊缝, 分布在上安装板外侧、下安装板内侧等。焊接上安装板外侧时, 电子束照射方向为从外侧向中心;焊接下安装板内侧时, 电子束照射方向为从中心向外侧。设计时, 应考虑在电子束焊接时, 在两个焊接加工方向上, 在电子束的方向上都不能有组合夹具元件遮挡。因此需要设计两套柔性夹具。此处只讨论焊接上安装板外侧用的柔性夹具。
通过对焊接工序工作内容分析可知, 加工时 (焊接) , 零件除了只受自身重力以外, 没有切削力的作用, 柔性夹具的定位部分和压紧部分或只受很小的力;另外, 焊接时, 只是零件被焊接部分局部受热溶化并连接, 其余部分温度并没有变化。通过对焊接时零件的工作环境和受力情况分析可知, 由组合夹具元件组装成的柔性夹具, 完全能替代专用夹具。在特殊情况下, 也可以设计与组合夹具元件相连接的挡板, 用来防止焊渣飞溅问题, 更好的提高焊接质量。
为了提高生产效率, 结合组合夹具元件的结构特点和焊接设备的功能, 考虑每次装夹十六个零件, 每四个零件分成一组, 共分成四组。
零件内圆直径约600毫米, 外圆直径约800毫米。考虑到零件在组合上的安装和组合夹具与设备连接, 选择用直径600毫米带连接孔的圆基础板。
选用适当长度伸长板与圆基础板连接, 用来扩大圆盘直径, 实现零件安装及定位;选用圆柱销与钻模板配合, 实现零件外圆定位。
图1为在UG环境下设计的组合夹具三维图。通过虚拟装配设计, 指导现场实际组装, 提高组装质量及效率。
通过现场实际应用证明, 该柔性夹具设计合理、结构紧凑, 组装迅速, 定位稳定, 零件装夹方便, 操作安全可靠, 加工质量良好, 能够保证零件焊接加工质量要求。该柔性夹具零件均为组合夹具元件标准件。该类型组合夹具设计完成后, 一名操作工人从选件、组装, 到检验, 1~2天即可完成。该柔性夹具的应用, 极大的缩短了专用夹具的设计及制造时间, 降低了生产成本, 解决了生产现场的急需问题。类似零件的专用夹具完全可以利用柔性组合夹具替代, 值得推广应用。
摘要：在保证加工质量的前提下, 合理设计及应用柔性夹具替代部分专用夹具, 可以大大降低生产成本, 缩短生产准备周期, 加快新产品的研制及生产速度;应用柔性夹具还可以大量减少专用夹具的存储空间, 有利于现场管理。在特殊情况下, 还可以设计制造形状特殊的专用件与柔性夹具元件配合使用, 既减少了专用夹具数量又扩大了柔性夹具的应用范围。同时, 柔性夹具元件可以重复使用, 符合可持续发展战略。
关键词：夹具,组合夹具元件,柔性夹具
参考文献
[1]组合夹具组装技术手册[M].原中国航空工业总公司第三0一研究所.
对柔性执法的心得 篇5
俗话说：“书读万卷，遇事不乱”，读书不仅可以净化人的心灵，陶冶情操，更可以在实际生活中对我们进行疏导，为我们排忧解难。为了让自己不断地从书本中汲取更多的营养，最近对柔性执法进行了细读，读罢，合上书本，静坐书桌前，感悟颇多。
通过近年来烟草行业的不断宣传，公民对于烟草专卖法法律意识不断增强，烟草行业执法人员依法行政、依法管理的自觉性不断提高，基本上做到了“有法可依、有法必依、执法必严、违法必究”，有效地促进了烟草行业发展，维护了烟草行业稳定，保障了国家利益和消费者利益。但是，这并不意味着我烟草行业目前的法治建设就已经达到了一个成熟和完善的阶段，就中国目前整体的法治形势来看，我们还不能说是非常乐观，烟草违法犯罪的现象仍然大量存在，在某些领域甚至有增无减，这些都让我们烟草行业面临着严峻的考验。为了预防犯罪加强管理，我们烟草行业实行了柔性执法刚柔并进。我们也更清醒地看到，专卖稽查人员的刚性执法已不适应当前烟草行业的发展，学法用法的意识和能力与学习实践科学发展观活动的要求相比还存在较大差距。因此，对于我们来说，学习柔性执法法用是非常有必要的。
柔性执法是我们工作的一部分、与我们的工作都是息息相关的，熟练的掌握柔性执法律并加以精确地运用对于更好地维护国家利益和消费者利益是必不可少的。作为一名烟草专卖人员，我不仅有义务去加强自己对烟草专卖法律法规法律修养，提高自己的法律觉悟，更有义务去运用柔性执法维护我们广大消费者的合法权利，去维护国家利益。我联系《烟草专卖法》及柔性执法，结合自己的本职工作，谈谈学法用法的体会：
一、提升学法用法的思想认识
思想是行动的先导，只有认识上到位，才有行动上的自觉。我国是社会主义法制国家，提高全民法律意识，推进依法治国、依法行政、建设社会主义法治国家是一项重大而长期的工作。自觉学习和贯彻运用法律知识，关键在于提高思想认识。我们的水务部门工作与一些法律是息息相关的，比如：《烟草专卖法》、《烟草专卖法实施条例》和各种行政法等法律法规。由于平时不善于积累，导致我们对烟草专卖法律知识的掌握相对匮乏，致使我们在遇到一些棘手的法律问题时难于应用法律的手段去处理，直接影响了工作成效。这就要求我们必须充分掌握相关法律知识，才能保证各项工作规范有序开展，服务好工作对象。
二、积极主动加强学法
我深知柔性执法的重要性，常常通过网络、书籍，查阅大量的法律、法规及条例,学习和了解新的法律、法规及政策。据此整理出一些与本职工作相关的条文、条款以备工作需要时随时参看。工作之余，我还与同事讨论一些有重大社会影响的法律案件、积极地向他们请教一些法律问题。工作中我主动学习与工作相关的法律法规并自觉践行，努力提高法律意识，不断增强依法决策、依法行政、依法管理、依法办事的水平。多样化的法律知识学习方式不断地充实着我的头脑，从学法用法的实践中感受到自身法律素质有所提高，使我能更主动的去学习，工作中涉及到法律方面的问题能及时依法处理，若遇难题就找专家边问边学，不断地增强学法用法的积极性和自觉性，依法办事的意识和水平也有所提高。
三、学用结合，进一步提高自身的法律水平和依法办事能力
学法是用法的前提，学法的最终目的在于自觉遵守并严格依照法律规定办事。坚持理论与实践相结合，遇到法律方面的问题能善于把书本上学到的法律知识灵活变通地应用到实践中去。只有将学法与用法有机结合，才能有效地推进烟草行业的健康发展；只有把学习法律知识和依法办事紧密结合起来，与工作紧密结合起来，与烟草执法环境的实际状况紧密结合起来，通过法律手段来解决稳定中、发展中出现的新情况、新问题，不断提高法治理念的思想和管理水平；只有不断地学法、懂法、用法才能合理合法妥善的解决不断发生的问题，才能真正维护合法权益，才能为烟草行业的发展保驾护航。
“汇百溪方能成大海”，我一个人的力量终究是非常渺小、非常有限的，要想更好地维护我们广大消费者的合法权益，还需大家共同学习、共同努力。可以通过以下几个方式进行。一是坚持理论学习中心组学法制度。根据具体情况，可以每组织职工集中学习柔性执法若干次，学习时，要做好专门的记录，以备事后进行查阅与温习。二是坚持培训制度。可以定期或不定期地聘请一些具有法律专业知识的专家，针对单位的具体情况对广大职工进行培训。也可以以谈话的形式，让广大职工与聘请人员进行面对面的谈话，解除大家的迷惑之处。三是坚持自学与辅导相结合。俗话说：“师傅领进门，修行在个人”，因此最关键的还是我们每一个人要结合自身的工作性质与特点，联系自己在的工作实际，确定自己需要学习的内容，加强自身的法律涵养。如果愿意的话，还可以结合自己的工作实践，撰写一些自己在学法用法方面的调研文章或心得体会。四是坚持理论联系实践。读死书不如不读书，这是一个众所周知的道理，我们学习的最终目的是为了加以运用。在日常工作中，将自己的行为纳入到柔性执法的轨道当中，运用法律的手段管理单位的各项事务，努力提高自己依法决策、依法行政、依法管理、依法办事的水平。
通过学习柔性执法，我深深地感受到了没有法律是万万不行的，但是法律又不是万能的，存在着不小的弊端，因此柔性执法的出台是非常必要的。我国是法制社会，做任何事情都应该以法律为基础，以道德为基准线。法律只能对我们的外部及最基本的行为进行规范。在某些问题上，法律也是束手无策，甚至显得那么苍白。这就需要我们在柔性执法的的领域内开场一片们新天地。
柔性电子产品 篇6
随着面向大规模定制,基于敏捷制造的机械企业的兴起,对产品平台理论的研究和应用已经成为热点。在产品平台的基础上可以衍生出一系列产品,而这些共享一个产品平台,但具有不同性能与特征,以满足不同市场需求的一系列产品就是产品族。产品族设计是面向大批量定制的产品开发方法,是实现大批量定制生产的有效途径,其基本的设计方法就是模块化设计。模块化设计是在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,以满足市场不同需求的设计方法[1]。
并纱机是用于将络筒机络成的棉、毛及其同化纤短纤维混纺的单纱筒子合并成股纱筒子,供倍捻、捻线等后道工序使用的纺织机械。并纱机具有机型较多、系列性强、产量较大和用户定制方便等特点,这些特点都符合大规模定制产品的要求,因此开发并纱机产品平台进行配置设计是可行的。本文把基于产品平台的产品配置技术、模块化设计技术、基于本体的知识表达方法应用到纺织机床产品的设计中,提出了一种基于柔性产品平台的模块化设计技术,并利用它实现了并纱机产品的配置设计。
1 基于知识的柔性产品平台
1.1 柔性产品平台
柔性产品平台(Flexible Product Platform,简称FPP)是对产品结构使用参数化和模块化的设计方法得到的由一组产品所共享的通用模块的集合,是具有典型模块结构的参数化模型。它具有相同或相似的功能、设计思想、设计资源、结构拓扑关系和相对固定的接口特征形式。柔性产品平台区别一般产品平台的地方,主要在于它的结构和性能不是固定不变的,因为它包含有柔性模块,是可以按一定的变化规律改变的,具有更多的灵活性,在实践中既满足客户的个性化要求,又可以保证产品的通用性和规模生产。
1.2 柔性产品平台的模块构成
根据柔性产品平台的思想本文把构成产品的模块分为2大类(如图1所示):
(1)通用模块(Unchangeable Module,简称UChM),产品结构不会发生变化的刚性模块,可表示为:
UChM={UChMi|i=1,2,…,n};
(2)特殊模块(Special Module,简称SpM),它可以分为:
●柔性模块(Flexible Module,简称FM),即可以按一定的变化规律和公式配置产生的模块,可表示为:
FM={FMi|i=0,1,2,…,n};
●选配模块(Accessorial Module,简称AM),即用户可选配件,可表示为:
AM={AMi|i=0,1,2,…,p};
●新创模块(New Module,简称NeM),即实现特定功能的不同于其它产品的全新创建的模块。可表示为:
柔性模块又可以划分为平台柔性模块FM'和普通柔性模块FM"两种。即:
FM={FM',FM"}。
本文定义的柔性产品平台是由通用模块和平台柔性模块组成的,可定义为:
FPP={UChM,FM'},
在柔性产品平台的基础上,根据用户需求选择相应功能的个性化模块,可衍生出一系列产品族,因此可定义这一系列产品族ΣPF (Product Famliy)为:
ΣPF={FPP,FM",AM,NeM}
1.3 纺机产品模块的本体知识表达模型
模块化设计中的知识包括:产品、模块和接口的数据表达和组织方法及其参数配置规则等。本文根据纺机产品的特点,定义模块本体为一个二元组,采用如下的知识表达方法:
Cpmn={Cpm,R},式中:
●Cpmn为模块本体;
●Cpm为组成某产品的所有模块的集合,可表示为:Cpm={Cpi|i=1,2,…,n},其中Cpi是第i个模块,表示如下:
Cpi=(Cid,CNa,CTy,FuS,PtS,CmPS,CmKS)其中Cid是模块编码,CNa是模块名称,CTy表示模块类型,FuS是模块功能集,PtS是模块的接口集,CmPS是模块的配置参数集;CmKS是模块的参数配置知识集合;
●模块间关系集合R={Ri|i=1,2,…,k},第i个关系Ri是一个二元组,Ri=(Cm1,Cm2,CRType),Cm1和Cm2是发生关系的两个模块的编码,CRType为关系类型,模块间的关系有父/子关系、聚集关系和关联关系。
一个模块是否属于平台模块,可以通过模块属性的模块类型CTy=“柔性产品平台模块”或“个性化模块”来标识。
2 基于柔性产品平台的并纱机设计
2.1 并纱机产品模块划分
Suh[2]从功能-结构参数映射的角度定义模块化设计:模块化设计是一种分析结果的产生,这种结果以产品、过程和系统的形式表现,并满足预定的需求,其方法是选择适当的结构域设计参数(DPs)完成从功能需求域(FRs space)到设计参数域(DPs space)的映射,即,[FRs]=[A][DPs],[A]是设计矩阵。依据公理化设计思想,模块化设计首先是完成从用户需求域(CR)到模块功能域(FR)的映射;然后在考虑模块性能的基础上完成从模块功能域(FR)到模块结构域(DP)的映射,先将产品的总功能划为一系列子功能,并按照一定的相关性影响因素进行聚类分析,结构是功能的载体,功能的聚类最终要映射为一定的结构体。通过需求、功能与结构的映射,我们把并纱机的所有部件划分5个一级模块(卷绕模块、供纱架模块、车架模块、车头模块、选配模块)和若干2级模块,并纱机的需求域、功能域和结构域多层次映射如图2所示。
2.2 并纱机柔性产品平台规划
我们通过上面的理论,以并纱机的模块为基础规划出它的柔性产品平台和个性化模块。并纱机的柔性产品平台包括2个模块,即卷绕模块和车头模块,而车架模块、供纱架模块和选配模块为个性化模块。它们的UML类映射关系如图3所示。
我们根据并纱机的特点,将其在柔性产品平台的基础上衍生出相应的产品族,如图4所示。
2.3 并纱机模块的参数配置规则
并纱机所有模块与配置参数的映射关系如表1所示。
从上表中可以总结出所有模块的参数配置规则。这些配置规则就是模块本体Ci中的参数配置规则集合CmKS,而CmKS={CmKi|i=1,2,…,m},CmKi表示模块的第i个配置规则,它定义了通过当前该模块的某些配置参数的值,配置得出所有该模块的合理模块编码和该模块与(构成产品的)其它模块之间的约束关系的规则。配置规则包括两部分:规则前提和规则结论。在规则推理中根据规则前提的满足程度来获得相应的规则结论,定义格式如下:
2.4 开纱机配置设计的实现方法
基于柔性产品平台的设计是以模块化设计思想为依托,它的流程如下:
●首先由用户输入个性需求,接收用户的产品设计需求后,通过处理和转换,我们将用户需求参数转化为模块配置参数,将其映射到相应的产品模块;
●然后依据柔性平台模块本体和个性化模块本体中的参数配置规则进行配置,配置设计规则根据配置设计任务进行求解,这些配置规则包括柔性产品平台参数配置规则和个性化模块参数配置规则。其中平台配置规则是卷绕模块和车头模块规则的嵌套,柔性产品平台的配置流程如图5所示。
●再依据个性化模块的参数配置规则在平台的基础上确定所有个性化模块,从产品的个性化模块实例库中提取满足约束的模块实例;
●最后进行模糊匹配分析,选择最优解。
3 结束语
本文结合机械产品的实际情况,建立了产品模块的本体知识表达模型、提出了柔性产品平台的概念,并把基于此平台的产品配置技术应用于并纱机产品的配置设计中。本文对并纱机模块的本体和柔性产品平台模型进行了形式化描述,并根据模块本体中的配置参数设计规则知识实现了并纱机的快速配置设计。这种基于知识的柔性产品平台技术的开发,使以并纱机为代表的纺织机械的模块化设计得以规范化和智能化,提高了产品设计效率。
参考文献
[1]贾延林．模块化设计[M]．北京：机械工业出版社，1993．12-15．
柔性电子产品 篇7
作为汽车零部件物流的主要载体, 产品架的设计制作时以以下几方面作为切入点: (1) 生产安全; (2) 零部件质量特性; (3) 装料; (4) 运输; (5) 线边存放; (6) 取料。
重点考虑以下几个方面。
(1) 产品架使用的安全性; (2) 产品的质量保护性; (3) 生产节拍的适应性; (4) 人机工程的合理性; (5) 快速物流的适应性和可靠性; (6) 产品架自身的美观性; (7) 合理的使用寿命; (8) 设计制作的低成本性。
不同性质的产品其产品架设计制作的侧重点不同, 如铸件毛坯, 其产品架主要考虑安全性、使用寿命、节拍、物流, 对产品质量的保护几乎不考虑;冲压覆盖件, 其产品架主要考虑安全性、质量保护、节拍、物流等, 我们必须在对产品进行深入研究后确定其侧重点。
产品架分为专用产品架和通用产品架。
(1) 用于单一产品的产品架, 我们称之为专用产品架。
(2) 用于多种产品的产品架, 我们称之为通用产品架。
时间进入21世纪后, 随着我国经济发展日益接近中等发达国家的临界点, 我国汽车的生产和销售进入爆炸式增长阶段, 从而推动汽车生产工艺水平大幅度提高, 生产节拍随之大幅提升, 在这种状况下, 物流水平就非常关键, 而作为物流载体的产品架的设计制作水平也日益获得工厂的重视, 产品架的设计制作获得长足发展。从目前的发展和各汽车生产企业产品架现状调研来看, 产品架的设计制作主要呈现以下几方面趋向。
1 标准化
产品架作为汽车零部件主要包装手段, 受包装容量限制和生产产量影响, 产品架的制作数量相当庞大。为减少产品架的制作周期和维修的便利, 其零部件的标准化便显得非常突出。
如折叠机构、吊柄 (耳) 、铲道、堆垛结构、翻转机构、锁扣机构、压料机构、加强结构、牵引机构等按照标准化、系列化进行设计制作, 可以大幅度提高产品架的制作和维修效率。
2 柔性化
由于汽车新品开发节奏加快, 原来唯一性设计的产品架无疑提高了产品开发的成本, 适应不同产品的同类零部件的产品架柔性化设计成为重点研究对象。
3 自动化和半自动化
众所周知, 企业是以盈利为目标的。随着社会经济发展, 人工成本逐步提高, 如何提高工厂的机械化程度、降低生产人工成本成为企业的重点研究对象。产品装框、取料、转运等逐步向自动化半自动化发展, 如总装车间采用传动链推动KIT小车随线送料、焊接线采用机械手取料、发动机采用连锁机构实现重压自锁等。产品架的设计制作必须适应这一发展趋势, 才能不成为企业生产发展瓶颈。
4 局部材料和工艺的高科技化
质量是企业的生命。汽车企业的竞争归根结底为质量竞争。质量完好的零部件对整车的质量和生产效率起着举足轻重的作用。在如何更好地保护产品质量上, 新材料新工艺不断的运用于产品架上:木材、塑胶、毛刷、硫化橡胶、海绵、橡皮、EVA、尼龙板、聚氨酯、铝型材、不锈钢、航空铝、附塑管、塑钢、碳素纤维管等, 局部材料和工艺日新月异, 逐步趋向高科技化发展。
在上述四个汽车零部件产品架发展趋势中, 标准化和局部材料高科技化已有长足发展和积累, 自动化和半自动化发展目前还受到一定制约, 专用产品架柔性化发展趋势方兴未艾。
4.1 汽车零部件专用产品架柔性化含义
(1) 专用产品架除搬运堆垛承重部分 (底盘和立柱) 外, 其他部分均以螺栓连接, 在必要的时候可以通过重新拆装调节尺寸以适应新零部件装载。
(2) 专用产品架上支撑、定位和分隔部件以螺栓连接, 在必要的时候可以通过重新拆装调节尺寸以适应新零部件装载。
(3) 专用产品架上支撑、定位和分隔部件多功能设计, 通过快速切换来适应新零部件装载。
(4) 能同时或分别装在2种或以上同类零部件的专用产品架。
至少具备上诉功能之一的产品架我们称之为柔性化专用产品架。柔性化专用产品架的设计即为专用产品架柔性化设计。
4.2 柔性化专用产品架的设计和制作步骤
(1) 比较上代、现代、下代产品同类零部件结构和质量要求, 找出能适应几代产品零部件装载的共性部位。
(2) 比较上代、现代、下代产品同类零部件外形尺寸和线边存放规划, 确定产品架外框尺寸。
(3) 了解现代、下代物流规划要求, 确定需要何种辅助机构。
(4) 根据上代、现代、下代产品同类零部件质量等级要求, 确定产品架定位、分隔、压紧、限位等与零部件接触部位使用材料。
(5) 根据几代零部件特性, 确定分隔尺寸和装框数量。
(6) 根据装框数量, 计算承载重量, 确定使用材料规格。
(7) 设计、绘制施工图纸, 审查设计的工艺性。
(8) 评审图纸设计的全面性和可靠性。如需要, 则重新设计。
(9) 根据图纸试制一个产品架样件, 注意焊接装配的牢固可靠性或外观美观性, 无尖角等安全性。
(10) 产品架样件试用评审。如有问题, 予以改进。
(11) (改进后) 样件如果评审合格, 则按样小批量制作并试用 (在TTO阶段) 。
(12) 小批量试用不合格, 则改进, 如果合格, 则按样大批量制作。
4.3 柔性化专用产品架的投入效果
柔性电子产品 篇8
随着工业机器人技术的不断成熟,越来越多的焊接机器人应用到白车身生产中,其柔性化生产程度直接对现场生产节拍提升、设备利用率、生产能力提升有着关键性影响。驾驶室地板纵梁是白车身重要的承载件,本文以某重型汽车集团车身厂装焊车间重卡驾驶室纵梁弧焊机器人工作站——新增产品切换、满足新车型生产的柔性化改进为例,进行分析说明。
1、弧焊机器人工作站系统构成
该弧焊机器人工作站由瑞典ABB公司IRB1400系列机器人及其配套的S4CPlus机器人控制系统、焊接夹具、焊接系统等构成。
焊接产品放置在机器人本体左右各一套焊接夹具上,焊接夹具固定在辅助运动的变位机上,焊接系统采用日本Panasonic YM-500 IGBT焊机,变位机动作、夹具动作人机交换界面及工作站安全装置均由三菱Q系列PLC进行控制。
2、影响柔性化生产问题
该弧焊机器人工作站自投产以来一直焊接重卡驾驶室地板左右纵梁,其焊接质量稳定、工作效率较手工电弧焊有较大优势,操作人员只需在变位机外装配好产品,机器人与其集成的PLC控制变位机动作共同完成焊接工作。但随着重卡产品更新升级换代,原弧焊机器人工作站产品设计单一的缺陷显现,对现有新增的双后悬车型、中长车型无法进行生产。
3、系统改进方案分析
3.1 机器人程序架构改进
机器人后台程序利用RAPID语言,采用嵌套式结构框架进行编写,原有机器人主程序里有3个一级子程序,对应左、右纵梁焊接子程序及焊接完成后的清枪子程序,焊接一级子程序又根据变位机位置不同,进行6个焊接二级子程序调用。
由于主程序中没有针对不同产品焊接的程序调用,因此需在原主程序架构下新增不同产品对应的子程序,将原有的二级子程序降级为三级并新增部分三级子程序满足新产品的焊接需求。
3.2 产品选择
在操作面板上加装“产品选择”旋扭,PLC收到产品选择输入信号后,将信号输出传递至机器人上已完成定义IO模块中,使机器人在主程序中调用不同产品对应的焊接子程序。
3.3 变位机夹具适应性
在焊接过程中,变位机夹具依据程序设定转动到不同位置,使机器人达到焊接最佳姿态。变位机位置是通过三菱定位模块、伺服放大器、伺服电机及编码器进行定位控制。
分析新产品结构,发现可以在不增加变位机夹具气缸的基础上,通过修改控制变位机夹具PLC程序,使其满足新产品使用要求。
4、系统改进措施
4.1 增加产品选择按钮、完成外围信号引入
将操作面板上加装的“产品选择”旋扭信号接入到三菱Q系列PLC的QX40输入模块中,通过PLC程序完成产品信号互锁,并在PLC输出模块QY10中得到三个输出产品信号。
4.2 增加机器人I/O信号及夹具控制修改
由于公共端不同,将PLC输出点经中间继电器后,连接到机器人控制柜现场总线I/O板DSQC327A中,并通过示教器,进入系统参数窗口后完成信号定义、添加。
确认夹具气缸动作,针对不同车型的左、右夹具控制PLC程序进行修改。
4.3 修改机器人程序框架并进行示教
查看主程序main逻辑控制,利用PLC输出的车型信号,在a1、a2子程序中增加IF/THEN的车型逻辑判断。同时针对不同车型增加二、三级程序。
以双后悬车型为例:新增二级程序left＿weld＿double,right＿weld＿double,分别对应左、右夹具机器人焊接程序;在变位机位置相同、焊缝相同的情况下,调用原程序,在焊缝需要改变的变位机1、5、8、12位置,新增三级子程序jdouble＿1,jdouble＿5,jdouble＿8,jdouble＿12。并对新增加的子程序,进行焊缝示教。
5、结语
通过本次技术改进,有效的解决了弧焊站新增产品导致的无法连续生产问题,对纵梁弧焊机器人工作站从外围信号引入、夹具动作控制、内部信号交接到程序框架修改、机器人示教等进行了一系列的改造,有效的完成了三种产品焊接的无缝切换,有效的提升了弧焊机器人工作站柔性生产节拍。也为以后类似设备改造提供了较好的案例。
参考文献
[1]叶晖主编.工业机器人典型应用案例精析[M].北京:机械工业出版社,2013.
[2]郭洪红主编.工业机器人技术(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2012.
[3]夏旭新.焊接机器人在工程中的应用[J].电焊机,2011,41(5):17-21.
[4]李斌.白车身机器人焊装线PLC控制系统架构研究[D].安徽:合肥工业大学,2010.
柔性电子产品 篇9
实践教学是高等教育的重要环节, 是实现人才培养目标的有效途径和重要保证。随着社会的进步和发展, 对人才的需求也发生了很大的变化, 给实践教学带来一些新的问题和新的挑战。我校机械电子工程专业的培养目标中强调了机电结合的高级工程技术人才, 为了培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新型工程技术人才, 适应现代社会的要求, 就必须要优化实践教学内容, 推进实践教学方法和实践教学体制改革。而营造培养高素质创新工程技术人才的实践教学环境, 提供合适的实践训练平台是达到培养目标的重要保障。为此, 我校2012年在共建基金支持下成立了柔性制造实验室, 通过柔性制造系统对实际工业自动化生产中的模拟运行, 让学生了解和掌握现代机电系统运行控制技术, 培养学生的实践能力和创新能力。本文围绕该柔性制造系统在我校机械电子工程专业实践培养上的应用, 就我校在教学改革上的措施进行论述。
二、柔性制造系统
柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来, 是一种技术复杂、高度自动化系统, 柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段, 是先进制造技术的基础。
通过该系统, 能使学生可通过实验了解柔性制造自动化生产实训系统的基本组成和基本原理, 能为学生提供一个开放性的, 创新性的和可参与性的实验平台, 让学生全面掌握机电气一体化与物流技术的应用开发和集成技术, 能够帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分, 从而掌握柔性制造相关系统的组成、功能及控制原理。促进学生在机械设计制造、电气自动化、数字控制技术、机器人技术、计算机技术、传感器技术、生产线技术等方面的学习, 并对数控加工、电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、机器人控制技术、高级语言编程等技能得到实际的训练, 激发学生的学习兴趣, 使学生在光机电气一体化系统的设计、装配、调试能力等方面均能得到综合提高。系统组成如图1所示, 共分为总控系统、自动化立体库及码垛机、自动化输送线系统单元、CCD形状颜色尺寸检测单元、上下料搬运机器人单元、数控加工单元、串联机器人装配与分拣单元、视觉导引搬运AGV几个单元部分。系统模拟某自动化加工、分拣、自动装配及自动出入库完整制造过程。立体库由两排货架及中间的码垛机构成, 实现毛坯及成品部件的存储;传送线负责从立体库取件、传送工件到到各工作单元及传送入库;通过图像识别功能, 对工件进行形状与颜色识别, 通过信息识别, 六自由度行走搬运机器人可选择把工件放入相应的数控加工设备 (车削加工中心或铣削加工中心) 当中。加工完毕, 通过CCD视觉装置进行高度与直径等尺寸识别。并为下一工序做好准备。
图1柔性制造系统组成
该柔性制造系统可联机/单机两种运行模式, 方便学生进行PLC控制、生产线控制、机器人控制及数控机床应用实训。
三、柔性制造系统在机械电子工程专业实践能力培养中的应用
1. 课程实验实训。
利用该柔性制造系统的各组成单元, 对原有相关课程中的实验内容进行了调整整合, 增加了综合性实验环节内容设计, 根据教师授课情况, 结合学生特点进行选取。主要服务的课程包括:机电传动与控制 (步进电机、伺服电机控制) 、PLC控制技术 (立体库码垛机控制、传送线控制) 、机器人技术 (分拣机械手、搬运机械手) 、机床数控技术 (数控加工单元) 、传感与测试技术 (传送线、CCD等单元) 、机电一体化技术。
2. 实习实训环节。
根据专业特点及实习实训要求, 对原有实习实训环节进行了改革。将原第七学期三周的实习环节分割成几个模块, 其中一个模块是2.5天的柔性制造系统实习实训模块, 每次二十余人分成多个小组进行该模块的实习实训。对学生获得的专业知识和专业技能进行的一次全面考核和综合检验。按照机械电子工程专业设置的要求, 通过柔性制造系统平台开展的集中实践教学环节, 让学生完成的主要任务为:气路、电路或控制回路的构成的模拟设计及运行调试;根据工作要求对PLC控制程序进行修改或编写, 模拟实际的控制过程;对人为设定的故障 (电气及PLC故障) 进行故障诊断及排除练习, 提高学生解决实际问题的能力;模拟系统的各单元之间可以通过I/O进行通讯, 将多个加工单元连接构成系统。通过这个教学环节, 让学生自己动手来搭建实际机电一体化设备, 以此来提高学生解决实际工程问题的能力。实习的内容: (1) 柔性制造系统基础知识教学。主要讲授柔性制造系统技术的一些基本概念, 让学生对柔性制造系统有全面的了解和认识。 (2) 立体库系统设计。通过对立体库实际操作, 了解立体库工作过程;以立体库结构设计及PLC控制为主要教学内容, 了解并掌握立体库结构设计技术, 学生能够完成单元格的设计出图。了解立体库控制要求, 采用PLC实现取、送工件的控制设计。 (3) 搬运线设计。以搬运线为教学对象, 使学生了解掌握生产线工作原理及操作方法, 了解生产线基本结构及控制方法, 了解典型分拣、传送、检测环节的设计方法及操作。 (4) AGV寻迹车设计。了解寻迹车基本结构组成和功能;了解AGV寻迹车车体结构设计方法, 了解寻迹车控制原理和操作。 (5) 机械手。了解工业机器人基本原理, 了解和掌握工业机器人机构及基本结构设计知识, 掌握工业机器人操作知识, 了解和掌握机器人控制原理, 掌握机器人编程控制, 利用测绘技术实现实物的测绘建模使学生在扫描和建模。 (6) 数控机床编程操作。以典型车、铣零件为对象, 让学生能够通过动手实践将其数控加工程序编制出来, 并在数控车及数控铣削加工中心完成各自零件的装夹、对刀及加工仿真操作。
本实习重点强化动手能力的训练, 鼓励学生在对柔性制造系统全面了解和认识的基础上, 独立完成系统的运行和各分系统的设计操作。
四、结论
柔性制造实验教学系统的建成与投入使用, 丰富提高了我校机械电子工程专业在开放性实验室的实验教学和实训的能力。以此平台为基础, 在授课教师及实验教师的共同努力下, 有针对性地开展相关实验、实训项目, 使学生可以更好地掌握机械、电子、电气、液压、自动控制、数控等专业知识, 并以实际设备为对象, 建立机电一体化设备调试、运行、维护等相关能力, 有效地对应本专业培养目标要求。经过学习和训练, 学生的综合素质得到提高并激发了部分学生的专业学习兴趣和科技创新兴趣, 为今后的能力培养和就业发展打下了基础。
通过一年多时间的应用, 实验、实训等项目内容在不断充实完善, 在其间也发现了一些问题, 例如包括对指导教师的能力要求、系统运行耗材费用控制等将在今后工作中逐步完善。
参考文献
[1]王伟, 王殿君, 申爱明, 等.柔性制造系统在机电一体化专业综合训练中的应用[J].安徽师范大学学报, 2010, 33 (6) :554-557.
[2]姚松丽.柔性制造系统在实践教学中的应用[J].实验室研究与探索, 2011, 30 (5) :114-116.
柔性电子产品 篇10
2007年11月29日,泛华测控(PANSINO)在广州成功举办“柔性测试助力自动化生产一—泛华测控汽车电子测试技术研讨会”。无论是工程师的精彩演讲、互动交流,还是基于柔性测试技术的汽车电子测试产品展示、有奖竞答活动,都让参会嘉宾着实感受到泛华测控带来的“柔性测试”技术的独特魅力。
会议全天围绕着柔性测试这个主题,分别从汽车传感器测试解决方案、图像检测技术在汽车电子测试中的应用、功能测试系统的快速构建、生产线上的ECU测试几个方面切入,结合泛华在汽车电子测试等方面的成功案例,揭开了“柔性测试”技术在自动化生产中的神秘面纱。参会嘉宾有来自东风本田、捷普电子、艾默生等制造环节的技术工程师和负责人。95%的参会嘉宾表示:“柔性测试”技术可以提高效率,节约时间和成本,对生产有很大帮助。在产品展示现场,来宾对具备适应性、灵活性和拓展性优势的电路板功能测试系统、汽车传感器测试系统和汽车仪表盘检测系统十分感兴趣,不断向泛华工程师提问,并积极参与到竞答活动中。泛华测控系统开发部的技术主管张文靖表示:“柔性测试专注于测试测量技术,整体考虑产品生产的需求,从而推进相关技术在生产测试方面的专业化,构建柔性测试技术体系。”
此次活动,推动了国内汽车电子测试领域发展,并使“柔性测试”技术丰富了现代测试测量技术。作为“柔性测试”技术的创始者和实践者,泛华测控将一如既往地完善和扩展其技术体系,并继续推出产品化、系列化的柔性测试解决方案。据悉,泛华测控该专题研讨会2008年还将继续举办,敬请关注!