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全自動流水線結(jié)構(gòu),干貨!
與自動加工生產(chǎn)線不同的是,自動加工生產(chǎn)線的加工對象是單一的機(jī)械零件,而自動裝配生產(chǎn)線主要從事產(chǎn)品制造后期的各種裝配、測試、打標(biāo)、封裝等過程。操作對象包括多個各種零部件,完成成品或半成品。主要用于產(chǎn)品設(shè)計成熟、市場需求巨大、需要多種裝配工藝、需要長時間生產(chǎn)的產(chǎn)品制造場合。其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品性能和質(zhì)量穩(wěn)定,用工少,效率高,單位價格產(chǎn)品的制造成本大大降低,占地面積小等。
自動裝配線的工作原理和流程
適合自動化流水線的產(chǎn)品通常有:軸承、齒輪傳動、香煙、電腦硬盤、電腦光盤驅(qū)動器、電器開關(guān)、繼電器、燈泡、鎖、筆、印刷電路板、小型電機(jī)、微型泵、食品包裝等。
自動化裝配線的結(jié)構(gòu)原理與自動化機(jī)械加工線和手工裝配線非常相似,只是手工裝配線上的操作者是工人,自動化機(jī)械加工線上的操作者是各種工作站或自動機(jī)床,而在自動化裝配線上,各種自動化裝配機(jī)用來完成各種裝配過程。
自動裝配線的結(jié)構(gòu)主要包括:輸送系統(tǒng)、各種物料分配、停止和換向裝置、各種自動裝卸裝置、各種自動裝配專機(jī)、傳感器和控制系統(tǒng)。此外,還可能經(jīng)常有一些人工操作工序,用來替代技術(shù)上難實現(xiàn)自動化或成本不經(jīng)濟(jì)的裝配工序,形成既包括機(jī)器自動操作又包括人工操作的混合自動裝配線。
(1)輸送系統(tǒng)
輸送系統(tǒng)通常采用各種輸送線,其功能一方面是自動輸送工件,另一方面是將各種自動裝配機(jī)連接成一個協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。輸送系統(tǒng)通常采用連續(xù)運(yùn)行方式。典型的輸送線,如帶式輸送線、平頂鏈?zhǔn)捷斔途€,通常將輸送線設(shè)計成直線,各種自動裝配機(jī)就放在輸送線的正上方。自動專機(jī)和輸送線是在各種鋁型材的基礎(chǔ)上設(shè)計制造的。經(jīng)過調(diào)試,自動專機(jī)與輸送線通過專用連接器連接固定,使之成為一個整體。
(2)各種物料、停止裝置和換向裝置。
由于工件由專用機(jī)器按照專用機(jī)器的順序進(jìn)行裝配,直完成整個裝配過程,通常在輸送線上的每臺專用機(jī)器前設(shè)計一個分料機(jī)構(gòu),將連續(xù)排列的工件分開,然后設(shè)置各種停止機(jī)構(gòu),形成每臺專用機(jī)器所需工件的暫存位置。工件到達(dá)臨時停止位置后,專用機(jī)床上的機(jī)械手從該位置抓取工件,經(jīng)傳感器確認(rèn)后放入定位夾具,然后進(jìn)行裝配工藝操作。換料機(jī)上的機(jī)械手從這個位置抓起工件,送回輸送線繼續(xù)輸送到下一臺專用機(jī)器。當(dāng)需要改變工件的姿態(tài)時,需要設(shè)置合適的換向齒輪,然后在工藝操作前改變工件的姿態(tài)方向。
(3)各種自動裝卸裝置
由于主要的裝配工序都是由各種自動裝配專機(jī)來完成的,所以各種自動裝配專機(jī)自然都需要有自己的自動上下料裝置,而振動板和機(jī)械手就是應(yīng)用廣泛的一種。振動器用于自動輸送小零件,如螺釘、螺母、鉚釘、小沖壓件、小注塑件、小壓鑄件等。,而機(jī)器人可以抓取更廣泛的物體,既可以抓取微小的零件,也可以抓取具有一定尺寸和重量的零件。
為了簡化結(jié)構(gòu),在自動專用機(jī)床的設(shè)計中,通常將自動上下料機(jī)械手設(shè)計成專用機(jī)床的一部分,只需在兩個方向上移動即可實現(xiàn)通常的上下料操作。因此,這種機(jī)械手采用匹配的直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和氣缸,形成上下和水平方向的直線運(yùn)動系統(tǒng),可以在上下運(yùn)動的手臂末端假設(shè)一個吸盤或氣動手指。對于一些簡單的工藝操作,專用機(jī)不需要將工件從傳送線上取下,可以直接進(jìn)行工件在傳送線上傳送的過程,如噴碼、貼標(biāo)等,大大簡化了專用機(jī)的結(jié)構(gòu);有些工序需要保持工件處于靜止?fàn)顟B(tài),需要通過停止機(jī)構(gòu)將工件停在輸送線上,然后直接進(jìn)行。但有些工藝不僅要求工件在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行,還要求一定的精度,比如激光打標(biāo)。這個時候,僅僅把工件停在輸送線是不夠的,因為輸送線通常是連續(xù)運(yùn)行的,工件在輸送線的作用下還是會有輕微的抖動。需要設(shè)計一個氣動機(jī)構(gòu)將工件提升一定距離,使工件在進(jìn)行工藝操作前與傳送帶或傳送鏈板分離。工藝操作完成后,可將工件放在傳送帶或輸送鏈板上繼續(xù)輸送。
(4)各種自動裝配專機(jī)
各種自動裝配專用機(jī)床包括自動上下料裝置、定位夾具、裝配執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳感器和控制系統(tǒng)等。定位夾具是根據(jù)具體工件的形狀和尺寸設(shè)計的,而裝配執(zhí)行機(jī)構(gòu)是根據(jù)要完成的工藝專門設(shè)計的,大量使用了直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、直線軸承、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)等部件。通常在這類自動組裝機(jī)上完成的工序有:自動鍵合、插入零件、半導(dǎo)體表面貼裝、各種螺絲螺母連接、鉚接、調(diào)整、檢查、打標(biāo)、封裝等。除了裝配工序,一些簡單的機(jī)械加工工序也可以用在這條自動裝配線上。
(5)傳感器和控制系統(tǒng)
每臺特種機(jī)都要有相應(yīng)的傳感器和控制系統(tǒng),才能完成自己的裝配作業(yè)循環(huán)。此外,為了使各專用機(jī)的裝配周期形成一個協(xié)調(diào)的系統(tǒng),須在輸送線上設(shè)置各種檢測和確認(rèn)工件位置的傳感器。比如當(dāng)工件確實存在,控制系統(tǒng)需要釋放工件時,送料機(jī)構(gòu)開始動作,當(dāng)工件處于暫存位置,控制系統(tǒng)需要機(jī)械手抓取工件進(jìn)行送料時,機(jī)械手開始取料,等等。通常用順序控制系統(tǒng)來協(xié)調(diào)和控制各專機(jī)的工藝操作,只有在前一專機(jī)的工藝完成后,才進(jìn)行下一專機(jī)的工藝操作。當(dāng)當(dāng)前專機(jī)還沒有完成工藝操作時,與之相鄰的下一個專機(jī)須等到工件通過z后一個專機(jī)才能完成生產(chǎn)線上的所有工藝操作,這與手工流水線的流程非常相似。