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你對(duì)自動(dòng)裝配線的結(jié)構(gòu)了解多少?
與自動(dòng)加工生產(chǎn)線不同,自動(dòng)加工生產(chǎn)線的加工對(duì)象是單一的機(jī)械零件,而自動(dòng)裝配生產(chǎn)線主要從事產(chǎn)品制造后期的各種裝配、測(cè)試、貼標(biāo)、包裝等過程,作業(yè)對(duì)象包括多個(gè)各種零部件,Z終完成成品或半成品,主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)成熟、市場(chǎng)需求巨大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)的產(chǎn)品制造場(chǎng)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(jià)格產(chǎn)品的制造成本大大降低,占地面積Z小。
自動(dòng)裝配生產(chǎn)線的工作原理和流程
適合自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線的產(chǎn)品通常有:軸承、齒輪傳動(dòng)、香煙、電腦硬盤、電腦光驅(qū)、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(dòng)裝配生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)原理與自動(dòng)加工生產(chǎn)線和手工裝配生產(chǎn)線非常相似,只是手工裝配生產(chǎn)線上的操作者是工人,自動(dòng)加工生產(chǎn)線上的操作者是各種工作站或自動(dòng)機(jī)床,而在自動(dòng)裝配生產(chǎn)線上,各種裝配過程是由各種自動(dòng)裝配平面來完成的。
自動(dòng)裝配線在結(jié)構(gòu)上主要包括:輸送系統(tǒng)、各種布料、停止和換向裝置、各種自動(dòng)裝卸裝置、各種自動(dòng)裝配平面、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來代替技術(shù)上難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或成本不經(jīng)濟(jì)的裝配工序,形成既包括機(jī)器自動(dòng)操作又包括人工操作的混合自動(dòng)裝配線。
(1)輸送系統(tǒng)
輸送系統(tǒng)通常采用各種輸送線,一方面自動(dòng)輸送工件,另一方面將各種自動(dòng)裝配機(jī)連接成一個(gè)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。Z典型的輸送線,如帶式輸送線、平頂鏈?zhǔn)捷斔途€,通常都設(shè)計(jì)成直線型,各種自動(dòng)裝配機(jī)就放在輸送線的正上方。自動(dòng)刨和輸送線都是在各種鋁型材的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造的。經(jīng)過調(diào)試,自動(dòng)刨和輸送線通過專用連接器連接固定,成為一個(gè)整體。
(2)各種物料、停止和換向裝置。
由于工件是由專機(jī)按照專機(jī)的排列順序一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)行裝配,直到Z終完成整個(gè)裝配過程,通常在輸送線上的每個(gè)專機(jī)前設(shè)計(jì)一個(gè)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),形成每個(gè)專機(jī)所需工件的暫存位置。工件到達(dá)停止暫存位置后,專機(jī)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。Z后換刀機(jī)上的機(jī)械手從這個(gè)位置抓起工件,送回輸送線繼續(xù)輸送到下一個(gè)專機(jī)。當(dāng)需要改變工件的姿態(tài)時(shí),需要設(shè)置合適的換向齒輪,改變工件的姿態(tài)方向后再進(jìn)行工序操作。
(3)各種自動(dòng)裝卸裝置
因?yàn)橹饕难b配工序都是由各種自動(dòng)裝配機(jī)來完成的,所以各種自動(dòng)裝配機(jī)自然都需要有自己的自動(dòng)上下料裝置,其中以振動(dòng)板和機(jī)械手的應(yīng)用Z為廣泛。振動(dòng)盤用于自動(dòng)輸送小型零件,如螺釘、螺母、鉚釘、小型沖壓件、小型注塑件、小型壓鑄件等。,而機(jī)械手可以抓取更大范圍的物體,不僅是非常小的零件,還可以抓取具有一定尺寸和重量的零件。
為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),在自動(dòng)專機(jī)的設(shè)計(jì)中,通常直接將自動(dòng)裝卸機(jī)械手設(shè)計(jì)成專機(jī)的一部分,只需在兩個(gè)方向上移動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)通常的裝卸操作。因此,這種機(jī)械手采用匹配的直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和氣缸組成上下和水平方向的直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),可以在上下運(yùn)動(dòng)臂的末端假設(shè)吸盤或氣動(dòng)手指。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的工藝操作,專機(jī)不需要將工件從傳送線上取下,而是可以在工件在傳送線上傳送過程中直接進(jìn)行,如噴碼、貼標(biāo)等,大大簡(jiǎn)化了專機(jī)的結(jié)構(gòu);有些工序需要保持工件處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)需要通過停止機(jī)構(gòu)將工件停止在輸送線上,然后直接進(jìn)行。但有些工序不僅要求工件在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行,還要求有一定的精度,如激光打標(biāo)操作。這個(gè)時(shí)候,僅僅把工件停在輸送線是不夠的,因?yàn)檩斔途€通常是連續(xù)運(yùn)行的,工件在輸送線的作用下還是會(huì)有輕微的抖動(dòng)。需要設(shè)計(jì)一個(gè)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)將工件向上提升一定距離,使工件在工藝操作前與傳送帶或傳送鏈板分離,然后在工藝操作結(jié)束后將工件放在傳送帶或傳送鏈板上繼續(xù)輸送。
(4)各種自動(dòng)裝配飛機(jī)
各種自動(dòng)裝配機(jī)包括自動(dòng)裝卸裝置、定位夾具、裝配執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳感器和控制系統(tǒng)等。定位夾具根據(jù)具體工件的形狀和尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì),裝配執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)所需工藝進(jìn)行專門設(shè)計(jì),大量使用直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、直線軸承、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)等部件。通常在這種自動(dòng)組裝機(jī)上完成的工序有:自動(dòng)鍵合、零件插入、半導(dǎo)體表面貼裝、各種螺絲螺母連接、鉚接、調(diào)整、檢驗(yàn)、貼標(biāo)、封裝等等。除了裝配工藝,在這條自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線上還可以使用一些簡(jiǎn)單的機(jī)械加工工藝。
(5)傳感器和控制系統(tǒng)
每個(gè)專機(jī)都要有相應(yīng)的傳感器和控制系統(tǒng),才能完成自己的組裝作業(yè)循環(huán)。此外,為了使各個(gè)專機(jī)的裝配周期形成一個(gè)協(xié)調(diào)的系統(tǒng),須在輸送線上設(shè)置各種傳感器來檢測(cè)和確認(rèn)工件的位置。比如當(dāng)工件確實(shí)存在,控制系統(tǒng)需要釋放工件時(shí),送料機(jī)構(gòu)就會(huì)開始動(dòng)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(shí),機(jī)械手就會(huì)開始取料,等等。通常采用順序控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制各專機(jī)的工藝操作,直到前一專機(jī)的工藝操作完成后才進(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(shí),下一個(gè)相鄰的專機(jī)須處于等待狀態(tài),直到工件通過Z后一個(gè)專機(jī)才能完成生產(chǎn)線上的所有工藝操作,這與人工流水線的流程非常相似。
自動(dòng)裝配線Z典型的結(jié)構(gòu)形式是直線形式,如圖1所示,這使得輸送系統(tǒng)Z簡(jiǎn)單,也更容易制造。