工厂自动化的共同部件传输方法

创建3个月前
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当设计机器或精益生产单元来装配产品时,工程团队通常会将复杂的装配过程分解为完成工作所需的单个元素。这些元素或任务可以是手工的、自动的或两者的组合。它们之间也可以有很大的不同,需要独特的工具、送料系统、加工设备、定位机构和夹具。

例如,考虑这个假设的组装和测试序列。需要自动从托盘自动挑选成分,浸入粘合剂中,插入孔中,将精确定向,加热以固化粘合剂,冷却至室温,翻转,泄漏测试并标记。然后,该部件是安全和安全的操作员在目视检查它并将其放入传出的船舶中以转移到植物的另一部分。在单个工作站中执行所有这些任务是不可能或高效的,因此工程师决定将利用多个工作站来在规定的时间内执行这项工作。

工厂自动化的共同部件传输方法
照片由Montech输送机提供

但是如何将这些部件转移到每个独立的工作站呢?

工程团队可以根据项目的众多变量和目标来实现零件的转移。签出12个最常见的部分转移方法及其优缺点和限制:

  1. 手动转移-最基本和常见的转移方法是,一个人把一个单独的部分,或滑过桌子的人旁边的工作,或直接装载到一个机器的巢。在一个精工单元中,可能有一个指定的位置或夹具放置单个工件。这种传输系统被称为“单件流程”,它将在制品(或“在制品”)保持在绝对最小。当人工移动部件不安全或没有时间时,必须使用其他自动化手段。
  2. 重力滚筒输送机和滑轨- 这些通常用于在手动工作站之间提供有限的部件队列,或者为自动机器提供装配过程所需的组件。传送器或滑动率成致成倾斜,使得重力提供将部件在传送带侧导轨的范围内移动所需的力。当部件具有平坦表面和容纳中心时,它是手动工作单元中使用的非常常见的方法。
    该方法的变体是振动导轨和轨道。代替重力,振动运动用于向前移动部件。有时可以使用部分的几何形状或独特的时钟特征来维持部分定向。这种方法的一个缺点是由于部分接触,滑动和碰撞导致的部分损坏。
  3. 行走梁- 梁可以由气动气缸,液压缸,伺服驱动的致动器或凸轮运动供电。索引线性运动是同步的,并且处理中的所有部件都向相邻的下游工作站同时持有。零件可以从下面的轨道或从上面用夹具举起。这种概念的另一个变化是利用叉子的工具滑动所有部件,这些零件从部件后面前进和缩回。步行梁可以是一个非常有效的解决方案,可以在小型,在线占地面积中移动大量零件。
  4. 旋转部分处理程序-“柬埔寨”利用平稳,凸轮驱动,索引或振荡运动。类似于行走梁,所有的部分都是由一个夹具阵列从一个巢到另一个巢同时移动,然而,运动是旋转而不是直线。这种通过旋转表盘的转移方法的主要优点是,每个工位上的固定夹具可以是唯一的。有时,这对机器设计者来说是一个很大的优势。
  5. 机械手,伺服或气动取放-这种转移零件的方法有无限的变化。一般来说,一次只移动一部分,而且是非索引和异步的。它是类似于手动转移的零件,但是自动化的版本。取放机构只能将零件从A点移到B点。
    使用机器人臂或笛卡尔机器人的优点是它可以被编程以将部件移动到多个点。一种机器人通常用于将部件从进入托盘移动到工艺保持夹具中,以便发生工作,然后进入完成的部分托盘或输出输送机。还可以轻松改变机器人程序以适应工作站的未来修改。
  6. 精密链接索引底盘-这种分度、同步、部件传递方法利用了许多部分保持巢,这些巢附着在一个高精度、有导向的滚子链条环上。当控制器向底盘发出索引信号时,链和所有的巢就会将部件精确地移动到下一站。工作完成后,底盘将再次进行索引。精密链接底盘可在两种配置,并排和下。
    利用单个凸轮运动对于底盘指数并为许多工作站执行器供电也是很常见的。这些系统对于高吞吐量组装自动化是有利的,这将产生很多同一部分。它们并不容易重新配置或更改,因此通常在组装不需要经常修改或设计更改时使用它们。
  7. 索引和往复旋转拨号- 旋转拨盘是一种相对便宜的方式,可以从站到站快速准确地转移部件。在过去,许多拨号板由凸轮驱动的索引器提供动力,具有设定的止动件。最近,正在使用伺服电机和齿轮箱。这允许控制工程师编程停止的数量,允许将来的可灵活添加站或反向。机器设计人员利用这种转移方法组装许多不同的产品。
    这种方法的缺点是所有的巢必须是相同的。对于高压力操作,需要支撑表盘或部件必须从嵌套中抬起并从下面支撑。拨号板只能这么大,所以如果工作站很宽,您可能需要在处理工作站之间添加额外的空白工作站。未来的灵活性,以适应产品的变化,也在一定程度上限制了这种转移方法。此外,由于这些机器的紧凑特性,维护的可获得性也具有挑战性。
  8. 动力滚筒和皮带输送机-这些传输设备更多地用于材料处理任务,而不是装配自动化,但每种规则都有例外。带式输送机可以通过视觉系统将零件运送到装配站,然后用机器人将其取走。输送机也可以有对准工具直接连接到皮带,以方便准确位置的零件。动力滚筒输送机或垫式顶部滚筒输送机也可以在一个装配系统中从一个站移动零件到另一个站,尽管它更常用在仓库设置中移动托盘或已组装和包装的产品的盒子。
  9. 动力和自由架空链- 架空链系统利用捕获在轨道上的手推车悬挂在悬挂在天花板上。手推车通过与轨道的连续移动链的连续环路提供动力。这些系统通常具有从钩子悬挂的较大部件。一种常用用途是通过自动涂料线移动部件或用于从制造线到包装区域的长距离移动部件。
  10. 循环托盘和圆盘输送机- 这些通常用于传输零件和组件集成装配系统。利用精密工具将组件定位在托盘上的已知位置是典型的。如果系统正在处理圆柱形部件,通常会使用冰球代替托盘。在两种情况下,冰球和托盘在整个动力输送机系统中循环到站到站。
    摩擦和连续移动的带或侧弯曲链用于通过系统转移用于移动冰球和托盘的动力。这些系统是异步的,因此在进入每个站之前,托盘或褶皱可以在队列中累积。气动控制的停止和预挡板用于通过系统控制托盘和冰球的流动。当特定站需要精确位置时,使用“提升和定位”机构。可能是无限数的传送带配置,这是这种类型传输系统的巨大优势。
  11. 电动托盘和线性电机转移系统- 电动托盘系统与再循环托盘系统不同,因为托盘本身是单独供电的。每个托盘承载一部小电动机,该电动机通过传送器中的电气化导轨供电。线性电机转移系统变得越来越多于十年前的主流。每个托盘含有强大的磁铁,嵌入在输送单元中的线性电机可以在两个方向上极快地移动托盘。
  12. 引导车辆-这些通常用于材料处理,而不是自动化,但随着视觉和机器人越来越普遍,这在现代工厂正在迅速改变。有许多形状和尺寸的自动导航车辆,或agv,可以移动托盘,箱子,盒子或整个飞机的工厂。这些车辆由计算机控制,并使用一系列传感器或车载摄像机来确定它们的位置和速度。他们还使用先进的技术来判断什么时候障碍或人阻挡了他们的道路。

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