自動化生產線的結構
根據制造行業及工藝上的差異,自動化生產線具有很多類型,例如自動化機械加工出產線、自動化裝配出產線、自動化噴涂出產線、自動化焊接出產線、自動化電鍍出產線等。其中最典型的是以下兩種:一種為自動化機械加工出產線,用于機械零件加工行業;另一種為自動化裝配出產線,用于各種產品的后期裝配出產。
自動化機械加工出產線主要從事零件的銑削、鉆孔及其他類似的反轉切削加工工序,主要應用與以下零件加工場合:
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零件大批量出產
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零件設計成熟
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長期出產
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需求多種加工工序
在上述場合,才有用自動化機械加工出產線就能夠顯示出它的巨大優越性。例如:很低的人工成本、很低的制造成本、零件制造周期短、占用場所最少等。
在自動化機械加工出產線中,根據出產線結構形式的差異能夠分為以下兩種類型:
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未設置內部零件存儲緩存區的自動化機械加工出產線
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設置內部零件存儲緩存區的自動化機械加工出產線
上述兩類自動化機械加工出產線的節拍原理存在較大的差異,本文主要介紹未設置內部零件存儲緩沖區的自動化機械加工出產線結構組成及節拍原理。
1、結構組成
這種自動化機械加工出產線的基本結構原理如圖1所示。
圖1 典型的自動化機械加工出產線結構原理示意圖
這種自動化機械加工出產線在機械結構上主要有以下三部分組成:
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零件自動運送體系
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單個的機械加工工作站(如自動機床)
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控制體系
通過運送體系將各臺機械加工工作站銜接在一同,原始零件(未加工的零件)從出產線的一端進入,在一臺工作站上完成加工后再由運送體系運送到相鄰的下一臺工作站,沒一臺工作站完成不同的加工工序,經過最后一臺工作站后得到完成全部加工工序的零件。
在出產線上可能還有部分檢測工作站,用于對工件加工過程中的加工質量進行自動檢測。此外還可能有部分人工操作的工作站,用于代替技術上極難實現自動化加工活在成本上不經濟的自動化加工工序。
由于零件的機械加工通常都要求較高的加工精度,對零件的定位精度天然要求較高,因此零件的自動運送采用一種專用的夾具——隨行夾具來運送。隨行夾具不僅能夠對待加工的零件進行精確的定位,還能夠移動、定位及在加工工作站上夾緊。由于零件能夠在隨行夾具上精確的定位,還能夠移動、定位及在加工工作站上精確定位,因此能夠確保零件相對于加工刀具的精確定位。由由于隨行夾具需求循環運用,所以這種自動化加工出產線通常都是首尾封閉的。
2、結構形式
自動化加工出產線通常能夠采用多種結構形式。在場所有限的地方,采用直線形式的出產線可能場所不夠,為了減少出產線占用的產地,或者當出產線長度太長時,能夠按“L”形設計出產線,如圖2所示。
圖2 “L”形自動化加工出產線
假如出產線按“L”形排布時仍然存在場所方面的約束,為了進一步減少出產線占用的場所,能夠按“U”形設計出產線,如圖3所示。采用這種形式的設計還有一個好處便是能夠方便地在出產線上對工件進行幻象,以加工工件不同的外表。
圖3 “U”形自動化加工出產線
由于這種出產線上經常需求采用重復運用的隨行夾具,為了避免隨行夾具運輸商的麻煩,出產線按矩形設計就能夠很方便地實現隨行夾具的自動循環,一同還能夠設計專門的清洗工作站對隨行夾具進行清洗,保證重復運用的隨行夾具符合運用要求,如圖4所示。采用這種方式既保留了直線形式的方便,又最大限度地減少了出產線占用的場所。
圖4 矩形自動化加工出產線
除上述形式外,還有另外一種特殊情況,這便是直接將隨行夾具固定銜接在運送線上(最方便也最長久的便是固定在鏈條運送線的鏈條上),隨行夾具始終與鏈條一同在運送線的上下兩部分直接循環。在上班部分運送線的上方設計各種加工工作站進行零件的加工,運送線的下半部分則將隨行夾具送回到上方供反復循環運用。圖5為其工作原理示意圖。
圖5 上下運送形加工或裝配出產線
1-張緊輪;2-定位夾具;3-分度機構鏈-機架
這種運送方式也能夠用于自動化裝配出產線,在上半部分運送線的上方設計各種裝配工作站進行零件的裝配。
還有一些場合能夠采用托盤在運送線(如皮帶運送線、鏈板運送線等)上實現零件的自動運送,零件在托盤上能夠精確定位,而托盤在運送線上通過一定的機構進行精確定位,例如采用定位銷對托盤進行定位。
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