一种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间制造技术

本发明专利技术是一种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间，该车间的前部设置车间进口(1)，后部设置车间出口(11)，在车间的前面设置下料机(2)，输送机(3)与下料机(2)对接，输送机(3)从车间的前面到后面连接并排设置的2～4条原材料输送链(10)，在每一条原材料输送链(10)的两侧又设置有模具输送链(6)，模具输送链(6)在车间的后部汇合并邻接车间出口(11)，在原材料输送链(10)和模具输送链(6)之间设置工位，前、后工位之间设置有设置有材料暂存架(5)，工位包括小型模具工位(4a)和模具大型工位(4b)；该车间针对传统分散式工位生产组织模式存在的问题，结合目前自动化物流和信息流的优点，将以往独立的工位通过现代化物流系统及信息系统组织成为生产线，提出一种适应性的工艺布置方案，提高建筑空间利用率以及生产效率。

An automatic \station type\ composite manual stacking workshop

The invention is an automatic \station type\ composite material handwork workshop. The front part of the workshop is set up in the workshop import (1), the rear part is set up at the outlet of the workshop (11), the feeder (2) is set in front of the workshop, the conveyor (3) is butted with the feeder (2), and the conveyor (3) connects with the 2~4 raw materials from the front to the back of the workshop. Material conveyor chain (10), in each of the raw material transport chain (10) on both sides of the chain (6), the mold conveyor chain (6) in the rear of the workshop in the vicinity of the adjacent workshop exit (11), the raw material transport chain (10) and mold transport chain (6) between the setting of the position between the front and rear positions set up a material temporary shelf (5), work position It includes the small mold work position (4a) and the large mold position (4b) of the mold. The workshop aims at the existing problems in the traditional decentralized production organization mode, and combines the advantages of the automation logistics and information flow, and puts forward an adaptive process by organizing the previous independent workshops through the modern logistics system and information system. Layout plan to improve the utilization ratio of building space and production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间
本专利技术是一种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间，属于工业建筑设计

技术介绍
现有复合材料零件制造厂房中，手工铺叠工序是必不可少的一环，是完成零件外形增量成型的核心工序。传统手工铺叠间内工位布置采用以单个模具为中心，形成数个彼此独立的操作工位，行伍排列在手工铺叠间内进行生产制造。传统工序如图1所示。图1中的典型工序流程中除下料工序主要依赖数字化设备进行意外，其余工序以及工序间的物流均由人工完成。按照传统的行伍式的工艺布局方案，将工序物料整理到打袋密封组合为一个工位，进行单元生产。每个工位都需要进行完整配置(包括模具停放区、人员操作区、物料架、工作台、激光投影仪、综合蛇形管(含真空接口、电源插座)、电子看板等)，由于传统工位物料架和工作台需存放一整天工作所需的物料，并且需要按工位标准配置，因此单工位占地面积较大，降低了建筑空间的使用效率；由于各工位彼此独立，每个人工在工位上需要随时切换工作内容。有效操作是按照规程和形状进行逐层铺叠，辅助操作还包括：运输物料、整理物料、核对编码、模具运输、模具准备、打袋密封等。辅助或重复操作过多，将增加人工劳动强度、增加操作复杂程度、失误操作风险较高，同时生产节拍不受控制、产量的人为因素影响较重，从而降低生产效率。
技术实现思路
本专利技术正是针对上述现有工序中存在的不足而设计提供了一种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间，其目的是针对上述传统分散式工位生产组织模式存在的问题，结合目前自动化物流和信息流的优点，将以往独立的工位通过现代化物流系统及信息系统组织成为生产线，提出一种适应性的工艺布置方案，提高建筑空间利用率以及生产效率。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：该种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间，其特征在于：该车间的前部设置车间进口(1)，后部设置车间出口(11)，在车间的前面设置下料机(2)，输送机(3)与下料机(2)对接，输送机(3)从车间的前面到后面连接并排设置的2～4条原材料输送链(10)，在每一条原材料输送链(10)的两侧又设置有模具输送链(6)，模具输送链(6)在车间的后部汇合并邻接车间出口(11)，在原材料输送链(10)和模具输送链(6)之间设置工位，前、后工位之间设置有设置有材料暂存架(5)，工位包括小型模具工位(4a)和模具大型工位(4b)；在包括下料机(2)和输送机(3)的车间的前部设置有下料区标示(7)，在最外侧的模具输送链(6)所围成的区域内设置有铺叠区标示(9)，在车间后部的车间出口(11)与相邻模具输送链(6)之间的区域内设置有工装准备区标示(9)。本专利技术所述车间以“3+2”模块为例，即包括3条模具输送链(6)和2条原材料输送链10，根据产能需求和面积情况，该设计还可逐步扩展至“4+3”模块、“5+4”模块。模具与原材料采用“交错”布置方式实现物理分流。其中原材料输送链10由采用宽度约2m的输送带构成，向工位传递物料；沿模具输送链(6)的地面埋设传感器，供AGV运输车自动引导到位。铺叠车间主要原材料为复合材料预浸料，从车间进口(1)进入。根据产能计算设置下料机2设备的技术指标，将输送机3与下料机2对接，采用辅助机械臂完成原材料在下料机台面与输送机端头之间的流转。原材料扫码后根据自动化指令配送至工位、材料暂存架5。根据对人体操作空间的分析，每个工位占地面积以2m*2m为宜，根据零件大小选择小型模具工位(4a)和模具大型工位(4b)。AGV车将准备好的模具沿模具输送链(6)，根据生产指令运送至配套工位。根据工位看板推动工艺技术要求，人工在工位上完成原材料在模具上的铺叠工作，得到预成品。铺叠完成后，由AGV车将模具和预成品沿着模具物流轨道6运输至工装准备区域，人工完成预成品封装工序，再从车间出口11进入后期固化工序。自动铺叠机器臂位置，可取代人工铺叠工作，机械臂覆盖范围应覆盖整个工位。相比传统布置方式，本专利技术技术方案的有益效果如下：1、引入自动化传送物流系统、地面自动运输系统以及ERP、MES、PDM等信息化系统，解决人工下料、送料、模具运输等工作中效率低下及错误率高的问题，解决模具无序运输造成人工重复性体力操作，并降低无效操作时间，简化人工操作混杂程度，提高整条生产线的数字化水平和生产效率，并为整条生产线持续性精益改进留有充分的空间。2、站位采用“背靠背”的工位布置方案，允许两个工位根据需要进行合并的可行性，实现了生产线零件加工的灵活性。3、由于采用了信息化手段，该生产线可更加有效的适应C2F(customertofactory)的定制生产模式。4、工位式布置将复合材料成型工艺中手工铺叠工序从与其配套的辅助工序中独立出来，更适应于未来其操作被机器人代替后“无灯工厂”的生产线，届时复合材料厂房设计将因此产生本质上的变化。附图说明图1复合材料传统典型手工铺叠工序示意图图2为本专利技术所述自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间的结构示意图图中：1——通向冷库的物流门；2——下料机；3——原材料自动化传送物流系统；4a——小型模具；4b——大型模具；5——材料暂存架；6——模具地面自动运输系统；7——下料区标示；8——铺叠区标示；9——工装准备区标示；10——机器人铺叠示意；11——通向下一工序的物流门。具体实施方式：以下将结合附图和实施例对本专利技术技术方案作进一步地详述：参见附图2所示，该种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间，其特征在于：该车间的前部设置车间进口1，后部设置车间出口11，在车间的前面设置下料机2，输送机3与下料机2对接，输送机3从车间的前面到后面连接并排设置的2～4条原材料输送链10，在每一条原材料输送链10的两侧又设置有模具输送链6，模具输送链6在车间的后部汇合并邻接车间出口11，在原材料输送链10和模具输送链6之间设置工位，前、后工位之间设置有设置有材料暂存架5，工位包括小型模具工位4a和模具大型工位4b；在包括下料机2和输送机3的车间的前部设置有下料区标示7，在最外侧的模具输送链6所围成的区域内设置有铺叠区标示9，在车间后部的车间出口11与相邻模具输送链6之间的区域内设置有工装准备区标示9。车间设计宽度应以3m为模数，以“3+2”模块为例建筑宽度应为27m。车间长度越长，本系统综合效率越高，建议最低长度为宽度的2倍，即54m。车间吊顶下部高度以6m为宜，吊顶上部设置空调送风管道，建筑物长度方向两端可设置空调回风管道。由于建筑内部由洁净要求，因此墙壁和吊顶宜铺设钢板，地面以环氧自流平地面为主，其中模具物流轨道区域下部应等间距埋设定位传感器，原材料输送链下部需设置地脚螺栓用于安装输送机。在每个4a号工位上部安装激光投影仪、可伸缩电源/真空接口等设备，5号材料暂存架上部安装电子看板。如采用自动铺叠机器臂方案则可将激光投影仪、可伸缩电源/真空接口等设备与机械臂进行整体集成。针对某复合材料产品应用新型自动化“站位式”复合材料厂房手工铺叠工艺布局设计具体实施步骤如下：1)对手工铺叠工艺每个工序的人工操作时间进行测量，统计计算每个工序的平均工作节拍；2)对手工铺叠工艺每个工序的人工操作时间进行测量，设定工位的空间尺寸；3)通过零件产品尺寸要求，确定单工位尺寸；4)输入整个工艺的总产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间，其特征在于：该车间的前部设置车间进口(1)，后部设置车间出口(11)，在车间的前面设置下料机(2)，输送机(3)与下料机(2)对接，输送机(3)从车间的前面到后面连接并排设置的2～4条原材料输送链(10)，在每一条原材料输送链(10)的两侧又设置有模具输送链(6)，模具输送链(6)在车间的后部汇合并邻接车间出口(11)，在原材料输送链(10)和模具输送链(6)之间设置工位，前、后工位之间设置有设置有材料暂存架(5)，工位包括小型模具工位(4a)和模具大型工位(4b)；在包括下料机(2)和输送机(3)的车间的前部设置有下料区标示(7)，在最外侧的模具输送链(6)所围成的区域内设置有铺叠区标示(9)，在车间后部的车间出口(11)与相邻模具输送链(6)之间的区域内设置有工装准备区标示(9)。

【技术特征摘要】
1.一种自动化“站位式”复合材料手工铺叠车间，其特征在于：该车间的前部设置车间进口(1)，后部设置车间出口(11)，在车间的前面设置下料机(2)，输送机(3)与下料机(2)对接，输送机(3)从车间的前面到后面连接并排设置的2～4条原材料输送链(10)，在每一条原材料输送链(10)的两侧又设置有模具输送链(6)，模具输送链(6)在车间的后部汇合并邻接车间出口(11)，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚洲，张睿悦，常春荣，孟庆华，陈云雷，
申请(专利权)人：中国航空规划设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11