一种模块化自动化生产加工线及生产加工方法技术

本发明专利技术提供一种模块化自动化生产加工线及生产加工方法，负责物料运输的传输线共分两层，上层物料补给和分配系统由物料补给传输线、若干个上层转向机、若干个工位物料准备传输线及配套的控制程序组成，主要负责向模块内的每台设备自动化分配和传输未加工的物料；下层物料出货传输系统由物料出货传输线、若干个物料下机传输线、若干个下层转向机及配套的控制程序组成，主要负责将设备加工完成后的物料自动化转序传输至下一工序。本发明专利技术将离散型集群式生产转变为模块化线体式生产，加工系统运行方式及实施方式通过使用此装置将原有的离散型生产转变为模块化线体式生产。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化自动化生产加工线及生产加工方法
本专利技术涉及模块化自动化生产加工
，具体涉及一种模块化自动化生产加工线及生产加工方法。
技术介绍
制造型企业中比较常见的两种生产方式：1、线性化生产，(如连续型脉动式生产线)；2、离散型生产。线性化生产对比离散型生产，具有自动化程度高、人员/设备利用率高、产能稳定性好、产品制造周期短、制造成本低、生产管理更简单等诸多优点。制造型企业中采用线性化生产的多为部分先进的轻工业，如装配业(汽车、家电)、电子业、食品/制药等行业。但在一些传统行业和大部分不太先进的行业中，因为设备、制造工艺、产品自身等特殊原因无法实现线性化生产，制造企业被迫采用离散型生产，如重工业、机加工行业、原材料加工/模具/注塑等行业。其中因设备原因导致企业采用离散型生产的占据多数。线性化生产，设备加工单个/单批次产品的时间一般在10秒-60秒范围内；离散型生产，设备加工单个/单批次产品的时间一般为几分钟到几十分钟，甚至更长，企业为了实现大规模量产，往往在同一工序布局多台设备，这种设备的布局方式称为离散型大规模集群式布局。物料或半成品进入任意一台设备都能被加工生产，这样的同一工序多台设备，设备之间所代表的工序互为平序。现有的线性化生产，线体中相邻的两台设备所代表的工序一般称为前后序。正是因为产品的整个生产流程中，单工位设备加工时间短、所需设备数量少、物料或产品半成品分配补给到设备简单，物料运输，所以容易实现线性化生产。相对而言，离散型生产在产品的整个生产流程中，单工位设备加工时间较长、所需设备数量较多，企业被迫采取离散型大规模集群式布局，这种设备布局方式导致物料或产品半成品分配补给到设备较为困难，物料运输较为困难(平序占据空间大，运输路线长)，所以实现线性化生产较为困难。本专利技术就是为了解决这样的问题，提供一种将离散型集群式生产转变为模块化线体式生产的自动化生产加工线装置及加工系统运行方式及实施方式。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种模块化自动化生产加工线，将离散型集群式生产转变为模块化线体式生产，加工系统运行方式及实施方式通过使用此装置将原有的离散型生产转变为模块化线体式生产。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种模块化自动化生产加工线，包括物料补给模块、物料出货模块、机械手、控制模块、感应器、物料加工设备；物料补给模块用于将待加工物料输送至各个加工准备工位，物料出货模块用于将已加工物料输送至下一工序，机械手用于实现加工准备工位与物料加工设备之间、物料加工设备与物料出货模块之间的物料传递；物料补给模块、物料出货模块、物料加工设备均安装感应器，用于检测相应位置有无物料，并将检测信息发送给控制模块，控制模块根据检测信息控制生产加工线的工作状态。优选的，所述物料补给模块包括物料补给传输线，所述物料补给传输线沿线设置若干个上层转向机，通过每个上层转向机连接一条工位物料准备传输线，工位物料准备传输线上设有加工准备工位；感应器分别安装于加工准备工位、物料加工设备的设备加工工位处，分别用以检测加工准备工位和设备加工工位是否有物料；所述感应器连接控制模块，控制模块根据感应信息控制上层转向机的转向，以及机械手的工作状态。优选的，所述物料出货模块包括物料出货传输线，物料出货传输线沿线设置若干个下层转向机，通过每个下层转向机连接一条物料下机传输线；物料下机传输线上设有物料下机传输准备工位；物料下机传输准备工位和设备加工工位之间的物料传递通过机械手实现；物料下机传输准备工位、下层转向机处分别设置感应器，分别用于检测物料下机传输准备工位、下层转向机上是否有物料；控制模块根据感应器的感应信息控制物料下机传输线的工作状态，下层转向机的转向，以及机械手的工作状态。优选的，每条工位物料准备传输线对应一条物料下机传输线。优选的，所述物料补给传输线上设有若干个在制库存工位，每个在制库存工位位于每个物料上层转向机的上游侧，在制库存工位上设有感应控制器，感应控制器连接控制模块，能够根据控制模块指令，控制在制库存工位处的物料补给传输线运行或停止。一种模块化自动化生产加工方法，包括物料补给步骤、物料加工步骤、物料出货步骤；所述生产加工线沿物料传递方向分为若干级子模块，且级别逐步降低；所述物料补给步骤确保物料按每级设备的生产需求进行补给和分配；所述物料加工步骤确保物料按每级设备的生产需求进行物料切换，并完成未加工物料和加工完成后在不同传输线间的转换；所述物料出货步骤确保将下机后的物料有序传输并转序至下一工序。优选的，所述物料补给步骤包括：步骤1：加工线开启运行后，物料补给传输线传输功能开启，开始物料补给，优先补给高一级的加工准备工位；步骤2.1：物料到达上层转向机中间位置，若同级加工准备工位感应器感应到无物料，上层转向机停止传输功能，旋转并与同级加工准备传输线对接；上层转向机与加工准备传输线开启传输功能；加工准备工位感应器感应到物料后，加工准备传输线停止传输功能，物料准备进行加工；步骤2.2：物料到达上层转向机中间位置，若同级加工准备工位感应器感应到有物料，上层转向机继续将物料传输给下一级物料补给传输线，物料到达下一级上层转向机中间位置时，重复2.1-2.2的步骤；步骤3.1：物料补给所有加工准备工位时，若所有加工准备工位均有物料，物料从最低级设备依次向前补给给每台设备对应的在制库存工位；步骤3.2：物料补给所有加工准备工位时，补给中有加工准备工位缺少物料，物料从靠近来料的第一台缺料设备依次向后补给给每台缺料设备对应的加工准备工位；步骤4：所有加工准备工位和所有在制库存工位均有物料时，物料补给传输线停止运行；步骤5：加工准备工位和在制库存工位有物料空缺，上一级物料补给传输线开始物料补位，并逐级向上传递，至最高级的物料补给传输线释放新物料进入，重复2-5的步骤。优选的，所述物料加工步骤包括：步骤6：加工准备工位感应器感应到物料就位，设备加工工位感应器感应到设备加工工位无物料；同级控制模块在接收到两个感应器的反馈信号后，控制机械臂将物料由加工准备工位切换至设备加工工位；步骤7：物料进入物料加工设备加工；步骤8：加工完成后，设备加工工位感应器感应到设备加工工位有物料；同级加工准备工位感应器感应到物料就位，同级控制模块在接收到两个感应器的反馈信号后，控制机械臂将加工完成后的物料由设备加工工位切换至物料下机传输准备工位；然后机械臂将未加工的物料由加工准备工位切换至设备加工工位，然后重复7-8的步骤。优选的，所述物料出货步骤包括：步骤9.1：物料下机传输准备工位感应器感应到物料就位后，若同级下层转向机上感应器感应到下层转向机上无物料，则同级下层转向机旋转并对接物料下机传输，同级物料出货传输线停止运行；步骤9.2：物料下机传输准备工位的感应器感应到物料就位后，同级下层转向机上感应到有物料，则同级物料下机传输线停止运行，待同级下层转向机继续将物料传输给下级物料出货传输线后，下层转向机旋转并对接物料下机传输线，同级物料出货传输线停止运行；步骤10：物料下机传输线与同级下层转向机传输装置同时运行，将物料运送至同级下层转向机中间位置；步骤11：同级下层转向机感应器感应到物料后，停止传输运行，旋转并与物料出货传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化自动化生产加工线，其特征在于，包括物料补给模块、物料出货模块、机械手、控制模块、感应器、物料加工设备；物料补给模块用于将待加工物料输送至各个加工准备工位，物料出货模块用于将已加工物料输送至下一工序，机械手用于实现加工准备工位与物料加工设备之间、物料加工设备与物料出货模块之间的物料传递；物料补给模块、物料出货模块、物料加工设备均安装感应器，用于检测相应位置有无物料，并将检测信息发送给控制模块，控制模块根据检测信息控制生产加工线的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种模块化自动化生产加工线，其特征在于，包括物料补给模块、物料出货模块、机械手、控制模块、感应器、物料加工设备；物料补给模块用于将待加工物料输送至各个加工准备工位，物料出货模块用于将已加工物料输送至下一工序，机械手用于实现加工准备工位与物料加工设备之间、物料加工设备与物料出货模块之间的物料传递；物料补给模块、物料出货模块、物料加工设备均安装感应器，用于检测相应位置有无物料，并将检测信息发送给控制模块，控制模块根据检测信息控制生产加工线的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种模块化自动化生产加工线，其特征在于，所述物料补给模块包括物料补给传输线(1)，所述物料补给传输线(1)沿线设置若干个上层转向机(3)，通过每个上层转向机(3)连接一条工位物料准备传输线(4)，工位物料准备传输线(4)上设有加工准备工位(8)；感应器分别安装于加工准备工位(8)、物料加工设备的设备加工工位处，分别用以检测加工准备工位(8)和设备加工工位是否有物料；所述感应器连接控制模块，控制模块根据感应信息控制上层转向机(3)的转向，以及机械手(5)的工作状态。3.根据权利要求2所述的一种模块化自动化生产加工线，其特征在于，所述物料出货模块包括物料出货传输线(2)，物料出货传输线(2)沿线设置若干个下层转向机(7)，通过每个下层转向机(7)连接一条物料下机传输线(6)；物料下机传输线(6)上设有物料下机传输准备工位(10)；物料下机传输准备工位(10)和设备加工工位之间的物料传递通过机械手(5)实现；物料下机传输准备工位(10)、下层转向机(7)处分别设置感应器，分别用于检测物料下机传输准备工位(10)、下层转向机(7)上是否有物料；控制模块根据感应器的感应信息控制物料下机传输线(6)的工作状态，下层转向机(7)的转向，以及机械手(5)的工作状态。4.根据权利要求3所述的一种模块化自动化生产加工线，其特征在于，每条工位物料准备传输线(4)对应一条物料下机传输线(6)。5.根据权利要求1所述的一种模块化自动化生产加工线，其特征在于，所述物料补给传输线(1)上设有若干个在制库存工位(9)，每个在制库存工位(9)位于每个物料上层转向机(3)的上游侧，在制库存工位(9)上设有感应控制器，感应控制器连接控制模块，能够根据控制模块指令，控制在制库存工位(9)处的物料补给传输线(1)运行或停止。6.一种模块化自动化生产加工方法，其特征在于，包括物料补给步骤、物料加工步骤、物料出货步骤；所述生产加工线沿物料传递方向分为若干级子模块，且级别逐步降低；所述物料补给步骤确保物料按每级设备的生产需求进行补给和分配；所述物料加工步骤确保物料按每级设备的生产需求进行物料切换，并完成未加工物料和加工完成后在不同传输线间的转换；所述物料出货步骤确保将下机后的物料有序传输并转序至下一工序。7.根据权利要求6所述的生产加工方法，其特征在于，所述物料补给步骤包括：步骤1：加工线开启运行后，物料补给传输线(1)传输功能开启，开始物料补给，优先补给高一级的加工准备工位(8)；步骤2.1：物料到达上层转向机(3)中间位置，若同级加工准备工位(8)感应器感应到无物料，上层转向机(3)停止传输功能，旋转并与同级加工准备传输线(4)对接；上层转向机(3)与加工准备传输线(4)开启传输功能；加工准备工位(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新，席珍强，徐佩佩，
申请(专利权)人：镇江仁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32