一种自动上下料生产线及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种自动上下料生产线及其控制方法，包含U型线布局和线型线布局两种结构方式，生产线线体由基础单元组成，满足模块化组装技术，每一个基础单元分上下两层，可以模块化拼接，实现多种排布形式，并且可以具有托盘回流功能。产线还具有采用托盘+工装输送机制，支持快速换型，托盘输送控制系统，单工位手/自动实时切换控制系统，产线输送线体传送适时控制机制，产线在制品暂存工位设计，产线排列形式灵活多变。基于精益生产的理念，解决现实存在库存水平高、周转困难、制造成本高、产品质量低、空间、时间、人力和工具浪费等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自动上下料生产线及其控制方法
本专利技术属于自动化设备
，具体涉及一种自动上下料生产线及其控制方法。
技术介绍
传统的手工生产方式，产品特点完全按照顾客要求，作业分工较粗略，要求操作工人懂得一定的设计制造，有较高的操作技能，库存水平高，周转困难，制造成本高，产品质量低，操作工人低级错误频发，不良率高，只能适应市场上极少量需求的产品。国内大部分企业目前还停留在传统手工生产方式水平，大都存在这样的现状：现场混乱、排布无章法、物料混乱、标识不清、设备故障不断、人海战术，加班加点但还要待工待料等；并且普遍存在以下浪费问题：由于作业能力不平衡造成的物料供应阻塞或前工序能力不足造成的断料、等料浪费；原材料、零部件、半成品、成品、在制品等形成的库存浪费及由此带来的资金占用、物料价值衰减、呆料废料浪费；物料搬运、周转过程中的放置、堆积、移动、整理等造成的空间、时间、人力和工具浪费。现有技术方案中，多是大批量流水线生产方式，产品特点一般标准化，品种单一，设备和工装虽然高效但昂贵，切换时间长，且切换后不稳定，作业分工细致、简单、重复，对操作工人不需要专业技能，库存水平较高，加班加点与待工待料一样多，制造成本较低，产品质量较高，适应物资缺乏，供不应求的市场环境；现有大部分流水线无论是否有工件传输的需求大多都是一直运转的。这种做法，一来造成电力能源浪费；二来长时间连续运行，加剧产线设备老化；三来一直运转的流水线对各个工位的操作节拍要求非常严格，若节拍太快，则该工位来不及操作，若太慢，势必造成下一工位的等料浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自动上下料生产线及其控制方法，满足模块化组装技术，每一个基础单元分上下两层，可以模块化拼接，实现多种排布形式，并且可以具有托盘回流功能，基于精益生产的理念，解决现实存在库存水平高、周转困难、制造成本高、产品质量低、空间、时间、人力和工具浪费等问题。本专利技术采用以下技术方案：一种自动上下料生产线，包括输送线体，输送线体呈线型或U型结构设置组成上下料生产线，输送线体上设置有能沿输送线体运动的托盘及工装，输送线体内侧对应不同工位分别设置有EtherCAT_IO模块、气动挡停和接近开关，输送线体的外侧设置有急停按钮、照明控制按钮、手动/自动切换带灯按钮和托盘放行按钮，EtherCAT_IO模块能够实现不同工位传送带的单独控制。具体的，线型自动上下料生产线的一端设置有上料机器人和第一升降机，另一端对应设置有第二升降机和下料机器人，生产线上依次设置有第一基础单元、第二基础单元、第三基础单元和第四基础单元。进一步的，第一基础单元包括依次连接的第一工位、第一辅助工位、第二工位和第二辅助工位；第二基础单元包括依次连接的第三工位、第三辅助工位、第四工位和第四辅助工位；第三基础单元包括依次连接的第五工位、第五辅助工位、第六工位和第六辅助工位；第四基础单元包括依次连接的第七工位、.第七辅助工位和第八工位。具体的，U型自动上下料生产线的一端设置有上料机器人和第一升降机，另一端对应设置有第二升降机和下料机器人，生产线上依次设置有第一基础单元、第一顶升横移、第二顶升横移、第二基础单元、第三顶升横移、第四顶升横移和第三基础单元。进一步的，第一基础单元包括依次连接的第一工位、第一辅助工位和第二工位；第二基础单元包括依次连接的第三工位、第三辅助工位和第四工位；第三基础单元包括依次连接的第五工位、第五辅助工位和第六工位。本专利技术的另一个技术方案是，一种自动上下料生产线的控制方法，包括以下步骤：S1、工位初始化，检测当前工位有无托盘，如果没有托盘，进入步骤S2，如果有托盘，进入步骤S3；S2、当前工位请求托盘，上一工位托盘检测下降沿，线体传送带启动，返回步骤S1重新检测；S3、线体传送带停止，当前工位开始工作，判断当前工位状态，如果是手动，等待手动完成按钮，然后当前工位作业完成，如果是自动，当前工位作业完成；S4、当前工位等待放行，检测下一工位是否为等待托盘状态，如果是，线体传送带启动，气动档停放行，托盘检测下降沿；S5、如果下一工位不是等待托盘状态，返回步骤S4进入当前工位等待放行。具体的，当第一工位的状态Station1.State为托盘从上一个工位传送到下一个工位过程中，或者为当前工位托盘放行中，或者为下个工位检测到托盘到达，当前工位托盘工位托盘放行完成，或者当第一辅助工位的状态Station1_1.State为托盘从上一个工位传送到下一个工位过程中，或者为当前工位托盘放行中，或者为下个工位检测到托盘到达，当前工位托盘工位托盘放行完成，则第一基础单元上层传送带运行J1.Up.Convey＝true；如果系统检测到上层传送带处于运行状态J1.Up.ContinuousMotion＝true，并且运行状态不满足，则系统停止第一基础单元上层传送带J1.Up.Convey＝false、J1.Up.Stop＝true；如果系统检测到第一工位的急停输入按钮触发Station1.Up.Stop＝true，或者检测到第一辅助工位的急停输入按钮触发Station1_1.Up.Stop＝true，停止上层传送带J1.Up.Convey＝false、J1.Up.Stop＝true。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：一种基于精益生产的标准化线型自动上下料生产线，能够满足流水化生产、安定化生产、平稳化生产、适时化生产；只在需要的时候、按需要的量、生产需要的产品，故又被称之为准时制生产、适时生产方式、看板生产方式；精益生产产线的核心是：零库存和快速应对市场变化。产品特点能够适应多品种、小批量的模式，设备和工装柔性高、效率高，作业分工较粗略，操作人员拥有多项技能，能够同时满足多个工位的操作需求，库存水平低，制造成本低、产品质量高、能够根据买方市场的需求合理自适应调整；与传统的生产方式和大批量生产方式相比，精益生产只需要一半的人员、一半的生产场地、一半的投资、一半的生产周期、一半的产品开发时间和少得多的库存，就能生产质量更高、品种更多的产品。进一步的，线型线的设置，适用于无论小批量多品种还是少品种大批量几乎所有类型的产品都能适用，能批量化规模生产，生产效率高；物流流向单一，工序物料单一，物料配送及管理简单；工序分工明确，人员技能熟练度提升快；工具设备投入少，一条产线适用一套生产设备及工具。进一步的，U型线的设置，适用于多品种、少批量、生产工序相对明确、工艺相对单纯的产品，可以减少作业场地；生产平衡率高；产品切换时间短，可实现快速换型；生产计划安排简单，可以根据标准工时直接将任务安排到个人。一种自动上下料生产线的控制方法，针对产线的控制方法在人员操作上可分为手动和自动控制、在产线运行上支持传送带适时控制。操作人员在手动和自动模式间互相切换的目的和好处是使得产线支持更多品种的待生产物料类型，可以根据不同型号的产品划分不同的工艺流程，然后再分配到不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动上下料生产线，其特征在于，包括输送线体(10)，输送线体(10)呈线型或U型结构设置组成上下料生产线，输送线体(10)上设置有能沿输送线体运动的托盘及工装(20)，输送线体(10)内侧对应不同工位分别设置有EtherCAT_IO模块(70)、气动挡停(80)和接近开关(90)，输送线体(10)的外侧设置有急停按钮(30)、照明控制按钮(40)、手动/自动切换带灯按钮(50)和托盘放行按钮(60)，EtherCAT_IO模块(70)能够实现不同工位传送带的单独控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动上下料生产线，其特征在于，包括输送线体(10)，输送线体(10)呈线型或U型结构设置组成上下料生产线，输送线体(10)上设置有能沿输送线体运动的托盘及工装(20)，输送线体(10)内侧对应不同工位分别设置有EtherCAT_IO模块(70)、气动挡停(80)和接近开关(90)，输送线体(10)的外侧设置有急停按钮(30)、照明控制按钮(40)、手动/自动切换带灯按钮(50)和托盘放行按钮(60)，EtherCAT_IO模块(70)能够实现不同工位传送带的单独控制。


2.根据权利要求1所述的自动上下料生产线，其特征在于，线型自动上下料生产线的一端设置有上料机器人(1-1)和第一升降机(1-2)，另一端对应设置有第二升降机(1-22)和下料机器人(1-23)，生产线上依次设置有第一基础单元(1-3)、第二基础单元(1-8)、第三基础单元(1-13)和第四基础单元(1-18)。


3.根据权利要求2所述的自动上下料生产线，其特征在于，第一基础单元(1-3)包括依次连接的第一工位(1-4)、第一辅助工位(1-5)、第二工位(1-6)和第二辅助工位(1-7)；第二基础单元(1-8)包括依次连接的第三工位(1-9)、第三辅助工位(1-10)、第四工位(1-11)和第四辅助工位(1-12)；第三基础单元(1-13)包括依次连接的第五工位(1-14)、第五辅助工位(1-15)、第六工位(1-16)和第六辅助工位(1-17)；第四基础单元(1-18)包括依次连接的第七工位(1-19)、.第七辅助工位(1-20)和第八工位(1-21)。


4.根据权利要求1所述的自动上下料生产线，其特征在于，U型自动上下料生产线的一端设置有上料机器人(1-1)和第一升降机(1-2)，另一端对应设置有第二升降机(1-22)和下料机器人(1-23)，生产线上依次设置有第一基础单元(1-3)、第一顶升横移(24)、第二顶升横移(25)、第二基础单元(1-8)、第三顶升横移(26)、第四顶升横移(27)和第三基础单元(1-13)。


5.根据权利要求4所述的自动上下料生产线，其特征在于，第一基础单元(1-3)包括依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：平庆伟，高创，李会民，
申请(专利权)人：西安精雕精密机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61