一种柔性机加自动生产线制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性机加自动生产线，采用两排并行的U型生产设备布局方式，包括机加系统、生产辅助系统、包装系统、生产线集中管控系统。本发明专利技术通过引入全自动数控机床、数控外圆磨床、桁架机械手、在线检测设备、喷砂设备、激光打标机、涂油设备、自动装配设备、自动包装设备等实现阀总成、活塞的自动加工、在线测量、自动组装、自动涂油及自动包装等功能。与原有的手工或半自动生产模式相比，本发明专利技术采用模块化、柔性化设计，可适应多个规格产品生产，整线自动化程度高，信息化水平较高，能够极大的提高生产效率及生产质量，同时能够适应市场需求变化，适时适量的实现产品多样化均衡生产，极大的降低了生产企业成本。大的降低了生产企业成本。大的降低了生产企业成本。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性机加自动生产线


[0001]本专利技术涉及物料传送
，更具体地说，涉及一种柔性机加自动生产线。

技术介绍

[0002]泵配件(阀体、阀座、活塞)是钻井泵的重要配件，也是易损件，市场需求量十分旺盛。目前国内的泵配件生产主要以手动或半自动加工为主，严重制约了泵配件生产效率，由于操作工操作水平参差不齐，产品的一致性很难得到保障。并且，现有产品的质量检测主要依靠人工实现，未实现质量数据无纸化记录，产品质量溯源工作困难。综上，现有的生产模式已无法满足市场需求。
[0003]自1913年美国亨利.福特专利技术了第一条流水生产线，此后，流水线生产在产品制造的各个领域得到了广泛应用，随着科技的进步以及人们思想认识的转变，流水线生产逐渐从手动发展为半自动、自动生产。机器人、数控机床等智能制造装备被大量的引入自动生产线。工件通过机器人实现上下料,利用数控机床等自动加工设备完成工件加工，逐渐取代传统的人工操作，减少了人为因素导致的各种产品质量问题，从而提高产品的一致性和互换性，提高产品质量和生产效率，将人从繁重的体力劳动中解放出来。这种生产线革命性的进步，对涉及整机及零部件加工的各个行业都产生了巨大的影响，尤其在汽车、工程机械等行业，影响尤为明显。
[0004]因此，当场形势下，提供出一种适用于多个规格阀体、阀座、活塞的机加、表面增加、打标、涂油、装配、包装等全流程自动生产的自动生产线，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术通过引入AI、机器人、机器视觉、柔性制造等先进技术，设计了一种柔性机加自动生产线，适用于多个规格阀体、阀座、活塞的机加、表面增加、打标、涂油、装配、包装等全流程自动生产，其具体技术方案如下：
[0006]一种柔性机加自动生产线，采用两排并行的U型生产设备布局方式，工件在自动生产线上由前至后输送；所述柔性机加自动生产线包括：
[0007]机加系统，所述机加系统包括机加系统主控制器以及机加区设备，所述机加区设备包括相平行的两排机加系统生产线，每一排所述机加系统生产线均对应包括由前至后依次设置的上料台、全自动数控机床一、翻面装置、全自动数控机床二、缓存台一，每一排所述机加系统生产线的侧面位置均配合安装有桁架机械手，所述桁架机械手将所述上料台上的工件转移至所述全自动数控机床一上，所述全自动数控机床一加工完成的工件再由所述桁架机械手转运至所述翻面装置进行自动翻面，翻面后的工件再由所述桁架机械手转运至所述全自动数控机床二上，所述全自动数控机床二加工完成的工件再由所述桁架机械手转运至所述缓存台一；所述机加系统的后方中间设置有向后直线延伸布置的输送线，所述输送线的两侧均沿输送方向间隔设置有工业机器人；
[0008]生产辅助系统，所述生产辅助系统包括生产辅助系统主控制器以及生产辅助区设
备，所述生产辅助区设备包括由前至后依次分设于所述输送线两侧的数控外圆磨床、清洗机、在线检测设备、喷砂设备、激光打标机；
[0009]包装系统，所述包装系统位于所述生产辅助系统的后方，包括包装系统主控制器以及包装区设备，所述包装区设备由前至后依次分设于所述输送线一侧的涂油设备、压装机、全自动封切机以及分设于所述输送线另一侧的全自动开箱机、全自动折盖封箱机、标准无人化打包机，所述全自动开箱机、所述全自动折盖封箱机、所述标准无人化打包机通过对应输送链依次首尾连接；所述输送线的左右两侧外部对应设置有数个缓存台二；
[0010]生产线集中管控系统，下游的所述机加系统主控制器、所述生产辅助系统主控制器、所述包装系统主控制器接收到所述生产线集中管控系统发送的任务后分解任务，按照工艺流程将生产任务下发至对应的设备，设备完工后向对应主控制器反馈任务完成情况，同时，对应主控制器能够采集设备状态数据和生产数据，汇总后上传至所述生产线集中管控系统；所述生产线集中管控系统还与上游的MES系统实现任务接收、任务执行情况反馈、生产状态信息及设备信息上传的信息交互。
[0011]本专利技术一种柔性机加自动生产线在优化现有工艺的基础上，通过引入全自动数控机床、数控外圆磨床、桁架机械手、在线检测设备、喷砂设备、激光打标机、涂油设备、自动装配设备、自动包装设备等实现阀总成、活塞的自动加工、在线测量、自动组装、自动涂油及自动包装等功能。
[0012]与原有的手工或半自动生产模式相比，本专利技术一种柔性机加自动生产线能够极大的提高生产效率及生产质量，同时能够适应市场需求变化，适时适量的实现产品多样化均衡生产，极大的降低了生产企业成本。
[0013]优选地，所述上料台上设置有毛坯件缓存料仓以及带定位工装的输送线，人工将毛坯件置入所述毛坯件缓存料仓，然后由所述带定位工装的输送线自动输送，最终由所述桁架机械手对毛坯件定点出库。
[0014]优选地，两排所述机加系统生产线上的所述上料台对应的所述毛坯件缓存料仓分别为十工位旋转料仓和定节距板链料仓；对于阀座活塞生产线采用两个所述十工位旋转料仓，对于阀体生产线采用两个所述定节距板链料仓。
[0015]优选地，所述数控外圆磨床、所述激光打标机、所述涂油设备、所述压装机、所述全自动封切机整体设于所述输送线的其中一侧，所述清洗机、所述在线检测设备、所述喷砂设备、所述全自动开箱机、所述全自动折盖封箱机、所述标准无人化打包机整体设于所述输送线的另一侧；所述清洗机、所述在线检测设备、所述喷砂设备与所述输送线之间设置有数个所述缓存台二；所述激光打标机、所述涂油设备、所述压装机、所述全自动封切机与所述输送线之间同样设置有数个所述缓存台二。
[0016]优选地，所述缓存台一的侧面位置安装有抽检台一；所述缓存台二的侧面位置选择性安装有抽检台二。
[0017]优选地，所述柔性机加自动生产线的外圈整体围设有安全围栏。
[0018]优选地，所述生产线集中管控系统包括基础数据库、功能模块和数据接口；所述基础数据库为整个所述生产线集中管控系统提供基础运行数据；所述功能模块包括状态监控模块、生产执行模块、工艺路线管理模块、任务管理模块；所述状态监控模块用于实现各个生产加工段的生产状态监控及所述机加区设备、所述生产辅助区设备、所述包装区设备的
工作状态监控；所述生产执行模块用于通过任务分解，按工艺流程控制生产过程中的各个生产环节；所述工艺路线管理模块用于实现工件机加工艺管理；所述任务管理模块用于实现阀体、阀座、活塞机加任务的管理；所述数据接口用于实现上下游信息的汇聚和交互，分为上层信息系统接口和底层分布式控制系统接口，通过所述底层分布式控制系统接口实现底层所述机加区设备、所述生产辅助区设备、所述包装区设备的管理、控制和数据采集，通过所述上层接口实现与上游的所述MES系统的信息交互。
[0019]优选地，机加区以及包装区内均对应设置有电子看板，这些所述电子看板组成车间电子看板系统，所述状态监控模块为所述车间电子看板系统提供底层设备数据；所述功能模块中还包括电子看板模块，所述电子看板模块用于管理、维护和推送采集到的生产数据、设备数据、生产订单信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性机加自动生产线，其特征在于，采用两排并行的U型生产设备布局方式，工件在自动生产线上由前至后输送；所述柔性机加自动生产线包括：机加系统，所述机加系统包括机加系统主控制器以及机加区设备，所述机加区设备包括相平行的两排机加系统生产线，每一排所述机加系统生产线均对应包括由前至后依次设置的上料台、全自动数控机床一、翻面装置、全自动数控机床二、缓存台一，每一排所述机加系统生产线的侧面位置均配合安装有桁架机械手，所述桁架机械手将所述上料台上的工件转移至所述全自动数控机床一上，所述全自动数控机床一加工完成的工件再由所述桁架机械手转运至所述翻面装置进行自动翻面，翻面后的工件再由所述桁架机械手转运至所述全自动数控机床二上，所述全自动数控机床二加工完成的工件再由所述桁架机械手转运至所述缓存台一；所述机加系统的后方中间设置有向后直线延伸布置的输送线，所述输送线的两侧均沿输送方向间隔设置有工业机器人；生产辅助系统，所述生产辅助系统包括生产辅助系统主控制器以及生产辅助区设备，所述生产辅助区设备包括由前至后依次分设于所述输送线两侧的数控外圆磨床、清洗机、在线检测设备、喷砂设备、激光打标机；包装系统，所述包装系统位于所述生产辅助系统的后方，包括包装系统主控制器以及包装区设备，所述包装区设备由前至后依次分设于所述输送线一侧的涂油设备、压装机、全自动封切机以及分设于所述输送线另一侧的全自动开箱机、全自动折盖封箱机、标准无人化打包机，所述全自动开箱机、所述全自动折盖封箱机、所述标准无人化打包机通过对应输送链依次首尾连接；所述输送线的左右两侧外部对应设置有数个缓存台二；生产线集中管控系统，下游的所述机加系统主控制器、所述生产辅助系统主控制器、所述包装系统主控制器接收到所述生产线集中管控系统发送的任务后分解任务，按照工艺流程将生产任务下发至对应的设备，设备完工后向对应主控制器反馈任务完成情况，同时，对应主控制器能够采集设备状态数据和生产数据，汇总后上传至所述生产线集中管控系统；所述生产线集中管控系统还与上游的MES系统实现任务接收、任务执行情况反馈、生产状态信息及设备信息上传的信息交互。2.根据权利要求1所述的一种柔性机加自动生产线，其特征在于，所述上料台上设置有毛坯件缓存料仓以及带定位工装的输送线，人工将毛坯件置入所述毛坯件缓存料仓，然后由所述带定位工装的输送线自动输送，最终由所述桁架机械手对毛坯件定点出库。3.根据权利要求2所述的一种柔性机加自动生产线，其特征在于，两排所述机加系统生产线上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖敏，栗强，公茂震，高云鹏，高如意，程者军，陈艳涛，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：