柔性高速制造单元(HSMC)系统技术方案

本申请公开了一种高速制造单元(HSMC)(80)系统。该系统包括连接在一起的多个高速制造单元(80),使得生产线上的零件经过每个单元(80)并被处理。各个HSMC通过采用直接驱动线性和/或旋转电机来进行多种制造过程。本发明专利技术包括智能对准方法(SAM)以及用于HSMC的接口等，以减少在现场建立生产线所花费的总时间。以减少在现场建立生产线所花费的总时间。以减少在现场建立生产线所花费的总时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性高速制造单元(HSMC)系统


[0001]本专利技术涉及自动化制造中使用的柔性高速制造单元(HSMC)系统，具体地，各个HSMC能够对零件执行各种各样的制造加工，且便于零件在HSMC内从一个点转移到另一个点。该系统适用于电气和电子模块或组件及子组件的制造。

技术介绍

[0002]如今，将工厂自动化技术引入制造业的主流方法是有选择地应用自动化并创建自动化孤岛，即一种允许从常规或机械制造过渡到自动化装配的方法。
[0003]在当今快速变化的环境中，产品的生命周期缩短，企业希望在短时间内提高产量或建立新的生产线，以满足消费者需求并获得市场竞争力。实现高产量的常规方法是增加平行线或同时处理多种产品。这些方法的缺点是占地面积增加，对产品公差的要求增加，以及加工站内堵塞或碰撞的风险增加。密歇根大学NSF可重构制造系统工程研究中心进行的一项调查显示，工业界对多级系统占据的大面积“非常不满意”(参见US2004/0255449A1)。当工厂考虑最大限度地利用制造空间时，这一关切非常重要。生产过程中与产品处理相关的问题也很重要，因为现今制造的产品越来越紧凑和复杂，需要各种复杂的制造过程。
[0004]出于以下经济或物流原因，生产线可能会迁移：国家对行业的吸引力、原材料的获取、物流成本的降低、地理上更靠近目标市场板块，或为生产车间内的二级生产线腾出空间。每次迁移，都需要时间在新的位置进行设置，降低了生产线的整体运行效率。
[0005]美国专利(No.2004/0255449A1)公开了一种用于非现场工厂建造结构的组合式底盘和地板系统，包括:一对平行的内部纵向梁构件，其具有限定公共平面的上表面；一对连接到内部纵向梁构件端部的端部周边构件，该端部周边构件横向延伸超出内部纵向梁构件，并延伸到公共平面上方；一对纵向周边构件，其连接到端部周边构件的端部以与端部周边构件一起形成矩形周边组件；固定到纵向周边构件的内表面的横木构件，该横木构件具有位于所述公共平面中的上表面，以及在纵向周边构件之间横向延伸的多个金属地板托梁，其具有位于所述公共平面的下表面和位于由周边构件的上表面限定的平面中的上表面。
[0006]名称为“柔性制造系统”的美国专利(No.8584349)公开了一种制造系统，该制造系统包括(a)为多个制造工艺提供设施的芯部，且优选地该芯部能够高容量供电，(b)以及至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个可移动的制造舱，这些制造舱可拆卸地连接到芯部，用于接收由该芯部提供的设施。一些实施例中，在由每个隔间限定的工作空间内，具有用于执行一个或多个制造工艺或制造工艺的部分或步骤的设施，其可以可选地并行执行。该设施可以包括多个组件，每个组件执行化学、生物、药物或一些其他制造工艺的一个或多个部分或步骤。可选地，该制造系统包括多个清洁连接区域，当连接到芯部时，该清洁连接区域位于邻近制造隔间，用于控制接入制造隔间和/或提供清洁区域用于在芯部和制造隔间之间进行设施连接。可选地，该制造系统还包括多个上部对接环，当连接到芯部时，该多个上部对接环位于隔间上方，用于向隔间提供一个或多个设施(例如，在
重力作用下)。可选地，该制造系统包括一个、两个或更多个保持区域，在该保持区域中可以清洁可移动的隔间，且可选地，在该保持区域中可以重新配置进行制造过程的部件的配置，或者制造过程的部分或步骤。可选地，该制造系统包括适于可移除地连接到一个或多个可移动制造隔间的排放装置，用于排放制造过程中产生的废物。优选地，用于排放废物的排水管与芯部隔离，以避免污染芯部。
[0007]名称为“超柔性生产制造”的美国专利(No.8798787)公开了一种具有一个或多个工作单元的制造系统，每个工作单元进行一个或多个制造过程。该系统还具有一个或多个移动运输单元(“MTU”)，其将包含工件的可运输容器输送到所述工作单元和从所述工作单元输送出。MTU将容器传送到工作单元，使得工件被定位在该工作单元。该制造系统还具有计算机系统，该计算机系统具有一个或多个MTU中的状态信息，且使用该状态信息来控制一个或多个MTU中，以将可运输容器运送到一个或多个工作单元或从一个或多个工作单元运送出。

技术实现思路

[0008]本专利技术的高速制造单元(HSMC)使用直接驱动电机(旋转和/或线性)的组合来实现高速和精确的运动，并使用智能对准方法来覆盖制造产品的各个方面：从零件处理到生产线调整。
[0009]本专利技术的主要目的是提供一种高速制造单元(HSMC)系统，用于对输入零件或多个零件进行各种制造过程，其特征在于，所述系统包括:
[0010]一个或多个主旋转台(100，100
’
)，其为圆形，具有旋转台(10，10
’
)，并由位于所述旋转台(10，10
’
)下方的直接驱动旋转电机(14)旋转，其中所述旋转电机(14)与所述旋转台(10，10
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)一起定位在安装垫片上(16)，且所述主旋转台(10，10
’
)的圆周边安装有用于保持零件的多个嵌套(12)；和
[0011]沿着所述主旋转盘(100)的圆周边相邻定位的多个副旋转台(20，20
’
)，其中所述副旋转台(20)包括直接驱动旋转电机(24)；多个末端执行器(22，22
’
)，每个末端执行器(22，22
’
)设有一对机械爪(23)，以拾取零件并将其放置在所述主旋转台(10)的所述嵌套(12)上；
[0012]因此，在由所述副旋转台(20)的所述末端执行器(22)拾取和放置的过程中，零件被从一个地方转移到另一个地方进行处理和/或形成子组件。
[0013]本专利技术的主要目的是提供一种高速制造单元(HSMC)系统，用于对输入零件或多个零件进行各种制造过程，所述系统包括:
[0014]一个或多个主旋转台(100，100
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)，其为圆形并由位于所述旋转台(10，10
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)下方的直接驱动旋转电机(14)旋转，其中所述旋转电机(14)与所述旋转台(10，10
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)一起定位在安装垫片上(16)，且所述主旋转台(10，10
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)的圆周边安装有用于保持零件的多个嵌套(12)；和
[0015]沿着所述主旋转盘(100)的圆周边相邻定位的多个副旋转台(20，20
’
)，其中所述副旋转台(20)包括直接驱动旋转电机(24)；多个末端执行器(22，22
’
)，每个末端执行器(22，22
’
)设有一对机械爪(23)，以拾取零件并将其放置在所述主旋转台(10)的所述嵌套(12)上；和
[0016]至少一个工作站(30)，位于主旋转台(10)的圆周边上方，以向所述嵌套(12)上的零件提供制造过程。
[0017]在由所述副旋转台(20)的所述末端执行器(22)拾取和放置的过程中，零件被从一个地方转移到另一个地方进行处理和/或形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高速制造单元(HSMC)系统，用于对输入零件或多个零件进行各种制造过程，其特征在于，所述系统包括:一个或多个主旋转台(100,100')，其为圆形，具有旋转台(10)，并由位于所述旋转台(10)下方的直接驱动旋转电机(24)旋转，其中所述旋转电机(14)与所述旋转台(10)一起定位在安装垫片(16)上，且所述主旋转台(100,100')的圆周边安装有用于保持零件的多个嵌套(12)；沿着所述主旋转盘的圆周边相邻定位的多个副旋转台(20,20')，其中所述副旋转台(20,20')包括直接驱动旋转电机(24)；多个末端执行器(22)，每个末端执行器(22)设有一对机械爪(23)，以拾取零件并将其放置在所述主旋转台(100,100')的所述嵌套(12)上；从而，在由所述副旋转台(20)的所述末端执行器(22)拾取和放置的过程中，零件被从一个地方转移到另一个地方进行处理和/或形成子组件。2.一种高速制造单元(HSMC)系统，用于对输入零件或多个零件进行各种制造过程，所述系统还包括:一个或多个主旋转台(100,100')，其为圆形，具有旋转台(10)，并由位于所述旋转台(10，10')下方的直接驱动旋转电机(24)旋转，其中所述旋转电机(14)与所述旋转台(10,10')一起定位在安装垫片(16)上，且所述主旋转台(10)的圆周边安装有用于保持零件的多个嵌套(12)；和沿着所述主旋转盘(100)的圆周边相邻定位的多个副旋转台(20,20')，其中所述副旋转台(20)包括直接驱动旋转电机(24)；多个末端执行器(22)，每个末端执行器(22)设有一对机械爪(23)，以拾取零件并将其放置在所述主旋转台(100)的所述嵌套(12)上；至少一个工作站(30)，位于主旋转台(100)的圆周边上方，以向所述嵌套(12)上的零件提供制造过程；从而在由所述副旋转台(20)的所述末端执行器(22)拾取和放置的过程中，零件被从一个地方转移到另一个地方进行处理和/或形成子组件。3.根据权利要求2所述的高速制造单元(HSMC)系统，其特征在于，所述机械爪(23)位于所述末端执行器(22)的一端，用于生产线零件的拾取和放置。4.根据权利要求2所述的高速制造单元(HSMC)系统，其特征在于，所述嵌套(12)选自定位嵌套(121)、平移嵌套(122)、旋转嵌套(123)和夹紧嵌套(124)。5.根据权利要求2所述的高速制造单元(HSMC)系统，其特征在于，所述末端执行器(22)形成真空装置，以提供用于在所述生产线上拾取和放置零件的吸力。6.根据权利要求2所述的高速制造单元(HSMC)系统，其特征在于，所述副旋转台(20)设有转台安装板(26)，位于所述直接驱动旋转电机(24)的顶部。7.根据权利要求6所述的高速制造单元(HSMC)系统，其特征在于，一个或多个所述可编程线性致动器(28)连接在所述转台安装板(26)的边缘，且所述线性致动器(28)与所述转台安装板(26)同时移动。8.根据权利要求2所述的高速制造单元(HSMC)系统，其特征在于，所述主旋转台(100,100')、所述副旋转台(20,20',20”)和一个或多个所述工作站(30,3...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖永平，彭启亮，陈笙荣，丁义扬，
申请(专利权)人：雅科贝思私人有限公司，
类型：发明
国别省市：