CN117066882A - 一种基于模组化的自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于模组化的自动生产线，包括磁钢组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组、激光清胶模组、钢片组装模组、检测模组；上述各模组均具备独立设备框架、相同载具流道位置、相同载具回流机构、PLC标准接口、适配标准载具，使得模组间可实现快速连接或拆卸重新组装成新的生产线体。本发明模块化生产线具备相同的外形尺寸、流道空间位置、PLC标准接口、适配标准载具，使得设备间可实现快速连接或拆卸重新组装成新的生产线体，以此大幅缩短新设备导入时间。

Description

一种基于模组化的自动生产线

技术领域

本发明涉及自动化生产设备领域，尤其涉及一种基于模组化的自动生产线。

背景技术

现有的生产线中，如新项目切换或增加新生产线，该切换新项目及新生产线的设计周期和调试周期加长，导致人工成本增加、设备导入时间的增加。此时需要根据生产需求重新开设生产线，生产线安装及调试时间久，无法尽快进入生产，且投入成本高。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于模组化的自动生产线。

本发明的技术方案如下：

一种基于模组化的自动生产线，包括磁钢组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组、激光清胶模组、钢片组装模组、检测模组；上述各模组均具备独立设备框架、相同载具流道位置、相同载具回流机构、PLC标准接口、适配标准载具，使得模组间可实现快速连接或拆卸重新组装成新的生产线体。

进一步的，所述磁钢组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组及激光清胶模组依次连接构成一条自动化生产线或所述磁钢组装模组、自动点胶机模组、钢片组装模组、自动点胶机模组及激光清胶模组依次连接构成一条自动化生产线。

进一步的，所述磁钢组装模组包括设备框架、磁钢组装单元、供料弹夹组件、可调节脚杯、气动三联件、电气配电盘、载具输送机构、载具回流机构、载具回流搬运机构；所述载具回流搬运机构设置在载具输送机构与载具回流机构端部之间，用于将载具回流机构上的载具搬运至载具输送机构上；所述供料弹夹组件用于磁钢上料并将磁钢推送到指定位置，通过磁钢组装单元将磁钢放置到载具输送机构的载具上；

所述供料弹夹组件包括上料弹夹、吸料机构、推料机构、顶升机构、翻转夹及支撑架；所述上料弹夹插接设置在支撑架上，并通过支撑架两侧的翻转夹进行固定，实现上料弹夹快速拆装；所述吸料机构设置在上料弹夹一端，通过吸料机构能够将上料弹夹内的磁性材料移动至上料弹夹末端对齐位置，且上料弹夹底部靠近上料弹夹末端的位置设有开口，所述顶升机构位于上料弹夹开口处的下方位置，通过顶升机构能够对上料弹夹内的磁性材料进行顶出，所述推料机构设置在上料弹夹的上方位置，通过推料机构能够将顶升机构顶出的磁性材料推送到指定料道位置；

所述磁钢组装单元包括直线伺服机构、气缸固定板、滑轨、升降气缸、夹头驱动气缸、脱模气缸及夹头；所述滑轨设置在直线伺服机构上，所述升降气缸通过气缸固定板安装在滑轨上，所述夹头驱动气缸通过气缸固定板安装在升降气缸上，所述夹头通过夹头固定板设置在夹头驱动气缸上，所述脱模气缸通过气缸固定板安装在夹头上，脱模气缸通过脱模顶针实现磁性材料与夹头的脱离；

所述夹头与上料弹夹匹配设置，可同时实现快换。

进一步的，所述自动点胶机模组包括设备框架、XYZ轴点胶机构、载具搬运机构、载具输送机构、载具回流机构、可翻转点胶工位、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；

所述载具搬运机构设置在载具输送机构与可翻转点胶工位之间，用于将载具输送机构上的载具搬运至可翻转点胶工位；

所述可翻转点胶工位包括滑动座、滑轨座、直线气缸、翻转电机及载具定位板，所述滑动座配合设置在滑轨座上，所述直线气缸设置在滑轨座上，通过直线气缸能够驱动滑动座在滑轨座上直线运动，所述翻转电机设置在滑动座上，所述载具定位板与翻转电机相连，通过翻转电机能够实现载具定位板的多角度翻转动作；

所述XYZ轴点胶机构能够配合可翻转点胶工位实现全方位点胶工作。

进一步的，所述钢片组装模组包括设备框架、振动上料盘、钢片搬运机构、盖板搬运机构、载具输送机构、载具回流机构、盖板回流机构、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；所述盖板搬运机构将盖板回流机构上的钢片搬运至载具上；所述盖板搬运机构将振动上料盘上料的钢片搬运至载具输送机构的载具上。

进一步的，所述自动热压模组包括设备框架、载具搬运机械手、载具换向机构、载具回流机构、热压穴位、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；所述载具换向机构设置在热压穴位的两侧位置，所述载具换向机构对载具进行换向，所述载具搬运机械手将换向后的载具搬运至热压穴位中进行热压，热压完成后载具搬运机械手将载具搬运至另一载具换向机构上进行换向，恢复到载具输送方向。

进一步的，所述激光清胶模组包括设备框架、产品搬运机械手、载具输送机构、载具回流机构、盖板回流机构、载具回流搬运机构、产品载盘、激光清胶器、盖板搬运机构、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；所述盖板搬运机构将载具输送机构的载具上的盖板搬运至盖板回流机构；所述产品搬运机械手将载具输送机构上的产品拿取后放置到激光清胶器进行清胶，清胶后，产品搬运机械手直接将产品放置到产品载盘上，所述载具在载具回流搬运机构的作用下，进入载具回流机构进行回流。

进一步的，所述设备框架尺寸相同，且所述设备框架之间通过设备连接板固定连接。

本发明的有益效果如下：

1)本发明模块化设计，通过在生产线每一设备上预留设有扩充连接结构组件和预留空位可提前制作；每条生产线使用不同的模块，最后将所有模块拼装整合，工作效率以数量级方式提升；灵活的架构，焦点分离，使其方便单个模块间的组合和分解以及单个模块功能的调试、升级，可分单元性强；可维护性、可测试性、多人协助互不干扰。

2)本发明模块化生产线具备相同的外形尺寸、流道空间位置、PLC标准接口、适配标准载具，使得设备间可实现快速连接或拆卸重新组装成新的生产线体，以此大幅缩短新设备导入时间。

附图说明

图1为本发明的实施例1生产线组装图；

图2为本发明的实施例2生产线组装图；

图3为本发明的磁钢组装模组结构示意图；

图4为本发明的自动点胶机模组结构示意图；

图5为本发明的钢片组装模组结构示意图；

图6为本发明的自动热压模组结构示意图；

图7为本发明的激光清胶模组结构示意图；

图8为本发明的供料弹夹组件和磁钢组装单元位置示意图；

图9为本发明的供料弹夹组件结构示意图；

图10为本发明的磁钢组装单元结构示意图；

图11为本发明的夹头组件结构示意图；

图12为本发明的可翻转点胶工位结构示意图；

图13为本发明的可翻转点胶工位和XYZ轴点胶机构位置示意图；

图中：1、磁钢组装模组；101、设备框架A；102、磁钢组装单元；103、供料弹夹组件；104、物料平台；105、可调节脚杯A；106、气动三联件A；107、电气配电盘；108、设备连接孔A；109、载具输送机构A；110、载具回流机构A；111、上料弹夹；112、翻转夹；113、推料机构；114、直线伺服机构；115、吸料机构；116、夹头组件；117、顶升机构；118、支撑架；119、夹头；120、滑轨、121、夹头驱动气缸；122、脱模气缸；123、脱模顶针；124、升降气缸；

2、自动点胶机模组；201、XYZ轴点胶机构；202、载具回流机构B、203、设备连接板B；204、气动三联件B；205、可调节脚杯B；206、设备连接孔B；207、电气配电盘B；208、设备框架B；209、载具搬运机构；210、可翻转点胶工位；211、滑轨座；212、载具定位板；213、直线气缸；214、翻转电机；215、载具输送机构B；216、滑动座；

3、钢片组装模组；310、设备框架C；302、振动上料盘；303、钢片搬运机构；304、载具输送机构C；305、载具回流机构C；306、设备连接孔C；307、气动三联件C；308、可调节脚杯C；309、盖板搬运机构A；310、载具搁置平台；

4、自动热压模组；401、热压穴位；402、载具换向机构A；403、设备框架D；404、电气配电盘D；405、可调节脚杯D；406、气动三联件D；407、设备连接板D；408、载具回流机构D；409、载具换向机构B；

5、激光清胶模组、501、激光清胶器；502、产品搬运机械手；503、设备连接孔E；504、载具输送机构E；505、盖板搬运机构B；506、可调节脚杯E；507、载具回流机构E；508、气动三联件E；509、设备框架E；510、产品载盘；

6、载具。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13所示，一种基于模组化的自动生产线，包括1个磁钢组装模组、2个自动点胶机模组、2个自动热压模组、2个激光清胶模组、1个钢片组装模组；排列顺序如图1所示，依次为：磁钢组装模组、自动点胶机模组、激光清胶模组、自动热压模组、钢片组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组、激光清胶模组。第一个激光清胶模组的产品搬运机械手与自动热压模组的载具输送机构对接，第二个激光清胶模组的产品搬运机械手直接下料。

磁钢组装模组1包括设备框架A101、磁钢组装单元102、供料弹夹组件103、可调节脚杯A105、气动三联件A106、电气配电盘A107、载具输送机构A109、载具回流机构A110、载具回流搬运机构；载具回流搬运机构设置在载具输送机构与载具回流机构端部之间，用于将载具回流机构上的载具搬运至载具输送机构上,载具回流搬运机构采用伺服模组和手抓组成；供料弹夹组件用于磁钢上料并将磁钢推送到指定位置，通过磁钢组装单元将磁钢放置到载具输送机构的载具上；

供料弹夹组件包括上料弹夹111、吸料机构115、推料机构113、顶升机构117、翻转夹112及支撑架118；上料弹夹插接设置在支撑架上，并通过支撑架两侧的翻转夹进行固定，实现上料弹夹快速拆装，根据不同磁性材料可定制不同弹道的上料弹夹，但是上料弹夹外形尺寸需相同，便于快速更换上料弹夹。

吸料机构设置在上料弹夹一端，通过吸料机构能够将上料弹夹内的磁性材料移动至上料弹夹末端对齐位置，且上料弹夹底部靠近上料弹夹末端的位置设有开口，顶升机构位于上料弹夹开口处的下方位置，通过顶升机构能够对上料弹夹内的磁性材料进行顶出，推料机构设置在上料弹夹的上方位置，通过推料机构能够将顶升机构顶出的磁性材料推送到指定料道位置，等待夹头进行夹取。

磁钢组装单元包括直线伺服机构114、滑轨120、升降气缸124、夹头驱动气缸121、脱模气缸123及夹头119；夹头组件116由脱模气缸123及夹头119组成，根据不同磁性产品可快速更换不同的夹头组件；且夹头与上料弹夹匹配设置，可同时实现快换。

滑轨设置在直线伺服机构上，升降气缸通过气缸固定板安装在滑轨上，夹头驱动气缸通过气缸固定板安装在升降气缸上，所述夹头通过夹头固定板设置在夹头驱动气缸上，脱模气缸通过气缸固定板安装在夹头上，脱模气缸通过脱模顶针实现磁性材料与夹头的脱离。

本实施例中吸料机构115、推料机构113、顶升机构117采用气缸和对应端头执行。

磁钢组装模组1在进行不同磁性产品组装时，仅需要更换夹头和上料弹夹即可，无需重新设计新的磁钢组装模组，可快速周转使用。

自动点胶机模组2包括设备框架B208、XYZ轴点胶机构201、载具搬运机构209、载具输送机构B215、载具回流机构B202、可翻转点胶工位210、可调节脚杯B205、气动三联件B204及电气配电盘B207；

载具搬运机构设置在载具输送机构与可翻转点胶工位之间，用于将载具输送机构上的载具搬运至可翻转点胶工位，载具搬运机构采用伺服手抓执行。

可翻转点胶工位包括滑动座216、滑轨座211、直线气缸213、翻转电机214及载具定位板215，滑动座配合设置在滑轨座上，直线气缸设置在滑轨座上，通过直线气缸能够驱动滑动座在滑轨座上直线运动，翻转电机设置在滑动座上，载具定位板与翻转电机相连，通过翻转电机能够实现载具定位板的多角度翻转动作，以适用于不同的磁性组装产品，如平面点胶、多方位点胶等；XYZ轴点胶机构能够配合可翻转点胶工位实现全方位点胶工作。

钢片组装模组3包括设备框架C301、振动上料盘302、钢片搬运机构303、盖板搬运机构A309、载具输送机构C304、载具回流机构C305、盖板回流机构、可调节脚杯C308、气动三联件C307及电气配电盘C；盖板搬运机构将盖板回流机构上的钢片搬运至载具上；盖板搬运机构将振动上料盘上料的钢片搬运至载具输送机构的载具上，盖板回流机构与载具回流机构C305用同一个输送带沿回流方向隔开设置；钢片搬运机构303、盖板搬运机构A309均采用伺服机构配不同的搬运夹头。

自动热压模组4包括设备框架D403、载具搬运机械手、载具换向机构A402、载具换向机构B409、载具回流机构D408、热压穴位401、可调节脚杯D405、气动三联件D406及电气配电盘D404；载具换向机构A、B分别设置在热压穴位401的两侧位置，热压穴位401根据不同产品可更换为六工位、八工位、十二工位，这需要根据不同产品进行设定，并不是工位越多越好，工位越多容易导致设备抛料，影响产品生产；载具换向机构对载具进行换向，载具搬运机械手将换向后的载具搬运至热压穴位中进行热压，热压完成后载具搬运机械手将载具搬运至另一载具换向机构上进行换向，恢复到载具输送方向。载具搬运机械手设置在设备框架D403上并位于载具回流机构D408与热压穴位401之间，附图中未画出。

激光清胶模组5包括设备框架E509、产品搬运机械手502、载具输送机构E504、载具回流机构E507、盖板回流机构B、载具回流搬运机构、产品载盘510、激光清胶器501、盖板搬运机构B505、可调节脚杯E506、气动三联件E508及电气配电盘E；盖板搬运机构将载具输送机构的载具上的盖板搬运至盖板回流机构B，盖板回流机构B与载具回流机构E507共用同一输送带，中间用隔板分割开；产品搬运机械手将载具输送机构上的产品拿取后放置到激光清胶器进行清胶，清胶后，产品搬运机械手直接将产品放置到产品载盘上，载具在载具回流搬运机构的作用下，进入载具回流机构进行回流，载具回流搬运机构设置在载具输送机构E504和载具回流机构E507端部之间位置。

设备框架A、设备框架B、设备框架C、设备框架D及设备框架E之间分别通过设备连接板固定连接，即将设备连接板与设备连接孔通过螺栓连接固定，组装成一条完整的生产线。

实施例2：

一种基于模组化的自动生产线，包括1个磁钢组装模组、1个自动点胶机模组、1个自动热压模组、1个激光清胶模组，排列顺序如图2所示，依次为磁钢组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组、激光清胶模组；其中磁钢组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组、激光清胶模组与实施例1相同，进而快速组装成另一条完整的生产线。

工作过程：人工在物料平台将磁条(多个磁钢吸附在一起)推送到上料弹夹中，磁条的列数由上料弹夹的弹道决定，也就是由不同产品决定；吸料机构将多列磁条全部牵引至上料弹夹的弹道末端，顶升机构从上料弹夹开口处将磁钢顶出，推料机构将磁钢推送到上方的夹头下方的弹道中；磁钢组装单元的直线伺服机构带动夹头位于磁钢正上方，升降气缸和夹头驱动气缸将下降，将磁钢嵌入夹头中，直线伺服机构带动磁钢移动到载具输送机构A的载具上方，在脱模气缸的作用下，将磁钢嵌入载具中；

载具输送机构A将载具输送至自动点胶机模组的载具输送机构B上，自动点胶机模组的载具搬运机构将载具搬运到可翻转点胶工位通过XYZ轴点胶机构点胶，再由载具搬运机构将点胶完成的带有磁钢的载具放置到载具输送机构B，由载具输送机构B输送至自动热压模组的载具换向机构A上；

载具换向机构A对载具进行换向，载具搬运机械手将换向后的载具搬运至热压穴位中进行热压，热压完成后载具搬运机械手将载具搬运至载具换向机构B上进行换向，恢复到载具输送方向并进入激光清胶模组的载具输送机构E上；

产品搬运机械手将载具输送机构E上的产品拿取后放置到激光清胶器进行清胶，清胶后，产品搬运机械手直接将产品放置到产品载盘上；

载具在载具回流搬运机构的作用下，进入载具回流机构进行回流，载具回流至磁钢组装模组，在载具回流搬运机构作用下再次进入载具输送机构A，实现载具循环。

Claims (8)

1.一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，包括磁钢组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组、激光清胶模组、钢片组装模组、检测模组；上述各模组均具备独立设备框架、相同载具流道位置、相同载具回流机构、PLC标准接口、适配标准载具，使得模组间可实现快速连接或拆卸重新组装成新的生产线体。

2.根据权利要求1所述的一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，所述磁钢组装模组、自动点胶机模组、自动热压模组及激光清胶模组依次连接构成一条自动化生产线或所述磁钢组装模组、自动点胶机模组、钢片组装模组、自动点胶机模组及激光清胶模组依次连接构成一条自动化生产线。

3.根据权利要求1所述的一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，所述磁钢组装模组包括设备框架、磁钢组装单元、供料弹夹组件、可调节脚杯、气动三联件、电气配电盘、载具输送机构、载具回流机构、载具回流搬运机构；所述载具回流搬运机构设置在载具输送机构与载具回流机构端部之间，用于将载具回流机构上的载具搬运至载具输送机构上；所述供料弹夹组件用于磁钢上料并将磁钢推送到指定位置，通过磁钢组装单元将磁钢放置到载具输送机构的载具上；

所述供料弹夹组件包括上料弹夹、吸料机构、推料机构、顶升机构、翻转夹及支撑架；所述上料弹夹插接设置在支撑架上，并通过支撑架两侧的翻转夹进行固定，实现上料弹夹快速拆装；所述吸料机构设置在上料弹夹一端，通过吸料机构能够将上料弹夹内的磁性材料移动至上料弹夹末端对齐位置，且上料弹夹底部靠近上料弹夹末端的位置设有开口，所述顶升机构位于上料弹夹开口处的下方位置，通过顶升机构能够对上料弹夹内的磁性材料进行顶出，所述推料机构设置在上料弹夹的上方位置，通过推料机构能够将顶升机构顶出的磁性材料推送到指定料道位置；

所述磁钢组装单元包括直线伺服机构、气缸固定板、滑轨、升降气缸、夹头驱动气缸、脱模气缸及夹头；所述滑轨设置在直线伺服机构上，所述升降气缸通过气缸固定板安装在滑轨上，所述夹头驱动气缸通过气缸固定板安装在升降气缸上，所述夹头通过夹头固定板设置在夹头驱动气缸上，所述脱模气缸通过气缸固定板安装在夹头上，脱模气缸通过脱模顶针实现磁性材料与夹头的脱离；

所述夹头与上料弹夹匹配设置，可同时实现快换。

4.根据权利要求1所述的一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，所述自动点胶机模组包括设备框架、XYZ轴点胶机构、载具搬运机构、载具输送机构、载具回流机构、可翻转点胶工位、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；

所述载具搬运机构设置在载具输送机构与可翻转点胶工位之间，用于将载具输送机构上的载具搬运至可翻转点胶工位；

所述可翻转点胶工位包括滑动座、滑轨座、直线气缸、翻转电机及载具定位板，所述滑动座配合设置在滑轨座上，所述直线气缸设置在滑轨座上，通过直线气缸能够驱动滑动座在滑轨座上直线运动，所述翻转电机设置在滑动座上，所述载具定位板与翻转电机相连，通过翻转电机能够实现载具定位板的多角度翻转动作；

所述XYZ轴点胶机构能够配合可翻转点胶工位实现全方位点胶工作。

5.根据权利要求1所述的一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，所述钢片组装模组包括设备框架、振动上料盘、钢片搬运机构、盖板搬运机构、载具输送机构、载具回流机构、盖板回流机构、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；所述盖板搬运机构将盖板回流机构上的钢片搬运至载具上；所述盖板搬运机构将振动上料盘上料的钢片搬运至载具输送机构的载具上。

6.根据权利要求1所述的一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，所述自动热压模组包括设备框架、载具搬运机械手、载具换向机构、载具回流机构、热压穴位、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；所述载具换向机构设置在热压穴位的两侧位置，所述载具换向机构对载具进行换向，所述载具搬运机械手将换向后的载具搬运至热压穴位中进行热压，热压完成后载具搬运机械手将载具搬运至另一载具换向机构上进行换向，恢复到载具输送方向。

7.根据权利要求1所述的所述的一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，所述激光清胶模组包括设备框架、产品搬运机械手、载具输送机构、载具回流机构、盖板回流机构、载具回流搬运机构、产品载盘、激光清胶器、盖板搬运机构、可调节脚杯、气动三联件及电气配电盘；所述盖板搬运机构将载具输送机构的载具上的盖板搬运至盖板回流机构；所述产品搬运机械手将载具输送机构上的产品拿取后放置到激光清胶器进行清胶，清胶后，产品搬运机械手直接将产品放置到产品载盘上，所述载具在载具回流搬运机构的作用下，进入载具回流机构进行回流。

8.根据权利要求1所述的一种基于模组化的自动生产线，其特征在于，所述设备框架尺寸相同，且所述设备框架之间通过设备连接板固定连接。