CN201367244Y - 一种装配生产线 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种装配生产线，包括：机械装配输送线和电气控制系统，机械装配输送线包括主循环输送线和分支装配输送线，主要由框架、支座、顶升机构、回转机构、传送机构和工件托盘构成；其特征在于电气控制系统包括主控PLC、上位机和RFID读码器。其中上位机通过Profibus通讯总线与主控PLC进行数据交换；RFID读码器同主控PLC通过AS－i通讯总线进行通信。该生产线能够满足多种产品在同一条线上生产，实现混产品、混批次的生产，并且采用各自分开进入到各自工位的设计思想，同时能够自动记录产品生产加工中的技术数据以及工认得工作时间，工作量，工作效果等数据。适于在生产量不大，产品多样的企业中广泛推广。

Description

一种装配生产线
技术领域
本实用新型涉及一种生产线，尤其涉及一种生产多种产品的装配生产线。
背景技术
在现在生产企业中，生产线的使用越来越多。但大多数生产线仅用于生产某一种产品而用，很少有哪个生产线能够同时生产2种及以上的产品，因此，对于拥有多种产品，而生产量又不大的企业来说，现有的生产线无法满足其使用要求，手工制作保证不了质量，一次投产制作几条生产线的成品又比较高，再这种条件下，一种新型的生产线被迫切需要研制出来解决这些问题。
发明内容
本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种能够进行混产品、混批次生产生产线。其技术手段如下：
一种装配生产线，包括：机械装配输送线和电气控制系统，所述机械装配输送线包括主循环输送线和分支装配输送线，主要由框架、支座、顶升机构、回转机构、传送机构和工件托盘构成；其特征在于所述电气控制系统包括
主控PLC，通过远程通信单元向各设备输送控制信息，或读取各设备状态信息以及故障信息；
上位机，用于显示主控PLC传递过来的各设备状态信息以及故障信息，同时还进行故障报警；
RFID读码器，用于读取所述工件托盘的ID编号和工件装配状态数据，并将相应数据传递到主控PLC中。
所述上位机通过Profibus通讯总线与主控PLC进行数据交换；所述RFID读码器同主控PLC通过AS-i通讯总线进行通信。
本实用新型能够满足多种产品在同一条线上生产，实现混产品、混批次的生产，采用各自分开进入到各自工位的设计思想，无需人工分拣，同时能够自动记录产品生产加工中的技术数据以及工认得工作时间，工作量，工作效果等数据。这样既能提高生产效率、保证产品质量，又能节省成本，满足部分企业的混产品、混批次的生产需要，适于在生产量不大，产品多样的企业中广泛推广。
附图说明
本实用新型只有一幅附图：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型涉所及的一种混产品生产的装配生产线，该生产线在传统的机械生产线的基础上增加了RFID读写系统、上位机和主控PLC。如图1所示，该生产线包括机械装配输送线和电气控制系统，其中机械装配输送线为传统生产线，包括主循环输送线和分支装配输送线，主要由框架、支座、顶升机构、回转机构、传送机构和工件托盘等构成。电气控制系统包括主要由用于通过远程通信单元向各设备输送控制信息，或读取各设备状态信息以及故障信息的主控PLC，用于显示主控PLC传递过来的各设备状态信息以及故障信息，同时还进行故障报警的上位机，和用于读取所述工件托盘的ID编号和工件装配状态数据，并将相应数据传递到主控PLC中的RFID读码器构成。其中上位机通过Profibus通讯总线与主控PLC进行数据交换；RFID读码器同主控PLC通过AS-i通讯总线进行通信。
本实用新型的目的是针对现有的这种混产品混批次生产的需求，进行开发的一款组装生产线控制及数据管理生产线，其在产品工序自动定位，生产参数自动记录，生产工艺实时下发，质量监测参数实时上传等方面有着独到的优势。该线体由机械支撑线体、电气控制系统，总线传输系统及生产管理系统组成。
在本实施例中装配线输送部分由1个主循环输送线(以下称主线)和10个分支装配输送线(以下称支线)组成。主控PLC的控制核心采用德国西门子S7-300系列PLC，各设备所有输送控制信息、设备状态、故障信息等均存入PLC的数据寄存器中，并且对各数据的含义加以注明，供上位机直接使用。PLC配置预留一个Profibus通讯接口，与上位机进行连接。
RFID系统为整个系统提供了智能识别，每个工件托盘装载ID标签。工件托盘总数为16个，对安装在工件托盘上ID标签分别写入初始值1～16，并对托盘做好相应标记。然后根据不同规格批次的产品选择相应的工件托盘在初始工位上料，初始工位可以是任一装配支线(具体运行方式为手工把空载工件托盘放上支线，给托盘上料，然后按下“无操作退出”按钮使其进入主循环输送线)或者是180度弯道。RFID选用Rexroth的ID15系统，由Rexroth公司提供总共26个数据标签、10个读写器、10套连接读写器的电缆和接头，通讯总线为AS-i形式，由AS-i主模块、电源模块和AS-i黄色扁平通讯电缆等配件组成。
由于配置了RFID系统，所以本生产输送线可以实现柔性化生产概念，每次工人进入支线装配产品时，可以将该支线设定成不同的工位，所以10个支线可以有不同的工位的排列组合，同时允许相同功能的支线工位沿主线重复设置。
举例来说：假定装配工位的类别有工位A、工位B、工位C、工位D总共4种。  那么10个支线的工位设置可以有如下排列组合：
组合1：5个A工位+5个B工位
组合2：2个A工位+1个B工位+4个C工位+3个D工位
组合3：6个B工位+4个D工位
组合4：全为C工位
等等更多别的组合……
再假定安装有ID标签的1～16号工件托盘需要如下的装配流转过程：
1～4号托盘需要进入依次进入工位A、工位B完成最终装配
5～10号托盘需要依次工位A、工位C、工位D完成最终装配
11～16号托盘需要进入工位A、工位B、工位C、工位D才能完成装配
根据以上的说明，假设在12号托盘上放置待组装零件后，然后使其进入主线，那么其必须依次进入工位A、工位B、工位C、工位D并且完成装配后，最后由工人目测判断工件是否完成所有的工序，然后将成品取下，按下“清零按钮”，然后允许空载的12号托盘重新上料。
采用ID15标签卡作为员工编号和支线工位编号进行识别，当工人进入某一支线工位时，首先使用其对应的主线上的ID15读写器扫描员工编号和工位编号的ID15标签卡，扫描成功后会在液晶显示器上看到扫描到的数据，随后会切换到该支线工位的工作内容及操作规范，然后工人就位等待工件托盘进入支线。
装有组件的工件托盘由初始工位开始输送，由相应的主线上RFID读写器读取工件托盘编号和工件装配状态数据，以此控制工件托盘是否进入装配支线，具体逻辑控制要求如下：
状态1.如果工件托盘的ID标签与该支线工位设定匹配并且该支线工位处于“空托盘”状态
等待顶升横移机构就位，其主线前置挡停器放行工件托盘，顶升机构动作配合支线正向运转，将工件托盘从主线输送到该支线，在支线末端用型材挡住工件托盘，然后进行手工装配。
工人装配完成后按下“装配完成”按钮，使主控PLC记录该编号工件托盘上的工件的加工状态。然后支线电机反向运转，顶升横移机构配合动作，将工件托盘输送回主线寻找下一个装配工位进入。在支线反向运转方向上设有一个挡停器，目的是在顶升横移机构未就位时，挡停要从支线返回主线的工件托盘，使其在支线上等待。
状态2.如果工件托盘的ID标签与该支线工位设定匹配并且该支线工位处于“有托盘”状原则上其主线前置挡停器要放行工件托盘，工件托盘在主线上继续传送，因为可能随后还有相同功能的支线工位可以进行装配操作，这样可以提高生产效率。当然，其前置挡停放行要满足一定的条件：即顶升横移机构已经就位并且主线下一工位处没有工件托盘。
状态3.如果工件托盘的ID标签与该支线工位设定不匹配并且主线下一工位处于“空托盘”状态等待顶升横移机构就位，其主线前置挡停器放行工件托盘，使工件托盘顺利通过，进入到下一工位。
状态4.如果工件托盘的ID标签与该支线工位设定不匹配并且主线下一工位处于“有托盘”状态其主线前置挡停器不放行工件托盘，工件托盘在主线等待，直到该主线工位状态变空“空托盘”状态。支线工位可以用触摸屏设置成“直通”状态，即该支线装配工位被设定成不使用。每个支线设置三孔按钮盒+按钮，“无操作退出”按钮，用于工位进入了错误的工件托盘时或者作为初始工位上料，按下“无操作退出”按钮，可以直接让该工件托盘不做任何操作退出支线进入主线传送。“装配完成”按钮，表明进入该支线装配工位的托盘已经完成装配，PLC需要记录工件加工该状态。“清零按钮”按钮，用于某一产品完成最终装配后，重新给该托盘上料后，清除PLC对该托盘加工状态的记录。在输送线自动运行方式下，工件托盘的支线输送和主线输送会存在冲突运行的情况，需要考虑合理的逻辑控制原则，优化各个机构动作的优先级别，确保最短的生产节拍，保证工件托盘合理有序地进行传送。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1、一种装配生产线，包括：机械装配输送线和电气控制系统，所述机械装配输送线包括主循环输送线和分支装配输送线，主要由框架、支座、顶升机构、回转机构、传送机构和工件托盘构成；其特征在于所述电气控制系统包括
主控PLC，通过远程通信单元向各设备输送控制信息，或读取各设备状态信息以及故障信息；
上位机，用于显示主控PLC传递过来的各设备状态信息以及故障信息，同时还进行故障报警；
RFID读码器，用于读取所述工件托盘的ID编号和工件装配状态数据，并将相应数据传递到主控PLC中。
2、根据权利要求1所述一种装配生产线，其特征在于所述上位机通过Profibus通讯总线与主控PLC进行数据交换；所述RFID读码器同主控PLC通过AS-i通讯总线进行通信。
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