CN207008400U - 一种混线生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车制造技术领域，提供了一种混线生产线，包括：输送线体，可编程逻辑控制器，分别与所述可编程逻辑控制器相连的数个电动工具、识别系统、与电动工具一一对应的位置传感器，驱动器，以及一个或多个托盘；所述托盘上设置有唯一识别码，所述托盘放置于所述输送线体上，并且可沿所述输送线体移动；各电动工具分别设置在所述输送线体的侧边，利用本实用新型可以自动切换混线生产中各电动工具的程序。

Description

一种混线生产线

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种混线生产线。

背景技术

电动工具在汽车行业流水线中应用面很广，例如在发动机总成装配线中，电动工具大约30-40把，整个总成约100多个工位，其中30-40个工位就是电动拧紧工位，因此电动工具与流水线之间的数据交互非常关键。

现有技术主要是采用人工判断当前生产的型号，然后根据型号手动切换电动工具的生产程序，以适应不同的拧紧扭矩和转角。然而，通过人工判断型号，然后切换生产程序的方式容易出错。例如，为了使流水线生产节拍更均衡，会采用小批次轮换生产，即混线生产线，如3台A，2台B，1台C，再生产3台A，2台B，1台C这样循环，若采用人工切换程序很容易出错。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混线生产线，以解决混线生产线采用人工切换程序很容易出错的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种混线生产线，包括：

输送线体，可编程逻辑控制器，分别与所述可编程逻辑控制器相连的数个电动工具、识别系统、与电动工具一一对应的位置传感器，驱动器，以及一个或多个托盘；所述托盘上设置有唯一识别码，所述托盘放置于所述输送线体上，并且可沿所述输送线体移动；各电动工具分别设置在所述输送线体的侧边；

所述识别系统用于识别装载在所述托盘中的待装配部件的型号，并将待装配部件的型号及所在托盘的识别码发送给所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器对各托盘进行排序；

所述位置传感器用于向所述可编程逻辑控制器发送到位信号；所述可编程逻辑控制器接收到所述到位信号后给该位置传感器对应的电动工具发送装配信号及待装配部件的型号；

所述电动工具用于在接收到装配信号及型号后控制该电动工具对待装配部件进行装配，并在装配完成后发送装配结果信息及装配完成信号给所述可编程逻辑控制器。

优选地，所述混线生产线还包括：

模数转换模块，输入端与各位置传感器的输出端相连，输出端与所述可编程逻辑控制器的输入端相连，用于将接收的模拟信号转化为数字信号。

优选地，所述混线生产线还包括：

上位系统，与所述可编程逻辑控制器相连，用于将所述可编程逻辑控制器发送的装配结果信息、型号及产品生产序号进行绑定并存储。

优选地，所述混线生产线还包括：

第一无线通信模块和第二无线通信模块，所述第一无线通信模块与所述上位系统相连，所述第二无线通信模块与所述可编程逻辑控制器相连；

所述上位系统和所述可编程逻辑控制器通过所述无线通信模块进行数据传输。

优选地，所述可编程逻辑控制器包括：

电源、中央处理器、存储器、输入单元和输出单元，所述电源给所述中央处理器和所述存储器供电；

所述输入单元用于接收所述识别系统、所述位置传感器发送的信号，并发送给所述中央处理器；

所述输出单元用于接收所述中央处理器发送的信号，并发送给所述输送线体的驱动器和所述电动工具。

优选地，所述电源为开关式稳压电源。

优选地，所述输送线体包括：

数个皮带输送机和/或数个滚筒输送机。

优选地，所述电动工具包括：装配电动工具、金属切削电动工具和研磨电动工具。

优选地，所述位置传感器为接触式位置传感器。

优选地，所述混线生产线还包括：

报警器，与所述可编程逻辑控制器相连，所述报警器包括以下任意一种或多种：指示灯、喇叭和蜂鸣器；

所述可编程逻辑控制器在设定时长内未接收到所述到位信号时，控制所述报警器进行报警。

本实用新型提供的混线生产线，包括：输送线体，可编程逻辑控制器，分别与所述可编程逻辑控制器相连的数个电动工具、识别系统、与电动工具相同数量的位置传感器，驱动器，以及托盘。由于每个托盘上分别设置唯一识别码、且分别放置于所述输送线体上，每个电动工具对应一个位置传感器，识别系统识别待装配部件的型号，并将待装配部件的型号及所在托盘的识别码发送给所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器对各托盘进行排序，这样就获取了完整的生产顺序及生产型号的顺序；所述位置传感器向所述可编程逻辑控制器发送到位信号，所述可编程逻辑控制器接收到所述到位信号后控制所述输送线体停止运转，并给该位置传感器对应的电动工具发送型号及装配信号，这样就使得本实用新型可以自动获取各电动工具的程序，有效解决了现有技术通过人工切换程序容易出错的问题。

附图说明

图1是本实用新型所提供的混线生产线的第一种结构示意图；

图2是本实用新型所提供的混线生产线的第二种结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型所提供的混线生产线的第一种结构示意图。

在本实施例中，该混线生产线包括：输送线体，可编程逻辑控制器，分别与所述可编程逻辑控制器PLC相连的数个电动工具、识别系统、与电动工具一一对应的位置传感器C，驱动器，以及一个或多个托盘；所述托盘上设置有唯一识别码，所述托盘放置于所述输送线体上，并且可沿所述输送线体移动；各电动工具分别设置在所述输送线体的侧边。

其中，识别为可以为条形码等。所述识别系统用于识别装载在所述托盘中的待装配部件的型号，并将待装配部件的型号及所在托盘的识别码发送给所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器对各托盘进行排序；所述位置传感器C用于向所述可编程逻辑控制器发送到位信号；所述可编程逻辑控制器接收到所述到位信号后给该位置传感器C对应的电动工具发送装配信号及待装配部件的型号；所述电动工具用于在接收到装配信号及型号后控制该电动工具对待装配部件进行装配，并在装配完成后发送装配结果信息及装配完成信号给所述可编程逻辑控制器。由于各待装配部件被分别分配到拥有唯一识别码的托盘中，在对各托盘中的待装配部件进行型号识别后还对各托盘进行了排序，相当于对各待装配部件的型号进行了排序，在托盘到位时，只需根据该排序将识别得到的各型号依序发送给各电动工具即为待装配部件的型号，这样就实现了自动获取到位的待装配部件的型号，以便于根据该型号选取正确的程序进行装配。所述电动工具包括电动工具主体及控制器，所述控制器根据PLC发送的型号确定正确的程序，然后控制电动工具主体执行该程序对应的动作。

混线生产线利用可编程逻辑控制器PLC控制技术，使系统按照生产指令，通过系统的自动识别功能和输送线系统，自动地和柔性地把托盘里的待装配部件，以最佳的路径、最快的速度，准确地从一个位置输送到另一个位置，完成生产物料的时空转移，保证各种型号产品的生产过程按需要协调地进行和按需要迅速地变化。

优选地，可编程逻辑控制器可以包括：

1、电源，电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电j目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。

2、中央处理单元(CPU)，中央处理器是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。中央处理器由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集中在一块芯片上，通过地址总线、控制总线与存储器的输入/输出接口电路相连。中央处理器的作用是处理和运行用户程序，进行逻辑和数学运算，控制整个系统使之协调。

3、存储器，存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。

4、输入单元，输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。

5、输出单元，输出单元也是PLC与被控没备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

所述输送线体包括：数个皮带输送机和/或数个滚筒输送机。所述位置传感器C为接触式位置传感器。

所述电动工具包括：装配电动工具、金属切削电动工具和研磨电动工具。具体采用哪些电动工具根据具体生产的产品需求而定。例如，根据《中国电动工具行业产销需求预测与转型升级分析报告》统计，电动工具主要分为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具。常见的电动工具有电钻、电动砂轮机、电动扳手和电动螺丝刀、电锤和冲击电钻、混凝土振动器、电刨。

此外，为了提高系统的可靠度，所述混线生产线还包括：模数转换模块，输入端与各位置传感器C的输出端相连，输出端与所述可编程逻辑控制器的输入端相连，用于将接收的模拟信号转化为数字信号。

本实用新型提供的混线生产线，包括：输送线体、可编程逻辑控制器、数个电动工具、识别系统、数个位置传感器C和托盘。由于每个托盘上分别设置唯一识别码、且分别放置于所述输送线体上，每个电动工具对应一个位置传感器C，识别系统识别待装配部件的型号，并将待装配部件的型号及所在托盘的识别码发送给所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器对各托盘进行排序，这样就获取了完整的生产顺序及生产型号的顺序；所述位置传感器C向所述可编程逻辑控制器发送到位信号，所述可编程逻辑控制器接收到所述到位信号后控制所述输送线体停止运转，并给该位置传感器C对应的电动工具发送型号及装配信号，这样就使得本实用新型可以自动获取各电动工具的程序，有效解决了现有技术通过人工切换程序容易出错的问题。

如图2所示，是本实用新型所提供的混线生产线的第二种结构示意图。

在本实施例中，所述混线生产线还包括：上位系统，与所述可编程逻辑控制器相连，用于将所述可编程逻辑控制器发送的装配结果信息、型号及产品生产序号进行绑定并存储。其中，该上位系统可以为制造企业生产过程执行系统(Manufacturing ExecutionSystem，MES)。

具体地，所述混线生产线还包括：第一无线通信模块和第二无线通信模块，所述第一无线通信模块与所述上位系统相连，所述第二无线通信模块与所述可编程逻辑控制器相连；所述上位系统和所述可编程逻辑控制器通过所述无线通信模块进行数据传输。

此外，所述混线生产线还可以包括：报警器，与所述可编程逻辑控制器相连，所述报警器包括以下任意一种或多种：指示灯、喇叭和蜂鸣器；所述可编程逻辑控制器在设定时长内未接收到所述到位信号时，控制所述报警器进行报警。

在一个具体实施例中，以拧紧工位为例进行说明，流水线的PLC控制流水线启、停动作，电动工具控制电动工具执行程序对应的拧紧动作，电动工具本身是无法识别生产的产品的，只能得到某种输入，流水线的PLC通过识别系统识别出产品的型号后传递给电动工具。托盘到达工位停止后，根据PLC发送的型号信息确定适用程序，并传递给电动工具。电动工具执行程序对应动作后，将装配结果信息传给流水线PLC，PLC将装配结果信息与产品序号绑定在一起，然后存储传给上位系统进行永久保存，提供给服务系统。其中，为了便于数据交互，在PLC的存储器内规划好各种交互数据的存储位置，例如产品生产序号存储在1-10位，产品型号存在10-20位，托盘到位信号存储在31位，拧紧时间存储在32-39位，拧紧结果存储在40-100位，存储完成信号存在101位。这些需要交互的信号存储在一起，就等于绑在一起，得到完成信号后上传至MES上位系统。

例如，PLC存储器的代码可以如表1所示：

表1 PLC存储器的代码表

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。

Claims (10)

1.一种混线生产线，其特征在于，包括：

输送线体，可编程逻辑控制器，分别与所述可编程逻辑控制器相连的数个电动工具、识别系统、与电动工具一一对应的位置传感器，驱动器，以及一个或多个托盘；所述托盘上设置有唯一识别码，所述托盘放置于所述输送线体上，并且可沿所述输送线体移动；各电动工具分别设置在所述输送线体的侧边；

所述识别系统用于识别装载在所述托盘中的待装配部件的型号，并将待装配部件的型号及所在托盘的识别码发送给所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器对各托盘进行排序；

所述位置传感器用于向所述可编程逻辑控制器发送到位信号；所述可编程逻辑控制器接收到所述到位信号后根据排序结果给该位置传感器对应的电动工具发送装配信号及待装配部件的型号；

所述电动工具用于在接收到装配信号及型号后控制该电动工具对待装配部件进行装配，并在装配完成后发送装配结果信息及装配完成信号给所述可编程逻辑控制器。

2.根据权利要求1所述的混线生产线，其特征在于，所述混线生产线还包括：

模数转换模块，输入端与各位置传感器的输出端相连，输出端与所述可编程逻辑控制器的输入端相连，用于将接收的模拟信号转化为数字信号。

3.根据权利要求1所述的混线生产线，其特征在于，所述混线生产线还包括：

上位系统，与所述可编程逻辑控制器相连，用于将所述可编程逻辑控制器发送的装配结果信息、型号及产品生产序号进行绑定并存储。

4.根据权利要求3所述的混线生产线，其特征在于，所述混线生产线还包括：

第一无线通信模块和第二无线通信模块，所述第一无线通信模块与所述上位系统相连，所述第二无线通信模块与所述可编程逻辑控制器相连；

所述上位系统和所述可编程逻辑控制器通过所述无线通信模块进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的混线生产线，其特征在于，所述可编程逻辑控制器包括：

电源、中央处理器、存储器、输入单元和输出单元，所述电源给所述中央处理器和所述存储器供电；

所述输入单元用于接收所述识别系统、所述位置传感器发送的信号，并发送给所述中央处理器；

所述输出单元用于接收所述中央处理器发送的信号，并发送给所述输送线体的驱动器和所述电动工具。

6.根据权利要求5所述的混线生产线，其特征在于，所述电源为开关式稳压电源。

7.根据权利要求1所述的混线生产线，其特征在于，所述输送线体包括：

数个皮带输送机和/或数个滚筒输送机。

8.根据权利要求1所述的混线生产线，其特征在于，所述电动工具包括：装配电动工具、金属切削电动工具和研磨电动工具。

9.根据权利要求1所述的混线生产线，其特征在于，所述位置传感器为接触式位置传感器。

10.根据权利要求1至9任一项所述的混线生产线，其特征在于，所述混线生产线还包括：

报警器，与所述可编程逻辑控制器相连，所述报警器包括以下任意一种或多种：指示灯、喇叭和蜂鸣器；

所述可编程逻辑控制器在设定时长内未接收到所述到位信号时，控制所述报警器进行报警。