自动化无人工厂的方案设计

　　3、水泵座生产线

　　水泵座生产线构成包含水泵座生产线、工件输出料道、工件检测区、包装区等，如图2。

　　3.1 水泵座生产线的工艺过程

　　水泵座生产线有两条相同的支线构成，单条支线的节拍为2 分钟，两条线平均下来的生产节拍是1 分钟，满足年产20 万件的要求。每个支线配备20P 的料仓，单次填装可以连续工作12 个小时以上。

　　水泵座毛坯由（104）门式机器人从（103）自动料仓中抓取出来，快进到第一工序的车床OP10 的工件等待区，当车床完成第一工序OP10 加工后，机器人进入到车床内部，定点到工件交换区，先将加工完成的零件卸下，机器人头部转动90°后将毛坯件送到车床卡盘中，然后退出车床，快进到（107）翻转工位，翻转工位完成零件的翻转180°动作，机器人抓取翻转后的零件快进到第二工序的车床的工件等待区，当第二序车床完成零件的第二工序OP20 的加工后，执行和第一工序相同的动作，将零件进行交换，然后机器人将第二工序完成的零件放到（108）输送托盘上，输送托盘移动到加工中心序的上料位置，当需要上料时由（109）门式机器人的机器人抓取，进行OP30 工序的两个工位的加工，期间两个工位需要交换工件时经过（110）翻转工位进行翻转，然后再由机器人进行装夹，最后由机器人将完成的工件放入到（112）工件清理工位进行清理，然后放到（114）输出料道上，输送到工件收集区进行收集和检查，至此水泵座零件的全部工序完成。

图9

　　4、生产线总控系统和零件转运仓库

　　生产线采用现场总线技术，对线上的设备进行实时监控，并设有总控室（图10）对全线的生产状态进行掌控，生产线的现场设置大屏幕（图11）实时显示生产线状态信息，生产线的一端设置有集中的工件收集和检测区（图10），对加工完成的零件进行检测和零件中转管理。

　　设备运转的运转状态通过远程的工控机进行收集，利用模态组件进行集中收集、整理和显示，对设备运转状态进行分析，并提出预警及警报信息。

图10

图11

　　总结

　　自动化工厂采用了模块化和现场总线的设计思路，每条生产支线按照工序分成各个独立的单元模块，各个模块之间通过现场总线CC-Link 共享信息，模块之间相互彼此独立，各个模块可以独立运转，同一单元内的机器人和机床也采用分离式的控制，相互各不影响，即使机器人出现故障，机床也可以继续运转，就连中转的料道也设计成独立控制的形式，这种模块化的设计，也有利于设备的维护和检修。正是因为这种模块化的设计，所有设备可以随时转入半自动或全手动的运转模式。