自动化无人工厂的方案设计

　　水泵端盖毛坯由（2）门式机器人的机械手从（1）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OP10 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，机械手头部转动90°后将毛坯件送到车床卡盘中，然后退出车床，快进到（5）翻转工位，该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OP20 的工件等待区，当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（6）输送托盘上，托盘上有定位装置，将零件进行中心定位。输送托盘将零件输送至加（9）加工中心的上料位置，需要上料时由（8）门式机器人抓取，快进到（7）角定位工位完成零件的角向定位，然后由机械手抓取，送到加工中心的工件等待区，加工中心工序完成零件的第三工序OP30 的加工，第三工序有三个工位，一次装夹后全部3 个工位的加工，当需要上料时，先移动到OP30 的第一工位和加工完成的零件进行交换，然后放到翻转工位进行翻转180°，再将翻转后的零件与第二个工位的零件进行交换，以此类推和其他2 个工位依次进行零件交换，最后把全部加工完成的零件放入到（10）工件清理工位进行清理，然后放到（31）集中输送托盘上，至此水泵端盖零件的全部工序完成。

 

图3

　　1.2 压环支线的工艺过程

　　压环支线生产节拍为1 分钟，配备一个6 工位的料仓，可以一次装填300个零件，单次填装可以连续工作5 个小时。关于压环的加工，也是分两道工序，使用机器人进行装卸。同时在第一工序切断时，我们使用尾座做为辅助机构，即先用尾座撑住准备切断的部分后再进行切断。压环采用5 个零件共用一段毛坯料，第一序车床连续加工5 个零件后，再由机器人进行上料，继续下一个循环的加工。当第一序车床OP10 完成一个压环的第一工序OP10 加工后，（22）尾座气爪移动到工件加工区，内撑卡住压环零件，与主轴一起旋转，机床刀具进行切断加工，然后尾座气爪移开，（23）门式机器人的机器人水平旋转180°后进入到车床内部，与尾座气爪进行工件交换，然后退出机床，车床OP10 开始进行下一零件的加工，机器人同时快进到第二序车床OP20 的待加工区，水平旋转180°，垂直旋转90°，当第二序车床加工完成后，机器人进入到车床内部进行工件交换，完成后进入（26）零件件的清洗工位，对零件进行清理，之后放到（31）集中输送托盘上的有水泵端盖零件和压装工位定位夹具的托盘上，然后机器人回到起始的等待位置，托盘和定位夹具一起移动到压装工位进行压装，压装工位的传感器进行测量，不合格的零件丢入收集箱，合格的零件进入打标工位进行打标后进入下一工位。水泵端盖零件在进入压装工位之前有抽检工位进行质量控制。

 

图4

　　1.3 水泵端盖组件支线的工艺过程

　　水泵端盖组件支线的生产节拍是1 分钟，直接从（31）集中托盘上取料，不需要料仓，可以连续工作。水泵端盖和压环加工完毕后还需要进行压装，压装完毕的工件（水泵端盖组件），还需要进行环形槽部分的挤压和内孔部分的精车（考虑到压装和挤压变形，内孔配合尺寸必须要再精车一次）。由（41）门式机器人从（31）集中料道的托盘上取料，快进到车床的待加工区，当车床完成加工后，进入到车床与加工完成的零件进行交换，然后将加工完成的零件放到（130）检漏工位，由工件由检漏设备压紧，并通上接头打压试漏，对不合格的零件输出到不合格零件收集箱，合格的零件推入到（45）输出料道上输送到工件收集区，进行最终检测和收集，至此水泵端盖组件的全部工序完成。

 

图5