[发明专利]一种自动上下料生产线及其控制方法

说明书

本发明公开了一种自动上下料生产线及其控制方法，包含U型线布局和线型线布局两种结构方式，生产线线体由基础单元组成，满足模块化组装技术，每一个基础单元分上下两层，可以模块化拼接，实现多种排布形式，并且可以具有托盘回流功能。产线还具有采用托盘+工装输送机制，支持快速换型，托盘输送控制系统，单工位手/自动实时切换控制系统，产线输送线体传送适时控制机制，产线在制品暂存工位设计，产线排列形式灵活多变。基于精益生产的理念，解决现实存在库存水平高、周转困难、制造成本高、产品质量低、空间、时间、人力和工具浪费等问题。

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，具体涉及一种自动上下料生产线及其控制方法。

背景技术

传统的手工生产方式，产品特点完全按照顾客要求，作业分工较粗略，要求操作工人懂得一定的设计制造，有较高的操作技能，库存水平高，周转困难，制造成本高，产品质量低，操作工人低级错误频发，不良率高，只能适应市场上极少量需求的产品。

国内大部分企业目前还停留在传统手工生产方式水平，大都存在这样的现状：现场混乱、排布无章法、物料混乱、标识不清、设备故障不断、人海战术，加班加点但还要待工待料等；并且普遍存在以下浪费问题：由于作业能力不平衡造成的物料供应阻塞或前工序能力不足造成的断料、等料浪费；原材料、零部件、半成品、成品、在制品等形成的库存浪费及由此带来的资金占用、物料价值衰减、呆料废料浪费；物料搬运、周转过程中的放置、堆积、移动、整理等造成的空间、时间、人力和工具浪费。

现有技术方案中，多是大批量流水线生产方式，产品特点一般标准化，品种单一，设备和工装虽然高效但昂贵，切换时间长，且切换后不稳定，作业分工细致、简单、重复，对操作工人不需要专业技能，库存水平较高，加班加点与待工待料一样多，制造成本较低，产品质量较高，适应物资缺乏，供不应求的市场环境；现有大部分流水线无论是否有工件传输的需求大多都是一直运转的。这种做法，一来造成电力能源浪费；二来长时间连续运行，加剧产线设备老化；三来一直运转的流水线对各个工位的操作节拍要求非常严格，若节拍太快，则该工位来不及操作，若太慢，势必造成下一工位的等料浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自动上下料生产线及其控制方法，满足模块化组装技术，每一个基础单元分上下两层，可以模块化拼接，实现多种排布形式，并且可以具有托盘回流功能，基于精益生产的理念，解决现实存在库存水平高、周转困难、制造成本高、产品质量低、空间、时间、人力和工具浪费等问题。

本发明采用以下技术方案：

一种自动上下料生产线，包括输送线体，输送线体呈线型或U型结构设置组成上下料生产线，输送线体上设置有能沿输送线体运动的托盘及工装，输送线体内侧对应不同工位分别设置有EtherCAT_IO模块、气动挡停和接近开关，输送线体的外侧设置有急停按钮、照明控制按钮、手动/自动切换带灯按钮和托盘放行按钮，EtherCAT_IO模块能够实现不同工位传送带的单独控制。

具体的，线型自动上下料生产线的一端设置有上料机器人和第一升降机，另一端对应设置有第二升降机和下料机器人，生产线上依次设置有第一基础单元、第二基础单元、第三基础单元和第四基础单元。

进一步的，第一基础单元包括依次连接的第一工位、第一辅助工位、第二工位和第二辅助工位；第二基础单元包括依次连接的第三工位、第三辅助工位、第四工位和第四辅助工位；第三基础单元包括依次连接的第五工位、第五辅助工位、第六工位和第六辅助工位；第四基础单元包括依次连接的第七工位、.第七辅助工位和第八工位。

具体的，U型自动上下料生产线的一端设置有上料机器人和第一升降机，另一端对应设置有第二升降机和下料机器人，生产线上依次设置有第一基础单元、第一顶升横移、第二顶升横移、第二基础单元、第三顶升横移、第四顶升横移和第三基础单元。