专利名称：垂直式自动流水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动化流水线系统。
背景技术：
传统的自动化流水线包括皮带式流水线、板链式流水线、滚筒式流水线等，它们一般由牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等构成，整个流水线系统结构复杂、使用成本和维护保养成本昂贵。像皮带式流水线在传输过程中还会因为产品过重而使皮带过紧，导致皮带与滚轮摩擦增大，影响整个传输过程；像板链式流水线用链板面直接承载产品、滚筒式流水线通常借助工装板承载产品，虽然它们可以承载较重的产品，但是它们的传输线体距离较长，并且一般传输线体的首尾端都没有闭合，从而使整个流水线系统占用空间较大，同时也影响了传输线体上每个工位的操作人员之间的协同装配作业，不利于产品质量的过程控制。另外地，传统的自动化流水线缺少对流水线上产品的生产状况进行实时监控和分析的集成化软件控制系统，进而缺少了借助计算机辅助生产管理准确可靠地分析生产状况并提高产品质量和生产效率的有效措施。于是需要一种适用于零件部装、组件总装等多种装配形式且承载产品类型广泛的、通用性较强、具备人机交互平台的自动化流水线系统。
发明内容
本发明提供一种垂直式自动流水系统，使得传输装置上承载产品的重量、体积等不受限制，并缩短了传输距离，也可对产品质量的过程控制实时监控。为达到上述目的，本发明采取以下的技术方案
一种垂直式自动流水系统，包括传输装置、驱动系统和软件监控系统，传输装置分为水平的上、下两层，每层的底部均固定有用于传输的承重板；驱动系统通过设置在传输装置首、尾两端的气缸驱动传输载体来完成传输装置上的闭合传输过程；软件监控系统用于实时监控传输装置上的传输状态。上述传输装置采用垂直式的分层布置有利于形成循环闭合的传输路径，也节省了整个流水系统的占用空间，缩短了传输距离，同时也加强了传输装置外侧每个工位的操作人员之间的装配协作，有利于通过操作人员之间的自检和互检来提高产品装配质量。传输装置的各层均采用承载能力好的承重板进行传输，使得所承载的产品类型多样化，从而加强了整个流水系统的通用性；上述驱动系统采用气压传动控制，使得循环的传输过程形成了一个闭合回路，有利于生产节拍的合理控制以提高生产效率；上述软件监控系统可以同时与多个流水系统相连接用于实时监控每个流水系统的生产状况、即时反馈传输生产和质量数据进行数据分析处理用于下达生产计划及过程质量控制计划等指令，还具有局域网共享功能。上述驱动系统包括左、右驱动装置，二者对应连通传输装置的首、尾两端；左、右驱动装置分别由电磁阀控制的气缸提供传输装置上所需的驱动力并控制驱动方向以及由时
3间继电器控制所述电磁阀和气缸的运行周期；在右驱动装置上还设有用于导通所述电磁阀和时间继电器的三位调档开关和单键开关、用于对输入电源起到漏电保护作用的漏电开关以及用于将空气减压过滤处理后再输入气缸的调压过滤器。上述软件监控系统包括电子显示屏、第一单键输入按钮、红外线光电开关、第二单键输入按钮、安装有监控软件的工控机以及遥控器，电子显示屏上设有单片机、电源接口、实际产量计数接口、不良品计数接口和通信接口，所述通信接口与工控机对应连接，实际产量计数接口与第一单键输入按钮相连接，不良品计数接口与第二单键输入按钮相连接；所述电子显示屏用于实时显示生产计划状况、生产运行状况和质量状况，第一单键输入按钮用于通过单键信号输入方式将实际产量的增加数量显示在电子显示屏上，红外线光电开关用于通过红外线自动识别的光电信号输入方式将实际产量的增加数量显示在电子显示屏上，第二单键输入按钮用于通过单键信号输入方式将不良品的增加数量显示在电子显示屏上，工控机通过电子显示屏上的单片机进行实时数据交换并由工控机所安装的监控软件完成数据处理和分析以及控制指令的下达。遥控器用于设定电子显示屏上的显示数据。上述电子显示屏上还设有驱动接口，该驱动接口用于与所述驱动系统的输出端对应连接后通过电子显示屏上的单片机把监控软件下达的控制指令转换为电信号来控制驱动系统的动作。本发明结构简单、节省空间、制造成本低，适用于零件部装、组件总装等多种装配形式且承载产品类型广泛，具备人机交互平台的软件监控系统借助计算机辅助生产管理准确可靠地分析生产状况有效地提高了产品质量和生产效率。
图1是实施例的结构主视图；图2是实施例的结构右视图；图3是实施例的结构左视图；图4是实施例的驱动系统控制电路原理图；图5是实施例的驱动系统设定三位调档开关为手动档时的控制流程图；图6是实施例的驱动系统设定三位调档开关为自动挡时的控制流程图。附图标记说明1-传输装置；11-承重板；2-驱动系统；21-右驱动装置；211-B气缸；212-B电磁阀；213-B时间继电器；214-C气缸；215-C电磁阀；216-C时间继电器；217-A时间继电器；218-手动开关；219-三位调档开关；2110-单键开关；2111-漏电开关；2112-调压过滤器；22-左驱动装置；221-D气缸；222-D电磁阀；223-D时间继电器；224-E气缸；225-E电磁阀；2^-E时间继电器；3-软件监控系统；31-电子显示屏；311-单片机；312-电源接口 ；313-实际产量计数接口 ；314-不良品计数接口 ；315-通信接口 ；316-驱动接口；32-第一单键输入按钮；33-红外线光电开关；34-第二单键输入按钮；35-工控机；36-遥控器；4-物料筐；5-空压机。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。如图1所示，本实施例由传输装置1、驱动系统2和软件监控系统3组成，本实施例以物料筐4为传输载体由分布在传输装置1两侧不同的工位上得操作人员通过驱动系统2在传输装置1上循环传输物料筐4而在各自工位上从物料筐4中取出所需物料完成各自装配工作，同时软件监控系统3对这一生产过程进行全程监控。如图1所示，本实施例的传输装置1分为水平的上、下两层，每层的底部均固定有用于传输物料筐4的承重板11。如图1、2、3所示，本实施例的驱动系统2包括左、右驱动装置，二者对应连通传输装置1的首、尾两端，其中右驱动装置21包括推动传输装置1上层物料筐4的B气缸211、控制B气缸211动作的B电磁阀212以及控制B气缸211和B电磁阀212动作周期的B时间继电器213 ；顶部固定升降平台的C气缸214、控制C气缸214动作的C电磁阀215以及控制C气缸214和C电磁阀215动作周期的C时间继电器216 ；在右驱动装置21上还设有用于控制生产节拍的A时间继电器217、手动开关218、三位调档开关219以及单键开关2110 ；在右驱动装置21内还设有漏电开关2111和调压过滤器2112。其中左驱动装置22包括顶部固定升降平台的D气缸221、控制D气缸221动作的D电磁阀222以及控制D气缸221和D电磁阀222动作周期的D时间继电器223 ；推动传输装置1下层物料筐4的E气缸224、控制E气缸2M动作的E电磁阀225以及控制E气缸2M和E电磁阀225动作周期的E时间继电器226。 驱动系统2的工作原理及工作过程如下如图1、2、3、4所示，将外部空压机5通入调压过滤器2112，使空气减压过滤处理后通入，为B、C、D、E气缸上的活塞推杆提供驱动力，同时空压机5的空气将调压过滤器2112里预装的润滑油以雾化的形式输入到B、C、D、E气缸中，为B、C、D、E气缸上的活塞推杆提供运动所需的润滑油。如图3所示，将外部电源连接漏电开关2111，三位调档开关219和单键开关2110连接并分别与A时间继电器217和B电磁阀212连接，A时间继电器217与B时间继电器213连接，B、C、D、E时间继电器、B、C、D、E电磁阀以及B、C、D、E气缸分别对应连接。三位调档开关219分为自动档、OFF档和手动档三个档位，自动档表示驱动系统2自动运行，OFF档表示驱动系统2停止工作，手动档表示驱动系统2手动送料配送物料筐4。如图5所示，当三位调档开关219设为手动档时，单按一次单键开关2110，驱动系统2的B电磁阀212得电，则B气缸211按照B时间继电器213设定的周期推动物料筐4向左前进一个距离，重复此操作来完成传输装置1上物料筐4的配送，为每个工位的操作人员进入装配作业环节提供物料保障，特别地，三位调档开关219设为OFF档或自动档时，单键开关2110不起作用。如图6所示，当三位调档开关219设为自动档时，A时间继电器217得电，驱动系统2按照A时间继电器217设定的运行时间a2启动运行过程如下(I)B时间继电器213得电，B电磁阀212打开使B气缸211按照B时间继电器213设定的运行时间Μ推动C气缸214升降平台上的物料筐4向左前进一个距离并依次推动传输装置1上其它物料筐4向左前进一个距离后，由于B时间继电器213设定的B电磁阀212开关时间bl >沘2，则B气缸211复位；(2)C时间继电器216得电，由于C时间继电器216设定的C电磁阀215开关时间cl彡b2，则C电磁阀215打开，由于cl彡c2，使C气缸214按照C时间继电器216设定的运行时间c2拉动升降平台下降至传输装置1下层的对应位置；(3)D时间继电器223得电，由于D时间继电器223设定的D电磁阀222开关时间dl彡b2，则D电磁阀222打开，由于dl彡d2，使D气缸221按照D时间继电器223设定的运行时间d2拉动D气缸221升降平台上的物料筐4下降至传输装置1下层对应位置，然后等待dl时间后D气缸221复位；(4)E时间继电器2 得电，由于E时间继电器2 设定的E电磁阀225开关时间 el彡b2+d2,则E电磁阀225打开，由于e2彡dl，使E气缸2M按照E时间继电器2 设定的运行时间e2推动D气缸221升降平台上的物料筐4向右前进一个距离并依次推动传输装置1上其它物料筐4向右前进一个距离后，由于el >加2，则E气缸224复位；(5)由于cl彡b2+d2+e2，等待cl时间后C电磁阀215再次打开，使C气缸214按照时间c2顶起升降平台上的物料筐4上升至C气缸214升降平台在步骤(1)时的位置，从而完成了一个闭合传输过程；(6)此时A时间继电器217经a2时间后断电，等待A时间继电器217设定的开关时间al后A时间继电器217、B时间继电器213均再次接通，经bl时间后B电磁阀212再次打开驱动B气缸211动作，重复步骤(1) (5)，使垂直式自动流水系统循环运作。如图1所示，本实施例的软件监控系统3包括电子显示屏31、第一单键输入按钮 32、红外线光电开关33、第二单键输入按钮34、工控机35和遥控器36，电子显示屏31可以安装在便于观察的位置，电子显示屏31上设有单片机311、电源接口 312、实际产量计数接口 313、不良品计数接口 314和通信接口 315，另外还设有驱动接口 316，驱动接口 316与右驱动装置21上的A时间继电器217的输出端对应连接，可以通过电子显示屏31上的单片机311把监控软件下达的控制指令转换为电信号来控制驱动系统2的动作。第一单键输入按钮32和红外线光电开关33可以安装在传输装置1上统计产品产量的工位，第二单键输入按钮34可以安装在传输装置1上产品质检的工位；实际产量计数接口 313分别于第一单键输入按钮32及红外线光电开关33相连接，不良品计数接口 314与第二单键输入按钮34 相连接。当产品产量小时第一单键输入按钮32接通，通过单键信号输入方式每按键一次， 产品数量增加一个单位，以将实际产量实时显示在电子显示屏31上；当产品产量大时红外线光电开关33接通，通过红外线自动识别产品的光电信号输入方式每扫描到一次光电信号，产品数量增加一个单位，以将实际产量实时显示在电子显示屏31上。第二单键输入按钮34通过单键信号输入方式每按键一次，不良品数量增加一个单位，以将不良品数量实时显示在电子显示屏31上。遥控器36还可以直接设定或修改电子显示屏31上的生产时间、 订单号等信息。工控机35与通信接口 315连接，通过工控机35安装的监控软件与电子显示屏31上的单片机311进行实时数据交换并由监控软件完成数据处理和分析以及控制指令的下达，从而实现了实时显示生产计划状况、生产运行状况和质量状况。监控软件有如下功能(1)用户可以实时监控生产看板信息，可以设定生产看板的目标计划值、进行数据修改、数据清零等操作，可设置12个时间段的生产计划安排，用户可根据自身计划进行安排输入；( 生产看板数据可以定时存入数据库，对历史数据进行查询、打印报表、分析及导出EXCEL表格；(3)具有局域网共享生产看板信息的功能，局域网内所有成员可以通过权限监视生产看板数据，查看历史数据等功能。
权利要求
1.垂直式自动流水系统，包括传输装置和驱动系统，其特征在于还包括软件监控系统，用于实时监控传输装置上的传输状态；所述传输装置分为水平的上、下两层，每层的底部均固定有用于传输的承重板；驱动系统通过设置在传输装置首、尾两端的气缸驱动传输载体来完成传输装置上的闭合传输过程。
2.如权利要求1所述的垂直式自动流水系统，其特征在于所述驱动系统包括右、左驱动装置，二者对应连通传输装置的首、尾两端；左、右驱动装置分别由电磁阀控制的气缸提供传输装置上所需的驱动力并控制驱动方向以及由时间继电器控制所述电磁阀开关周期和所述气缸的运行周期；在右驱动装置上还设有用于导通所述电磁阀和时间继电器的三位调档开关和单键开关、用于对输入电源起到漏电保护作用的漏电开关以及用于将空气减压过滤处理后再输入气缸的调压过滤器。
3.如权利要求1所述的垂直式自动流水系统，其特征在于所述软件监控系统包括电子显示屏、第一单键输入按钮、红外线光电开关、第二单键输入按钮和安装有监控软件的工控机，电子显示屏上设有单片机、电源接口、实际产量计数接口、不良品计数接口和通信接口，所述通信接口与工控机对应连接，实际产量计数接口与第一单键输入按钮相连接，不良品计数接口与第二单键输入按钮相连接；所述电子显示屏用于实时显示生产计划状况、生产运行状况和质量状况，第一单键输入按钮用于通过单键信号输入方式将实际产量的增加数量显示在电子显示屏上，红外线光电开关用于通过红外线自动识别的光电信号输入方式将实际产量的增加数量显示在电子显示屏上，第二单键输入按钮用于通过单键信号输入方式将不良品的增加数量显示在电子显示屏上，工控机通过电子显示屏上的单片机进行实时数据交换并由工控机所安装的监控软件完成数据处理和分析以及控制指令的下达。
4.如权利要求2所述的垂直式自动流水系统，其特征在于所述电子显示屏上还设有驱动接口，该驱动接口用于与所述驱动系统的输出端对应连接后通过电子显示屏上的单片机把监控软件下达的控制指令转换为电信号来控制驱动系统的动作。
5.如权利要求2所述的垂直式自动流水系统，其特征在于所述软件监控系统还包括遥控器，用于设定电子显示屏上的显示数据。
全文摘要
本发明提供一种垂直式自动流水系统，使得传输装置上承载产品的重量、体积等不受限制，并缩短了传输距离，也可对产品质量的过程控制实时监控。一种垂直式自动流水系统，包括传输装置、驱动系统和软件监控系统，传输装置分为水平的上、下两层，每层的底部均固定有用于传输的承重板；驱动系统通过设置在传输装置首、尾两端的气缸驱动传输载体来完成传输装置上的闭合传输过程；软件监控系统用于实时监控传输装置上的传输状态。本发明结构简单、节省空间、制造成本低，适用于零件部装、组件总装等多种装配形式且承载产品类型广泛，具备人机交互平台的软件监控系统借助计算机辅助生产管理准确可靠地分析生产状况有效地提高了产品质量和生产效率。
文档编号B65G43/00GK102381546SQ201110261299
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者韩剑武 申请人:韩剑武