文献综述
随着社会发展我国现代工业技术不断进步,各工厂对自动线随行夹具传送线的要求越来越多。这是一种具有很多加工工位、带随行夹具的自动线。在该自动线中一组工件放在随行夹具上向前移动,而这些随行夹具可从自动线的末端重新返回到自动线的首端。采用自动线随行夹具传送线有着显著的优点。能提高劳动生产率,稳定和提高产品质量,改善劳动条件,缩减生产占地面积,降低生产成本,缩短生产周期,保证生产均衡性,有显著的经济效益。目前这一技术已经广泛使用在在许多工厂。
我国自动线随行夹具传送线应用范围不断变广泛,对提高劳动生产率,提高生产安全和降低成本有着显著作用。我国的夹具传送线历史从二十世纪六十年代开始,至今已有六十年的历史,其种类形式都变得多样化。在汽车生产制造中,就运用了随行夹具,但只停留在比较高端的领域界。现在在柔性制造系统里的随行夹具一般都采用组合式夹具,组合式的夹具才能凸显其柔和的特点。但是大量使用组合起来的器件但由于是标准件组合起来的,标准件数量必然会引起很大的成本,这是我们需要研究的问题。如果制造出通用的柔性系统的随行夹具,这样就可以大大满足市场的需求,但同时也能节约用工与用料成本,还可以生产工作效率。但是国内的生产加工较为粗糙,一些较为智能化的自动线生产应用较少。相比较而言还是国外的技术应用相对成熟,关于自动线随行夹具的许多专利都是被外国人申请了。同样是在二十世纪六十年代,美国就率先研发出了利用柴油设备生产加工的数控生产线。随后英国提出完备的柔性制造的理念,还提出了MOLIN-24的构思。国外的许多机床公司,如西德黑累尔、布尔、布尔格哈德与韦贝、意大利西马特、法国基爱司皮以及日本日立等,生产用于加工各种工件的带随行夹具的自动线。
夹具本身具有的自动化程度、柔性,以及调整时间的长短极大影响了整个制造环节的效能。夹具作为制造工艺的链接纽带,重要性日益显现,采用先进的夹持技术可以实现工件的高效夹持,节省装夹时间,提高机床的有效使用率,提高生产效率,降低加工成本。而随行夹具是用于组合机床自动线上的一种移动式夹具。工件安装在随行夹具上,除了完成对工件的定位和夹紧外,还带着工件按照自动线的工艺流程由自动线的运输机构送到各台机床夹具上,由机床夹具对它进行定位和夹紧。工件就是这样在随行夹具上通过自动线上的各台机床,完成全部工序加工的。随行夹具主要用于那些形状复杂而不规则、又无良好输送基面的工件,以便将工件装夹于输送基面规整的随行夹具上,然后再通过自动线各台机床进行加工。此外,有时为了在自动线上尽可能加工完所有被加工面,不得不选用毛坯面作安装基准,而毛坯面不能作多次安装。这就需要使用随行夹具,以便一次安装完成全部加工。随行夹具的返回方式有上方返回、下方返回、水平返回三种。上方返回方式结构紧凑、占地面积小,但不适宜布置立式机床,调整维修机床不便,较长自动线不宜采用;下方返回方式结构紧凑,占地面积小,但维修调整不便,同时会影响机床底座的刚性和排屑装置。多用于工位数少,精度不高的小型组合机床的自动线上;水平返回方式占地面积大,但结构简单,敞开性好,适用于工件及随行夹具比较重、比较大的情况。在我国随行夹具这个说法虽然已经被运用了很多年,但是现如今都是投入到一些自动化设备生产线中,比较少的应用在柔性制造系统里。而且总的来说,带随行夹具的自动线,其造价比不带随行夹具的要高。制造业水平低是没有在柔性制造系统里运用的重要原因,很多先进技术还没有投入到大规模的生产制造中去。针对这些现状,我国认为应该加强对柔性制造系统里的夹具研究研制。如果制造出通用的柔性系统的随行夹具,这样就可以大大满足市场的需求,同时也能节约用工与用料成本,还可以增加生产工作效率。
未来针对自动线随行夹具一定要围绕着降低造价去设计。可以降低带随行夹具自动线造价的因素很多。这些因素有:创制由几个带随行夹具和不带随行夹具的工段组成的综合自动线;自动线部件的通用化;同时从多面加工几种工件;采用多位随行夹具;应用可变步距的传送方法等。在建造带随行夹具的自动线时,各公司都广泛使用通用部件,如随行夹具的各种零件、输送部件和转位部件、定位和夹紧机构等等。这样就缩短了制造时间,提高了质量和降低了自动线的成本。通过查询资料可知我们与世界制造水平发达的国家还有很大的差距,在创新制造加工业,我们还有很多不足,甚至是落后。但我相信,通过市场的开放发展,我国制造业水平只会是越来越高,设计人才也会逐渐涌现,这方面的研究会得到更好的发展。
本次自动线随行夹具传送线采用独特的随行托盘结构装载样件,将工件定位在托盘上和托盘一起传送;其次自动线处于FMS系统控制下,和其他设备联系紧密,整体的设备利用率高;控制系统将采用PLC编程可拼装,具有可靠性高,抗扰能力强,设计、安装、接线、调试工作量小,对工作环境要求低,故障率低,维护方便等一系列优点;一般生产线输送轨道为直线或环形,由于给出的输送带长度是9700mm,本设计采用的是直线-拐角-直线设计,更加符合厂家生产线也节约了占地面积。
参考文献:
[1] 张思弟 自动线输送系统设计与发展.机床与液压 , 2003-02-28.
[2] 周千恂 带随行夹具的小型自动线 ;国内外组合机床; 1997-12-31
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