车位锁倍速链组装流水线

车位锁倍速链装配线总体设计说明书拟制：审核：批准：一、概述随着制造业不断追求生产效率的情况下，各大工厂都在逐步引进各种自动化、半自动化生产流水线。倍速链流水线输送能力大，运距长，在输送过程中同时完成若干工艺操作，广泛地应用于各种电子电器、机电等行业生产线。倍速链流水线最常用的行业有：电脑显示器生产线、电脑主机生产线、笔记本电脑装配线、空调生产线、电视机装配线、微波炉装配线、打印机装配线、传真机装配线、音响功放生产线、发动机装配线。流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。应赫华车位锁扩大生产的需要并从节省成本的角度考虑，我们以购买的装配线为标杆，自主设计组装我司需要的第二条车位锁装配线。同时积累自动化生产装配线的设计经验。二原理说明倍速链流水线组成的生产线通常称为：自流式输送系统倍速链输送机主要用于装配及加工生产线中的物料输送，其输送原理是运用倍速链条的增速功能，使其上承托货物的工装板快速运行，通过阻挡器停止于相应的操作位置；或通过相应指令来完成积放动作及移行、转位、专线等功能。由于该机运送货物的台板需反复使用，所以很少单台使用，而是与各种专机如顶升平移机，顶升转位机等配套构成水平或垂直循环系统。它采用特制的，经表面处理的挤压铝合金型材作为导轨，使自流式输送系统在输送过程中具有非常好的稳定性和持久性，适合产品大批量连续生产。同时自流式输送系统灵活、多样化的设计使它具备多功能的特性。上线工装板流动至倍速链末端，由循环升降机单元把工装板移动至下线倍速链，工装板在下线运动回产线头部，再由头部的升降机将工装板搬回上线。循环升降机单元通过气缸带动一个小型的花纹输送带单元升降（如图），花纹输送带单元保证工装板平稳地移动到位。倍速链产线上的并行工位有90度顶升转向单元，也是通过气缸带动一个小型输送带单元将工装板顶离倍速链，输送带运动实现90度的平移。在主线外部的工位上有顶板链衔接输送带单元，两者同时启停，实现工装板的平稳移出。另外还有一条装配电机的辅线，用辊筒皮带的形式，辅线末端由光电开关控制线停止，当装配好的电机运动到末端时，辅线自动停止，等待主线工人取走电机。线上工人不需移动位置，所需配件辅料由物流员运送。倍速链上线倍速链下线工装板升降机输送带 图1三整机规格与参数3.1 产能及人数l 8000台/年，一班制。员工 15 人，其中质检1 人，主线装配6 人，辅线装配2人，线下预装配 3 人，物料配送 1 人，包装1 人， 线长1人。3.2 主要尺寸l 流水线总长25.2米，宽度2米，高度2.2米，占地面积50平米。l 每个工位标准长度为2米。l 主流水线的倍速链有效长度：21.3米，加工装板离地0.84米。l 辅线花纹输送带有效长度：3米，宽度400mm，皮带上表面离地0.84米。l 工装板尺寸：700mm见方标准工装板。3.3运行速度l 主倍速链流水线：运行速度0.2m/s；拖动载荷30kg；l 辅线花纹输送带：运行速度0.2m/s； 拖动载荷 30kg；l 90度顶升移载机输送带：运行速度0.17m/s；拖动载荷30kg；l 并行工位顶板链：运行速度0.17m/s；拖动载荷30kg；l 升降机单元输送带：运行速度0.2m/s；拖动载荷10kg；3.4升降机单元l 升降行程： 250mml 输送带行程： 690mm3.5 并行工位单元l 顶板链行程：800mm双向3.6控制装置该设备采用两台台达PLC分别独立控制主线上线和下线，每台PLC再带有两个并行工位的控制。两个PLC分别位于主线头尾的两个控制柜中，分两个控制柜的原因是为了尽量节省导线。辅线和主线上的普通工位不接PLC。3.7动力单元l 上线电机： 2.2kWl 下线电机： 1.5kWl 辅线电机： 0.4kWl 工作台升降电机： 0.1kWl 移载机电机： 0.12kWl 并行工位电机： 0.1kW四.机械传动方案4.1 倍速链传动本方案中，倍速链在铝合金链槽中运动，到达一端的链轮后折返进入链槽下半部返回，（如图2所示）由三相异步电机通过蜗轮蜗杆减速，并通过链条的传动来拖动链轮转动。工装板放置在倍速轮上，两边有链槽限制横向移动。图264.2循环升降机结构升降机的升降部分由气缸驱动，气缸接头直接连接左右两个链轮，链轮组成动滑轮，链条一端固定，另一端连接升降架，这样使升降幅度增大一倍（如图3所示）。升降架固定在两根竖直导轨的滑块上，限制了水平方向运动。小型的花纹输送带单元及其驱动电机都固定在升降架上。当工装板接近倍速链末端时： 倍速链上线末端限位开关感应到 输送带正向移动接收工装板 输送带末端限位开关感应到 输送带停止 气缸下降 下降到位输送带反向运行送出工装板倍速链下线前端限位开关感应到输送带停止气缸上升回位。图34.3 90度顶升转向单元通过气缸和花纹输送带配合顶升工装板脱离倍速链，实现90度转向功能。气缸行程50mm，推动小型花纹输送带单元升起，工装板位于输送带上，输送带单元电机和外接的并行工位顶板链电机同时转动将工装板移动到顶板链上，在顶板链上完成装配工序后顶板链和输送带单元反向转动使工装板移回主线。工作流程：按下要板键主线对应阻挡器升起有板到位顶升气缸升起升起到位输送带和顶板链同时转动送出工装板工装板碰到顶板链工位的限位开关输送带和顶板链停止原位装配按下送板键输送带和顶板链同时反向转动送回工装板气缸下降图44.4 辅线上料输送带单元辅线为简单的花纹输送带辊筒结构，由一个花纹辊筒作为驱动，电机通过链条传动驱动此辊筒,带动花纹输送带。（如图5）输送带线末端的辊筒可用螺杆调整水平位置，以张紧皮带。同时，在输送带线的末端有反射式光电传感器，当装配好的电机运动到末端时传感器响应，停止皮带运动。 图518五.电控方案序 号幅面名 称数量总 数 量备 注1急停按钮防护座 KEG13Y11112圆形按钮AR22F0L-11E-3G(1NO+1NC 22.5带灯)223圆形按钮AR22F0L-11E-3R(1NO+1NC 22.5带灯)22选配4急停蘑菇头钮AR30V2R-11(带常开常闭触点)1111535MM标准卡规固定件15156开关电源 DR-120-2422明伟7两位置钥匙开关AR22JR-2A11-YA(1NO+1NC 22.5)22富士8接线端子ZDU2.56060魏德米勒9接线端子ZPE2.555魏德米勒接线端子ZPE444魏德米勒102位插拔式桥接ZQV2.5/21212魏德米勒 11指示灯DR22D0L-M3R（带变压）44富士12针式冷压端头E07508200200绿电缆YC-3X10+2X620m20m13导线RV0.5200m200m蓝PE导线BVR410m10m黄绿导线RV120m20m蓝14PE导线BVR1.015m15m黄绿1535MM标准进口卡规15m15m16行线槽PXC-40X4020m20m17PLC DVP-60EC00R311台达18PLC DVP-12SE11R11台达19KPL-BZIR/DC24带led发光指示灯的蜂鸣器22101020接线端子ZDU488魏德米勒21PLC扩展模块 DVP-16SP11R33台达空气开关 DZ47-60 C822正泰22空气开关 DZ47LE D2022德力西23NF-221型电源滤波器（220V 5A）2224电位器 WX112(050) 4K751121325变频器 MD310-T2.2B 11汇川26变频器 MD310-T1.5B11汇川27变频器 MD210A-T0.4B11汇川2835MM卡规式三相插座2229单联二位多功能插座带保护门(纯平118系列)1111上海松日303132限位开关 AZ8108 (5A 25V)2222松下33电位器旋钮 KYZ32-40-6J33213343芯屏蔽线缆RVVP-3X0.3505035交流接触器CJX2 09101212德力西DVP60EC00R3DVP60EC00R3MD310T2.2B富田AEVF-90L-4MD310T2.2B富田AEVF-100L-4并行工位1并行工位2并行工位3并行工位4升降机升降机MD210T0.4BE3JK-R4M2中大ZV400-60-SZ-G1-LD-Q5辅线1、系统采用主从两个电控柜，分别位于主线的两端，各控制两端的主线电机、升降机以及最近的并行工位，有利于节省电线。主线上100w电机接交流接触器直接启动。2、辅线独立运行，不采用PLC，由开关和可变电阻控制。3、并行工位分两组，每组有二个，需要由PLC统一协调。4、普通工位的阻挡器不经过PLC，由操作工直接控制。每个工位的塔灯也由操作工直接控制。六.关键元器件配置6.1 主轴电机减速机 FCDS-120-1/50-B 1 杭州恒星 FCDS-100-1.5/40-A 1 杭州恒星 主线电机 AEVF-100L-4 1 富田AEVF-90L-4 1 富田 主线电机驱动器MD310-T2.2B 2 汇川6.2辅线电机 ZV400-60-SZ-G1-LD-Q5 1 中大 辅线电机驱动器 MD210A-T0.4B 1 汇川6.3主PLC DVP-12SE11R 1 台达 主PLC扩展模块 DVP-16SP11R 3 台达 辅PLCDVP-60EC00R31 台达6.4升降机气缸 SC-100*250-S 2 亚德客 90顶升转向气缸 SC-80*50-S 4 亚德客6.5可逆交流接触器 CJX2 0910 12 德力西6.6滑块及导轨 HGH30CA 2 HIWIN6.7倍速链 BS30-C212A 2 苏州新球6.8顶板链 08B-U2 4 苏州新球七.工艺的结合度7.1、功能概述本装配线为车位锁专用装配线，符合我司车位锁装配流程的需要，同时考虑遵循一般化产品的装配布置和要求，装配线布局比原标杆更有灵活性和适应性，甚至适用于其他产品的生产装配。主线可调整增加其他工位，扩展性好；结构布局合理，操作维护方便；如果不须要靠墙放置，主线和零部件装配可以放到主线另一侧，布局灵活。主线辅线均可调节走线速度；具有合理的信息化管理接口，每个工位有三色塔灯作为物流和管理通信；PLC上预留网口作为信息化接口，也可以接电子看板；包装区有条形码系统记录成品数量。警示：采用国际通用规则，红、黄、绿三色报警显示灯及蜂鸣。7.2、保护功能设备具有以下功能保护开关：每个工位有急停开关，用来停止整条线；工装板运动各个位置有限位开关感应。 八.产品工艺性在零件设计过程中，尽量采用标准件，尽量简化零件结构，降低加工难度，减少加工量； 无铸件的使用。钣金件的设计，除了在结构上要求尽量合理外，还要求尽量降低加工难度，外观结构要美观，要让性能优良的设备从外观上看去具有一个优美的形体。比较复杂的升降机单元，可以外包透明亚克力板。要求表面处理的零件，除了满足基本的防锈、防腐功能外，对于外露的一些零部件，尽量采用不锈钢材料，其他零件要充分运用美学原理，利用色彩能美化产品并引起感情变化的效果，对产品色调的选择与配色、色彩的对比与调和等方面的运用，来充分展现产品的风格。在喷漆、烤漆、静电喷涂等几种表面喷涂方式中做出合理选择和搭配，使整机主体喷涂颜色趋于协调，让设备整体给人以美观，细腻的感觉。九免维护设计为了保证产品开发的成功率，因此可靠性分析和免维护设计是必需的，X07 200x650-1D全自动多线切割机的开发，将依照我公司的质量方针为宗旨，对每个自制零件、外购器件都要作严格的要求检验和实验。1、可靠性模型的建立a.设定该切割机做无故障运行试验时，电气控制系统及机械传动系统在运行状态下失效，就确认整机功能失效，因而我们在建立数学模型时把整个系统分成两个串联的子系统，以实现整机的全部功能。电气控制系统机械传动系统数学模型：Rs（t）=R1（t1）R2（t2）e-ste-1t1e-2t2式中：Rs（t）：整机可靠度 s：整机失效率R1（t1）：电气控制系统可靠度 1：电气系统失效率R2（t2）：机械传动系统可靠度 2：机械传动系统失效率t1： 电气系统工作时间 t2： 机械部分工作时间t： 整机工作时间通常t1=t2=ta. 电气系统模型电气系统由控制器、时间继电器、接触器、驱动器、电磁阀、接插件、操作件等组成，当发生故障时系统均不能工作，因此可以认为是由这些元件组成的串联系统。方框图：时间继电器继电器 接触器驱动器电磁阀接插件操作件控制器数学模型R1（t1）= R11（t1） R12（t1） R15（t1）e-1t1e-11t1e-12t2 e-16t11=11+12+16式中： R1i（t1）： 该系统中第i个单元的可靠度1i： 该系统中第i个单元的失效率机械传动系统模型机械传动系统由传动主体、轴承、减速箱、收供线装置、升降工作台、润滑系统、供液系统、电机等组成 ，可看成由这些元件组成的串联系统。方框图：收供线装置减速箱轴承传动主体升降工作台润滑系统供液系统电机数学模型R2（t2）= R21（t2） R22（t2） R27（t2）e-2t2e-21t2e-22t2e-27t22=21+22+27式中：R2i（t1）：该系统中第i个单元的可靠度2i： 该系统中第i个单元的失效率2、整机可靠性分配与可靠性指标在对整机可靠性分析过程中，将对所有会影响整机可靠性的环节和因素进行分析、考核、验算，通过调整和提高各个参数指标并做严格要求，并进行合理分配，来提高整机的可靠性指标，让整机的可靠性符合有关该类产品可靠性要求。3、关键结构设计保证 各线速度计算： 升降机传送带：转速1400rpm；主动轮15齿；从动13齿；皮带轮直径90mm；减速比35；皮带速度=151390601000=0.217m/s倍速链传送带：转速1400rpm；主动轮17齿；从动19齿；倍速链轮分度圆直径123.3mm；减速比50；倍速链速度=1719123.3601000=0.162m/s倍速链滚子直径18mm，滚轮直径37mm，则工装板速度=18+37180.162=0.495m/s此为倍速链最大速度，可以通过调整变频器降低。90度转向传送带：转速1300rpm；主动轮13齿；从动13齿；皮带轮直径90mm；减速比35；皮带速度=131390601000=0.175m/s并行工位顶板链传送带：转速1400rpm；主动轮15齿；从动17齿；顶板链分度圆直径89mm；减速比35；皮带速度=151789601000=0.164m/s