一种生产线及生产方法与流程

本技术涉及工业自动化生产线，尤其涉及一种生产线及生产方法。

背景技术：

1、相关技术中，自动化生产线普遍为双层长距离回流结构：上层为高位长输送线，布置生产工位，完成工件加工或装配；下层为低位长输送线，用于空托盘回流；生产线两端设置升降机，实现托盘上下层切换。这种自动化生产线占地长，空间利用率低，高位、低位均为长距离直线布置，生产线整体长度大。由于高位输送线全程悬空，需要大量支撑立柱、横梁、平台等重型钢结构，投资大、施工周期长。同时，双层输送线均需配置动力设备，能耗与成本高，且高位长输送线检修、维护、更换部件困难，高空作业风险高。此外，整条高位线下方长期被占用，无法布置地面设备、作业区、物流通道，空间浪费严重。

2、另外，不同装配工位的操作复杂度和耗时差异巨大，导致相邻工位之间生产节拍严重不匹配。前序工位产出的托盘数量超出后序工位的处理能力时，会造成托盘堆积和输送线阻塞；反之则会造成后序工位因等待进料而空闲。这种节拍波动严重降低了整线的综合设备效率。现有的缓存机制多为平面线性缓存，占用大量地面空间且容量有限。当某一工位发生短暂故障或进行物料切换时，有限的缓存空间难以维持前后工序的持续运行，导致生产被迫中断。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种生产线及生产方法，能够有效提高生产的连续性，减少出现堆积或断料问题。

2、本技术第一方面的实施例提供了一种生产线，包括：

3、闭环输送系统，包括沿闭环循环路径依次分布的多个输送单元，多个所述输送单元用于沿所述闭环循环路径输送被传送物料；

4、生产工位，包括沿所述闭环循环路径间隔设置的立体缓存单元和多个功能工位单元，所述立体缓存单元具有多个缓存库位，所述缓存库位用于缓存所述被传送物料，多个所述功能工位单元用于分别对所述被传送物料进行预设操作；

5、控制系统，与所述立体缓存单元和多个所述功能工位单元电连接，所述控制系统用于根据各所述功能工位单元物料流量状态，将所述被传送物料存入所述缓存库位或者将缓存于所述缓存库位中的被传送物料转移至所述闭环输送系统。

6、可选地，

7、所述闭环输送系统包括依次首尾相连的第一输送单元、第二输送单元、第三输送单元和第四输送单元；所述第二输送单元的安装高度大于所述第一输送单元和所述第三输送单元的安装高度；所述第四输送单元的安装高度大于所述第一输送单元和所述第三输送单元的安装高度；

8、所述功能工位单元包括升降单元，所述第一输送单元和所述第二输送单元之间、所述第二输送单元和所述第三输送单元之间、所述第三输送单元和所述第四输送单元之间、所述第四输送单元和所述第一输送单元之间均设置有所述升降单元，所述升降单元用于将所述被传送物料在不同安装高度的相邻两个输送单元之间转移。

9、可选地，

10、所述升降单元包括至少一台垂直升降机，所述垂直升降机包括托架、升降驱动机构和第二双向伸缩叉；

11、所述升降驱动机构用于带动所述托架升降；

12、所述第二双向伸缩叉安装于所述托架，所述第二双向伸缩叉能够向两侧伸缩，以转移所述被传送物料。

13、可选地，

14、所述闭环输送系统包括顶升机构，所述顶升机构设置于所述第一输送单元和所述第三输送单元的两端，且所述顶升机构的位置与所述垂直升降机的位置对应；

15、所述顶升机构包括支架、活动架及顶升驱动结构，所述活动架活动安装于所述支架上，所述顶升驱动结构用于驱动所述活动架升降，其中，所述活动架具有分布于所述第一输送单元或所述第三输送单元两侧的支撑部，所述支撑部用于支撑所述被传送物料。

16、可选地，

17、所述功能工位单元包括托盘上下单元，所述托盘上下单元设置于所述升降单元的至少一侧；

18、所述托盘上下单元包括检测装置和移载机构，所述检测装置用于识别存在故障或工件装配异常的被传送物料，所述移载机构用于将存在故障或工件装配异常的所述被传送物料移送至离线维修区域。

19、可选地，

20、所述托盘上下单元位于所述第二输送单元的下方。

21、可选地，所述被传送物料包括托盘和位于所述托盘中的工件；

22、所述功能工位单元包括机器人自动工作单元，所述机器人自动工作单元包括定位装置和多轴自动化装配机械手；所述定位装置用于对所述托盘进行定位并锁定，所述多轴自动化装配机械手用于对所述工件执行预设装配程序；

23、和/或，

24、所述功能工位单元包括人工工作单元，所述人工工作单元用于对所述托盘进行预设手工装配操作；所述人工工作单元包括人工操作区及随动输送机构，所述人工操作区被配置为能够沿平行于所述被传送物料的输送方向位移，所述随动输送机构用于驱动所述人工操作区位移。

25、可选地，

26、所述托盘包括连续条码带和扫码器，所述连续条码带安装在托盘上，所述连续条码带上设置有多个连续相邻的识别码，所述扫码器安装于所述输送单元上，所述扫码器用于读取所述识别码，以获取所述托盘的位置信息和输送速度信息。

27、可选地，

28、所述立体缓存单元包括立体缓存库和缓存升降机，所述缓存升降机设置于所述输送单元的一侧，所述立体缓存库设置于所述缓存升降机远离所述输送单元的一侧；

29、所述立体缓存库包括多层间隔设置的货架，每层所述货架形成有所述缓存库位；

30、所述缓存升降机包括升降驱动机构、托架和第一双向伸缩叉，所述升降驱动机构用于带动所述托架升降，所述第一双向伸缩叉安装于所述托架上，所述第一双向伸缩叉能够向两侧伸缩，以转移所述被传送物料。

31、本技术第二方面的实施例提供了一种生产方法，包括如下步骤：

32、步骤s1：空托盘自起点出发，沿闭环输送系统依次通过各功能工位单元，所述功能工位单元包括机器人自动工作单元、人工工作单元、立体缓存单元、托盘上下单元及产品下线单元；

33、步骤s2：托盘进入机器人自动工作单元后，被定位并锁定，由机器人自动工作单元的机械手完成自动上件和自动装配工序；

34、步骤s3：托盘进入人工工作单元后，由操作人员跟随其低速移动并完成人工上件和装配工序；

35、步骤s4：控制系统根据各功能工位单元的实时负载，动态调度立体缓存单元进行托盘的存入或取出；

36、步骤s5：在装配全流程中，若监测到托盘或工件异常，由托盘上下单元执行离线维修及返线操作；

37、步骤s6：完成所有装配工序的成品在产品下线单元处与托盘分离下线；

38、步骤s7：分离后的空托盘沿闭环循环路径返回起点，进入下一生产循环。

39、从以上技术方案可以看出，本技术实施例至少具有以下有益效果：

40、本技术实施例提供的生产线及生产方法中，通过设置立体缓存单元，当某一功能工位单元停机或产能不匹配时，可以通过立体缓存单元的存、取托盘操作，平衡各功能工位单元的产能，保证其余功能工位单元正常运行，如此，能够有效提高生产的连续性，减少出现堆积或断料问题。