一种积木式生产线及其组装方法与流程

1.本发明涉及自动化设备领域，更具体地说，它涉及一种积木式生产线及其组装方法。


背景技术：

2.产品组装领域的传统生产线，通常是整体加工成型，一条生产线搭建完成以后就定型了。但在实际生产中，当产品的产量增加或者投产新的产品时，需要完全重新设计并搭建新的生产线，不仅周期长，费用高，而且会造成资源的严重浪费。
3.因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种积木式生产线及其组装方法，使得生产线的布置更为灵活，大幅减少了生产线的设计搭建周期，有利于节约成本。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种积木式生产线，包括主控模块、输送线、下料工位、若干供料工位以及若干组装工位，所述输送线、下料工位、供料工位和组装工位内均设置有电源模块和通信收发模块，所述电源模块和通信收发模块电性连接，所述通信收发模块与主控模块通信连接，每个所述组装工位上均设置有供外部组装机构安装的预留孔位，若干所述组装工位可沿流水线方向任意组合并拼接在输送线的一侧，至少一个所述组装工位的一侧拼接有至少一个所述供料工位，所述输送线的一侧位于两个相邻的组装工位之间设置有移载模组，所述移载模组用于将组装工位上的产品取放至输送线上或将输送线上的产品取放至组装工位上，所述下料工位设置在输送线的输送末端。
6.在其中一个实施例中，所述输送线包括若干可首尾相接的输送段，每个所述输送段均包括支架、设置在支架上的输送带以及用于驱动输送带运转的减速电机。
7.在其中一个实施例中，每两个所述输送段之间通过第一快接件连接。
8.在其中一个实施例中，所述供料工位包括可移动的供料机架、设置在供料机架上的进料输送带以及位于进料输送带上方设置在供料机架上的回料输送带，所述进料输送带和回料输送带的输送方向相反，所述供料机架上位于进料输送带和回料输送带的一端还设置有转载输送带以及用于驱动转载输送带纵向升降的第一纵向模组，所述转载输送带分别与进料输送带和回料输送带平行，所述供料机架上位于回料输送带的一侧固定有第一x轴直线模组，所述第一x轴直线模组的输出端上设置有桁架，所述桁架靠近转载输送带的一侧固定有第一z轴直线模组，所述第一z轴直线模组的输出端设置有回料真空吸盘，所述桁架的另一侧设置有第一y轴直线模组，所述第一y轴直线模组的输出端固定有z轴气缸，所述z轴气缸的输出端设置有真空取料吸头，所述第一y轴直线模组的输出端上位于真空取料吸头的一侧设置有取料定位相机，所述供料机架上位于真空取料吸头的下方设置有待料载台，所述供料工位与组装工位之间通过通过第二快接件连接。
9.在其中一个实施例中，所述移载模组包括移载机架和设置在移载机架上的移载机械手，所述移载机架与组装工位和输送线之间通过第三快接件连接。
10.在其中一个实施例中，所述下料工位包括下料机架、设置在下料机架上的下料传输线和下料机械手，所述下料机架与输送线之间通过第四快接件连接。
11.在其中一个实施例中，所述主控模块集成设置在输送线内或下料工位内或任意一个上料工位内或组装工位内。
12.在其中一个实施例中，还包括随行电源线，所述随行电源线上设置有若干母头，每个所述电源模块上分别设置有可与母头电性插接的公头。
13.在其中一个实施例中，所述通信收发模块为无线通信收发模块。
14.在其中一个实施例中，一种积木式生产线的组装方法，包括如下步骤：
15.步骤s1、根据生产需求设计生产线工位的布局图；
16.步骤s2、根据步骤s1的布局图及产品生产的要求，选定供料工位、组装工位和移载模组的数量、组合顺序及组合方式；
17.步骤s3、将输送线、供料工位、下料工位、组装工位和移载模组分别与主控模块通信连接，并与外部电源连接；
18.步骤s4、在各组装工位上安装外部组装机构，并将外部组装机构与组装工位上的电源模块和通信模块电性连接，得到初试生产线；
19.步骤s5、对各工位进行调试校准，以进行产品的生产。
20.综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明通过将供料工位、移载模组、组装工位进行任意数量和顺序上的组装拼接，根据使用需求在组装工位上安装模块化的外部组装机构，并配合输送线和下料工位形成完整的产品生产线，当需要投产新的产品时，只需重新设置相对应的外部组装机构并重新组合各工位即可，实现了生产线的积木式拼接，并且同类产品中只是生产顺序改变时，无需对各组装工位进行重新拼接，上一组装工位完成的半成品可以通过输送线输送至与之相邻的组装工位或与之相隔较远的任意一个组装工位进行下步工序的组装，从而实现了不同组装顺序的切换，使得生产线的布置更为灵活，大幅减少了生产线的设计搭建周期，有利于节约成本。
附图说明
21.图1为本技术的实施例的积木式生产线的结构示意图；
22.图2为本技术的实施例的积木式生产线中供料工位的结构示意图；
23.图3为本技术的实施例的积木式生产线中供料工位的内部结构图；
24.图4为图2中a部的放大图。
25.图中：1、供料工位；11、供料机架；12、进料输送带；13、回料输送带；14、转载输送带；15、第一x轴直线模组；16、桁架；17、第一z轴直线模组；171、回料真空吸盘；18、第一y轴直线模组；19、z轴气缸；191、真空取料吸头；120、取料定位相机；121、第一纵向模组；122、待料载台；2、组装工位；3、输送线；4、移载模组；5、下料工位。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.如图1至图4所示，本技术的实施例提供了一种积木式生产线，包括主控模块、输送线3、下料工位5、若干供料工位1以及若干组装工位2。所述输送线3、下料工位5、供料工位1和组装工位2内均设置有电源模块和通信收发模块，所述电源模块和通信收发模块电性连接，所述通信收发模块与主控模块通信连接。每个所述组装工位2上均设置有供外部组装机构安装的预留孔位，所述外部组装机构通过快速插口与组装工位2的电源模块电性插接。若干所述组装工位2可沿流水线方向任意组合并拼接在输送线3的一侧，至少一个所述组装工位2的一侧拼接有至少一个所述供料工位1。所述输送线3的一侧位于两个相邻的组装工位2之间设置有移载模组4，所述移载模组4均包括电源模块和通信收发模块，所述移载模组4用于将组装工位2上的产品取放至输送线3上或将输送线3上的产品取放至组装工位2上。所述下料工位5设置在输送线3的输送末端。
29.需要注意的是，所述主控模块包括可与通信收发模块通信的主控通信收发模块，所述主控模块为plc控制器或其他工业控制器，工作时，将所述主控模块与外部电源连接。
30.具体的，通过将供料工位1、移载模组4、组装工位2进行任意数量和顺序上的组装拼接，根据使用需求在组装工位2上安装模块化的外部组装机构，并配合输送线3和下料工位5形成完整的产品生产线，当需要投产新的产品时，只需重新设置相对应的外部组装机构并重新组合各工位即可，实现了生产线的积木式拼接，并且同类产品中只是生产顺序改变时，无需对各组装工位2进行重新拼接，上一组装工位2完成的半成品可以通过输送线3输送至与之相邻的组装工位2或与之相隔较远的任意一个组装工位2进行下步工序的组装，从而实现了不同组装顺序的切换。
31.上述方式，使得生产线的布置更为灵活，大幅减少了生产线的设计搭建周期，有利于节约成本。
32.在上述基础上，所述输送线3包括若干可首尾相接的输送段，每个所述输送段均包括支架、设置在支架上的输送带以及用于驱动输送带运转的减速电机。
33.具体的，每两个所述输送段之间通过第一快接件连接。
34.需要注意的是，所述第一快接件以及下文中所述的第二快接件、第三快接件和第四快接件均为相同的构件，其可以是卡勾卡槽结构，也可以是搭扣锁结构。
35.上述方式中，通过将输送线3设置为多个独立的输送端，可以根据生产线的长度进
行灵活配置。
36.在上述基础上，所述供料工位1包括可移动的供料机架11、设置在供料机架11上的进料输送带12以及位于进料输送带12上方设置在供料机架11上的回料输送带13，所述进料输送带12和回料输送带13的输送方向相反，所述供料机架11上位于进料输送带12和回料输送带13的一端还设置有转载输送带14以及用于驱动转载输送带14纵向升降的第一纵向模组121，所述转载输送带14分别与进料输送带12和回料输送带13平行，所述供料机架11上位于回料输送带13的一侧固定有第一x轴直线模组15，所述第一x轴直线模组15的输出端上设置有桁架16，所述桁架16靠近转载输送带14的一侧固定有第一z轴直线模组17，所述第一z轴直线模组17的输出端设置有回料真空吸盘171，所述桁架16的另一侧设置有第一y轴直线模组18，所述第一y轴直线模组18的输出端固定有z轴气缸19，所述z轴气缸19的输出端设置有真空取料吸头191，所述第一y轴直线模组18的输出端上位于真空取料吸头191的一侧设置有取料定位相机120，所述供料机架11上位于真空取料吸头191的下方设置有待料载台122，所述供料工位1与组装工位2之间通过通过第二快接件连接。
37.工作时，在进料输送带12上放置产品料盘，产品料盘由进料输送带12输送进入转载输送带14，第一纵向模组121驱动转载输送带14上升至与回料输送带13同一水平高度的位置，真空取料吸头191沿x、y、z轴运动将产品料盘内的产品取放待料载台122上以供各组装工位2的取用，回料真空吸盘171将空的产品料盘取放至回料输送带13上向外输出。
38.上述方式，实现了产品料盘的满盘进入，空盘流出，并且实现了供料工位1的模块化设置，可以适用于多种工位，具有适用范围广，集成度高，使用方便的优点
39.在上述基础上，所述移载模组4包括移载机架和设置在移载机架上的移载机械手，所述移载机架与组装工位2和输送线3之间通过第三快接件连接。
40.上述方式中，移载模组4可将组装工位2上的产品取放至输送线3上或将输送线3上的产品取放至组装工位2上，也可以将上一组装工位2的产品取放直接取放至下一组装工位2上，具有较好的使用灵活性。
41.在上述基础上，所述下料工位5包括下料机架、设置在下料机架上的下料传输线和下料机械手，所述下料机架与输送线3之间通过第四快接件连接。
42.具体的，所述下料工位5采用现有技术中的常规设置，其具体结构在本实施例中不做赘述。
43.具体的，所述主控模块集成设置在输送线3内或下料工位5内或任意一个上料工位内或组装工位2内。
44.上述方式中，使得主控模块的安装更加灵活方便。
45.在上述基础上，还包括随行电源线，所述随行电源线上设置有若干母头，每个所述电源模块上分别设置有可与母头电性插接的公头。
46.需要注意的是，所述电源模块包括用于驱动各工位运转的强电模块以及用于给通信收发模块供电的弱点模块。
47.具体的，工作时，将随行电源线与外部电源连接，实现各电源模块的和通信收发模块的供电。
48.在上述基础上，所述通信收发模块为无线通信收发模块。
49.具体的，所述无线通信收发模块具体可为无线数传模块、无线收发模块、ask超外
差模块、5g工业通信模块等。
50.上述方式，实现了输送线3、移载模组4、下料工位5、供料工位1和组装工位2无线通信，减少了大量通信线缆的连接，有效提高了生产线拼接组装的生产效率。
51.本技术的实施例还公开了一种积木式生产线的组装方法，包括如下步骤：
52.步骤s1、根据生产需求设计生产线工位的布局图；
53.步骤s2、根据步骤s1的布局图及产品生产的要求，选定供料工位1、组装工位2和移载模组4的数量、组合顺序及组合方式；
54.步骤s3、将输送线3、供料工位1、下料工位5、组装工位2和移载模组4分别与主控模块通信连接，并与外部电源连接；
55.步骤s4、在各组装工位2上安装外部组装机构，并将外部组装机构与组装工位2上的电源模块和通信模块电性连接，得到初试生产线；
56.步骤s5、对各工位进行调试校准，以进行产品的生产。
57.需要说明的是，图示中的组合方式不表示本发明的最终组合方式，其还可以是各工位不同数量及不同位置的变换组合。
58.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。