有许多方法可以在装配线上从点A到点B线性移动对象。但是,并非所有这些都旨在在执行任务时优化速度,准确性和重复性。

线性索引系统的设计明确地考虑到了这一目标。对于制造商来说,幸运的是,许多类型的系统都是可用的,并且在过去的几十年里都有成功的记录。

一种是托盘输送输送机,它在最近几年变得非常流行。然而,同样有效的是精密连杆输送机(plc)和行走梁。

托盘输送机提供恒定的速度,但缺乏动态运动控制。因此,它的效率只能达到每分钟15次左右,”Stelron组件公司的工程经理Bill Beezer说,“相比之下,精密链接输送机要坚固得多,能够精确索引到每分钟100次。”

去年,医疗器械制造商安装了四个定制的Stelron PLC。其中三个输送机配有旋转木马式底盘,共同组装血液离心机气缸。根据BEEZER的说法,在客户的要求,Stotron,将装配和安装的定制固定装置制成,组装和安装的定制夹具。

在另一个输送机上,其具有超过底盘的,Stotron安装了四个MD-2通孔分度器,以有效地将血小板分离器部分送到底盘链路。Beezer表示,索利斯的大型通孔也使空气管和电缆容易地运行气动夹具,辅助凸轮驱动的部件和机器人设备。

像这样的成功案例是PLC的常见场所,以及步行梁。两者都是“旧可靠”技术,又一年成功地表演,几乎没有粉丝,这对于行业的制造商来说,这是汽车,医疗设备,白品,包装,消费品和电气元件的不同。

一个不同的公司

PLC开发于20世纪50年代,非常适合10个或10个以上零件的产品的自动化装配。输送带索引一个精确的行程,在这一点上,安装在侧面的设备执行一个装配功能。然后沿着整个输送机的长度重复许多次,直到产品完成。

PLC仅用于装配精度至关重要的应用中;永远不要简单地馈送到一条线。输送机由凸轮或伺服驱动的旋转件器供电,并且它们由加工板或托盘组成,或托盘在链条胎面的链中连接在一起。这种链条骑在两个大型链轮之间的轨道上。

滚子轴承使板沿着轨道平稳地移动,并在他们围绕链轮移动时枢轴。部分固定装置直接安装在由铝、钢或铸铁制成的钢板上。铝板更轻、更便宜,但在高速应用中可以长时间拉伸。

传送带采用过底和传送带配置。在前者中,板与地板平行;在后者中,它们是垂直的。使用过下输送机,工作只能在顶部托盘上进行。这使得过低配置更适合过程,如压或螺丝驱动,可能会给传送带多一点力量。

相比之下,传送带可以让制造商在机器的两边都有装配站。一些传送带输送机甚至可以将其径向端用于组装站,从而进一步优化其成本效益。

输送机有多种尺寸,并具有3至9英寸的链接间距。模块化桌面系统长度为2到30英尺,也可提供定制长度。重型输送机采用固体底座和厚重的肋骨,以支撑大负载。

模块化系统具有宽,开放式框架,因此拾取器单元,时序链和电源线可以位于机器的中心。较大的输送机可以具有开放式配置,或者具有封闭配置,以增加刚性。

在操作期间,PLC具有移动停留动作,其来自由DC电动机驱动的球形(球)或筒凸轮。输送机可以索引连续,或者它可以从可编程逻辑控制器或由操作者激活的开关的信号索引。

为了增加灵活性,输送机可以编程索引一半托盘长度,一个完整的托盘长度或双倍托盘长度。锁定机构,如针,可用于增加托盘定位精度。

选择PLC时需要考虑几个因素。工程师需要了解零件和固定装置的总重量;车站数量;循环率;托盘长度;索引距离;停留时间;操作环境;和准确性要求。

每个输送机都以客户的特定要求为基础。非标准请求可包括螺纹孔,安装板,底盘中的孔,特殊驱动单元,特殊形状的输送机,定制音高或笔划,以及部件上的定制涂层。可以使定制链接盖板进行排序以防止颗粒侵入轨道并通过消除半径周围的夹点来提高安全性。

“制造商最喜欢PLC的一点是,它不仅可以在一个小空间内容纳许多工作站,而且可以容纳许多不同类型的工作站,”Dover公司Destaco的应用工程师Ray Tynczuk指出,“这些工作站可以配备各种各样的设备,如机械驱动器、机器人、压力机、超声波焊机和视觉检测系统。”

Ravi Shivanna,Destaco的产品开发工程师经理指出,每种类型的设备所在的情况往往取决于该特定装配过程所需的准确性。根据Shivanna的说法,Camco工程卷取凸轮轮廓设计达到恒定的张力和高度的准确性和可重复性。

德斯达科在20世纪70年代推出了其重型系列plc。大约20年后,该公司开发了CAMCO模块化系列。这些传送带在传送带和超过下的风格,桌面或底座安装,并有一个连接间距3,4.5或6英寸,特殊尺寸的间距可用。

Tynczuk说,输送机在制造商中流行,因为模块化框架提供固定增量长度的变化,这允许标准可配置的中心距离。所有输送机联系带滚子凸轮追随者,可平稳转让和长寿命。输送机由标准索引驱动器或齿轮头/伺服电机驱动。过载保护是电动指数驱动系统中的标准。

“当我们在1995年进入精密连杆输送机市场时,有几家公司制作这种类型的设备,”Beezer说。“许多机器制造商也在制造这些输送机,以便他们自己在内部使用。”

Stelron基于每个定制PLC,它在公司的标准P-Link机箱上建立。贝塞尔说底盘在用射击引脚锁定梁内置时,底盘精度能够与主索引系统同步。将3乘3,4.5乘3,6,6或6乘6或6在音高方向上测量。最大的链接的容量为60磅,可以转移超过1000磅的总有效载荷。

Sankyo automation自动化产品销售经理Barry Eilert说:“随着装配过程和工位数量的增加,在占地效率和零件夹具可及性方面,PLC要优于指针式装配机。”“它的设计也使机器集成和维护更容易执行。PLC的唯一限制是它不能进行异步运动模式,因为它的单个驱动器同时移动所有链接和部件夹具。”

汽车部件和消费品制造商是Sankyo PLC的常规用户。根据Eilert,这些应用程序经常需要一次索引多个链接,定位时间为0.5秒。

三共提供480毫米长的传送带直段,最长可达10米。链接尺寸为80、120、160或240毫米,馈电间距精度为±0.1毫米。各环节各方向预加载,消除齿隙,提高机床精度,提高动态性能。

为了确保在运动期间,全链仍然处于适当的张力,Sankyo在输送机的惰轮侧使用了Chordal补偿凸轮。该凸轮还允许更快的索引速度,减少机器振动和快速稳定时间。

走路去上班

步行梁也已经存在了很长时间并且涉及相对简单的机械概念:升降机和携带运动通过使用索引系统从一个工艺步骤转移到下一个工艺步骤中的部分或部件。

最初的步行梁系统是用来缓慢移动汽车和其他大型部件的流水线。横梁位于工艺路径的上方或侧面,具有挂钩功能,可以同时吊起多个部分装载的篮或架,并将它们定位到下一个位置。在移动项之后,将断开波束并返回,以便为下一个索引事件做准备。

现代的行走梁是凸轮驱动的系统,索引基于轨道的托盘上的零件到一个或多个工作站。提升和行走梁的工作同步'提升和移动'托盘,因为它是,并由相同的凸轮供电。

当提升梁从下面与托盘接合并将其放置到轨道上后,行走梁将托盘在受控的、精确的增量中向前和向后移动到每个索引站。在那里,装配工艺设备可以从各个方向进入托盘。

Beezer说:“步行梁天生是为连续分度运动而设计的,而PLC通常只设置为按需循环。作为连续运动的结果,行走梁具有更好的动力学和固有的更高的精度,但可能会更昂贵。”

斯特龙的循环步行梁组装底盘是一个同步,托盘系统,每分钟提供15至150个指标。托盘移动在一个矩形图案周围的桌面由同步,凸轮驱动的行走梁。

该过程始于使用带状销的托盘(4至8英寸正方形)的行走光束开始,并将其水平向一个托盘间距索引。在步行梁的定位销脱离之前,机械同步的锁定梁将每个托盘与两个低间隙射击引脚接合。该设计将底盘的移动和锁定功能分开,并导致X,Y和Z轴中的长期精度。

从弹性,自润滑Delrin中制造,托盘可以用作巢穴,或者固定装置可以安装在它们上。所有站点的位置精度为±0.001英寸,包括末端。

由于模块可以组合,工作台的长度(最高可达30英尺或更长)和宽度都是可用的。托盘轨道之间的充足空间允许拾取和放置单元,工具和其他机制安装在轨道内。

2019年,一家泵喷制造商安装了一个复杂的装配系统,包括一个PLC、一个行走横梁和一个多工位旋转分度盘。这三种部件都是由斯特龙制造的。

“该系统组装20左右的部件以构建喷雾罐中使用的头部,”Beezer说。“部件在PLC上启动,然后移动到拨号索引器上,以进行一些装配工作。这些子组件被转移到步行光束以进行更多的过程,然后重新回到另一个拨号并再次回到PLC以完成组件。“

德斯达科公司的销售总监汤姆·米库特表示,由于行走梁是一个固定系统,它的行程长度完全由设计的凸轮轮廓决定。不过,他补充说,行走梁不需要维护,非常适合低速、高重复性的应用。

Eilert总结道:“只要正确设计定位装置和固定装置,行走梁就能够承受高的加工力。”由于需要额外的提升动作,循环时间通常比PLC慢,但仍然比传统的异步托盘转移机要好。”