隨著科技的進步,人力成本的上升,非標自動化日益興起,所謂非標自動化就是針對特定 工序(如焊接、鉚壓、機加工、裝配、檢測等) 而設(shè)計的自動化裝備/伺服電動缸,可全部或部分替代人工完 成特定的作業(yè),其有專用性,非標準型的特點, 其設(shè)計方案多種多樣,無固定的套路或模式,因 此,當前自動化裝備設(shè)計主要憑機械工程師的設(shè) 計經(jīng)驗,形式多樣,性能良莠不齊,盡管非標設(shè) 計很難統(tǒng)一,但其發(fā)展趨勢還是有跡可尋,結(jié)合國內(nèi)、外自動化發(fā)展狀況,筆者認為當前的自動 化正向著三個方向發(fā)展,即:高集成度、柔性化 和智能化。

　　1 高集成度

　　此處的集成是多工序的集成,早先非標自動 化裝備往往是單一工序的專機,如焊接、鉚接、 組裝等,不同的工序需要不同的專機（伺服電動缸）,完成一個 部件多道工序需要眾多自動化設(shè)備,投資大,占地面積大。近來,受國外自動化先進設(shè)計理 享自動化裝 自動化裝 念的影響,多工序集成于同一單元自動化專機逐 漸增多,德國甚至從原材料的板材開始,通過沖 壓成形,再與其他零件組臺(如焊接、組裝等) 成部件,這種高集成度設(shè)計的優(yōu)點是：

　　(1)減少物料人工周轉(zhuǎn),提高產(chǎn)品的定位 精度;原先一個工序一臺專機,前道工序完成 后,還是需要人工將半成品周轉(zhuǎn)至下一道工序 對生產(chǎn)的連續(xù)性有較大影響,而且不同單元中的 對象零部件多次重復(fù)定位,對產(chǎn)品的精度也帶來 不良影響,多工序集成一體機對對象零部件的定 位有統(tǒng)籌考慮,有時候可以在同一副夾具同一次 定位夾緊條件下加工不同工序的內(nèi)容,其精度 (尤其是形位精度)將大大提高。

　　(2)提高自動化率,減少人工介入;隨著 化 傳感技術(shù)的發(fā)展,自動化作業(yè)得以大幅度推廣 其主要原因是設(shè)備的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的一致性有了 保障,人工介入越少,產(chǎn)品的質(zhì)量越好,作業(yè)效 率越高 (3)減少占地面積。由于多工序集成于 個單元完成,因此,設(shè)備數(shù)量大大減少,設(shè)備占 地面積也減少,土地使用率提高。圖1為塑殼斷 路器動觸頭與銀點、軟連接焊接,軟連接另一端 與熱元件焊接,熱元件與支架進行組裝、鉚接, 該單元涵蓋焊、焊、焊、裝、鉚工序,是工序集 成度較高的單元。

　　2 柔性化

　　先前非標自動化裝備采用的驅(qū)動元件多為 氣缸、電機,導(dǎo)向件多為直線導(dǎo)軌、直線軸承或 導(dǎo)輪,傳動件多為滾珠絲桿、同步帶輪、分割 器,供料系統(tǒng)多為振動盤、直線送料器等,一定 規(guī)格型號上述元氣件往往只針對某一目標零件的 特定工序,如果想變換目標零部件或目標零部件 停產(chǎn),則非標自動化裝備大部分元氣件都不能再 用,因此,原先的非標自動化裝備專用性較強 缺乏應(yīng)有的柔性。

　　隨著時代的進步,用戶個性化的訂單會越來 越多,小批量多規(guī)格制造作業(yè)方式是發(fā)展趨勢, 非標自動化裝備必須有一定的柔性。

　　機械手、工業(yè)機器人的普及為非標自動化 裝備柔性化帶來積極的作用,機械手、工業(yè)機器 人是具有一定通用性的自動化裝備,其可以通過 不同編程完成不同動作,將機械手與非標自動化 裝備結(jié)合,可打破原先專機專用的局限性,如通 過機械手與振動盤結(jié)合,可解決零件有序上料問 題;機械手與CCD影像系統(tǒng)結(jié)合,可解決零件無 序上料問題;多工件或多工序在同一單元上的使 用,只需準備幾套非標的夾具配合分割器自動切換,可輕易滿足自動作業(yè)如:焊接、鉚 壓、組裝、檢測等要求。盡管機械手運動路線較 長,速度不及非標裝備,但對于多規(guī)格小批量的 工件,機械手結(jié)合非標裝備是較好的解決方案 其投資小,工效尚可,適用性較強。圖2為微型 斷路器機械手上料延時檢測單元,可以滿足1P、 2P、3P、4P斷路器檢測要求,對于不同種類的微 型斷路器,只需更換檢測夾具,亦可兼容,該延 時檢測單元具有較好的柔性。

　　3 智能化

　　智能化是工業(yè)自動化必然的發(fā)展方向。工業(yè) 自動化與信息化的深度融合,促成智能制造的形 成。實現(xiàn)裝備的智能化及生產(chǎn)過程的自動化,使 產(chǎn)品生產(chǎn)效率、產(chǎn)品技術(shù)水平和質(zhì)量得到明顯提 高,也是當前制造業(yè)的發(fā)展方向。

　　讓設(shè)備從傳感器到因特網(wǎng)的通訊能夠無縫 對接,從而建立一個高度靈活的、個性化和數(shù)字 化融合了的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式,在這種模式 下,生產(chǎn)自動化技術(shù)可通過自我診斷,自我修正 和各種功能軟件讓設(shè)備更加智能,以更好地輔助 工人完成生產(chǎn),因此要求自動化設(shè)備的通訊功能 和集成能力更強,而自動化軟件則需要具有更強 大的分析處理及企業(yè)其他軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享能 力。圖3:HSM6(2)-100塑殼斷路器檢測線已 初具智能化的特征,已從各自動化單元采集信息,并實現(xiàn)信息的互聯(lián)互通,六軸機械 手對基座自動上料、滅弧室自動裝配,CCD影像 系統(tǒng)可檢測并判斷關(guān)鍵零部件是否裝到位,各處 傳感器布置齊全,對檢測全過程完全把控,確保 設(shè)備運行穩(wěn)定,檢測過程順暢,檢測結(jié)果精確, 對生產(chǎn)過程要素如設(shè)備、生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量等參數(shù) 通過信息采集,服務(wù)器分析,導(dǎo)入生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) MES,并在控制室的大屏上呈現(xiàn),可供車間相關(guān) 人員的分析和決策。 非標自動化屬于工業(yè)“30”范疇,是工業(yè)自 動化的初級階段,非標自動化與工業(yè)機器人、人 工智能的結(jié)合應(yīng)用才是工業(yè)自動化的高級階段 當前,國內(nèi)大部分企業(yè)還未完全達到初級階段的工業(yè)自動化,因此,未來較長一段時間內(nèi),非標 自動化會有長足的發(fā)展,同時,筆者認為建立在 工業(yè)自動化基礎(chǔ)之上的工業(yè)“4.0”(智能制造) 才是有意義的,信息化與慢節(jié)奏人工作業(yè)方式相 結(jié)合,在大多數(shù)場合下,既不匹配,也無意義, 更談不上智能制造,因此,非標自動化發(fā)展在當 前國內(nèi)生產(chǎn)制造中具有重要的地位,規(guī)范發(fā)展非 標自動化,使之向高集成度、柔性化、智能化方 向發(fā)展,有利于早日實現(xiàn)“中國制造2025”。

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