Как конвейеры и системы транспортировки обеспечивают работу современного электротехнического производства?

Автор: Хуан Сяолэй | Benlong Automation

В Benlong Automation наш процесс проектирования каждой комплексной линии начинается с планирования метода транспортировки, и только затем переходит к станциям. В плане нет выбора относительно конвейеров. Неподходящая семейство конвейеров может стоить вам денег и эффективности по сравнению с конвейером, идеально подходящим для производимого продукта. Более того, в этой статье мы представляем четыре типа конвейерных систем, которые мы используем при производстве низковольтных электрических устройств, подробно описываем их и роль, которую они играют в общей стоимости производства.

Почему уровень транспортировки определяет вашу реальную производительность

Люди воспринимают конвейер просто как средство транспортировки, что-то, что может перемещать предметы из точки А в точку Б. Однако в автоматизированном производстве электрических устройств он играет гораздо более широкую роль, поскольку хороший дизайн конвейера может задавать скорость линии, обеспечивать буфер между процессами, чтобы медленная операция не мешала быстрой, отделять случаи загрязнения от линии и т.д. Короче говоря, хорошо спроектированный конвейер не дает шансов на появление сбоев на линии; иначе вы могли бы наблюдать многочисленные нарушения, такие как простаивающие роботы, ожидающие свои детали. И для эффективной организации производственного потока необходимо внедрить так называемую систему потока с блокировкой.

Самая важная идея — поток с блокировкой. На правильно построенной линии единицы автоматически перемещаются между станциями, и каждая станция блокируется так, что сбой или результат вне допуска отклоняет затронутую единицу, не останавливая остальную часть линии. Именно так наша Линия автоматической сборки и испытаний автоматических выключателей продолжает работу даже когда один корпус с формовкой не проходит проверку посередине линии. Система конвейеров обеспечивает это непрерывное поведение, поскольку она предоставляет буферизацию и пути отклонения, позволяя хорошим единицам продолжать движение, в то время как плохие отходят в сторону.

Четыре типа конвейерных систем, используемых в электротехнических установках.

Не существует лучшего типа конвейера. Каждый тип решает конкретную задачу, а наиболее успешные системы используют несколько типов конвейеров. Ниже приведены описания четырех типов конвейеров, которые мы используем чаще всего, их применения и ограничения.

Ленточная конвейерная система: недорогой продукт и плавная работа.

Ленточный конвейер использует непрерывную ленту из ПУ или ПВХ, размещённую на плоской платформе для транспортировки различных предметов. Этот тип конвейера является самым простым и дешевым, идеально подходит для перевозки сыпучих или легких предметов. Ленты используются на электрических линиях для подачи мелких компонентов в сборочные ячейки, перемещения сыпучих продуктов между чашечным питателем и точкой отбора, прохождения предметов через окно инспекции и аккуратного перемещения готовой продукции в зону упаковки. Благодаря гладкой поверхности ленты, она позволяет транспортировать такие детали, как конвейер, останавливая мелкие и нестабильные компоненты без их повреждения. Ограничения ленточных конвейеров заключаются в том, что они не могут эффективно использоваться для накопления продукции, перемещения тяжелых паллет с инструментами и реализации точного управления остановкой и позиционированием.

Роликовая конвейерная линия: тяжелые предметы и накопление без давления.

Роликовая конвейерная система с множеством роликов может приводиться в движение мотором или просто за счет силы тяжести. Этот тип конвейера используется для транспортировки грузов с плоской и жесткой основой, таких как упаковка, лотки, монтажные доски и даже тяжелые элементы. Система роликового конвейера отличается способностью накапливать продукцию. В зоне накопления с нулевым давлением продукты могут собираться без столкновений между деталями. Такая конструкция сохраняет деликатные сборки и служит политикой движения продукции на последующих операциях, даже если они испытывают кратковременную остановку на предыдущей линии. Зона MDR.

Конвейерная линия с каркасом-скелетом: основа точной сборки

Он конвейерная линия с каркасом-скелетом, известная на китайских заводах как линия киля, представляет собой модульную плоскую или цепь с планками, работающую на жестком алюминиевом каркасе. Функция устройства — перемещать паллеты с инструментами или приспособлениями, которые точно фиксируют компоненты в процессе производства. Благодаря жесткому каркасу в сочетании с надежной цепью паллеты могут подниматься, фиксироваться в положении и размещаться на станции с возможностью работы робота или пресса с точностью до тысячных долей дюйма. Материал, использованный в устройстве, устойчив к маслу, клею и теплу, которые задействованы в операциях клепки, склеивания и сварки. В то время как лента используется для транспортировки, а ролики — для накопления, цепь с каркасом-килем предназначена для точного позиционирования.

Двойной скоростной цепной конвейер: рабочая лошадка гибридной сборки

Он двойной скоростной цепной конвейер, называемая в Китае цепью с увеличением скорости, пожалуй, является самой важной семьёй для сборки электроники высокого класса. Паллеты движутся по роликам, приводимым в движение уникальной цепью, и благодаря конфигурации паллеты движутся примерно в два-два с половиной раза быстрее, чем предусмотренная скорость цепи. Прелесть конструкции заключается в накопительном аспекте: цепь продолжает движение без какого-либо влияния на продукт, когда пневматический или серво стопор удерживает паллету. Таким образом, весь процесс продолжается свободно, не оказывая негативного влияния на продукт. Это постоянное движение взад-вперёд очень полезно для мест с сочетанием ручных и автоматических станций, где циклы времени постоянно меняются, или в ситуациях, когда процессы требуют старения продукта и циклов прогрева, во время которых большое количество продуктов находится в одной партии.

Подбор конвейеров и транспортных систем под ваш продукт

Правильная компоновка никогда не состоит из одного типа конвейера от начала до конца. Это осознанное сочетание, выбранное с учётом размера, веса, ритма и чистоты продукта. Вот как меняется смесь по трём семействам продуктов, которые Benlong оснащает чаще всего.

Автоматические выключатели: линии MCB, MCCB и RCCB

Миниатюрные автоматические выключатели маленькие, лёгкие и производятся с очень высокой скоростью, часто с ритмом около девяноста секунд на единицу с множеством коротких станций и сочетанием ручной и автоматической работы. Этот профиль прямо указывает на двускоростную цепь, несущую паллеты с оснасткой через сборку, с ленточными податчиками, подающими мелкие детали, и роликовым накоплением, создающим буферы перед тестированием и упаковкой. Секция инспекции и тестирования заслуживает особого внимания, потому что параллельное тестирование на нескольких станциях — это то место, где конвейер окупает свои затраты. Наш конвейер для инспекции MCB делает именно это, и та же философия транспортировки проходит через нашу интеллектуальную автоматизированную производственную линию MCB и специализированную Автоматизированная линия тестирования автоматических выключателей.

Автоматический выключатель в литом корпусе меняет подход к расчётам. Корпус MCCB больше и тяжелее, его аппарат может весить более 200 килограммов, и он предполагает более высокие механические нагрузки на станции. Здесь будет использоваться цепь с жёстким каркасом, где между сегментами будут вставлены роликовые передачи, а любой дефектный прибор будет отклонён от сборочной линии. Одна из самых распространённых и дорогостоящих ошибок планирования — делать паллеты для тяжёлых выключателей одновременно прочными и слабыми, потому что выбор каркаса для лёгких паллет MCB сделает их ненадёжными для устройств MCCB.

Зарядные стойки для электромобилей: большие, высокие и тяжёлые корпуса

Обработка зарядных столбов — это совершенно другое дело. Один блок может весить до 200 кг, достигать 2 м в высоту и занимать площадь около 1 кв. м. Это означает, что его нельзя просто положить на конвейер. По этой причине линия зарядных столбов постоянного тока должна опираться на очень прочный каркас и использовать тяжелые конвейерные системы, высокомощные подъемники, ролики для транспортировки шкафов между сборочными и испытательными зонами, а также оборудование AGV, которое помогает завершить логистический цикл между зонами. Поскольку столб проходит процессы сборки шкафа, монтажа силовых модулей, контакторов и реле, прокладки жгутов проводов и, наконец, проходит конечное тестирование, конвейерная система должна безопасно и устойчиво справляться с нагрузкой с высоким центром тяжести и доставлять продукцию от станции к станции. Наш автоматизированная производственная линия зарядных столбов постоянного тока сочетает эти транспортные элементы с роботизированной обработкой, чтобы тяжелые корпуса перемещались по заводу без ручного подъема.

Энергометры: маленькие, на базе PCBA и чувствительные к чистоте

Умные энергометры совершенно отличаются от зарядных станций, используемых в электромобилях. Эти устройства небольшого размера и построены из сложных компонентов, требующих значительного контроля статического электричества и чистоты на всех этапах производства, включая испытания hi-pot, калибровку, герметизацию и старение. Лучшее решение здесь — использование комбинации антистатических секций ленты для бережной обработки открытых плат при сборке и цепи с двойной скоростью, которая помогает в процессе сборки и старения, включающем длительный прогон и тесты надежности, а также позволяет накапливать большое количество устройств на поддонах. Наша автоматическая производственная линия трехфазных энергометров обеспечивает именно такой смешанный транспорт через очистку PCBA, высоковольтные испытания, полуавтоматическую калибровку и интегрированную станцию старения.

Как Benlong объединяет несколько транспортных систем в одну линию

В реальной производственной линии используется гибридная система; таким образом, инженерия опирается на плавную передачу товаров с одного типа конвейера на другой. В частности, работа типичного роликового конвейера начинается с ленточного питателя, включает систему скоростной цепи, затем проходит через буферы роликового конвейера к испытательным секциям и, наконец, перемещает более крупные блоки на скелетный конвейер для проведения испытаний на давление и емкость. Операция завершается доставкой пустых поддонов и упаковочных коробок на склад с помощью системы автоматизированных управляемых транспортных средств (AGV). Переход от ленты к цепи, затем к роликовому конвейеру и, наконец, к системе AGV создает потенциальные точки отказа.

Три вещи связывают весь транспортный уровень воедино. Во-первых, петля возврата поддонов обеспечивает цикличность оснастки, чтобы линия никогда не испытывала нехватки носителей. Во-вторых, автоматизированная конвейерная система эффективность зависит от уровня управления, поэтому датчики, ПЛК и серводвигатели с тормозами координируют каждую остановку, подъём и отклонение в реальном времени. Третье — штрихкодовая прослеживаемость охватывает всю длину линии, связывая каждое изделие с его процессом и данными тестирования в MES с момента загрузки. Вместе это превращает набор отдельных конвейеров в единый, самоуправляемый поток. Та же логика интеграции управляет роботизированной обработкой в нашей интеграции роботизированных систем работе, где конвейер и робот должны иметь единое чувство времени.

Контрольный список — высокие производственные ПАК выбор компаний a компактный менеджер

Для выбора правильной конвейерной системы для вашей сборочной линии необязательно иметь диплом инженера-механика. Вместо этого вам нужно ответить на несколько вопросов, которые помогут вашему поставщику разработать всю систему. Поэтому перед запросом цен убедитесь, что вы можете предоставить информацию о:

Характеристики продукта. Требования к рамам и платформам различаются для продукта весом один килограмм и продукта весом двести килограммов.

Тактовое время и цикл. Объем производства за одну смену определяет скорость цепи конвейера и количество параллельных рабочих тестов.

Соотношение ручного и автоматизированного труда. Конвейер, управляемый людьми и роботами, обычно требует цепи, работающей вдвое быстрее.

Требования к накоплению. Конвейер должен позволять накопление продукции.

Занимаемая площадь системы. Повороты конвейера, спуски, лифты и применение боковых конвейеров определяют выбор типа конвейерной системы для определённых участков.

Окружающая среда. Обратите внимание на условия, в которых будет работать ваш продукт. Некоторые компоненты чувствительны к статическому электричеству.

Прослеживаемость. Заранее подумайте о технологии штрихкодирования.

Потенциал гибкости. Лучше выбрать конвейерную систему, которая может менять режим работы.

Важность выбора правильного решения для транспортировки

Большинство проблем с транспортировкой возникают из-за планирования, а не из-за аппаратных проблем. Существует несколько ошибок при транспортировке, которых легко избежать.

Самая распространённая ошибка — выбор одинаковой конвейерной системы по всей линии для упрощения операций. Хотя это может показаться разумным, использование неправильного конвейера для конкретного применения в долгосрочной перспективе вызывает проблемы. Один из примеров — использование конвейерной ленты для размещения поддона или каркаса киля для транспортировки инструментов. Во-вторых, не учитывается накопление; это означает, что если одна из станций останавливается, все станции выше и ниже по потоку также останавливаются. Третья ошибка — недооценка размера поддона и каркаса для тяжёлых предметов. Это, без сомнения, приведёт к проблемам с точностью позиционирования. Четвёртая ошибка — забыть о возвратной петле. При этом работникам приходится вручную возвращать элементы обратно. Пятая и довольно распространённая ошибка — рассматривать конвейерную систему как нечто второстепенное по отношению ко всему остальному оборудованию. Выбор конвейера должен быть сделан в первую очередь, так как от него зависит всё остальное.

Почему правильный выбор конвейерной системы так важен для производителей с высоким объёмом производства?

Оптовики, работающие на быстро развивающихся рынках, таких как Индия, Турция и Бразилия, переживают лучшие времена. Это связано с тем, что все их заказы крупные и повторяющиеся; следовательно, производительность бизнеса зависит от типа конвейера. Неправильный выбор конвейера приведёт к частым остановкам, что вызовет убытки, которые не всегда видны в цифрах. Кроме того, крайне важно иметь некоторую гибкость и использовать специализированную конвейерную систему, чтобы одна линия обслуживала несколько продуктовых линий.

Выбор правильного партнёра по конвейерным системам

Конвейерные ленты, ролики, скелетные рамы и цепи с двойной скоростью — это не альтернативы, а взаимодополняющие компоненты идеально спроектированной производственной системы. Каждый элемент в этом производственном процессе должен находиться в правильном месте для оптимизации производительности. На практике опытный интегратор должен обеспечить оптимальную точку передачи компонентов и использовать правильные механизмы мониторинга для достижения необходимой координации и контроля процесса. Для любого производственного предприятия, выпускающего автоматические выключатели, станции зарядки электромобилей или счётчики энергии, поиск этого идеального сочетания является одной из важнейших задач, так как оно определяет предел пропускной способности всего механизма.

Benlong Automation создаёт смешанные конвейерные системы для производителей низковольтного электрооборудования с 2008 года, начиная с каркасов для упрощённой сборки автоматических выключателей и заканчивая полностью автоматизированными линиями для производства зарядных станций и управляемых счётчиков энергии. Если вы работаете над новой производственной линией или оптимизируете существующую, наши специалисты готовы рассмотреть все возможные конвейерные решения, подходящие для ваших продуктов и требований по мощности.