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3D设备模型动作展示及功能控制要求

设备模型的构思来源于工厂的实物设备——大饼组装机,这是一台人机搭配的半自动化机器设备,其主要功能就是将产品的若干个部件按照要求组装在一起,见以下示意图。

可以看到,机器处理这个任务是分阶段进行的,它将一个复杂的组装动作进行分解,然后分配到若干个工位,当产品依次流过这些工位后,其组装工作也就顺利完成了。

下面,我们将逐个工位逐个动作来介绍该产品组装过程:

主推工位

主推的作用,就是将产品依次拿经各个工位,如果一个产品,原来处于1号工位位置,那么经过一次主推,它将来到2号工位位置,以此类推,具体示意如下:

可以清楚地看到,经过五次主推,一个产品便会从起始的1号工位来到最终的成品出口,这样的工作方式,在生产工艺中被称为“流水线”作业。

在大饼组装机中,完成主推动作的为四组气缸,分别为主推Y轴气缸、主推X轴气缸、主推Z轴气缸和手指气缸,它们的配合动作如下:

至此,我们也可以确定主推的控制动作为:
(1)主推X轴气缸缩回;
(2)手指气缸夹紧;
(3)主推Z轴气缸伸出;
(4)主推Y轴气缸伸出;
(5)主推Z轴气缸缩回;
(6)手指气缸松开;
(7)主推X轴气缸伸出;
(8)主推Y轴气缸缩回。

在整个生产过程中,这八个动作周而复始,不停地循环,最终完成一个个产品的递推。

工位1

工位1的作用,比较简单,就是腾出一个空位,让操作员能够将待组装的产品放上去。

在设备模型中,我们采用简单的“双击鼠标左键”来放置一个产品,之后我们还需要按下前面的双手按钮,告诉机器,我们已完成了该工位操作。

对于人机配合的工控设备,通常都会设置这么一对双手按钮,其主要作用就是为了生产中的人身安全,当双手放于按钮之上时,自然也就离开了操作的危险区域,只有在确认安全的前提下,设备才能动作。

总结一下工位1的操作:
(1)双击鼠标左键,放置一个产品;
(2)按下双手按钮;

工位2

工位2的作用,就是将饼盘上的两个薄片推开、扣紧。

完成这项工作的为两组气缸,下压气缸和推薄片气缸,其配合动作如下:

用文字来描述,就是:
(1)下压气缸伸出;
(2)推薄片气缸伸出;
(3)推薄片气缸缩回;
(4)下压气缸缩回;

工位3

工位3的作用,就是将两颗铜钉嵌放到饼盘中。

该工位结构,相比前面也要复杂一些,在动作流程上面,又被分成两个子工位;

一号子工位包括振盘及一组推送气缸,负责铜钉的分料、推料;

用文字来描述,就是:
(1)等待振盘出料、到位;
(2)推送气缸伸出,推送铜钉到达夹取位置;
(3)推送气缸缩回;

二号子工位包括三组气缸,分别为夹铜钉X轴气缸、夹铜钉Z轴气缸和退铜钉气缸,它们负责铜钉的夹取和嵌放;

用文字来描述,就是:
(1)等待铜钉推送到位;
(2)夹铜钉Z轴气缸缩回;
(3)夹铜钉Z轴气缸伸出;
(4)夹铜钉X轴气缸伸出;
(5)夹铜钉Z轴气缸缩回;
(6)退铜钉气缸伸出;
(7)退铜钉气缸缩回;
(8)夹铜钉Z轴气缸伸出;
(9)夹铜钉X轴气缸缩回;

工位4

工位4的作用,就是将嵌入的两颗铜钉热融、压紧。

完成这项工作的为两组气缸,加热气缸和下压气缸,其配合动作如下:

用文字来描述,就是:
(1)加热气缸伸出,对铜钉进行加热;
(2)等待加热到位;
(3)下压气缸伸出;
(4)下压气缸缩回;
(5)加热气缸缩回;

工位5

工位5的作用,就是对前面组装操作效果进行检测,在生产过程中,由于各种各样的原因,都会导致产品组装不良、不成功,所以最终的检测工作是必不可少的。

完成检测工作的为三个器件,下压气缸、铜钉到位检测开关和薄片到位检测光纤,其操作动作如下:

检测流程用文字来描述,就是:
(1)下压气缸伸出;
(2)获取各路检测信号,对不良进行判断并记录;
(3)下压气缸缩回;

如果产品检测为不良,当其到达成品出口时,设备报警,提醒操作人员处理。