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精密装配技术在微型产品制造领域的应用二:烟感探测器装配线
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智能装备专家 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2018-07-04 17:27:05 楼主

随着现代建筑用火、用电量的增加,火灾发生的频率越来越高,尤其在少人的房间内发生火灾,很容易出现扑救不及时、反应滞后、逃生迟缓等危险情况。烟感探测器是一种用于检测烟雾的传感器,一旦发生火灾危险,其内部的电子元件便能及时报警,将火灾损失降至最低。

精密装配技术在微型产品制造领域的应用二:烟感探测器装配线

图1 烟感探测器

由于烟感探测器的使用关乎大众生命财产安全,其生产过程控制必须严格。在传统的生产中,需要人工仔细的在小型线路板上按孔位准确的完成插接、点焊、翻转、剪切等工作,效率低下,同时存在焊口不牢、装配错误的情况,对人体体能也是极大的考验,易引起机体疲劳,并导致生产过程不可控。在极端的情况下,由于产品质量缺陷将引起探测器灵敏度降低乃至失灵等问题,具有较大的安全隐患。

精密装配技术在微型产品制造领域的应用二:烟感探测器装配线

图2 烟感具有复杂的内部结构

因此,我国的烟感制造业,急需一条烟感探测器智能装配线,以用来填补消防领域智能制造的技改空白,所以要求该线能实现线路板上所需电子元件准确插接、点焊、翻转、剪切、再翻转;抓取、装配、再插接、再翻转、焊接等一系列动作。随着智能装配技术的兴起,北钢联在精密、微型、高价值产品的装配领域以独特的先发优势处于行业领先地位,受消防主管部门、安监部门、产品制造商委托,北钢联为他们研制了一条满足实际使用需求的烟感探测器智能装配线。生产线的设计充分满足产品质量、产能要求,确保工艺及各项技术参数的实现,并力求实用、安全、可靠,能有效控制及提高产品装配精度。

首先利用装配专机,将线路板固定于特制夹具上,两个震动盘分别将晶振、电解电容顺序排在指定位置,由机器人将其抓取,按编程要求放入相应位置,并对电解电容作相应弯曲;抓手提起时工作平台移动到焊接机器人的焊枪处,在编程程序的驱动下将八个焊点一次性焊完。当焊接机器手提起时,工件与夹具一同移回到起始位置,并自动翻转,由左边特制的剪刀机械手修剪相应电子引脚(均按程序进行)。

精密装配技术在微型产品制造领域的应用二:烟感探测器装配线

图3 生产线的结构示意

当剪刀机械手提起时,工件与夹具移动至线路板抓取位置,抓手下降,松开线路板的压板,并通过柔性抓取,移动到下一工序。在震动盘的作用下,迷宫零件按装配所需顺序排列,同时线体下部设有抽风装置对迷宫进行吸尘。抓手吸取迷宫,按编程程序放置在另一个特制的夹具上,并用弹簧板加以固定。上工序的抓手将线路板安放在迷宫卡爪中,当抓手提起,夹具与线路板一起翻转。随后被送到插件工位,左边机械手抓取两个振动盘送出的发射管和卡罩,并按程序插接在迷宫的相应位置上。

左边机械手归位后,右边的机械手抓取三个振动盘送出的接收管、档片及屏蔽罩,按程序插接。在右边的机械手归位后,夹具翻面,运行到另一台焊接机器人处,焊接发光二极管、接收管、屏蔽罩。当机器人焊枪收起时,迷宫与夹具一起被送到迷宫装夹的初始位置,并由另一台剪刀机械手修剪电子引脚。

精密装配技术在微型产品制造领域的应用二:烟感探测器装配线

图4 装配工艺流程图

另一组振动盘将迷宫罩、导光柱送到相应位置,抓手同时抓取两个零件,按既定动作,先装罩、后装导光柱。之后由另一边的抓手抓取迷宫,机械手自身旋转180°,并传输至下一工位。随后机械手抓取大底盘,按要求放置,螺丝拧紧机械手将导电板固定。悬臂机械人抓取底盘上的圆台,将此组装件安放到烟感外罩上,由另一台螺丝拧紧机械手固定另外的三颗螺丝。最后,悬臂机械手将装配完的烟感探测器成品放置到传送装置上,将其送入检验和喷漆工序。

烟感探测器智能生产线,充分考虑工艺流程系统的合理性,设备的先进性,生产节拍由115s/个提高至85s/个,效率提升26%,更为突出的是机器生产大大增强了产品可靠性,在保证产品灵敏度的基础上,还能实现不同规格传感器装配的频繁切换。该线中所使用精密装配技术,具有潜在的开发价值,可应用于例如:PCBA线路板、电气电子配件、小型精密件的装配与生产。

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