自动化改造解决方案引领齿条先进制造

齿条是机械工业中的基础部件，也是不可缺少的重要部件，广泛应用在机床、电力系统、冶金机械、农业机械和运输机械等工业设备中。

在装备制造智能化发展的趋势下，我国某齿条生产企业齿条生产设备只在少数的几个工序实现自动化，多数工序需人工辅助，部分工序仍完全人工操作，齿条各加工设备相互孤立，工序间转运由人工手持搬运。由于齿条生产工序多，转运频率高，造成工人劳动强度大。同时，操作车间噪音大，有损工人身体健康。更严重的问题是，此生产现状下，齿条生产效率低，产能难以突破，经济效益差，制约企业发展。

北钢联智造®工程师深入该企业生产车间，详细调研了解齿条生产的工艺过程、人员参与情况，凭借丰富的自动化设备研制与改造经验，在不改变齿条生产原工序顺序的情况上，对齿条孤立加工设备进行改造提升与无缝隙联动，形成整线。

改造前工序

齿轮从粗加工坯料到成品需要经过立加、粗磨外圆、粗滚齿、热处理、校直、精磨外圆、精滚齿、探伤、退磁、清洗、压轴承、铆压挡圈工序。其中立加、粗磨、校直工件水平放置夹具上，粗滚齿、热处理工件竖直放置夹具上，校直之前与校直之后的工序分别由两类操作工人辅助操作完成，其中的探伤工序完全需要人工查看裂纹。

图1 车间生产图

改造后的自动生产线

自动生产线由：步进上料机、切换缓存工装、移动机械手、机械手运行轨道、视觉检验系统、供电系统、安全防护系统、控制系统等组成，实现原料自动转运、上线、加工工位转换、下线、成品转运入库等功能。

图2 齿条生产线方案总图

主要结构运行流程介绍

步进上料机运行状态

步进上料机缓存仓上料——步进上料机启动——（步进输送机构——运行    ——物料检查——下料）循环运行——停止——关机

切换缓存工装运行状态

切换缓存工装启动——（（上料——物料检查）上料完毕——（下料——物料检查）下料完毕——定位装置打开——旋转切换——定位装置关闭）循环运行—— 关机

控制系统介绍

控制系统采用DCS控制系统，由转运控制、工位转换控制、缓存存取料检测控制、视觉检验控制、分选控制等控制部分组成。控制系统考虑到设备的运行可靠性、升级需要，PLC部分输入输出点预留15%富余量。

由北钢联智造®改造的齿条自动生产线具备结构精简、操作简易、规格更换简单、维护成本低、主体机构具备兼容互换性，能适应多规格、生产效率高的优势，班产由原来的400个/8h提升到650个/8h，解放人工，提高生产效率，帮助客户成功解决问题。