組合機床自動線
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什麼是組合機床自動線[1]
組合機床自動線是指用組合機床及標準傳送機構組成的自動線。
組合機床自動線的分類[2]
按工件輸送方式，組合機床自動線可分為直接輸送和間接輸送(用隨行夾具輸送)兩類。按輸送軌道的形式，可分為直線輸送和圓(橢圓)形軌道輸送兩種。按輸送帶相對機床的配置形式，可分為通過(機床)式輸送帶式和外移式(在機床前方)輸送帶式。工件(隨行夾具)輸送運動的形式有步伐式(同步)和自由流動式(非同步)，大多數組合機床自動線採用步伐式輸送裝置。步伐式輸送帶可分為棘爪步伐式、擺桿步伐式、抬起步伐式、吊起步伐式，還有迴轉分度輸送式等。
組合機床自動線的組成[3]
圖1所示自動線由三台組合機床2、8和7、工件輸送帶10、輸送帶轉動裝置11、轉位台9、轉位鼓輪3、夾具4、液壓裝置6、操縱台1以及切屑運輸裝置5等組成。
加工過程開始時，工件在裝料工位由工人裝夾後，由工件輸送帶10帶動，運送到第一臺組合機床的工作位置；由立式組合機床2對工件進行加工後，再由工件輸送帶10將工件運送到轉位台9，使工件在水平面內旋轉90°。然後運送到第二台卧式組合機床8對工件進行加工。加工完畢後，再送到轉位鼓輪3，使工件在垂直面內旋轉適當的角度(根據下一臺機床加工部位的要求而定)。然後送到第三台組合機床7，對工件進行加工。加工完畢後由工件輸送帶10將工件送至卸料工位上，由人工或機械手取下完工的工件。全線共有三個加工工位和二個轉位工位。全線可同時裝多個工件，當各台機床都加工完畢時，輸送帶轉動裝置11啟動，帶動工件一起向前移動一個步距，使各個工件都移到下一個工位(包括轉位工位)，最後工位的工件被移到卸料工位上。因此，輸送帶轉動裝置11每移動一次就送出一個加工完畢的工件。
由上例可知，組合機床是基本工藝設備，輔助設備包括工件輸送帶10、輸送帶轉動裝置11、轉位台9、轉位鼓輪3、夾具4、切屑運輸裝置5等。液壓裝置6、操縱台1等屬於控制系統的內容。
組合機床自動線的佈局[2]
組合機床自動線的機床數量一般較多，工件線上上有時又需要變更姿勢。隨行夾具自動線還必須考慮隨行夾具的返回問題，所以其佈局與通用機床自動線相比有一定的區別和特點。組合機床自動線常用佈局見表1。當帶並行支線或並行加工機床時，機床或支線可採用並聯的形式，利用分路和合路裝置來分配工件；採用並行機床或並行工位時也可採用串聯形式，一次用大步距同時將幾個工件送到各個工位上，常用於小型工件。
表1 組合機床自動線的佈局形式
| 佈局形式 | 特點 | 應用 |
| 直線形 | 機床大多橫向縱列，工件輸送裝置從機床中穿過。機床可排列在輸送帶的兩側或一側。自動線按加工工藝分段，段問設有轉位位置、翻轉裝囂，使工件轉90°或翻轉180°。輸送裝置可每段用一個，或全線用一個(轉位時工件抬離輸送帶)。機床通常為卧式雙面、單面、立式、立卧複合式等。排屑系統比較簡單。自動線長時看管不方便 | 用於加工各種大中小零件，應用較多、較普遍 |
| 採用外移式工件輸送帶時，可採用三面機床(卧式三面、立卧複合式三面)，但在輸送帶與機床之間需要設往複輸送裝置或移動工作台，輸送裝罱比較複雜。迴轉工作台或鼓輪式多工位機床裝置比較複雜，可以將迴轉工作台或鼓輪式多工位機床用外移式輸送帶連成自動線，縮短自動線的長度 | 用於產量較小的場合。用於將現有三面機床改裝為自動線時，用於精加工必須採用三面機床時。多工位機床組成的自動線用於加工特別複雜的小零件 | |
| 折線形 | 自動線較長或受廠房面積及開關限制時可採用直角形、ㄈ形及弓形等佈局。輸送帶通常從機床中間穿過。機床可排列在輸送帶的一側或兩側。在轉折處可作為轉位工位，而省占轉位裝置。但每一線段需用一個工件輸送裝置。轉折線段上可用作中問儲料庫。帶並行支線時常採用這種佈局 | 用於工序複雜的場合。機床數較多、佈置地受限制時，帶並行 |
| 框形 | 機床沿框形的內外兩側，或只沿其中的幾個線段佈置，如果用隨行夾具時，隨行夾具可以沿榧形邊返回，而不需設立獨立的返回輸送帶。隨行夾具也可以從輸送帶上卒返回，或沿機床一側的上空返回，成為立面或傾斜平面的框形佈局。由上卒返回時，還可以利用隨行夾具的自重滑移返回。這種上空返回方式可節省占地面積 | 一般用於多工段線及一些特殊場合，如加工部位為十字形。常用於隨行夾具自動線。隨行夾具由上空靠自重返回，主要用於工件或隨行夾具質量和外形尺寸不是很大的場合 |
| 圓形、環形或橢圓形 | 與框形相似，但工件輸送帶比較簡單，一般用環形鏈條驅動，機床通常只佈置於環的內側，使自動線敞開性好 | 非同步輸送自動線常採用這種佈局形式。用於加工中小型零件，生產率較高，甚至達每小時幾百件 |
組合機床自動線由於以下兩種原因被劃分成工段，第一種是因工件線上上的姿勢不同，被轉位裝置分隔而分為工段；第二種是由於機床台數及刀具數量多，為減少由於故障而引起的停車損失，劃分為可以獨立工作的工段。機床台數在10～15台、刀具數量在200～250把時，可以考慮成立一個工段，工段之問設有中間儲料庫，保證各工段可獨立工作。第一種原因分成的工段由於機床數量較少，通常只在相隔幾個工段後才設立中間儲料庫。儲料庫的容量與自動線的生產率有關，也與因換刀而引起的停車時問和因故障可能引起的停車時間有關，需要根據統計和積累的數據以及故障發生的概率來進行分析和計算。如無有關資料和數據時，一般可按能供應自動線工作0．5～1h來選擇儲料庫容量。
組合機床自動線的安裝與調整[4]
(1)組合機床自動線的安裝一般順序
澆灌混凝土基礎，並按自動線底平面及地腳螺栓孔位置圖進行檢查，如屬地溝排屑，則應先安裝自動線的排屑設備，檢查合格後進行澆灌。
安裝機床中間底座(連同夾具一起)，並調整找正各中間底座裝置，安裝調整輸送帶傳動裝置，初步檢查機床水平和中心距，並調整各中間底座的橫向位置關係，使各台機床的中心線和自動線中心線一致。安裝各機床的側底座和立柱，調整檢查各台機床的精度，合格後，將側底座和中間底座緊固，並調整機床墊鐵的限位螺釘，使床身限位。
安裝液壓站並敷設液壓管路。
安裝地腳螺栓並澆灌，待硬固後，將各機床的側底座、中間底座以及輸送帶傳動裝置的地腳螺栓擰緊，檢查機床精度。
安裝中間支承板和側限位板，安裝工件輸送帶。
安裝電氣櫃及電氣設備，進行自動線的電氣接線。
對於可以整體運輸的單個工位，應對該工位整體進行安裝，以減少安裝工作量。
(2)自動線的基礎
根據《自動線底平面及地腳螺栓孔位置圖》澆灌基礎，除考慮自動線的機床、工件輸送帶以及其他設備的安裝位置和地腳螺栓位置外，還必須考慮向自動線供水、通氣及電氣走線管道的地溝位置，安裝切屑輸送設備的地溝，其兩端應比排屑設備加長3～4m，以便拆卸和維修。
自動線的基礎厚度應根據各機床特點來定。一般卧式鑽孔和攻螺紋機床，基礎厚取400mm；立式鑽床取500mm；立式銑床以及一些重型鏜床應大於800mm；當機床重量超過12t時，基礎應增加鋼筋。
自動線上的精加工機床，應安裝在單獨的基礎上，使之與自動線整體隔開，以避震。
自動線地面的上平面應比車間地面低80mm，以便在安裝機床墊鐵後，機床和其他設備的底平面和車間地平面一致。
(3)組合機床自動線的調整
在自動線安裝就緒時，即應進行自動線調試的準備工作，主要準備足夠數量的試料，兩套刀具和工具，並按加工示意圖調整好。
當自動線安裝完畢，並檢查合格後，先進行安全生產必需的各項動作的互鎖試驗，合格後即可進行下列工作：單機機床和設備的空運轉，各工段的空運轉，全線空運轉，按調整迴圈試切工件，按自動迴圈試切工件。
自動線調試一般按以下順序進行：將自動線通電，檢查各機床和設備的電動機旋轉方向，調整各動力部件，進行空運轉試驗。調整定位夾壓的液壓傳動裝置，凋整輸送帶傳動裝置；調整輸送帶傳動裝置的液壓系統，定位夾緊和工件輸送機構的空運轉試驗，全線空運轉試驗，安裝已調好尺寸的刀具和工具，按調整迴圈試切工件，檢查工件的加工質量和加工精度，消除空運轉和試切工件過程中暴露的缺陷。按自動迴圈進行一批工件的切削試驗，檢查工件加工精度，調整並消除切削試驗中暴露的缺陷，最後進行自動線工作穩定性和生產率的切削驗證，合格後自動線即可投產使用。
