柏涛 古湘龙 杨赛
长沙格力暖通制冷设备有限公司
摘要：经分析得知，有些企业没有应用自动化设备进行生产制造的主要原因就是自动化设备与企业本身的生产程序不吻合，但大部分企业为实现工业4.0，投入大量资金进行自动化改造，集中非标自动化占据很大比例，格力电器作为世界500强企业同样每年耗巨资进行着产线智能化、自动化改造，其中非标自动化设备投入比例不少，利用率也高，具有很高的成功率，此次列举一台非标自动化设备，进行非标自动化设备开发、研究、应用的探讨。
关键词：非标自动化设备、工业4.0
背景：长沙控制器分厂目前5个班组生产多联内机，按单班11人1800pcs生产模式要提前预加工支撑架和在线打固线夹螺钉，而目前的电源钣金支撑架、绝缘垫片、固线夹装配工序都是由人工完成，劳动强度较大且影响整体生产效率。现需开发预装风管机支撑架自动组装设备，实现自动送料（包括螺丝、钣金支架、绝缘垫片、固线架）、自动装配、自动打螺钉、自动出料，对不合格品和合格品能自动识别、分类和报警，减轻人工劳动强度，实现自动化、智能化。
1、人力投入：双班共5条线，预加工及在线锁紧螺钉工序投入5人；
2、高劳动强度：人工按压绝缘垫片+钣金件；跟线打螺钉3颗，按每日产能1800PCS，单人需拿取、锁紧螺钉至少5400次；
3、装配过程质量隐患：线体速度快，存在螺钉漏锁或未锁紧装配质量隐患，造成总装下线。
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一.开发要求：
1、设备采用五工位转盘，各工序并行作业，保证生产节拍3秒以内。
2、人工上料至振动盘内，设备启动，机械手自动取料上料组装。
3、设备自动将组装完成的产品放置在下料料盒内，料盒填满人工取走产品更换料盒。
4、提供定制化的工业4.0服务软件，整线具备信息化高级功能，可直接监控设备运行状态，远程实时提取数据。
5、模块化设计，结构紧凑，各模块可灵活无缝对接。
二、开发方案：
五金件自动上料并放入模具、中间塑胶块放入模具并贴合五金件、顶面塑胶块放入模具并贴合中间塑胶块、自动锁螺丝1、自动锁螺丝2、自动锁螺丝3、自动下料。工作效率约1000个/H，所有参数（如：气缸的动作）均可在人机界面简易调整。设备自带计数器，具有断电记忆功能；硬件夹具模块化方便修理、更换。
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三、设备图示说明：
图一：设备由5部分组成分别是固线夹送料机构、绝缘垫片送料机够、钣金送料机构、送螺钉机构、设备组装主体，4个送料机构完成4种物料送料，通过组装主体进行装配（组装成品及物料详见图二）。
图三：设备组装主体设备组装工序分解，夹取钣金件（振动盘供料） 夹取绝缘垫片（振动盘供料） 钣金件和绝缘垫片压合组装 夹取固线夹（振动盘供料） 打螺钉 打螺钉 打螺钉 NG/OK拣选抛出。
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四、项目开发收益：
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五、项目开发收益：
涉及商用机型生产基地可推广，结合设备到货与安装周期，初步推广计划如下：
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六、总结：
非标自动化设备设计和生产的主要目的是满足不能使用标准自动化设备的生产部门的生产需求,提高这些生产部门的生产效率和产品质量,更提高这些生产部门的生产安全性.另外根据产品特性，每家企业的产品不同，非标自动化设备前期可借鉴性、中期稳定性、后期推广型都偏弱，需要花费大量的时间进行设计、整改、完善。
非标自动化设备十分注重设计的标准化、模块化以及简约化,在一定程度上来说,非标自动化设备均使用Auto CAD、Solidworks、Pro／E等三维设计软件来完成产品设计,可对零部件的体积、重量、重心位置等物理量进行量化生成,为后续的设计和加工提供可靠的数据支持.非标自动化设备根据三维的数字模型通过计算机自动生成二维结构图,一方面保证绘图的质量和效率,另一方面也保证二维结构图的尺寸准确.
本次研发投入使用空调制造电器盒固线夹模块自动生产设备，整体周期为1年，投入金额少，收益大，在非标自动化设备研究的道路上建立了自己的坐标，固化了开发流程，实现了开发设想，完成了量产，成功的例子希望后续项目研发借鉴，为提高非标自动化设备的利用率贡献微薄之力.
[1]赵健.非标自动化设备的特点与创新设计[J].河南科技，2012（18）：78-78