專利名稱：高速制造系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品的加工系統(tǒng)，特別涉及適用于小產(chǎn)品如電池生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)的、最好是高速的加工系統(tǒng)。
工業(yè)產(chǎn)品在它們的生產(chǎn)過(guò)程中需要多個(gè)加工步驟，特別是大批量生產(chǎn)的如干電池這樣的小工業(yè)產(chǎn)品，完全是通過(guò)傳送經(jīng)過(guò)一系列單獨(dú)的裝置來(lái)生產(chǎn)的，這些裝置分別專門設(shè)計(jì)成完成一項(xiàng)或多項(xiàng)加工。
這些加工設(shè)備經(jīng)常是在成批輸入/成批輸出基礎(chǔ)上運(yùn)行的獨(dú)立的單元。這些設(shè)備運(yùn)行所采用的成批輸入/成批輸出的方式是這樣的，從一個(gè)料箱中以隨機(jī)方式抽出電池外殼，因而需要正確定向以開始加工，然后在加工之后從設(shè)備輸出到另一個(gè)料箱中。然后加工過(guò)的外殼被成批輸送到下一個(gè)加工工位，在那里再重復(fù)進(jìn)行從料箱中抽出和產(chǎn)品定向的操作，這樣使處理和其它耗時(shí)的操作加倍了。
其它設(shè)備基于反壓力原理而操作，其中將電池外殼堆積并推向加工工位，通過(guò)向所支承的外殼施加一個(gè)力而強(qiáng)迫產(chǎn)品穿過(guò)加工設(shè)備。在輸入側(cè)必須總有一定量的電池外殼以維持足夠的壓力來(lái)保持‘泵加注’，從而促進(jìn)加工通過(guò)量。
這種輸入和輸出方法排除了加工過(guò)程中在具體設(shè)備之間對(duì)個(gè)別電池外殼進(jìn)行的跟蹤。因此制造者失去了在產(chǎn)品裝配或加工步驟之間單個(gè)外殼的信息。隨機(jī)輸入和輸出的一個(gè)后果就是失去了對(duì)單個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制，其結(jié)果是，可以得到的產(chǎn)品的加工數(shù)據(jù)很少甚至沒有，而可得到的數(shù)據(jù)又與從加工線上提取的質(zhì)量控制樣品不一致。
在質(zhì)量控制取樣結(jié)束時(shí)，設(shè)備被再次停止，并再次由手動(dòng)卸載。這種耗時(shí)但必要的功能經(jīng)常導(dǎo)致很有價(jià)值的生產(chǎn)時(shí)間的顯著損失及與之相聯(lián)系的過(guò)多的勞動(dòng)成本。另外，重復(fù)地起動(dòng)和停止設(shè)備導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程變化，這反過(guò)來(lái)又會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。
另外，目前的電池加工設(shè)備一般以分度的方式操作，并具有一單獨(dú)的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該主驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)分度器及完成特定加工的作用頭進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由設(shè)備完成的各種操作被機(jī)械地計(jì)時(shí)，并由一個(gè)或多個(gè)凸輪控制，將所期望的按時(shí)間順序排列的運(yùn)動(dòng)傳遞到安裝在設(shè)備上的加工裝置上進(jìn)行所期望的同步操作。這種機(jī)械同步的建立耗費(fèi)時(shí)間，不靈活，還可能缺乏精度。這些設(shè)備的任何故障一般都需要將整臺(tái)設(shè)備拉下線進(jìn)行費(fèi)時(shí)的修理，從而導(dǎo)致不期望的生產(chǎn)效率水平。
除了驅(qū)動(dòng)加工裝置的單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)外，電機(jī)還對(duì)大量環(huán)形分度裝置進(jìn)行操作和驅(qū)動(dòng)，這些分度裝置將電池外殼傳送到設(shè)備上的各加工工位。一般地，這些大量的分度裝置需要設(shè)備所耗電能中的很大比例，在分度操作中對(duì)分度裝置進(jìn)行加速和減速。這樣增加的電能對(duì)最終完成的產(chǎn)品沒有貢獻(xiàn)什么附加值。同時(shí)，對(duì)大量分度裝置進(jìn)行加速和減速還花去了全部操作時(shí)間中的很大一部分，從而嚴(yán)重限制了加工設(shè)備的生產(chǎn)率。
如上所述，目前的加工設(shè)備使用單獨(dú)控制的加工工位，其中電池外殼被隨機(jī)地從一臺(tái)設(shè)備傾卸到另一臺(tái)設(shè)備，從而消除了任何對(duì)給定的電池外殼進(jìn)行跟蹤的能力。為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工操作，常規(guī)制造系統(tǒng)通常需要首先關(guān)閉正常系統(tǒng)操作，然后安裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備，之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工。當(dāng)實(shí)驗(yàn)操作完成后，對(duì)常規(guī)系統(tǒng)進(jìn)行重新配置，用于正常產(chǎn)品制造。因此，實(shí)驗(yàn)加工需要額外的關(guān)閉時(shí)間和勞動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新配置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工。
因此，所使用的上述類型的系統(tǒng)是勞動(dòng)力密集的，并缺乏充分進(jìn)行質(zhì)量控制、快速維修、或?qū)λ圃飚a(chǎn)品進(jìn)行跟蹤的能力。
因此，在工業(yè)上，特別是在干電池加工中，對(duì)加工系統(tǒng)有一種期望和需要，該加工系統(tǒng)能夠以提高的生產(chǎn)率進(jìn)行操作，并消除對(duì)所制造的產(chǎn)品進(jìn)行的不必要的處理和重復(fù)的操作。所需要的加工系統(tǒng)具有另外的特征，即在允許下線建立和校準(zhǔn)，具有快速應(yīng)用的能力，和能夠快速進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)修改這些方面具有靈活性。這種系統(tǒng)還需要通過(guò)具有在加工系統(tǒng)中對(duì)單獨(dú)的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤的能力，以及對(duì)新的加工和加工設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，用于將正常加工的工業(yè)產(chǎn)品與用一個(gè)或多個(gè)測(cè)試加工加工出的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行比較分析的能力，而更有效地對(duì)加工的質(zhì)量控制進(jìn)行監(jiān)督。
同時(shí)，還期望提供一個(gè)加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許在整個(gè)加工操作中對(duì)電池外殼進(jìn)行跟蹤和計(jì)數(shù)。另外，期望提供這樣一種加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)更容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工，而不需要過(guò)多的系統(tǒng)關(guān)閉和勞動(dòng)力。
因此，在第一方面，本發(fā)明提供一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的系統(tǒng)，包括一以第一運(yùn)動(dòng)方式同步輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品的第一輸送機(jī)；一以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品的第二輸送機(jī)；一用于對(duì)第二輸送機(jī)上輸送的產(chǎn)品進(jìn)行加工的加工模件；及一傳送裝置，用于按順序?qū)a(chǎn)品從第一輸送機(jī)傳送到第二輸送機(jī)，或從第二輸送機(jī)傳送到第一輸送機(jī)，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)從第一運(yùn)動(dòng)方式向第二運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換，或從第二運(yùn)動(dòng)方式向第一運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換，或二者都有。
在第二方面，本發(fā)明提供一種傳送裝置，用于按順序?qū)⒐I(yè)產(chǎn)品從以第一運(yùn)動(dòng)方式同步輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品的第一輸送機(jī)傳送到以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品的第二輸送機(jī)，或從第二輸送機(jī)傳送到第一輸送機(jī)，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)從第一運(yùn)動(dòng)方式向第二運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換，或從第二運(yùn)動(dòng)方式向第一運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換，或二者都有。
在第三方面，本發(fā)明提供一種加工工業(yè)產(chǎn)品的方法，包括下述步驟在第一輸送機(jī)上以第一運(yùn)動(dòng)方式同步輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品；將產(chǎn)品按順序從第一輸送機(jī)傳送到一傳送裝置，該傳送裝置使產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)從第一運(yùn)動(dòng)方式向第二運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換；按順序?qū)a(chǎn)品從傳送裝置傳送到第二輸送機(jī)，在第二輸送機(jī)上以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品；對(duì)在第二輸送機(jī)上輸送的產(chǎn)品進(jìn)行加工，或反過(guò)來(lái)。
在第四方面，本發(fā)明提供一種分開的控制系統(tǒng)，用于控制制造系統(tǒng)，該制造系統(tǒng)具有一個(gè)主干線和至少一個(gè)支加工工位，其特征在于，控制系統(tǒng)包括一協(xié)調(diào)控制器，用于對(duì)制造系統(tǒng)中的各工業(yè)產(chǎn)品的加工進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的加工進(jìn)行協(xié)調(diào)；一加工工位控制器，該加工工位控制器與協(xié)調(diào)控制器網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，并與各支加工工位相聯(lián)，用于起動(dòng)在各工位對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行的加工；及一加工模件控制器，該加工模件控制器與各支加工工位上的各單獨(dú)加工模件相聯(lián)并與加工工位控制器網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，對(duì)相聯(lián)的加工模件的加工操作進(jìn)行控制，其特征在于，協(xié)調(diào)控制器對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的加工操作進(jìn)行協(xié)調(diào)，加工工位控制器起動(dòng)控制操作，加工模件控制器完成與各加工模件相聯(lián)的單獨(dú)控制操作。
在第五方面，本發(fā)明為高速制造系統(tǒng)提供一種支加工工位，用于完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的制造加工，該支加工工位包括一連續(xù)進(jìn)料分度裝置，包括一輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)用于以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)形式沿支加工工位輸送工業(yè)產(chǎn)品，其特征在于，輸送機(jī)構(gòu)的至少一部分是弧形的，并以弧形方式輸送工業(yè)產(chǎn)品，另外，各工業(yè)產(chǎn)品在輸送機(jī)構(gòu)處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)沿弧形部分在一單切點(diǎn)處由輸送機(jī)構(gòu)接收；及至少一個(gè)安裝到分度裝置上的加工模件，用于對(duì)工業(yè)產(chǎn)品至少完成一項(xiàng)加工。
在第六方面，本發(fā)明提供一種加工模件，用于安裝到一高速制造系統(tǒng)上，來(lái)完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)制造加工，其特征在于，產(chǎn)品由制造系統(tǒng)控制，加工模件包括一具有一底座的機(jī)架；一安裝到機(jī)架外部的加工機(jī)構(gòu)，用于完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)加工；一獲取機(jī)構(gòu)，將工業(yè)產(chǎn)品置于加工模件的控制之下，并將加工機(jī)構(gòu)置于相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)操作位置以完成加工；及一與機(jī)架相聯(lián)的控制元件，用于使獲取機(jī)構(gòu)取得對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的控制，使加工機(jī)構(gòu)處于任務(wù)順序中，將加工機(jī)構(gòu)置于相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置，對(duì)加工機(jī)構(gòu)加工的完成進(jìn)行指導(dǎo)，使加工機(jī)構(gòu)從工業(yè)產(chǎn)品上脫離，將對(duì)產(chǎn)品的控制返回制造系統(tǒng)。
在第七方面，本發(fā)明提供一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的加工輸送機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一運(yùn)輸輸送機(jī)，用于將工業(yè)產(chǎn)品從系統(tǒng)的起點(diǎn)輸送到系統(tǒng)的終點(diǎn)；至少一個(gè)位于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的產(chǎn)品分離接點(diǎn)；一位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)的產(chǎn)品分離裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品從運(yùn)輸輸送機(jī)上分離出來(lái)；位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)下游的至少一個(gè)產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)；一位于產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)的產(chǎn)品結(jié)合裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品結(jié)合到運(yùn)輸輸送機(jī)上；一位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)和產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)之間的產(chǎn)品加工輸送機(jī)。
術(shù)語(yǔ)“系統(tǒng)”此處用來(lái)表示與抽象概念相區(qū)別的實(shí)際的裝置。系統(tǒng)可以高速運(yùn)行，因此系統(tǒng)最好以大于重力加速度的速率對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加速。系統(tǒng)可用于任何對(duì)多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行一項(xiàng)或多項(xiàng)加工操作的應(yīng)用中，特別是以一預(yù)選的加工速率對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工的情況。優(yōu)選地，系統(tǒng)是一個(gè)用來(lái)裝配工業(yè)產(chǎn)品的制造系統(tǒng)。在一優(yōu)選的應(yīng)用中，系統(tǒng)是一高速制造系統(tǒng)，工業(yè)產(chǎn)品是電池。
系統(tǒng)可從一此處使用的第一或第二輸送機(jī)開始，在一第一或第二輸送機(jī)結(jié)束。優(yōu)選地，系統(tǒng)在一第一輸送機(jī)處開始和結(jié)束。如此處使用的，第二輸送機(jī)與至少一個(gè)加工模件相聯(lián)。第二輸送機(jī)及相聯(lián)的加工模件可形成位于系統(tǒng)起點(diǎn)和終點(diǎn)之間支加工工位的全部或部分。第一輸送機(jī)優(yōu)選地形成系統(tǒng)中主干線的全部或部分，從而使產(chǎn)品可從系統(tǒng)的起點(diǎn)順序輸送到系統(tǒng)的終點(diǎn)。優(yōu)選地，產(chǎn)品從主干線上的第一輸送機(jī)輸送到支加工工位上的第二輸送機(jī)，且在支加工工位加工后，返回到主干線的第一輸送機(jī)上。這樣，主干線可將產(chǎn)品順序送到多個(gè)支加工工位，將產(chǎn)品送回位于支加工工位之間的主干線。與第一輸送機(jī)相鄰或與第二輸送機(jī)相鄰處可通過(guò)中間聯(lián)接器聯(lián)接。第一和第二輸送機(jī)可能有另外的配置。例如，通過(guò)第一傳送裝置從第一輸送機(jī)順序傳送到第二輸送機(jī)來(lái)加工的產(chǎn)品可通過(guò)一第二傳送裝置從第二輸送機(jī)傳送到一不同的第一或第二輸送機(jī)，而不用首先返回第一輸送機(jī)?？梢栽O(shè)想系統(tǒng)另外的設(shè)置，允許對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改以滿足特定的加工需要。
第一輸送機(jī)的第一運(yùn)動(dòng)方式可以是連續(xù)的或斷續(xù)的運(yùn)動(dòng)。第二輸送機(jī)的第二運(yùn)動(dòng)方式可以是獨(dú)立的連續(xù)或斷續(xù)運(yùn)動(dòng)。盡管系統(tǒng)可以這樣操作，使第一運(yùn)動(dòng)方式與第二運(yùn)動(dòng)方式相同，但優(yōu)選的是第一和第二運(yùn)動(dòng)方式不同。更優(yōu)選的是，第一運(yùn)動(dòng)方式是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，而第二運(yùn)動(dòng)方式是斷續(xù)運(yùn)動(dòng)。
應(yīng)該知道的是，傳送裝置必須響應(yīng)位于其一側(cè)的第一運(yùn)動(dòng)方式和位于其另一側(cè)的第二運(yùn)動(dòng)方式。為此，傳送裝置可包括一加速元件。優(yōu)選的是，傳送裝置包括一環(huán)形輸送機(jī)，該輸送機(jī)具有一以第一運(yùn)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)的第一部分和一以第二運(yùn)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)的第二部分。該環(huán)形輸送機(jī)還包括一聯(lián)接第一驅(qū)動(dòng)部分的一端與第二驅(qū)動(dòng)部分的一端的第三部分，及一聯(lián)接第一驅(qū)動(dòng)部分的另一端與第二驅(qū)動(dòng)部分的另一端的第四部分。該第三和第四部分容納由于第一運(yùn)動(dòng)方式與第二運(yùn)動(dòng)方式之間的不同而導(dǎo)致的第三和第四部分長(zhǎng)度的變化。更特別的是，第三和第四部分的組合長(zhǎng)度是恒定的，第三和第四部分的相對(duì)長(zhǎng)度在第一和第二運(yùn)動(dòng)部分以第一和第二運(yùn)動(dòng)方式處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)變化。
系統(tǒng)一般包括一第一驅(qū)動(dòng)源，用來(lái)驅(qū)動(dòng)第一輸送機(jī)和處于第一運(yùn)動(dòng)方式的傳送裝置的第一運(yùn)動(dòng)方式側(cè)，還包括一第二驅(qū)動(dòng)源，用來(lái)驅(qū)動(dòng)第二輸送機(jī)和處于第二運(yùn)動(dòng)方式的傳送裝置的第二運(yùn)動(dòng)方式側(cè)。
根據(jù)一實(shí)施例，第二運(yùn)動(dòng)方式包括以不變的預(yù)定運(yùn)動(dòng)增量進(jìn)行的產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)，在系統(tǒng)上輸送的產(chǎn)品以等間距固定在上面。第二輸送機(jī)的預(yù)定運(yùn)動(dòng)增量和傳送裝置的第二運(yùn)動(dòng)方式，例如可以以等間距的一倍或多個(gè)倍數(shù)測(cè)量。
系統(tǒng)還可包括優(yōu)選以等間距設(shè)置的支架，用于輸送產(chǎn)品。在這種情況下，系統(tǒng)還可包括一連接器，該連接器具有一與各支架相聯(lián)接的部分，該聯(lián)接部分可在任何支架間互換，還包括一構(gòu)建用來(lái)支承特定工業(yè)產(chǎn)品的收集部分。因此，連接器允許系統(tǒng)重新配置，通過(guò)用具有一第二收集部分的第二配置的連接器替換具有一第一收集器的第一配置的連接器來(lái)支承不同的產(chǎn)品。
傳送裝置可包括至少一個(gè)傳感器，用來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)，例如傳送裝置中以預(yù)定運(yùn)動(dòng)增量進(jìn)行的加速元件的運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)還可包括一與該或各傳感器相聯(lián)的控制元件，該控制元件響應(yīng)傳感器檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)，如加速元件的運(yùn)動(dòng)，向第二驅(qū)動(dòng)源發(fā)出第二輸送機(jī)的第二運(yùn)動(dòng)方式的起動(dòng)和停止信號(hào)。
傳送裝置可包括一用于來(lái)回輸送產(chǎn)品的輸送機(jī)部件，該輸送機(jī)部件優(yōu)選地包括一皮帶，該皮帶具有一平滑的外表面和一形成多個(gè)均勻分布齒的內(nèi)表面，該齒基本定向成垂直于皮帶的長(zhǎng)軸，及多個(gè)以等間距可移動(dòng)地固定在皮帶上的支架。各支架具有一構(gòu)建用來(lái)輸送一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品的部分，和一與皮帶聯(lián)接的部分，該皮帶聯(lián)接部分包括一與平滑皮帶表面鄰接的垂直肋。
系統(tǒng)還可包括至少一個(gè)連接器，該連接器設(shè)置在第一輸送機(jī)和傳送裝置之間，或傳送裝置和第二輸送機(jī)之間，或二者都有，用于輔助進(jìn)行相鄰的第一輸送機(jī)、傳送裝置和第二輸送機(jī)之間產(chǎn)品的傳送。在一優(yōu)選實(shí)施例中，系統(tǒng)包括設(shè)置在第一輸送機(jī)和傳送裝置之間及傳送裝置和第二輸送機(jī)之間的連接器。
如果系統(tǒng)包括以均勻間距分布的支架，連接器最好限定多個(gè)凹坑來(lái)支承產(chǎn)品，凹坑沿連接器的圓周均勻分布，與支架均勻的預(yù)定間距相一致。在一優(yōu)選實(shí)施例中，連接器包括一帶有一圓周的可旋轉(zhuǎn)環(huán)形分度裝置，該圓周限定了至少一個(gè)凹坑用來(lái)支承工業(yè)產(chǎn)品。更優(yōu)選的是，繞環(huán)形分度裝置圓周限定了多個(gè)均勻分布的凹坑，這樣當(dāng)環(huán)形分度裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)，各凹坑與一在相鄰的第一輸送機(jī)、傳送裝置或第二輸送機(jī)上被輸送的產(chǎn)品側(cè)向?qū)R。在另一個(gè)實(shí)施例中，形成圓周一部分的各凹坑具有至少一個(gè)埋在該部分中的磁鐵用來(lái)將工業(yè)產(chǎn)品固定在凹坑中。
連接器還可包括一與環(huán)形分度裝置圓周相距一預(yù)定間距的靜態(tài)固定板，以在環(huán)形分度裝置旋轉(zhuǎn)，特別是以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)一步將產(chǎn)品固定在各凹坑中。當(dāng)凹坑基本上與工業(yè)產(chǎn)品側(cè)向?qū)R時(shí)，固定板最好也依次將各被輸送的產(chǎn)品從第一輸送機(jī)、傳送裝置和第二輸送機(jī)之一中取出來(lái)，由其中一個(gè)凹坑抓住。
在第一方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，系統(tǒng)是一用于加工工業(yè)產(chǎn)品的高速制造系統(tǒng)，其中以預(yù)選的加工速率完成加工。系統(tǒng)包括一主干線，該主干線用于以第一運(yùn)動(dòng)方式以預(yù)選的加工速率從制造系統(tǒng)的起點(diǎn)向系統(tǒng)的終點(diǎn)同步輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品。在主干線的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間設(shè)置了至少一個(gè)支加工工位。支加工工位在其運(yùn)行期間，對(duì)在支加工工位上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行至少一項(xiàng)加工，其中產(chǎn)品以第二運(yùn)動(dòng)方式被輸送。在主干線與支加工工位之間設(shè)置了至少一個(gè)傳送裝置，以使連續(xù)地從主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品，并將抽出的工業(yè)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第一運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第二運(yùn)動(dòng)方式，從而傳送到支加工工位。傳送裝置還從支加工工位中將各加工過(guò)的產(chǎn)品抽出，并將產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第二運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換成第一運(yùn)動(dòng)方式，從而傳送到主干線上。在該實(shí)施例中，主干線包括第一輸送機(jī)，支加工工位包括第二輸送機(jī)。
優(yōu)選地，支加工工位包括一連續(xù)送料分度裝置，用于以第二運(yùn)動(dòng)方式沿加工工位輸送產(chǎn)品，其中分度裝置的至少一部分以線性方式輸送產(chǎn)品，及至少一個(gè)安裝到分度裝置上的加工模件，用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行至少一項(xiàng)加工。分度裝置優(yōu)選地還包括一用于輸送產(chǎn)品的輸送機(jī)部件，該輸送機(jī)部件包括第二輸送機(jī)及多個(gè)與第二輸送機(jī)聯(lián)接的均勻分布的支架，各支架具有用于繞分度裝置固定和輸送產(chǎn)品的固定部分。
第一或第二輸送機(jī)例如是一鏈條或一皮帶。在一實(shí)施例中，輸送機(jī)皮帶具有多個(gè)沿內(nèi)圓周均勻分布的齒，均勻分布的支架位于皮帶的外圓周上，第一個(gè)支架基本上與一個(gè)齒側(cè)向?qū)R。支架最好通過(guò)一可移動(dòng)銷固定到皮帶上，從而不用將皮帶從分度裝置上卸下來(lái)就可以對(duì)各支架進(jìn)行更換。
在一個(gè)實(shí)施例中，第二運(yùn)動(dòng)方式是被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)，包括一個(gè)在第二輸送機(jī)不運(yùn)送時(shí)用一預(yù)定時(shí)間段的延遲時(shí)間來(lái)替換的第二輸送機(jī)的預(yù)定轉(zhuǎn)換。在另一實(shí)施例中，第二輸送機(jī)的預(yù)定轉(zhuǎn)換由均勻分布的支架的一倍或多倍的間距來(lái)測(cè)量。加工模件最好在延遲時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行其加工。
在一實(shí)施例中，加工模件包括一加工機(jī)構(gòu)，用于完成對(duì)產(chǎn)品的加工，一聯(lián)接機(jī)構(gòu)，用于將加工機(jī)構(gòu)置于相對(duì)于產(chǎn)品的一操作位置，及一控制元件，用于使聯(lián)接機(jī)構(gòu)和加工機(jī)構(gòu)處于任務(wù)順序中，將加工機(jī)構(gòu)置于操作位置，對(duì)加工機(jī)構(gòu)加工的完成進(jìn)行指導(dǎo)，并使加工機(jī)構(gòu)從工業(yè)產(chǎn)品上脫離。如果第二運(yùn)動(dòng)方式是被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)，控制元件最好從制造系統(tǒng)中接收一協(xié)調(diào)信號(hào)，在延遲時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行任務(wù)順序。
加工模件還可包括一帶有預(yù)校準(zhǔn)的定位元件的底座。在一個(gè)這種實(shí)施例中，分度裝置還包括一個(gè)安裝底座和預(yù)校準(zhǔn)定位元件的加工模件安裝件，這樣安裝在分度裝置上時(shí)不需要相對(duì)于分度裝置對(duì)加工模件進(jìn)行校準(zhǔn)就可以將加工模件用另外類似的加工模件來(lái)代替。
聯(lián)接機(jī)構(gòu)優(yōu)選在進(jìn)行加工過(guò)程中當(dāng)工業(yè)產(chǎn)品被分度裝置連續(xù)固定時(shí)使加工機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換到相對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的操作位置。另外，聯(lián)接機(jī)構(gòu)優(yōu)選地從分度裝置中抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到相對(duì)于加工機(jī)構(gòu)的操作位置，并將加工過(guò)的工業(yè)產(chǎn)品返回分度裝置。
在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括一個(gè)分開的控制網(wǎng)絡(luò)，包括一個(gè)用于對(duì)產(chǎn)品加工進(jìn)行協(xié)調(diào)的協(xié)調(diào)控制器，和至少一個(gè)與各支加工工位相聯(lián)的加工工位控制器，加工工位控制器對(duì)在相聯(lián)的支加工工位上輸送的產(chǎn)品的加工進(jìn)行控制。
各支加工工位包括至少一個(gè)加工模件，分開的控制網(wǎng)絡(luò)最好還包括至少一個(gè)加工模件控制器，分別與位于支加工工位上的加工模件相聯(lián)，其中各加工模件控制器與加工工位控制器聯(lián)通。這樣，例如，協(xié)調(diào)控制器對(duì)各產(chǎn)品的加工進(jìn)行監(jiān)測(cè)，加工工位控制器起動(dòng)由各加工模件進(jìn)行的各加工操作，加工模件控制器對(duì)由各加工模件進(jìn)行的操作進(jìn)行控制。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，分開的控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)電池制造系統(tǒng)進(jìn)行控制。
在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括一用于對(duì)主干線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的主干線控制器。
在另一實(shí)施例中，分開的控制網(wǎng)絡(luò)還對(duì)該或各支加工工位被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。在又一實(shí)施例中，分開的控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還對(duì)位于該或各支加工工位上的產(chǎn)品位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是否處于位置準(zhǔn)備就緒條件，分開的控制網(wǎng)絡(luò)在檢測(cè)該或各支加工工位的位置準(zhǔn)備就緒條件后根據(jù)一指定的加工順序起動(dòng)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工操作。在另一實(shí)施例中，分開的控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)在相聯(lián)的支加工工位中輸送的產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤，不需要關(guān)閉制造系統(tǒng)就可對(duì)指定的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工。另外，分開的控制網(wǎng)絡(luò)可對(duì)制造系統(tǒng)中各工業(yè)產(chǎn)品的位置進(jìn)行跟蹤。
在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括一加工控制器，用于在正常的第一制造加工過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品加工進(jìn)行控制，同時(shí)允許在不需要關(guān)閉制造系統(tǒng)的情況下，對(duì)指定產(chǎn)品進(jìn)行第二制造加工。在這種情況下，系統(tǒng)優(yōu)選是一個(gè)電池制造系統(tǒng)。
在第二方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供了一個(gè)傳送裝置，用于從以第一運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品傳送到以第二運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的支加工工位上進(jìn)行加工，并將加工過(guò)的工業(yè)產(chǎn)品返回主干線。傳送裝置包括一第一部分，該第一部分具有一以第一運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的第一驅(qū)動(dòng)源，及一第二部分，該第二部分具有一以第二運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的第二驅(qū)動(dòng)源。一輸送機(jī)部件繞第一部分和第二部分延伸，并以一操作配置支承，用于在第一部分與第二部分之間輸送工業(yè)產(chǎn)品。一加速元件將第一部分與第二部分分開，并響應(yīng)第一部分上輸送機(jī)部件的第一運(yùn)動(dòng)方式和第二部分上的第二運(yùn)動(dòng)方式。
傳送裝置優(yōu)選設(shè)置成具有一縱向軸和一橫向軸的十字形，且加速元件優(yōu)選沿橫軸返復(fù)運(yùn)動(dòng)。
輸送機(jī)部分優(yōu)選地包括沿它以均勻間距分布的支架，用于運(yùn)送工業(yè)產(chǎn)品。第二運(yùn)動(dòng)方式優(yōu)選地是一被分度的運(yùn)動(dòng)，包括以一倍或多倍的均勻分布的間距對(duì)輸送機(jī)部件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并以一預(yù)定的延遲時(shí)間代替輸送機(jī)部件的轉(zhuǎn)換。另外，優(yōu)選地，第二運(yùn)動(dòng)方式的平均速度基本上等于第一運(yùn)動(dòng)方式的平均速度。
傳送裝置優(yōu)選地包括一控制元件，用于控制第二運(yùn)動(dòng)方式和第二驅(qū)動(dòng)源的延遲時(shí)間。傳送裝置優(yōu)選地還包括至少一個(gè)傳感器，該傳感器響應(yīng)往復(fù)元件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)，并與控制元件相聯(lián)。
在一實(shí)施例中，傳送裝置還包括一由第一驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)并與輸送機(jī)部件驅(qū)動(dòng)聯(lián)接的第一驅(qū)動(dòng)托輥，和一由第二驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)并與輸送機(jī)部件驅(qū)動(dòng)聯(lián)接的第二驅(qū)動(dòng)托輥。優(yōu)選地，傳送裝置還包括至少一個(gè)靠近第一驅(qū)動(dòng)托輥的第一連接器，和至少一個(gè)靠近第二驅(qū)動(dòng)托輥的第二連接器，用于將電池外殼運(yùn)動(dòng)至和運(yùn)動(dòng)出環(huán)形輸送帶支架。各連接器優(yōu)選地還包括一具有一圓周的可旋轉(zhuǎn)環(huán)形分度裝置，沿該圓周限定了多個(gè)均勻分布的凹坑，用于運(yùn)送工業(yè)產(chǎn)品，這樣，當(dāng)環(huán)形分度裝置與輸送帶的運(yùn)送相一致地旋轉(zhuǎn)時(shí)，各凹坑與輸送機(jī)部件上的支架側(cè)向?qū)R地靠近。
優(yōu)選地，傳送裝置還包括一靠近第一驅(qū)動(dòng)托輥并設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)托輥和第一連接器環(huán)形分度裝置之間的靜態(tài)第一固定板，該第一固定板具有與第一驅(qū)動(dòng)托輥相距一預(yù)定間距的表面，當(dāng)輸送機(jī)部件由第一驅(qū)動(dòng)托輥驅(qū)動(dòng)時(shí)將工業(yè)產(chǎn)品固定在各支架上，另外，第一固定板將工業(yè)產(chǎn)品從第一連接器分度裝置中取出，由位于輸送機(jī)部件上的一個(gè)支架抓住。傳送裝置優(yōu)選地還包括一靠近第二驅(qū)動(dòng)托輥并設(shè)置在第二連接器環(huán)形分度裝置和第二驅(qū)動(dòng)托輥之間的靜態(tài)第二固定板，該第二固定板具有一距離第二環(huán)形分度裝置圓周一預(yù)定間距的表面，當(dāng)?shù)诙h(huán)形分度裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)將工業(yè)產(chǎn)品固定在各凹坑中，另外，第二固定板在第二驅(qū)動(dòng)托輥處將工業(yè)產(chǎn)品從輸送皮帶支架中取出，由位于第二連接器環(huán)形分度裝置上的一個(gè)凹坑抓住。
在第三方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供了一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的方法，包括下列步驟將多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品以基本連續(xù)運(yùn)送從制造系統(tǒng)的起點(diǎn)輸送制造系統(tǒng)的終點(diǎn)；將該多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品順序傳送到一支加工工位上；將該多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送到支加工工位，以提供一延遲操作和一被分度的操作；在延遲操作期間對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行至少一項(xiàng)加工。執(zhí)行的步驟優(yōu)選地包括一電池加工操作。
該方法優(yōu)選地還包括下述步驟對(duì)支加工工位被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳感，通過(guò)起動(dòng)作為被傳感的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)函數(shù)的至少一項(xiàng)加工而控制產(chǎn)品的加工和制造。優(yōu)選地，該方法還包括重復(fù)傳感和控制的步驟。
該方法還可包括下述步驟進(jìn)一步控制對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工，在正常生產(chǎn)運(yùn)行期間完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)加工。
該方法優(yōu)選地還包括以下步驟在全部制造系統(tǒng)中對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的位置進(jìn)行跟蹤，并通過(guò)分開控制對(duì)操作進(jìn)行協(xié)調(diào)。優(yōu)選地，該方法還包括下述步驟跟蹤對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行的每一步加工。
該方法還可包括下述步驟通過(guò)起動(dòng)由加工模件對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行的加工操作而對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工進(jìn)行控制，還包括在對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行正常操作的同時(shí)對(duì)選定的產(chǎn)品起動(dòng)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)加工操作。
優(yōu)選地，工業(yè)產(chǎn)品在支加工工位上以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送，這樣在被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)的延遲操作期間，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品完成至少一項(xiàng)加工。
在第四方面，本發(fā)明提供了一種用于控制制造系統(tǒng)的分開控制系統(tǒng)，該制造系統(tǒng)具有一主干線和至少一個(gè)支加工工位。分開控制系統(tǒng)包括一協(xié)調(diào)控制器，用于監(jiān)測(cè)對(duì)制造系統(tǒng)中各工業(yè)產(chǎn)品的加工，并協(xié)調(diào)對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的加工。一加工工位控制器與協(xié)調(diào)控制器網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，并與各支加工工位相聯(lián)，用于起動(dòng)在此進(jìn)行的對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的加工。一加工模件控制器與各加工工位上的各單獨(dú)加工模件相聯(lián)，并與加工工位控制器網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。加工模件協(xié)調(diào)器對(duì)相聯(lián)的加工模件的加工操作進(jìn)行控制，其中控制協(xié)調(diào)器對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的加工操作進(jìn)行協(xié)調(diào)，加工控制器起動(dòng)控制操作，加工模件協(xié)調(diào)器完成與各加工模件相聯(lián)的各控制操作。
在第四方面的分開控制系統(tǒng)的一實(shí)施例中，制造系統(tǒng)還包括位于主干線和支加工工位之間的至少一個(gè)傳送裝置，以連續(xù)地從主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品，將抽出的工業(yè)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成斷續(xù)的被分度的運(yùn)動(dòng)，以傳送到支加工工位，從支加工工位中將各加工過(guò)的工業(yè)產(chǎn)品抽出，將產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從斷續(xù)的分度運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成連續(xù)運(yùn)動(dòng)，傳送到主干線中。
優(yōu)選地，控制系統(tǒng)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品從主干線上的連續(xù)運(yùn)動(dòng)向與加工工位相聯(lián)系的斷續(xù)分度運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。分開的控制系統(tǒng)優(yōu)選地控制一電池制造系統(tǒng)。
在第四方面的第四實(shí)施例中，支加工工位的數(shù)量N由等式N＝2x3y確定，其中X＝0-5，Y＝0或1。
在第五方面，本發(fā)明提供了一種用于高速制造系統(tǒng)的支加工工位，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行制造加工。該支加工工位包括一連續(xù)進(jìn)料分度裝置，該分度裝置具有一輸送機(jī)構(gòu)，用于以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)沿支加工工位輸送工業(yè)產(chǎn)品，其中輸送機(jī)構(gòu)的至少一部分是弧形的，以弧形方式輸送工業(yè)產(chǎn)品。在輸送機(jī)構(gòu)處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)，各工業(yè)產(chǎn)品在沿弧形部分的一單獨(dú)切點(diǎn)處由輸送系統(tǒng)接收。至少一個(gè)加工模件安裝到分度裝置上，用于對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行至少一項(xiàng)加工。
優(yōu)選地，輸送機(jī)構(gòu)的數(shù)量大約等于由其運(yùn)送的工業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量。
在第五方面的支加工工位的一實(shí)施例中，輸送機(jī)構(gòu)還包括一輸送機(jī)和多個(gè)與輸送機(jī)相聯(lián)的均勻分布的支架，各支架具有一固定部分，用于繞分度裝置固定和輸送工業(yè)產(chǎn)品。輸送機(jī)優(yōu)選是一鏈條或一皮帶。
在第五方面的另一實(shí)施例中，支加工工位還包括一連接器，該連接器具有一與各支架相聯(lián)的第一部分，該聯(lián)接部分在任何支架之間可互換，及一構(gòu)建用來(lái)支承特定工業(yè)產(chǎn)品用的獲取部分，通過(guò)在各支架上用具有一第二獲取部分的第二配置的連接器代替具有一第一獲取部分的第一配置的連接器，連接器允許對(duì)系統(tǒng)的重新配置能支承不同的工業(yè)產(chǎn)品。
在另一實(shí)施例中，輸送機(jī)是一皮帶，該皮帶在內(nèi)圓周上具有多個(gè)均勻分布的齒，均勻分布的支架設(shè)置在皮帶外圓周上，各支架基本上與一個(gè)齒側(cè)向?qū)R。優(yōu)選地，各支架用一可移動(dòng)的銷固定在皮帶上，從而不用將皮帶從分度裝置上卸下就可對(duì)各條板進(jìn)行更換。該銷優(yōu)選地平行于齒的縱軸穿過(guò)齒延伸。
優(yōu)選地，被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)包括當(dāng)工業(yè)產(chǎn)品不運(yùn)動(dòng)時(shí)，用一預(yù)定的延遲時(shí)間段代替工業(yè)產(chǎn)品對(duì)于分度裝置來(lái)說(shuō)的預(yù)定傳送。例如，被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)可包括當(dāng)皮帶不運(yùn)動(dòng)時(shí)，用一預(yù)定的延遲時(shí)間段代替環(huán)形皮帶對(duì)于分度裝置來(lái)說(shuō)的預(yù)定傳送。環(huán)形皮帶的預(yù)定傳送可用皮帶上均勻分布的托板的一倍或多倍間距來(lái)測(cè)量。然后加工模件優(yōu)選地在延遲時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行至少一項(xiàng)加工。
在第五方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，加工模件包括一加工機(jī)構(gòu)，用于完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工；一聯(lián)接機(jī)構(gòu)，將加工機(jī)構(gòu)置于相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的一操作位置；及一控制元件，用于使聯(lián)接機(jī)構(gòu)和加工機(jī)構(gòu)處于任務(wù)順序中，將加工機(jī)構(gòu)置于操作位置，對(duì)加工機(jī)構(gòu)加工的完成進(jìn)行指導(dǎo)，并使加工機(jī)構(gòu)從工業(yè)產(chǎn)品上脫離?？刂圃詈冒ㄒ恍盘?hào)輸入，用于從制造系統(tǒng)中接收一協(xié)調(diào)信號(hào)，在延遲時(shí)間段內(nèi)完成任務(wù)順序。
優(yōu)選地，加工模件還包括一具有一預(yù)校準(zhǔn)定位元件的底座。在這種情況下，連續(xù)送料分度裝置還可包括一個(gè)固定底座和預(yù)校準(zhǔn)定位元件用的加工模件安裝件，這樣當(dāng)安裝在分度裝置上時(shí)不需要相對(duì)于分度裝置對(duì)加工模件進(jìn)行校準(zhǔn)就可以將加工模件用另外類似的加工模件來(lái)代替。
優(yōu)選地，當(dāng)工業(yè)產(chǎn)品由輸送機(jī)構(gòu)連續(xù)地固定而進(jìn)行至少一種加工時(shí)，聯(lián)接機(jī)構(gòu)將加工機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換到相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置。然后聯(lián)接機(jī)構(gòu)優(yōu)選地從輸送機(jī)構(gòu)中抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到相對(duì)于加工機(jī)構(gòu)的操作位置，并將加工過(guò)的工業(yè)產(chǎn)品返回到輸送機(jī)構(gòu)中。
在第六方面，本發(fā)明提供一種加工模件，用于安裝到一高速制造系統(tǒng)中，完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的制造加工，其中產(chǎn)品在制造系統(tǒng)的控制之下。加工模件包括一機(jī)架，該機(jī)架具有一底座和一安裝在機(jī)架外部用于對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行加工的加工機(jī)構(gòu)。機(jī)架還包括一獲取機(jī)構(gòu)，用于將工業(yè)產(chǎn)品置于加工模件的控制之下，并將加工機(jī)構(gòu)放置到相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的一操作位置，以在上面進(jìn)行加工。一控制元件同樣聯(lián)到機(jī)架上，其中控制元件用于使獲取機(jī)構(gòu)取得對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的控制，使加工機(jī)構(gòu)處于任務(wù)順序中，將加工機(jī)構(gòu)置于相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置。控制元件對(duì)加工機(jī)構(gòu)加工的完成進(jìn)行指導(dǎo)，使加工機(jī)構(gòu)從工業(yè)產(chǎn)品上脫離，將對(duì)產(chǎn)品的控制返回制造系統(tǒng)?？刂圃?yōu)選地響應(yīng)從制造系統(tǒng)出來(lái)的外部協(xié)調(diào)信號(hào)，用于在相對(duì)于沿制造系統(tǒng)輸送工業(yè)產(chǎn)品的一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行任務(wù)順序。
加工模件優(yōu)選地還包括一帶有預(yù)校準(zhǔn)定位元件的底座，這樣在不需要相對(duì)于安裝在其上的制造系統(tǒng)校準(zhǔn)加工模件就能用另外的類似加工模件代替該加工模件。
優(yōu)選地，當(dāng)制造加工進(jìn)行過(guò)程中工業(yè)產(chǎn)品由制造系統(tǒng)連續(xù)固定時(shí)，聯(lián)接機(jī)構(gòu)將加工機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換到相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置。然后聯(lián)接機(jī)構(gòu)優(yōu)選地從制造系統(tǒng)中的輸送機(jī)中抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到相對(duì)于加工機(jī)構(gòu)的操作位置，并將加工過(guò)的工業(yè)產(chǎn)品返回電池制造系統(tǒng)。
加工模件還可包括一與之相聯(lián)的微控制器，自動(dòng)地對(duì)加工模件的情況和狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和記錄。
在第七方面，本發(fā)明提供一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的加工輸送機(jī)系統(tǒng)。該輸送機(jī)系統(tǒng)包括一運(yùn)輸輸送機(jī)，用于將工業(yè)產(chǎn)品從系統(tǒng)的起點(diǎn)輸送到系統(tǒng)的終點(diǎn)。至少一個(gè)位于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的產(chǎn)品分離接點(diǎn)；一位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)的產(chǎn)品分離裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品從輸送輸送機(jī)中分離出來(lái)。位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)下游的至少一個(gè)產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)；一產(chǎn)品結(jié)合裝置位于產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)，用于將工業(yè)產(chǎn)品結(jié)合到輸送輸送機(jī)上。一產(chǎn)品加工輸送機(jī)位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)和產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)之間。
優(yōu)選地，輸送輸送機(jī)以連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送工業(yè)產(chǎn)品，而加工輸送機(jī)以斷續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送工業(yè)產(chǎn)品。沿產(chǎn)品加工輸送機(jī)一般包括至少一個(gè)產(chǎn)品加工模件，該加工模件優(yōu)選地在斷續(xù)運(yùn)動(dòng)的延遲時(shí)間段內(nèi)加工工業(yè)產(chǎn)品。
輸送機(jī)系統(tǒng)優(yōu)選地還包括一分開的控制網(wǎng)絡(luò)，該控制網(wǎng)絡(luò)包括一協(xié)調(diào)控制器，用于對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工進(jìn)行協(xié)調(diào)，至少一個(gè)與各至少一個(gè)產(chǎn)品加工輸送機(jī)相聯(lián)的加工工位控制器，該加工工位控制器對(duì)在相聯(lián)的產(chǎn)品加工輸送機(jī)上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行的至少一項(xiàng)加工進(jìn)行控制。分開的控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選地還對(duì)至少一個(gè)產(chǎn)品加工輸送機(jī)的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。另外，分開的控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選地對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還對(duì)位于至少一個(gè)加工輸送機(jī)上的產(chǎn)品位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是否處于位置準(zhǔn)備就緒條件。分開的控制網(wǎng)絡(luò)在檢測(cè)至少一個(gè)加工輸送機(jī)的位置準(zhǔn)備就緒條件后根據(jù)一指定的加工順序起動(dòng)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工操作。
輸送機(jī)系統(tǒng)優(yōu)選地還包括一位于運(yùn)輸輸送機(jī)和加工輸送機(jī)之間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)在輸送輸送機(jī)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)與加工輸送機(jī)的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
參照下面的說(shuō)明書和附圖，本發(fā)明將得到進(jìn)一步理解，其中

圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)高速加工系統(tǒng)的平面圖，表示了將電池外殼加工成成品電池的構(gòu)造；圖2是位于兩個(gè)主干線之間的支加工工位和輸送系統(tǒng)的透視分解圖；圖3是支加工工位的透視圖；圖4是連續(xù)送料分度裝置驅(qū)動(dòng)端的正視圖；圖5是表示張緊機(jī)構(gòu)的連續(xù)送料分度裝置惰輪端的正視圖；圖6是連續(xù)送料導(dǎo)引輪上環(huán)狀輸送帶齒形部分的透視圖；圖7是在其上帶有一電池外殼輸送夾板的環(huán)狀輸送帶齒形部分的透視圖；圖8是夾緊在輸送帶上的夾板的側(cè)視圖，并示出了用來(lái)將電池外殼夾持在夾板中的內(nèi)含磁鐵；圖9是夾緊在環(huán)狀輸送帶上的夾板的平面圖，并示出了一個(gè)被夾板夾持的電池；圖10是連續(xù)送料分度裝置驅(qū)動(dòng)端的平面圖，并示出了用來(lái)將電池外殼向連續(xù)送料導(dǎo)引輪送入或送出的驅(qū)動(dòng)滑輪周圍部分的擋板；圖11是圖10所示連續(xù)送料分度裝置沿XI-XI的正剖視圖；圖12是連續(xù)送料分度裝置的側(cè)視圖，表示了加工后的電池外殼并示出了在從連續(xù)送料分度裝置送出之前電池外殼的縱向重排狀態(tài)。
圖13是用于連續(xù)送料分度裝置的主傳感器和帶槽輪盤的平面圖；圖14是用來(lái)將電池外殼從連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)主干線上輸送到導(dǎo)引動(dòng)作連續(xù)送料分度裝置的輸送設(shè)備的透視圖；圖15是輸送設(shè)備中往復(fù)構(gòu)件的分解圖；圖16是輸送設(shè)備的平面圖；圖17是安裝于其導(dǎo)軌上的往復(fù)構(gòu)件一端沿圖16中XVII-XVII向的放大正視圖；圖18是沿圖16中XVIII-XVIII向的端部正視圖；圖19是輸送設(shè)備沿圖16中XIX-XIX向的側(cè)視圖，表示出了用來(lái)向控制協(xié)調(diào)器產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)的光傳感器；圖20是往復(fù)構(gòu)件在其上運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌的側(cè)視圖和端視圖；圖21是輸送設(shè)備中一個(gè)驅(qū)動(dòng)滑輪沿圖16中XXI-XXI向的剖視圖22是輸送設(shè)備中一個(gè)固定惰輪沿圖16中XXII-XXII向的部分剖視圖；圖23是固定在環(huán)狀齒形輸送帶平整表面上的電池外殼運(yùn)送夾板的平面圖；圖24是固定于輸送帶上的電池外殼運(yùn)送夾板的正視圖；圖25是用于輸送設(shè)備的電池外殼運(yùn)送夾板的透視圖；圖26是形成主干線一部分的兩個(gè)相毗鄰的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置的端部的透視圖；圖27是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置的平面圖；圖28是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置的正視圖；圖29是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置沿圖28中XXIX-XXIX向的剖視圖；圖30是安裝在心軸上的聯(lián)軸器的透視圖；圖31是聯(lián)軸器的部分剖視圖，示出了分度盤附件，并且還示出了擋板支撐件和擋板；圖32是聯(lián)軸器分度盤的平面圖，表示出了圍繞輪盤周邊限定出的凹穴；圖33是聯(lián)軸器分度盤上一個(gè)凹穴沿圖32中XXXIII-XXXIII向的正視圖；圖34示出了滑輪，惰輪，以及與主干線上連帶的支生產(chǎn)工位有關(guān)的聯(lián)軸器；圖35表示了給相毗鄰的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置，聯(lián)軸器，和輸送設(shè)備的一側(cè)提供動(dòng)力的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)帶，以及向連續(xù)送料分度裝置，聯(lián)軸器，和輸送設(shè)備的分度側(cè)提供動(dòng)力的分度動(dòng)作驅(qū)動(dòng)帶；圖36是加工工位，輸送設(shè)備和相毗鄰的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置的平面圖，示出了電池外殼的輸送路徑；圖37表示了用于聯(lián)軸器，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置的輸送端，輸送設(shè)備，和連續(xù)送料分度裝置的固定板支撐件；圖38是一個(gè)45度固定板段的透視圖；圖39是圖38所示固定板段的正視圖；圖40是固定板段的仰視圖，示出了銷釘容納槽；圖41是電池外殼從連續(xù)送料分度裝置輸送到相毗鄰的聯(lián)軸器時(shí)的部分剖視圖；圖42是用來(lái)安裝在連續(xù)送料分度裝置上的加工模件第一實(shí)施例的正視圖；圖43是安裝于連續(xù)送料分度裝置上用來(lái)將電池外殼從分度裝置上取出進(jìn)行加工并將電池外殼送回分度裝置的加工模件第二實(shí)施例的側(cè)視圖；圖44是圖43中電池外殼加工機(jī)構(gòu)的部分放大剖視圖；圖45是加工過(guò)程中旋轉(zhuǎn)電池外殼的傾斜驅(qū)動(dòng)器的前視圖；圖46是沿圖44中XLVI-XLVI向的俯視圖，示出了脫離電池外殼的電池外殼取出機(jī)構(gòu)；圖47是圖46中電池夾持機(jī)構(gòu)的俯視圖，示出了將電池從夾板中取出并旋轉(zhuǎn)電池外殼進(jìn)行加工的機(jī)構(gòu)；圖48是將加工模件安裝到連續(xù)送料分度裝置的精確裝配分解圖；圖49是表示本發(fā)明高速生產(chǎn)系統(tǒng)中采用的控制系統(tǒng)硬件構(gòu)造組成框圖；圖50是表示分布式控制系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)器組成框圖；圖51是表示分布式控制系統(tǒng)的局部加工工位控制器組成框圖；圖52是表示分布式控制系統(tǒng)的加工模件控制器組成框圖；圖53是表示分布式控制系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置控制器組成框圖；圖54是根據(jù)第一實(shí)施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報(bào)和報(bào)告的傳輸協(xié)議表示圖；圖55是根據(jù)第二實(shí)施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報(bào)和報(bào)告的加工工位鏈協(xié)議表示圖；圖56是根據(jù)第三實(shí)施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報(bào)和報(bào)告的混合協(xié)議表示圖；圖57是根據(jù)第四實(shí)施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報(bào)和報(bào)告的帶有電池辨認(rèn)功能的集中控制協(xié)議表示圖；圖58是表示控制協(xié)調(diào)器工作模式以及處理與其相關(guān)操作任務(wù)的框圖；圖59是表示加工工位控制器工作模式以及處理與其相關(guān)操作任務(wù)的框圖；圖60是表示分級(jí)體系以及與每一層次相關(guān)的控制方法的框圖；圖61是一個(gè)作為加工模件數(shù)目和加工時(shí)間函數(shù)的產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)量比較圖；圖62是表示在高速生產(chǎn)系統(tǒng)正常工作過(guò)程中控制介質(zhì)之間傳送次序的交互控制圖；圖63是表示產(chǎn)品在帶有四個(gè)加工模件和一個(gè)測(cè)試模件的四向連續(xù)送料分度裝置上加工的示意圖；圖64圖解了連續(xù)送料分度裝置分度和停滯間歇?jiǎng)幼?；圖65是進(jìn)一步表示用來(lái)監(jiān)控輸送設(shè)備位置的不同相鄰傳感器組成框圖；圖66是表示對(duì)應(yīng)圖65中所示相鄰傳感器而對(duì)連續(xù)送料分度裝置進(jìn)行控制的狀態(tài)圖；圖67圖解了作為時(shí)間函數(shù)的調(diào)節(jié)輥的運(yùn)動(dòng)；為了便于此處描述，詞語(yǔ)“上部”，“下部”，“右邊”，“左邊”，“后邊”，“前邊”，“縱向”，“橫向”以及由此派生出的詞語(yǔ)均參照附圖2中所示位置而定，觀察者在主干線的前方，面對(duì)加工工位。但是，應(yīng)該理解本發(fā)明還可以假想多種可選擇的方向和工序，除非已明確指明了相反的位置。還應(yīng)該理解在附圖中所示的特定的位置，設(shè)備和工序以及在隨后的說(shuō)明書中的描述都是本發(fā)明的一些簡(jiǎn)單示范性實(shí)施例。因此，涉及在此處公開的實(shí)施例中的特定尺寸和其它的物理特性均不能認(rèn)為是一種限制，除非以別的方式明確指出。
附圖標(biāo)記2(圖1)大體表示了一個(gè)作為本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)高速加工系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)高速加工系統(tǒng)2尤其適用于在預(yù)定的生產(chǎn)率下增加一條用來(lái)生產(chǎn)和加工產(chǎn)品的生產(chǎn)線以及生產(chǎn)商希望在整個(gè)工序中跟蹤和監(jiān)控各個(gè)產(chǎn)品的地方。如下所述，標(biāo)準(zhǔn)高速制備系統(tǒng)2由具有獨(dú)特分立功能的構(gòu)件組成，所述構(gòu)件可以安裝成多重結(jié)構(gòu)以便增加加工系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)生產(chǎn)商的需求。雖然在此處所描述的標(biāo)準(zhǔn)高速制備系統(tǒng)實(shí)施例涉及作為日常電子用品——電池的生產(chǎn)和制備，但應(yīng)該理解這里所描述的標(biāo)準(zhǔn)件和功能構(gòu)件適用于其它很寬范圍產(chǎn)品的制備。
如圖1和圖2中所示，標(biāo)準(zhǔn)高速制備系統(tǒng)2包括通過(guò)主干線4相互連接的各個(gè)支加工工位6，14和16，其中在加工工位6，14，和16執(zhí)行所需的產(chǎn)品加工并由主干線4在加工工位之間輸送產(chǎn)品。制備系統(tǒng)2的加工工序和監(jiān)控通過(guò)一個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該控制系統(tǒng)具有一個(gè)與獨(dú)立加工工位控制器614，616和618連通的控制協(xié)調(diào)器610。各個(gè)加工工位控制器614，616和618分別提供了加工工位6，14和16的控制接口，它們的功能將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1和圖2中所示的加工系統(tǒng)2至少包括一個(gè)象工位14那樣的支加工工位，該工位14上有多個(gè)沿其設(shè)置的加工模件12用來(lái)加工象電池外殼34那樣的產(chǎn)品。如圖2中所示，支加工工位14由許多便于電池外殼34輸送和加工的獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)組件組成并且由其作為其它支工位的代表。一個(gè)象設(shè)備8b那樣的輸送設(shè)備設(shè)置在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18的一端，或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和20的兩端之間。輸送設(shè)備8b將電池外殼34從連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18中取出來(lái)輸送到支加工工位14。加工完畢后，電池外殼又由傳輸設(shè)備8b將其從支加工工位14中取出并輸送到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置20來(lái)將其輸送到象工位16那樣的下一個(gè)支加工工位。
連續(xù)動(dòng)作輸送器18和20從主線4上在獨(dú)立加工工位6，14和16之間以一恒定速率輸送電池外殼。利用平臺(tái)28b或一個(gè)適合的支撐框架來(lái)支撐并保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和16，傳輸設(shè)備8b，及支加工工位14的端部處于固定的工作關(guān)系。利用聯(lián)軸器32將電池外殼34在相毗鄰構(gòu)件之間轉(zhuǎn)移，比如連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18與傳輸設(shè)備8b之間和傳輸設(shè)備8b與支加工工位14之間。支加工工位14包括一個(gè)以分度方式輸送電池外殼34經(jīng)過(guò)加工模件12的連續(xù)送料分度裝置15。連續(xù)送料分度裝置15輸送電池外殼34的分度動(dòng)作是以可選擇的分度——停滯順序進(jìn)行的，其中在電池外殼34處于沿導(dǎo)引裝置15輸送的停滯期間內(nèi)加工模件12在電池外殼34上執(zhí)行預(yù)定的加工。雖然在最佳實(shí)施例中主干線4以一恒定速率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并且支加工工位6，14和16以一間歇分度動(dòng)作工作，但主線和支加工工位的速率和運(yùn)轉(zhuǎn)模式可以是連續(xù)的，變化的或是與在不同運(yùn)轉(zhuǎn)模式之間轉(zhuǎn)換的傳輸設(shè)備8一起而斷斷續(xù)續(xù)的。
根據(jù)圖1所示的制備系統(tǒng)2，電池外殼34由輸入模件22送入支加工工位6。輸入模件22用來(lái)將雜亂散裝輸入的電池外殼34以通常的豎直方向定向并將外殼以分度方式輸送到連續(xù)送料分度裝置7，在此由加工模件10對(duì)輸送來(lái)的外殼進(jìn)行加工。
測(cè)試模件36可以設(shè)置在系統(tǒng)2中任何所需位置用來(lái)在產(chǎn)品加工處引入測(cè)試工藝來(lái)對(duì)新的加工工藝和加工設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。由于控制協(xié)調(diào)器610在輸送過(guò)程中對(duì)每一個(gè)電池外殼的位置進(jìn)行監(jiān)控，因此測(cè)試工序可以與正常生產(chǎn)同步進(jìn)行并對(duì)加工好的測(cè)試電池外殼進(jìn)行辨認(rèn)和取出來(lái)評(píng)估加工周期的結(jié)果。
由加工模件10加工完畢后，電池外殼34被從連續(xù)送料分度裝置7中取出并由傳輸設(shè)備8a將它們的動(dòng)作從分度運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為連續(xù)運(yùn)動(dòng)。然后電池外殼34將被輸送到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18，在此再將它們輸送到接下來(lái)的支加工工位14由加工模件12和24來(lái)進(jìn)行加工，并隨后輸送到第三支加工工位16來(lái)由加工模件13進(jìn)行進(jìn)一步加工。每一個(gè)支加工工位中加工模件的數(shù)目由各個(gè)加工工藝所需要的時(shí)間來(lái)限定并且設(shè)置足夠多的加工模件來(lái)保證所需的生產(chǎn)量。限定模件數(shù)目的方法將在下面詳細(xì)討論。加工完畢后，由取出模件26將電池外殼34從系統(tǒng)2中取出進(jìn)行測(cè)試，包裝，和成品交付。
通過(guò)對(duì)每一個(gè)組成加工系統(tǒng)2的模件的詳細(xì)描述可以獲得對(duì)高速加工系統(tǒng)2更全面的理解。
連續(xù)送料分度裝置參照?qǐng)D3-5中的連續(xù)送料分度裝置15包括一個(gè)中央框架40，該中央框架40在其一端上固定一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置49而在另一端上固定一惰輪裝置59并通過(guò)一輸送裝置環(huán)繞其上。在最佳實(shí)施例中輸送裝置是一個(gè)延伸在驅(qū)動(dòng)裝置和惰輪裝置之間的環(huán)形輸送帶68。至少在接近連續(xù)送料分度裝置15一側(cè)的位置上設(shè)置一加工模件支撐件80并且在其上安裝一個(gè)或多個(gè)加工模件固定件82，其結(jié)構(gòu)將在下面詳細(xì)討論。
參見圖3和4，驅(qū)動(dòng)設(shè)備49固定在框架40的一端。驅(qū)動(dòng)設(shè)備49由一個(gè)驅(qū)動(dòng)框架110和一個(gè)樞裝于驅(qū)動(dòng)軸106上的支撐主軸裝置108組成。在驅(qū)動(dòng)軸106的上端，一個(gè)齒形驅(qū)動(dòng)鏈輪50安裝在軸106上以便在一水平面中轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)主傳感器112由一個(gè)安裝于軸106上端并與其一起運(yùn)轉(zhuǎn)的帶槽圓盤114和一個(gè)固定于框架40上的光傳感器116組成，利用主傳感器112來(lái)將連續(xù)送料分度裝置15上的輸送帶68以下面詳述的模式排成一列。驅(qū)動(dòng)輪52安裝在軸106上低于心軸108的部位，而在軸106的底部安裝一伺服驅(qū)動(dòng)馬達(dá)54來(lái)向驅(qū)動(dòng)輪52和鏈輪50提供轉(zhuǎn)動(dòng)能量。
參見附圖3和5，惰輪裝置59和張力機(jī)構(gòu)66設(shè)置在框架40的另一端。擋板90固定在框架40與驅(qū)動(dòng)設(shè)備49相對(duì)的端部。擋板90包括延伸到框架40中內(nèi)孔47內(nèi)的上刷87和下刷89。惰輪裝置59包括一個(gè)用來(lái)安裝在水平面內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒形中間鏈輪60的惰輪支撐件61。一個(gè)擋板62圍繞中間鏈輪60延伸并與鏈輪60相隔一固定的橫向距離。從中間鏈輪60到擋板62的固定距離略大于電池外殼圍繞鏈輪60輸送時(shí)其外邊界的最大距離，使得電池外殼34在其圍繞鏈輪60輸送時(shí)，至少能夠通過(guò)擋板62部分保持在導(dǎo)軌63中。一個(gè)豎直的中間擋板84安裝在惰輪支撐件61上并在其上安裝有定位軸86和88。軸86和88從板84向外水平延伸并分別緊密地包裹在刷子87和89中用來(lái)對(duì)應(yīng)框架40和驅(qū)動(dòng)設(shè)備49向前和向后調(diào)整惰輪裝置59。
向前和向后調(diào)整惰輪裝置59是通過(guò)張力機(jī)構(gòu)66來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而在連續(xù)送料分度裝置15上向輸送裝置68提供合適的張力。張力機(jī)構(gòu)66包括一個(gè)在框架40惰輪端擋板90上端部安裝的樞軸安裝螺栓100。張力臂96樞裝于樞軸安裝螺栓100的一端并穿過(guò)張力臂96水平延伸并可圍繞螺栓100的樞軸94轉(zhuǎn)動(dòng)。張力臂96的下部帶有一個(gè)凸起102，該凸起緊靠在中間擋板84上與輸送裝置68和鏈輪60中心線104相一致的位置。調(diào)節(jié)螺栓92延伸穿過(guò)張力臂96的上端，并嵌入擋板90中。螺旋偏動(dòng)彈簧98套裝于調(diào)整螺栓92上并向張力臂96的上端和擋板98施壓使得張力臂96相對(duì)于調(diào)整螺栓92發(fā)生偏移。
現(xiàn)在參見圖6-9，輸送帶裝置68由環(huán)形傳送帶70和多個(gè)夾板72組成。也可以用鏈條來(lái)代替?zhèn)魉蛶?0。傳送帶70是一根具有能夠環(huán)繞驅(qū)動(dòng)鏈輪50和中間鏈輪60長(zhǎng)度的環(huán)形傳送帶并且具有一帶有許多輪齒或牙124的內(nèi)側(cè)122和一平滑外側(cè)120。代表性的傳送帶70由金屬補(bǔ)強(qiáng)聚合物制成，但是，所選擇的傳送帶和夾板材料必須能夠達(dá)到裝置68的目的。齒124具有縱向延伸的通孔126用來(lái)安裝承載產(chǎn)品的承載件。在最佳實(shí)施例中承載件為夾板72。夾板72的大小和間距由用來(lái)承受夾板72的齒124來(lái)限定。
每一個(gè)夾板72都具有由垂直連接板132相互縱向設(shè)置的上凸板128和下凸板130。由垂直連接板132隔開的凸板128和130恰好能夠容納穿過(guò)它們之間的傳送帶70使得帶70的平滑表面120緊貼在夾板72的垂直連接板132上。凸板128和130每一個(gè)都具有一個(gè)縱向延伸的通孔145用來(lái)在夾板72緊貼帶70時(shí)與帶齒124上的孔126縱向?qū)R。通過(guò)將銷146插入到孔126和145中來(lái)將夾板72固定到帶70上。孔126和145與銷146緊密配合從而避免了銷146的意外脫出。帶70受到輕微壓力來(lái)增大夾板72和銷146與帶70之間的壓配合。但是，銷146能夠容易地取出來(lái)以便無(wú)需將帶裝置68從連續(xù)送料導(dǎo)引輪15中拆卸而在帶裝置68上更換損壞的夾板?？蛇x擇地，齒124可以具有一個(gè)固定其上的銷來(lái)與孔145緊密配合從而以咬接的形式實(shí)現(xiàn)夾板72的安裝和拆卸。在凸板128和130的末端也分別具有槽129和131。槽129和131可以容納沿框架40固定的導(dǎo)軌來(lái)橫向穩(wěn)定夾板72以抵抗在外殼34取出時(shí)的磁力，從而保證了夾板72沿著環(huán)繞連續(xù)送料分度裝置15的所需軌跡運(yùn)動(dòng)。
夾板72也具有從連接板132向前延伸的上凸板134并且與凸板128共面。同樣，從凸板130的下部向前延伸一個(gè)下凸板136。鋼定位銷138從凸板134和136的外表面向前延伸并在它們之間形成凹槽135。在凹槽135中可以容納一個(gè)電池外殼34來(lái)沿著連續(xù)送料分度裝置15輸送。凸板134和135在其中心位置分別嵌入一個(gè)磁鐵140和142用來(lái)將電池外殼34保持在凹槽135中?？蛇x擇地，夾板72也可以構(gòu)造成具有一個(gè)結(jié)合部分的標(biāo)準(zhǔn)承載件，相應(yīng)地，具有一個(gè)抓取部分來(lái)保持所需尺寸的電池外殼。在這種方式中，輸送裝置可以通過(guò)簡(jiǎn)單地改換承載件而適應(yīng)不同尺寸的產(chǎn)品。
現(xiàn)在參見附圖10-12，通過(guò)銷172與系留于槽42中的螺母配合將夾板支撐導(dǎo)軌167安裝在框架40的上部槽42中。夾板支撐導(dǎo)軌167沿框架40的長(zhǎng)度運(yùn)動(dòng)并且具有承受夾板72凸板128和130的上、下肩部169。肩部169將夾板72保持在沿分度裝置15的一個(gè)預(yù)先確定縱向位置。夾板支撐導(dǎo)軌167還可以帶有一個(gè)與槽129和131之一或同時(shí)與兩者配合的導(dǎo)軌168，來(lái)提供夾板72的側(cè)向穩(wěn)定性從而保證夾板72與支撐導(dǎo)軌167之間保持緊密的橫向關(guān)系。在支撐導(dǎo)軌167的下方，一個(gè)支撐件158安裝在框架40上。支撐件158以與夾板支撐導(dǎo)軌相同的方式安裝在框架40上，即利用系留于框架40的槽42中的螺母并將支撐件158用螺栓固定于其上。在支撐件158的上表面固定一個(gè)電池底部支撐導(dǎo)軌164。在電池底部支撐導(dǎo)軌164的外表面具有一個(gè)肩部165用來(lái)在沿著分度裝置15輸送電池外殼34時(shí)在其上支撐外殼34。電池底部支撐導(dǎo)軌164還具有一個(gè)相應(yīng)的上表面來(lái)支撐夾板72的底部凸板136。側(cè)導(dǎo)軌支撐件160安裝在沿支撐件158相隔一固定間距的位置上。側(cè)導(dǎo)軌160安裝于支撐件的內(nèi)側(cè)并且具有一個(gè)內(nèi)表面163來(lái)對(duì)電池外殼34的外表面導(dǎo)向。在最佳實(shí)施例中，每一個(gè)側(cè)導(dǎo)軌162，電池底部導(dǎo)軌164以及夾板支撐導(dǎo)軌167均由自潤(rùn)材料制成，比如油浸尼龍或類似材料使得磨損最小從而有利于傳送帶裝置68環(huán)繞分度裝置15運(yùn)動(dòng)。可選擇地，導(dǎo)軌164和167也可以由任何低阻力或抗磨損材料制成。
參見附圖12，隨著電池外殼在分度裝置15上進(jìn)行加工，以及被輸送回主線4，各個(gè)電池外殼34將由相對(duì)應(yīng)的輸送夾板72垂直平移。因此，在外殼34從分度裝置1 5中取出之前通過(guò)夾板72進(jìn)行重新排列期間內(nèi)每一個(gè)外殼34都將變?yōu)榇怪逼揭?。為了這個(gè)目的，在沿著導(dǎo)軌164的若干位置的電池底部支撐導(dǎo)軌164中嵌入獨(dú)立的夾持磁鐵166。由于帶裝置68沿分度裝置15以運(yùn)動(dòng)—間歇模式分度，所以?shī)A板72在連貫的預(yù)定位置上暫停。夾持磁鐵166就安置在這些位置。當(dāng)夾板72由于沿分度裝置15運(yùn)動(dòng)的帶裝置68的運(yùn)動(dòng)而處于間歇位置時(shí)，電池外殼34處于磁鐵166的正上方。磁鐵166的磁場(chǎng)被設(shè)計(jì)成足能夠?qū)⒏鱾€(gè)外殼34下拉而與電池底部支撐導(dǎo)軌164的肩部表面165相接觸。
現(xiàn)在參見附圖4和13，在驅(qū)動(dòng)裝置49中分度裝置15的驅(qū)動(dòng)鏈輪50上方安裝有主傳感器112。主傳感器112包括一個(gè)與驅(qū)動(dòng)裝置49同步轉(zhuǎn)動(dòng)的帶槽輪盤114。帶槽輪盤114環(huán)繞鏈輪50具有多個(gè)周向間隔設(shè)置的放射狀槽115來(lái)與放射狀間隔的夾板相對(duì)應(yīng)。每一個(gè)槽115均具有一個(gè)前邊緣113和后邊緣117。無(wú)論加工系統(tǒng)2在何種未知的狀況下啟動(dòng)，系統(tǒng)2的每一個(gè)構(gòu)件均將被復(fù)位到一個(gè)已知的“零”位置。利用主傳感器112是為了實(shí)現(xiàn)這種功能，即通過(guò)光傳感器116感知輪盤114上某一槽115后邊緣117的經(jīng)過(guò)從而中斷由傳感器116產(chǎn)生的光信號(hào)的信號(hào)狀態(tài)。通過(guò)感知和調(diào)整帶槽輪盤114的位置，系統(tǒng)2可以將分度裝置15重置到夾板72沿分度裝置15移動(dòng)到一個(gè)預(yù)定位置的狀況?？蛇x擇地，也可以利用商用旋轉(zhuǎn)傳感器作為主傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)輸送帶68的名義校準(zhǔn)。
輸送設(shè)備現(xiàn)在參見附圖14和16所示的輸送設(shè)備8，該輸送設(shè)備8用來(lái)將電池外殼34從連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)主干線4上輸送到支加工工位14進(jìn)行加工并且從支加工工位14將經(jīng)過(guò)加工的電池外殼34輸送回連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)主干線輸送裝置4。另外，輸送設(shè)備8還將電池外殼的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從主干線4上的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為連續(xù)送料分度裝置15的分度運(yùn)動(dòng)。輸送設(shè)備8包括一個(gè)由伺服馬達(dá)288旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏈輪180和與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏈輪180呈直線分布的分度運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪182。驅(qū)動(dòng)鏈輪180和182均為能夠與輸送帶裝置196的齒形嚙合的牙形或齒形鏈輪。承載件184包括相互側(cè)向布置的輸入飛輪188和輸出飛輪190，并由帶張緊桿186或者繩索和滑輪裝置將它們拉開且定位在鏈輪180和182的中間位置。帶張緊桿186的方向與鏈輪180和182中心連線相垂直從而使得輸送設(shè)備8呈十字形結(jié)構(gòu)。環(huán)狀輸送帶裝置196由一個(gè)環(huán)狀帶198和若干個(gè)固定在帶198上的夾板200組成，該夾板200用來(lái)環(huán)繞鏈輪180和182及飛輪188和190運(yùn)送電池外殼34。帶張緊桿186作用于帶198的中心線上來(lái)減小施加到直線導(dǎo)軌174和承載塊175(圖17)上的壓力。固定輪194定位于接近十字形結(jié)構(gòu)兩軸的交叉位置，其中帶裝置196環(huán)繞固定輪194的內(nèi)側(cè)輸送從而導(dǎo)引帶裝置196沿預(yù)定的十字形輸送。
參見附圖23-25，輸送帶裝置196包括一個(gè)在其上規(guī)則間隔分布若干夾板200的齒形帶198，所述夾板200用來(lái)環(huán)繞輸送設(shè)備8的外圍運(yùn)送電池外殼34。在最佳實(shí)施例中，帶198明顯比用于連續(xù)送料分度裝置15中的帶70寬并且夾板200與帶裝置68中的夾板相比以不同的方式緊固在帶198上。夾板200具有保持上凸板250和下凸板255縱向分布關(guān)系的豎直連接板246。凸板250和252分別從連接板246的上端和下端水平延伸。每一個(gè)凸板250和252都有從凸板外邊緣上延伸出的淬火鋼定位銷來(lái)在它們之間限定一個(gè)凹槽255，用來(lái)容納需要在輸送設(shè)備8中輸送的電池外殼34。和夾板72一樣，夾板200也具有分別嵌入在上、下凸板250和252中央部位的上、下磁鐵256和258來(lái)將電池外殼34吸住并保持在凹槽255中。在連接板246的背面突出一個(gè)從連接板246頂端延伸到連接板246底部的縱向肋248。肋248是連接板246上唯一與帶198鄰接的部位從而在鄰接板的其它部分與帶198之間能夠保持一個(gè)小的間隙。夾板200端部的這個(gè)間隙使得帶裝置196可以環(huán)繞固定輪194進(jìn)行內(nèi)轉(zhuǎn)彎。夾板200定中心于帶198的某個(gè)齒244上并且相應(yīng)于分度裝置上帶裝置68中夾板72的間隔而間隔設(shè)置。在最佳實(shí)施例中，夾板200利用緊固件260的螺紋與肋248和連接板246配合而由螺紋緊固件260將其緊固到帶198上。利用螺紋緊固件可以在無(wú)需將帶裝置196從輸送設(shè)備8中拆卸的情況下快速更換夾板200。但是，也可以采用其它合適的方式來(lái)將夾板200夾持到帶198上并且包含在帶裝置196的范圍之內(nèi)。
現(xiàn)在參見附圖15，17，18以及20，調(diào)節(jié)輥承載件184包括一個(gè)直線導(dǎo)軌174，該導(dǎo)軌174具有一個(gè)固定在導(dǎo)軌174底面上的底板173來(lái)安裝一個(gè)支撐基臺(tái)172。直線導(dǎo)軌174是一個(gè)具有如圖21中所示沙漏狀剖面的長(zhǎng)導(dǎo)軌。帶張緊桿186在其兩端各安裝一個(gè)惰輪支撐件176從而形成一個(gè)累進(jìn)式裝置。惰輪支撐件176在承載件184的輸入端支撐一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入飛輪188并在其外側(cè)支撐一擋板189。同樣，在承載件184的輸出端支撐一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出飛輪190并在其外側(cè)支撐一擋板191。惰輪支撐件安裝在承載塊175上。承載塊175具有一個(gè)內(nèi)置式線性，雙向滾珠軸承使得沿導(dǎo)軌174輸送時(shí)的摩擦力最小。為了達(dá)到帶裝置合適的張力，帶張緊桿186在其每一端都設(shè)置有可調(diào)連接桿187來(lái)增大或縮小飛輪188和190之間的距離。每一個(gè)飛輪188和190在其外周均有一個(gè)凹部192以便為將夾板200緊固到帶198上的緊固件頭部留有間隙。擋板189和191定位在飛輪188和190的端部并與飛輪的圓周間隔開以便在帶裝置196輸送電池外殼34時(shí)能夠通過(guò)。擋板189和191與飛輪188和190又非常接近以防止帶裝置196在沿輸送設(shè)備8外周輸送時(shí)電池外殼34從夾板200上脫離的離心力。
圖21表示了部分剖視的分度驅(qū)動(dòng)鏈輪182(連續(xù)驅(qū)動(dòng)鏈輪180具有相似的結(jié)構(gòu)和配置)。驅(qū)動(dòng)鏈輪182咬合于帶裝置196的齒144。鏈輪182在其外周中間部位具有一個(gè)凹218用來(lái)在將夾板200緊固到帶198上的緊固件260頭部留有間隙。鏈輪182通過(guò)壓縮式軸套216安裝在軸221上以保證鏈輪182與軸221對(duì)中并緊密固定。鏈輪182在軸221上的任何滑移都會(huì)導(dǎo)致加工系統(tǒng)2發(fā)生方向偏離從而需要關(guān)閉系統(tǒng)來(lái)重新調(diào)整電池外殼34承載構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)性。軸221樞裝在主軸裝置220上并由主軸裝置支撐。主軸裝置220明顯比軸221粗從而在縱向上對(duì)軸221提供剛性支撐。軸221從主軸裝置220的底部延伸并具有一個(gè)在其上安裝的齒輪(未示出)來(lái)驅(qū)動(dòng)鏈輪182。固定板支撐件224安裝在主軸裝置220的上表面并具有插入在其外周孔中的定位銷226。在固定板支撐件224上安裝一個(gè)或多個(gè)固定板225用來(lái)在電池外殼34沿驅(qū)動(dòng)鏈輪182外周輸送時(shí)導(dǎo)引和保持電池外殼。
附圖22表示了連接到樞裝于惰輪支撐件232的軸234上的固定惰輪194。惰輪支撐件232在其底部具有一個(gè)安裝基座236以便于將惰輪安裝到支撐框架或支撐臺(tái)28上。由于利用固定惰輪194由帶裝置在輸送設(shè)備8的外周形成內(nèi)部回路，所以?shī)A板225和電池外殼34將正對(duì)固定惰輪。每一個(gè)固定惰輪194在其外周中間部位也具有一個(gè)凹槽以便于帶194以一種帶裝置196不會(huì)與固定惰輪194接觸的方式不與夾板255或電池外殼34相互干擾。帶裝置196與固定惰輪194的這種關(guān)系保證了帶裝置196在一個(gè)或多個(gè)夾板255沒有承載電池外殼34的情況下長(zhǎng)度不會(huì)發(fā)生改變。
現(xiàn)在參見附圖19，輸送設(shè)備8具有多個(gè)相關(guān)的傳感器和開關(guān)來(lái)對(duì)加工系統(tǒng)2進(jìn)行操作控制。在導(dǎo)軌174的輸入和輸出端分別安裝有一個(gè)輸入限位開關(guān)201和一個(gè)輸出限位開關(guān)202。而在每一個(gè)固定惰輪支撐件176的端部固定有一個(gè)端規(guī)177以便如果輸送設(shè)備8被驅(qū)動(dòng)到過(guò)度輸入狀況時(shí)(調(diào)節(jié)輥承載件184帶著需要進(jìn)行加工的電池外殼34向左平移)或達(dá)到過(guò)度輸出狀態(tài)時(shí)(張力承載件184帶著需要進(jìn)行加工的電池外殼34向右平移)，端規(guī)177將激發(fā)相關(guān)的限位開關(guān)201或202從而使得系統(tǒng)2停機(jī)并需要重新調(diào)整加工系統(tǒng)2中的構(gòu)件。限位開關(guān)201和202是對(duì)應(yīng)系統(tǒng)2的最后手段——停機(jī)以避免損壞加工系統(tǒng)2。定位行程傳感器的輸入和輸出端用來(lái)光學(xué)感測(cè)調(diào)節(jié)輥承載件184的預(yù)定行程界限，并且如果該界限被打破將停用加工系統(tǒng)2。輸送設(shè)備8還具有一個(gè)主傳感器用來(lái)在初始化加工系統(tǒng)2時(shí)檢測(cè)承載件184是否正確重置到了原始位置。最后，分度啟動(dòng)傳感器206和分度停止傳感器212沿導(dǎo)軌174布置以感測(cè)承載件184的預(yù)定最大工作行程并且，相應(yīng)地，當(dāng)輸送設(shè)備8開始過(guò)度輸出時(shí)停止分度驅(qū)動(dòng)而當(dāng)輸送設(shè)備8開始過(guò)度輸入時(shí)啟動(dòng)分度驅(qū)動(dòng)。
連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置參見附圖26-29，具有代表性的主干線4包括一個(gè)或多個(gè)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的輸送裝置18和20來(lái)將象電池外殼34那樣的產(chǎn)品從一個(gè)支加工工位16輸送到后面的支加二工位16中并一直持續(xù)到所有所需加工步驟均已完成為止。
每一個(gè)象輸送裝置18那樣的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置均具有與連線送料分度裝置15相似的結(jié)構(gòu)。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18包括一個(gè)由象連續(xù)送料分度裝置15中框架40那樣的模壓帶槽桿組成的中央框架270?？蚣?70在其一端上固定第一惰輪裝置272而在其另外一端上固定第二惰輪裝置274。第一張緊輪裝置276安裝在框架270接近第一惰輪裝置272的上表面上，而第二張力輪裝置278呈鏡像地安裝在框架270接近第二惰輪裝置274的上表面上。輸送帶裝置279由環(huán)狀齒形帶292和環(huán)繞連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18分布的夾板72組成，用于在一個(gè)方向上輸送電池外殼34。輸送帶裝置279采用象帶裝置68中所用帶70那樣的齒形帶結(jié)構(gòu)，并且也利用穿過(guò)夾板72尾部凸板128和130及帶上各齒的銷以相同方式將相同的夾板72緊固在帶292上。
每一個(gè)惰輪裝置272和惰輪裝置274都包括一個(gè)安裝主軸284的承載件283。主軸284安裝在框架或基臺(tái)28上(圖1)并且在它們之間支撐連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18。主軸284具有一個(gè)樞裝在主軸裝置284頂部和底部的軸285并延伸出主軸裝置284的上、下表面之外。第一齒形滑輪280安裝在第一惰輪裝置272中軸285的上端而第二齒形滑輪282安裝在第二惰輪裝置274中軸285的上端。
參見附圖29，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18用剖視圖表示。第一張力輪裝置276用螺栓固定到框架270上。張緊器承載件294向框架270的右側(cè)延伸而在其上支撐水平張緊輪296。如圖29中所示，輸送帶裝置279從輸送裝置18的另一端以不運(yùn)送任何電池外殼34的狀態(tài)返回惰輪裝置274。由于帶裝置279的返回部分不運(yùn)送電池外殼34因此作為其連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)經(jīng)歷由于啟動(dòng)和停止而造成振顫的結(jié)果，在張緊輪組件276和278另外一側(cè)的帶裝置279將不需要支撐。由于輸送器18的左側(cè)被用來(lái)將電池外殼34從一個(gè)加工工位運(yùn)送到另外一個(gè)加工工位從而需要設(shè)置與連續(xù)送料分度裝置，比如分度裝置15，兩側(cè)設(shè)置的支撐件相似的支撐件。支撐導(dǎo)軌302安裝在框架270上部的槽298中。螺母300系留在槽298中用來(lái)與銷釘304配合將夾板支撐導(dǎo)軌固定到框架270上。支撐塊306以與支撐導(dǎo)軌302相似的方式固定到框架270的下部槽中。電池底部支撐導(dǎo)軌308固定在支撐塊306的上表面。在電池外殼34依靠支撐導(dǎo)軌310外端的肩部310運(yùn)動(dòng)的同時(shí)帶裝置279的夾板72依靠在支撐導(dǎo)軌308的上表面運(yùn)動(dòng)。沿支撐塊306安裝多個(gè)側(cè)導(dǎo)軌支撐件312來(lái)支撐側(cè)導(dǎo)軌314。側(cè)導(dǎo)軌314用來(lái)保證電池外殼在從連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置一端輸送到另一端的過(guò)程中電池外殼34能夠容留在夾板72中。正如連續(xù)送料分度裝置15中一樣，支撐導(dǎo)軌302，電池底部支撐導(dǎo)軌308以及側(cè)導(dǎo)軌314均由象油浸尼龍那樣的自潤(rùn)材料或其它低阻力或耐磨材料制成。
聯(lián)軸器如圖2中所示，聯(lián)軸器設(shè)置在相鄰的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和20，輸送設(shè)備8，以及連續(xù)送料分度裝置7，15，和17之間的中間位置處。每一個(gè)聯(lián)軸器32均在這些相鄰構(gòu)件之間執(zhí)行輸送功能。例如，一個(gè)聯(lián)軸器32將電池外殼從從輸送設(shè)備8的輸入側(cè)取出并將它們輸送到連續(xù)送料分度裝置7的輸入側(cè)進(jìn)行加工。在連續(xù)送料分度裝置7上對(duì)電池外殼34加工完畢后，第二個(gè)聯(lián)軸器32將電池外殼34從連續(xù)送料分度裝置7的輸出側(cè)取出并將它們輸送到輸送設(shè)備8的輸出側(cè)。在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和輸送設(shè)備8之間的聯(lián)軸器32也同樣用來(lái)輸送外殼34。聯(lián)軸器32是系統(tǒng)2中不同輸送和加工構(gòu)件之間的交接環(huán)節(jié)，使得這些構(gòu)件可以在保證整個(gè)系統(tǒng)2中制備的產(chǎn)品連續(xù)不間斷流動(dòng)的同時(shí)以無(wú)窮大的數(shù)目進(jìn)行設(shè)置組合。
參見附圖30-32，聯(lián)軸器32包括一個(gè)具有安裝盤322的主軸裝置320，安裝盤322從主軸裝置上向外延伸用來(lái)安裝到框架或基臺(tái)比如基臺(tái)28上(圖1)。環(huán)繞安裝盤322的周邊上具有多個(gè)通孔324來(lái)便于將主軸裝置320固定到基臺(tái)28上。一個(gè)轉(zhuǎn)軸326穿過(guò)主軸裝置320縱向延伸并樞裝在主軸裝置320上端部的上軸承321上和主軸裝置320下端部的下軸承327上。軸326在主軸裝置320的下方延伸并在其上安裝一個(gè)或兩個(gè)齒形滑輪328。軸326穿過(guò)主軸裝置320向上延伸并在其上端部安裝一個(gè)分度盤裝置330。分度盤裝置330具有一個(gè)可以由可注樹脂模制或由塑性合金或陶瓷經(jīng)機(jī)械加工而成，并制作成質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣性較小的分度盤332。
如附圖32和33中所示，分度盤裝置330大致呈圓形并具有多個(gè)由分度盤332的周邊形成的凹穴350。每一個(gè)凹穴350均制成能夠容納電池外殼34的一部分并在分度盤周邊351中內(nèi)嵌有一個(gè)上部磁鐵352和一個(gè)下部磁鐵354來(lái)確定凹穴350，在其中吸住并容留電池外殼34。
現(xiàn)在參見附圖31，分度盤332的中部連接板333被夾持在墊片334和輪轂336之間并通過(guò)銷螺栓344將其固定到墊片334和輪轂336上。分度裝置330通過(guò)一個(gè)容納在墊片334和輪轂336的內(nèi)徑中的楔緊式壓合接頭338套裝在軸326上。楔緊式壓合接頭338由上楔形插入件340和下楔形插入件342組成，它們均容納在套裝于軸326上的內(nèi)倒角環(huán)346和用軸承頂靠在輪轂336內(nèi)徑上的外倒角環(huán)348之間。多個(gè)間隔很小的銷釘339以將上楔形插入件340和下楔形插入件342相互拉伸的方式穿過(guò)壓合接頭338。由于插入件340和342同時(shí)被銷釘339拉伸，所以插入件340和342的楔形表面將會(huì)把內(nèi)環(huán)346壓靠在軸326上而把外環(huán)348撐靠在輪轂的內(nèi)徑上從而將分度裝置330固定在軸326上。
擋板支撐件360固定在主軸裝置320的上表面。擋板支撐件360在其上安裝一個(gè)或多個(gè)擋板356和358。如圖31中剖視圖所示，擋板356通過(guò)螺紋緊固件比如銷364而固定在擋板支撐件360上。擋板356和358相對(duì)于分度裝置330精確定位以便于不僅電池外殼34在擋板中可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)而且它們又非常接近從而避免了電池外殼34從分度盤332的凹穴350中脫離或脫出。為了這個(gè)目的，擋板比如擋板358象剖面中所示的那樣在其底面上具有一個(gè)能夠緊密地容納定位銷362的凹槽359，用它來(lái)將擋板358精確地徑向定位在擋板支撐件360上。擋板356和358包括上、下凸板來(lái)將電池外殼保持在一個(gè)相對(duì)于分度盤332的所需縱向位置。
驅(qū)動(dòng)裝置現(xiàn)在參見附圖34和35，在圖35中示出了上部滑輪和驅(qū)動(dòng)鏈輪裝置。一個(gè)與主干線4相關(guān)且其動(dòng)作與正確抓取并輸送電池外殼34的速度相協(xié)調(diào)的連續(xù)工作組370包括一個(gè)接收連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置20的第一中間鏈輪280，輸送設(shè)備8的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏈輪180，以及一個(gè)將外殼34從鏈輪180輸送到鏈輪280的聯(lián)軸器32。同樣，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏈輪180和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18中第二中間鏈輪282之間設(shè)置一個(gè)第二聯(lián)軸器32。聯(lián)軸器和鏈輪第二組，即也需要協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)的分度動(dòng)作組372，也包括一個(gè)用來(lái)將電池外殼34從輸送設(shè)備8分度驅(qū)動(dòng)鏈輪182中取出并將外殼34輸送到連續(xù)送料分度裝置15驅(qū)動(dòng)鏈輪50輸入側(cè)的聯(lián)軸器32。第二聯(lián)軸器32將電池外殼34從驅(qū)動(dòng)鏈輪50的輸出側(cè)上取出并將外殼34輸送到輸送設(shè)備8的分度驅(qū)動(dòng)鏈輪182中。
現(xiàn)在參見附圖35，驅(qū)動(dòng)工作組370由輸送設(shè)備8中的伺服馬達(dá)288提供動(dòng)力。在最佳實(shí)施例中，雙邊齒形驅(qū)動(dòng)帶378與輸送設(shè)備8的驅(qū)動(dòng)輪374配合，以便通過(guò)它們的驅(qū)動(dòng)輪328向聯(lián)軸器32提供所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并分別通過(guò)中間輪286和290來(lái)向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置20和18的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)齒輪280和282提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。帶378合適的張力由帶張緊器376來(lái)提供。通過(guò)相互連接連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18的中間輪290和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置20的中間輪286，主干線4的速率得以協(xié)調(diào)并且從制備系統(tǒng)2的一端到另一端基本保持恒定。
分度動(dòng)作組372所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由向連續(xù)送料分度裝置1 5中驅(qū)動(dòng)鏈輪50和驅(qū)動(dòng)輪52提供動(dòng)力的伺服馬達(dá)54來(lái)提供。驅(qū)動(dòng)輪52與聯(lián)軸器32的滑輪328以及分度驅(qū)動(dòng)輪380相互連接來(lái)相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)輸送設(shè)備8中的分度驅(qū)動(dòng)鏈輪182。在最佳實(shí)施例中，該工作組中也利用雙面齒形帶386來(lái)與惰輪384和張緊器382一起向帶386提供合適的張力。但是，也可以利用齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)向驅(qū)動(dòng)工作組370和分度動(dòng)作組372傳遞所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
操作圖36表示了加工工位14上有關(guān)將從主干線4上取下的電池外殼34輸送到加工工位14上進(jìn)行加工并將其運(yùn)送回主干線4的操作。如圖1中所示，主線4通常包括多個(gè)首尾連接布置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置比如輸送裝置18和20，并且將加工工位定位在各個(gè)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送器的端部。如圖37中所示的加工工位14相對(duì)于主線4的加工位置關(guān)系代表性地表示了與主線4連接的加工工位，并且還示出了關(guān)于電池外殼34加工的最佳實(shí)施例。但是，可以以無(wú)窮大的數(shù)目來(lái)布置組件。
帶裝置比如連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和20中的帶裝置279，輸送設(shè)備8中的帶裝置196，以及連續(xù)送料分度裝置15中的帶裝置68均圍繞它們對(duì)應(yīng)的框架以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所有聯(lián)軸器32以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，各自的運(yùn)轉(zhuǎn)方向均可以在聯(lián)軸器32的運(yùn)轉(zhuǎn)方向與帶的運(yùn)轉(zhuǎn)方向保持相反的前提下反向。
連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18的輸送帶裝置279沿著箭頭411方向輸送電池外殼34。每一個(gè)電池外殼34均被帶裝置279中的一個(gè)夾板72夾持。隨著外殼34圍繞中間鏈輪282運(yùn)轉(zhuǎn)，外殼34被輸送到第一輸入聯(lián)軸器390并以吸引的方式圍繞聯(lián)軸器390以箭頭412所示的逆時(shí)針方向繼續(xù)前進(jìn)。第一輸入聯(lián)軸器390也毗鄰于輸送設(shè)備8中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏈輪180并將外殼34從聯(lián)軸器390輸送到輸送設(shè)備8帶裝置196上的各個(gè)夾板200中。外殼34的傳輸點(diǎn)發(fā)生在聯(lián)軸器390與鏈輪282和180之間的切點(diǎn)上。在整個(gè)系統(tǒng)2中所有的外殼34均以相似的方法輸送。
如前面所述，在其相應(yīng)端安裝有輸入飛輪188和輸出飛輪190的承載件184，將輸送設(shè)備8分成為一個(gè)毗鄰于主干線4的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)側(cè)和一個(gè)毗鄰于連續(xù)送料分度裝置15的分度動(dòng)作側(cè)。外殼34依照箭頭413和414方向沿輸送設(shè)備8以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式運(yùn)送。當(dāng)外殼34圍繞輸入飛輪188運(yùn)送時(shí)，它們沿箭頭415和416方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉侄冗\(yùn)動(dòng)。分度運(yùn)動(dòng)包括交互變化的帶裝置196輸送速度大于主線4連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間段和外殼34停止運(yùn)送的停滯時(shí)間段。
在最佳實(shí)施例中，分度運(yùn)動(dòng)的平均速率略大于主干線4的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)速率。沿輸送設(shè)備8分度側(cè)的平移分量由連續(xù)送料分度裝置15上同時(shí)加工的外殼數(shù)目來(lái)確定。因此，如果在圖1所示的加工工位14同時(shí)加工六個(gè)電池外殼，那么分度運(yùn)動(dòng)平移分量將相對(duì)帶裝置增加一個(gè)等于六倍相鄰?qiáng)A板200之間間距的距離。分度運(yùn)動(dòng)停滯分量相應(yīng)于在連續(xù)送料分度裝置15上加工模件12完成對(duì)外殼34所需加工的時(shí)間。因此，帶裝置196沿箭頭413和414方向的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致調(diào)節(jié)輥承載件184向左移動(dòng)達(dá)到輸送設(shè)備8的輸入盈余位置398。
同時(shí)，沿箭頭415和416方向的分度運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致調(diào)節(jié)輥承載件184增大向右平移而達(dá)到輸出盈余位置400。在分度運(yùn)動(dòng)停滯分量期間內(nèi)沿箭頭413和414方向的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)將承載件184返回輸入盈余位置398。由于沿箭頭415和416方向的分度運(yùn)動(dòng)平均速率略大于主干線4的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)速率，所以每一個(gè)分度運(yùn)動(dòng)——停滯周期都將導(dǎo)致承載件184在整個(gè)分度運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)向輸出盈余位置400緩慢地移動(dòng)。當(dāng)調(diào)節(jié)輥承載件184到達(dá)輸出盈余位置400時(shí)連續(xù)送料分度裝置15將由加工工位控制器616控制暫時(shí)停機(jī)，從而連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏈輪180來(lái)將輸送設(shè)備8重置到輸入盈余位置398。當(dāng)輸送設(shè)備8被重置到輸入盈余位置398后，連續(xù)送料分度裝置15再次恢復(fù)對(duì)外殼34的分度操作。調(diào)節(jié)輥承載件184的往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及將其從輸出盈余位置400重置到輸入盈余位置398在圖67中作為時(shí)間的一個(gè)函數(shù)用圖表來(lái)表示，并且在下面還將結(jié)合控制系統(tǒng)進(jìn)一步論述。
在外殼34沿箭頭416的方向圍繞分度運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪182運(yùn)送時(shí)，每一個(gè)外殼34被第二輸入聯(lián)軸器392俘獲并以逆時(shí)針方向417繼續(xù)運(yùn)送，并接著在連續(xù)送料分度裝置15上被帶裝置68的夾板72俘獲。外殼34沿箭頭418所示方向沿連續(xù)送料分度裝置15繼續(xù)運(yùn)送并在帶裝置68的分度停滯時(shí)間段中由一個(gè)或多個(gè)加工模件(未示出)進(jìn)行加工。加工完畢后，外殼34圍繞中間鏈輪60沿箭頭419方向以同樣的分度方式輸送回主干線4。當(dāng)?shù)竭_(dá)驅(qū)動(dòng)鏈輪50時(shí)，加工過(guò)的外殼34被傳送到第一輸出聯(lián)軸器394并圍繞其沿箭頭420所示的方向逆時(shí)針繼續(xù)輸送。
第一輸出聯(lián)軸器394將輸送設(shè)備8右側(cè)或輸出側(cè)上的外殼34輸送到輸送設(shè)備8帶裝置196上的各個(gè)夾板200中。外殼34沿箭頭421和422方向以分度運(yùn)動(dòng)——停滯方式運(yùn)送到輸出飛輪190。繞過(guò)輸出飛輪190后，外殼34轉(zhuǎn)換為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并依照箭頭423和424方向繼續(xù)輸送。當(dāng)?shù)竭_(dá)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏈輪180時(shí)，第二輸出聯(lián)軸器396將各個(gè)外殼34俘獲并將它們依照箭頭425方向逆時(shí)針輸送到驅(qū)動(dòng)鏈輪280，由其將外殼34傳遞到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置20上，并在此處將外殼34傳送到各個(gè)夾板72中。接下來(lái)外殼34沿箭頭426方向以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)方式運(yùn)送到一個(gè)或多個(gè)其它的加工工位。所有電池外殼的傳送均在惰輪332與相應(yīng)帶裝置的切點(diǎn)處完成。
現(xiàn)在參見附圖37-41，多個(gè)固定板428設(shè)置在電池外殼34被以圓弧方式輸送處的外側(cè)。固定板428用來(lái)將外殼34保持在夾板72或200和聯(lián)軸器32的凹穴350中。以這種方式下，固定板428還用來(lái)避免外殼34由于圍繞聯(lián)軸器32或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和20，輸送設(shè)備8，或連續(xù)送料分度裝置15的端部運(yùn)送而產(chǎn)生離心力從而造成外殼34從磁力中脫出。
其次，固定板428還用來(lái)保證外殼34正確地從夾板72或200中傳送到聯(lián)軸器32或者是恰好相反。為了沿外殼34的路徑正確定位固定板428，象固定板支撐件360那樣的固定板支撐件安裝在象圖31中主軸裝置32那樣的主軸裝置上端。每一個(gè)固定的驅(qū)動(dòng)和中間鏈輪以及在電池外殼34輸送中涉及的聯(lián)軸器均至少有一個(gè)相關(guān)擋板和固定板支撐件。
在最佳實(shí)施例中固定板支撐件具有四種基本構(gòu)造。D形固定板支撐件430安裝在具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和20以及連續(xù)送料分度裝置15的驅(qū)動(dòng)和中間鏈輪的主軸組件的上部。固定板支撐件430具有一個(gè)圓弧端和一個(gè)直線端，其中直線端朝向中央框架，比如連續(xù)送料分度裝置15中的框架40，而圓弧端與鏈輪軸共軸并朝向鏈輪的外周。其余的固定板支撐件可以是象固定板支撐件436那樣的圓形，可以是象固定板支撐件432那樣的在其外周有一段圓弧裁切，或者是象固定板支撐件434那樣的在其外周有兩段相隔90度的裁切圓弧狀。在圓弧裁切段存在用來(lái)正確安裝固定板428的固定板支撐槽。
不同的固定板支撐件結(jié)構(gòu)432-436便于對(duì)各個(gè)構(gòu)件比如連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18和20，輸送設(shè)備8，以及連續(xù)送料分度裝置15以任何所需的相互角度關(guān)系進(jìn)行裝配。固定板支撐件430-436共面提供了一個(gè)安裝擋板的連續(xù)面。每一個(gè)固定板支撐件430-436均在其靠近周邊處設(shè)置多個(gè)以預(yù)定間隔規(guī)則分布的定位銷孔438。定位銷部分容納在孔438中使得定位銷的一部分突出于固定板支撐件上表面之外來(lái)與槽配合，比如圖41中所示固定板428底面上的槽444。固定板428可以橋接在相鄰的嵌置式固定板430-436上。
圖38-40示出了一個(gè)象固定板440那樣的典型固定板。固定板440對(duì)應(yīng)于定位在連續(xù)送料分度裝置15中驅(qū)動(dòng)鏈輪50與圖41中所示第一輸出聯(lián)軸器394之間的一個(gè)固定板。固定板440具有一個(gè)底面442，并在底面上限定了一個(gè)具有一定寬度的槽444用來(lái)緊密容納從固定板支撐件430-436上突出的定位銷。固定板440在其底部至少有一個(gè)螺紋孔446或利用其它緊固機(jī)構(gòu)來(lái)將底部440安裝在相應(yīng)的固定板支撐件上。固定板440的底部具有一個(gè)擱置件448用來(lái)在外殼34圍繞加工系統(tǒng)2輸送時(shí)與電池外殼34的底部相對(duì)應(yīng)。同樣，在底部440的上邊具有一個(gè)縱向設(shè)置在擱置件448正上方的上唇部450。擱置件448和唇部450由連接件454縱向分開并共同限定一個(gè)至少縱向放置的電池外殼34一部分能夠通過(guò)的通道452。
連接件454要么實(shí)心要么空心并在其一端上限定出一個(gè)窗456。窗456可以是由直線圍成或，如圖38和39中所示在窗456的另外一端還設(shè)置有一個(gè)舌形部458，并與連接件454的上部共同形成一個(gè)槽460而與連接件454的底部共同形成一個(gè)槽462。窗的目的是在電池外殼34從聯(lián)軸器分度盤330向夾板72或200傳送之處或從夾板72或200向聯(lián)軸器分度盤330傳送之處允許聯(lián)軸器32的分度盤330或夾板72或200穿過(guò)。槽460和462允許夾板72和200的上、下凸板自由地穿過(guò)。窗456以及槽460和462的尺寸與結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于分度盤330的寬度和夾板72或200的厚度，從而使得在加工系統(tǒng)2工作過(guò)程中不會(huì)發(fā)生當(dāng)?shù)撞?40的某部分在分度盤330或夾板72或200穿過(guò)窗456以及槽460和462時(shí)阻礙它們的通過(guò)。
參見附圖41，表示了在連續(xù)送料分度裝置15驅(qū)動(dòng)鏈輪50處的輸送帶裝置68，其中在連續(xù)送料分度裝置15上加工過(guò)的電池外殼34被傳送到第一輸出聯(lián)軸器394。隨著夾板72承載著電池外殼34向驅(qū)動(dòng)鏈輪50運(yùn)動(dòng)，直線形固定板466保證了電池外殼34被保持在夾板72的凹槽135中。當(dāng)帶裝置68與驅(qū)動(dòng)鏈輪50嚙合并開始圍繞驅(qū)動(dòng)鏈輪50外周運(yùn)送時(shí)，外殼34遇到一個(gè)具有連接件470的曲線形固定板468，該固定板的內(nèi)表面以驅(qū)動(dòng)鏈輪50的中心為圓心保持一個(gè)恒定的半徑。固定板468具有一個(gè)直線圍成的窗472來(lái)允許第一輸出聯(lián)軸器394穿過(guò)其間轉(zhuǎn)動(dòng)。
聯(lián)軸器394與帶裝置68的同步轉(zhuǎn)動(dòng)使得帶裝置68環(huán)繞驅(qū)動(dòng)鏈輪50前進(jìn)，由聯(lián)軸器394外周邊所限定的凹穴350咬合并容納電池外殼34的一部分。第二個(gè)固定板，即固定板440鄰接在固定板468的另外一端并與聯(lián)軸器394的外周邊徑向一致使得連接件454和舌形部458與夾板72凹穴135中的電池外殼的一部分相接觸從而將電池外殼34從聯(lián)軸器394凹穴135中取出。在從固定板468輸送到固定板440的位置處，電池外殼34同時(shí)被聯(lián)軸器394和夾板72夾持。隨著聯(lián)軸器394依照箭頭420的方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)連接件454和舌形部458與容納在夾板72中的電池外殼34的一部分咬合。連接件454和舌形部458將電池外殼34從夾板72中取下并保持電池外殼34在聯(lián)軸器394的凹穴350中處于咬合關(guān)系。
在整個(gè)加工系統(tǒng)2中所有將電池外殼34從承載夾板72或200到聯(lián)軸器32的輸送和將電池外殼34從聯(lián)軸器32到夾板72或200的輸送均以相似的方式完成。電池外殼34的輸送采用交替變向的固定板來(lái)導(dǎo)引電池外殼34沿卸下外殼34的承載組件周邊，與容納組件中的同步承載凹穴相配合，進(jìn)而在反向的固定板作用下將電池外殼34從承載件輸送到接收組件。
加工模件如圖1中所示，象工位6那樣的支加工工位具有一個(gè)或多個(gè)安裝在連續(xù)送料分度裝置7上的加工模件10來(lái)在分度操作停滯期間取得對(duì)電池外殼34的控制，至少在電池外殼34上進(jìn)行一次加工，并隨后將電池外殼34控制權(quán)返還給分度裝置7。第二加工工位14具有另外一種結(jié)構(gòu)的加工模件12安裝在連續(xù)送料分度裝置15上用來(lái)對(duì)電池外殼34進(jìn)行二次加工。圖42示出了安裝在連續(xù)送料分度裝置15上的加工模件12的一種構(gòu)造。加工模件12包括一個(gè)承受于安裝在加工模件支撐件80上加工模件固定件82中的基臺(tái)482。每一個(gè)機(jī)架480結(jié)合一個(gè)加工模件控制器620并且控制器可以安裝在機(jī)架內(nèi)部或其外部。控制器620與加工工位控制器614和控制協(xié)調(diào)器610相連通并且包括用來(lái)從控制器614和協(xié)調(diào)器610接收信號(hào)的信號(hào)輸入裝置。由加工模件控制器620，加工工位控制器614和控制協(xié)調(diào)器610來(lái)對(duì)加工模件12的操作進(jìn)行同步控制的方法將在下面進(jìn)行詳細(xì)論述。加工模件控制器620以與連續(xù)送料分度裝置15分度運(yùn)動(dòng)——停滯的停滯部分同步的方式對(duì)操作頭498進(jìn)行操作控制。
加工模件12具有一個(gè)內(nèi)部框架484用來(lái)安裝伺服馬達(dá)486。伺服馬達(dá)486又通過(guò)聯(lián)軸器487與縱向的可旋轉(zhuǎn)螺紋桿488聯(lián)接。一對(duì)由框架484支撐并從框架484上向上延伸的導(dǎo)向軸490以平行的方式分布在螺紋桿488上面部分的兩側(cè)。承載件492具有一對(duì)容納導(dǎo)向桿490的軸套494使得承載件492可以沿導(dǎo)向桿490縱向滑動(dòng)。承載件492還具有一個(gè)安裝在可旋轉(zhuǎn)螺紋桿488上并與其嚙合的螺紋件496。當(dāng)伺服馬達(dá)486工作時(shí)，承載件492通過(guò)螺紋桿在螺紋件496中的旋轉(zhuǎn)沿導(dǎo)向桿490縱向移動(dòng)。承載件492可以通過(guò)伺服馬達(dá)486沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)而向上移動(dòng)并通過(guò)伺服馬達(dá)486反向旋轉(zhuǎn)而向下移動(dòng)。承載件492的前端497穿過(guò)框架480向靠近連續(xù)送料分度裝置15的方向延伸。在承載件端部497上安裝有操作頭498。
加工模件固定件82沿連續(xù)送料分度裝置15的縱軸定位加工模件12以便當(dāng)電池外殼34和夾板72均處于分度運(yùn)動(dòng)——停滯順序的停滯部分時(shí)，操作頭498直接對(duì)準(zhǔn)夾板72中的電池外殼34。當(dāng)電池外殼34在連續(xù)送料分度裝置15上停滯時(shí)，加工模件控制器620激發(fā)伺服馬達(dá)486來(lái)以降低承載件492的方向旋轉(zhuǎn)并將操作頭498帶到加工工作位置。接著操作頭498受到激發(fā)而執(zhí)行所需的加工并且當(dāng)加工完畢后，通過(guò)伺服馬達(dá)486的反轉(zhuǎn)和在導(dǎo)向桿490上提升承載件492來(lái)將操作頭498從與外殼34接觸的位置縱向提升。在操作頭498脫離時(shí)，夾板72和保持其中的電池外殼34沿連續(xù)送料分度裝置15繼續(xù)分度。
現(xiàn)在參見圖43中的第二種加工模件，加工模件10具有一個(gè)用來(lái)安裝加工模件控制器620的框架502，加工模件控制器620又以與加工模件12相似的方式與支加工工位14的加工工位控制器614和控制協(xié)調(diào)器610相連通。在每一個(gè)框架502中結(jié)合一個(gè)加工模件控制器620并且其可安裝在框架502的內(nèi)部或外部?？蚣?02包括一個(gè)在連續(xù)送料分度裝置7支撐件80上承受加工模件固定件82的基臺(tái)503。加工模件10具有一個(gè)安裝在框架502上部的固定操作頭504。加工模件10與加工模件12的不同之處在于加工模件10從夾板72上俘獲并取下外殼34來(lái)相對(duì)于固定頭504以加工關(guān)系定位外殼34。
在加工模件10正對(duì)連續(xù)送料分度裝置7時(shí)可平移的水平承載件508具有延伸出加工模件10前方的一個(gè)上臂519和一個(gè)下臂521。承載件508以這樣的方式在上導(dǎo)軌24上套裝上導(dǎo)向軸套26而在下導(dǎo)軌525上也套裝下導(dǎo)向軸套527，即允許承載件508沿導(dǎo)軌526和525以精確，可控的方式水平移動(dòng)。一個(gè)激發(fā)器510安裝在框架502前端的內(nèi)側(cè)并在此處具有一個(gè)向后延伸的連接桿512，連接桿512又連接到承載件508上。當(dāng)連續(xù)送料分度裝置7中外殼34和夾板72處于分度動(dòng)作——停滯的停滯時(shí)間段時(shí)，加工模件控制器620發(fā)出一個(gè)激發(fā)激發(fā)器510的信號(hào)來(lái)激發(fā)加工模件10的動(dòng)作。當(dāng)激發(fā)器510接收到一個(gè)激發(fā)信號(hào)時(shí)，連接桿512傳遞的水平移動(dòng)使得承載件508如圖43所示向左移動(dòng)。當(dāng)固定操作頭504加工完畢后，向激發(fā)器510發(fā)出第二個(gè)信號(hào)來(lái)傳遞一個(gè)相反的承載件508水平移動(dòng)使得電池外殼34脫離加工模件10。
如圖44-47中所示，加工模件10中承載件508的水平移動(dòng)導(dǎo)致了上臂和下臂519和521相應(yīng)的水平移動(dòng)。上臂519具有一對(duì)依靠其上并可在其上轉(zhuǎn)動(dòng)的上惰輪520。同樣，下臂521具有一對(duì)安裝其上的可轉(zhuǎn)動(dòng)下惰輪522使得惰輪520和522以縱向正對(duì)的關(guān)系相互間隔設(shè)置，此間隔距離略大于夾板72的縱向高度。臂519和521縱向設(shè)置使得當(dāng)夾板72和電池外殼34沿連續(xù)送料分度裝置7輸送時(shí)夾板72能夠自由地通過(guò)惰輪520和522之間。加工模件10還包括一個(gè)縱向設(shè)置的伺服馬達(dá)516，通過(guò)聯(lián)軸器515，與旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置518可驅(qū)動(dòng)地連接。旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置518相對(duì)于縱向略微傾斜。
當(dāng)夾板72和電池外殼34沿連續(xù)送料分度裝置7停滯時(shí)，加工模件控制器激發(fā)承載件508向左移動(dòng)。隨著承載件508和臂519和521的移動(dòng)，惰輪520和522與電池外殼34接觸并將外殼34從夾板72中取出。外殼34座落于側(cè)向相鄰的惰輪520與側(cè)向相鄰的惰輪522之間。惰輪520和522帶著外殼34充分移動(dòng)來(lái)與圖48中所示的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置518的驅(qū)動(dòng)凸緣接觸。當(dāng)外殼34完全與惰輪520和522以及旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置518的驅(qū)動(dòng)凸緣接觸時(shí)，外殼34被從夾板72中取下；但是，外殼34并沒有脫離外殼正常保持在夾板72中時(shí)的磁場(chǎng)。隨著電池外殼與驅(qū)動(dòng)凸緣517的接觸，旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置518將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給外殼34，并且作為旋轉(zhuǎn)傳遞裝置518縱向偏移的結(jié)果，向外殼34傳遞一個(gè)輕微的向下壓力來(lái)保持外殼34的底部與底部承載件523相接觸。底部承載件523具有一個(gè)在其上停放外殼34底部的單球軸承(未視出)來(lái)便于在固定操作頭504罩住外殼34時(shí)實(shí)現(xiàn)外殼34所需的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電池外殼34被罩住時(shí)，加工模件控制器620激發(fā)音圈激發(fā)器510使得承載件508向右移動(dòng)從而將惰輪520和522與外殼34脫離。當(dāng)從外殼34脫離后，夾板72的磁場(chǎng)再次將外殼34吸引并俘獲在凹穴135中。當(dāng)外殼34被重新俘獲在凹穴135中時(shí)，夾板72和外殼34將沿連續(xù)送料分度裝置7繼續(xù)分度并對(duì)后續(xù)外殼34進(jìn)行依次重復(fù)加工。
上面所述的加工模件10和12代表性地表示了加工模件以及它們與連續(xù)送料分度裝置7和15一起的有關(guān)相應(yīng)操作。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將會(huì)明白也可以利用變化的和其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)模件來(lái)對(duì)不同的產(chǎn)品進(jìn)行加工以及在干電池生產(chǎn)過(guò)程中執(zhí)行其它的加工。
加工模件固定件參見附圖48，示出了一個(gè)在其上安裝多個(gè)規(guī)則間隔設(shè)置的加工模件固定件82，并與分度帶裝置68有關(guān)的加工模件支撐件80。沿連續(xù)送料分度裝置側(cè)向間隔設(shè)置的固定件82與需要同時(shí)加工的外殼數(shù)目和按程序工作的帶裝置68停滯順序相一致，以保證所有電池外殼均能被加工。加工模件固定件82包括一個(gè)固定在支撐件80的槽538中的安裝平臺(tái)540。平臺(tái)540具有一個(gè)平整上表面用來(lái)承受象加工模件10那樣的加工模件的基臺(tái)503。平臺(tái)540在其一端上安裝一個(gè)用來(lái)嵌入加工模件基臺(tái)503前邊緣的擋板542并且在平臺(tái)540的另一端具有與加工模件基臺(tái)尾部的槽532結(jié)合的快速松脫夾持器544。加工模件固定件82用來(lái)相對(duì)于對(duì)應(yīng)的連續(xù)送料分度裝置精確定位加工模件比如加工模件10。加工模件10和它的操作頭可以從連續(xù)送料分度裝置上進(jìn)行脫機(jī)預(yù)校準(zhǔn)定位以便當(dāng)加工模件10安裝在固定件82上時(shí)與其結(jié)合的操作頭相對(duì)于帶裝置68承載的電池外殼進(jìn)行重新定位。加工模件固定件82的擋板542包括橫向和縱向定位部分來(lái)移送可互換的經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的加工模件?？焖偎擅搳A持器544便于需要更換的加工模件能夠快速拆除和安裝，以減小一個(gè)不正常工作的加工系統(tǒng)2的停機(jī)時(shí)間。
控制系統(tǒng)硬件本發(fā)明的高速生產(chǎn)系統(tǒng)2采用了靈活、通用的分布式控制系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控和控制高速生產(chǎn)系統(tǒng)的工作。分布式控制系統(tǒng)提供了控制高速生產(chǎn)系統(tǒng)所必需的功能包括對(duì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置的操作，對(duì)連續(xù)送料分度裝置的操作，對(duì)輸送設(shè)備的操作，以及對(duì)每一個(gè)支加工工位中所涉及的各個(gè)加工模件的操作進(jìn)行控制。除了對(duì)高速生產(chǎn)系統(tǒng)不同組件進(jìn)行控制之外，控制系統(tǒng)還控制產(chǎn)品在整個(gè)高速生產(chǎn)系統(tǒng)中沿規(guī)定的路線運(yùn)送，并監(jiān)控生產(chǎn)工藝，跟蹤每一個(gè)產(chǎn)品，以及記錄每一個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的歷程，另外還具有將需測(cè)試產(chǎn)品沿規(guī)定路線輸送和跟蹤以及同樣記錄需測(cè)試產(chǎn)品歷程的能力?？刂葡到y(tǒng)使得在無(wú)需將生產(chǎn)線從正常的生產(chǎn)制備工作狀態(tài)停機(jī)的情況進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試，質(zhì)量檢測(cè)以及其它的測(cè)試工藝。
參見附圖49，所示的高速生產(chǎn)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)600由一個(gè)用來(lái)控制高速生產(chǎn)系統(tǒng)工作的控制器分布式網(wǎng)絡(luò)組成。根據(jù)這里所描述和示出的實(shí)施例，分布式控制系統(tǒng)600包括一個(gè)主控制協(xié)調(diào)器610，三個(gè)局部加工工位控制器614，616和618，以及一個(gè)預(yù)定數(shù)目的加工模件控制器620A-620L，每一個(gè)加工模件控制器都與一個(gè)加工模件結(jié)合?？刂葡到y(tǒng)600提供了一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)并且具有一個(gè)連接總線平臺(tái)通過(guò)乙太網(wǎng)連接總線612和總線622與分布式控制網(wǎng)絡(luò)中的控制器相連。連接總線612可以包括一個(gè)連接到主控制協(xié)調(diào)器610和各個(gè)局部加工工位控制器614，615和618以及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置(CMC)控制器624的乙太網(wǎng)10Base-T總線。每一個(gè)加工模件控制器620A-620L均通過(guò)連接總線622，連接到預(yù)定的局部加工工位控制器614，616和618上。連接總線622可以由多個(gè)獨(dú)立的連接線組成，這些連接線均包含一個(gè)象乙太網(wǎng)10Base-T總線那樣的乙太網(wǎng)通信連接裝置。
每一個(gè)加工工位控制器通常負(fù)責(zé)控制和監(jiān)視在生產(chǎn)系統(tǒng)中的某個(gè)支加工工位上發(fā)生的事項(xiàng)。更具體地說(shuō)，每一個(gè)局部加工工位控制器與一個(gè)或多個(gè)設(shè)定的加工控制模件，連續(xù)送料分度裝置，以及相關(guān)的輸送設(shè)備相連，包括向它們提供控制信號(hào)和從它們那兒獲取數(shù)據(jù)信息，并且它們最好位于同一個(gè)支加工工位中。因此，第一加工工位控制器614與四個(gè)設(shè)定的加工模件控制器620A-620D，連續(xù)送料分度裝置7，以及相關(guān)的輸送設(shè)備8相連，它們均位于第一支加工工位中。第二加工工位控制器616與六個(gè)設(shè)定的加工模件控制器620E-620J，連續(xù)送料分度裝置15，以及相關(guān)的輸送設(shè)備8相連，它們均位于第二支加工工位中。最后，第三加工工位控制器618與兩個(gè)設(shè)定的加工模件控制器620K和620L，和連續(xù)送料分度裝置17，以及相關(guān)的輸送設(shè)備8相連，它們均位于第三支加工工位中。盡管每一個(gè)支加工工位最好對(duì)應(yīng)于一個(gè)加工工位控制器，但是應(yīng)該明白在一個(gè)給定的支加工工位上可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)加工工位控制器，而一個(gè)加工工位控制器也可以服務(wù)于多個(gè)支加工工位。
局部加工工位控制器614-618用來(lái)與設(shè)定的加工模件控制器相連。加工工位控制器614-618還用來(lái)控制相關(guān)的送料分度裝置，包括控制它們進(jìn)行分度和停滯間歇運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和速率。另外，連續(xù)送料分度裝置在其完成分度或停滯動(dòng)作時(shí)向相應(yīng)的加工工位控制器傳送指示信息。輸送設(shè)備8也將指示其工作狀態(tài)的返回?cái)?shù)據(jù)信息反饋給相應(yīng)的加工工位控制器。
另外，控制系統(tǒng)600還包括一個(gè)與乙太網(wǎng)連接總線612相連系的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置(CMC)控制器624。CMC控制器624是一個(gè)獨(dú)立的分布式控制器用來(lái)控制主干線中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置的工作。CMC控制器624從控制協(xié)調(diào)器610接收控制信號(hào)，比如速度控制信號(hào)，并提供一個(gè)指示連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置工作狀態(tài)的反饋數(shù)據(jù)信息。因此連接總線612允許控制協(xié)調(diào)器610，加工工位控制器614-618，以及CMC控制器624相互連接在一個(gè)共同的分布式網(wǎng)絡(luò)上。
分布式控制系統(tǒng)600具有用來(lái)允許遠(yuǎn)程訪問乙太網(wǎng)連接總線612和控制協(xié)調(diào)器610的通信連接裝置。應(yīng)該明白連接總線612可以是有線的或無(wú)線的。遠(yuǎn)程訪問是通過(guò)人機(jī)交互裝置(HMI)626來(lái)實(shí)現(xiàn)的，人機(jī)交互裝置626可以包括一個(gè)與控制協(xié)調(diào)器610相連的獨(dú)立計(jì)算機(jī)。人機(jī)交互裝置626允許操作者向控制系統(tǒng)600輸入指令信號(hào)，也可以從控制系統(tǒng)600中得到數(shù)據(jù)信息。另外，可以設(shè)置一個(gè)與乙太網(wǎng)連接總線612相連通的遠(yuǎn)距物料信息系統(tǒng)(MIS)628。物料信息系統(tǒng)可以包括一個(gè)通過(guò)連接線連接到連接總線612上的遠(yuǎn)距計(jì)算機(jī)用來(lái)訪問控制系統(tǒng)600。例如，物料信息系統(tǒng)可以包括一個(gè)遠(yuǎn)程通信連接裝置將控制系統(tǒng)600的連接總線612連接到一個(gè)遠(yuǎn)距計(jì)算機(jī)上來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問，輸入控制信號(hào)和/或從控制系統(tǒng)600獲取數(shù)據(jù)信息。無(wú)論人機(jī)交互裝置626或者物料信息系統(tǒng)628均可以用來(lái)規(guī)劃控制系統(tǒng)600，包括象下載預(yù)設(shè)軟件，修改控制參數(shù)，進(jìn)行檢測(cè)，以及其它操作。另外，人機(jī)交互裝置626和物料信息系統(tǒng)628還可以獲取由控制系統(tǒng)600監(jiān)控和記錄的加工制備信息。這將包括獲取正常加工信息，檢測(cè)信息，產(chǎn)品跟蹤信息，以及其它任何從控制系統(tǒng)600中不同控制器和傳感器中所獲得的信息。
主控制協(xié)調(diào)器610是一個(gè)以可編程處理器為基礎(chǔ)的控制器來(lái)協(xié)調(diào)和監(jiān)控整個(gè)高速生產(chǎn)系統(tǒng)的操作。主控制協(xié)調(diào)器610通過(guò)連接總線612將控制信號(hào)分送到加工工位控制器614-618和CMC控制器624。從主控制協(xié)調(diào)器610發(fā)出的控制信號(hào)可以包含將即將到來(lái)的產(chǎn)品告知不同加工工位控制器的通知信息，和其它信息。主控制協(xié)調(diào)器610還接收并記錄由加工工位控制器614-618和CMC控制器624獲得的信息。控制協(xié)調(diào)器610接收到的信息可以包括從各個(gè)加工工位控制器獲得的祥述各個(gè)產(chǎn)品上完成工作情況的工作匯報(bào)信息，最好是在每一次由加工模件完成加工操作后。
參見附圖50，在此示出了作為主控制協(xié)調(diào)器610一個(gè)例子的硬件構(gòu)造。主控制協(xié)調(diào)器610包括一個(gè)中央處理器(CPU)634，一個(gè)輸入/輸出端口636，快速可擦寫存儲(chǔ)器638，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)640，網(wǎng)絡(luò)中心642，接觸器或繼電器644，和一個(gè)切斷開關(guān)646。應(yīng)該明白和理解在主控制協(xié)調(diào)器610或此處所示出和描述的與控制系統(tǒng)600有關(guān)的其它控制器中可以存在其它各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)控制器。中央處理器634可以是一個(gè)商用的微處理器，比如是摩托羅拉(Motorola)公司生產(chǎn)的No.MVME 2304型微處理器。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器640和快速可擦寫存儲(chǔ)器638用來(lái)存儲(chǔ)執(zhí)行預(yù)設(shè)加工控制功能的程序軟件和其它系統(tǒng)操作程序，并且也用來(lái)存儲(chǔ)由控制系統(tǒng)600收集的數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)絡(luò)中心642至少包括兩個(gè)10Base-T乙太網(wǎng)端口并通過(guò)乙太網(wǎng)連接總線612相連通。接觸器或繼電器644可以用來(lái)執(zhí)行生產(chǎn)系統(tǒng)的緊急制動(dòng)，同時(shí)切斷開關(guān)646提供了一種方式來(lái)停止向控制協(xié)調(diào)器610供給能量，從而也將關(guān)閉控制系統(tǒng)600。應(yīng)該明白控制協(xié)調(diào)器610的不同組件可以同時(shí)裝配在一個(gè)或多個(gè)面板上并安置于VME機(jī)架上。
另外，控制協(xié)調(diào)器610還示出與一個(gè)保護(hù)電路630相連，保護(hù)電路630將控制協(xié)調(diào)器610連接到各個(gè)加工工位控制器614-618和CMC控制器624上。保護(hù)電路630提供了一個(gè)獨(dú)立的硬連線連接，可以利用它在必需時(shí)，比如在緊急情況下斷開控制系統(tǒng)600的能量輸出。還有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電源設(shè)備632向控制協(xié)調(diào)器610提供電能，并且可以采用480伏交流電，但最好是轉(zhuǎn)換成可利用的24伏或其它臺(tái)適電壓的直流電。
局部加工工位控制器614，616，和618用來(lái)作為支加工工位的局部控制器，并且每一個(gè)加工工位控制器被設(shè)計(jì)成用來(lái)控制與生產(chǎn)系統(tǒng)中某一支加工工位相關(guān)的操作，包括對(duì)連續(xù)送料分度裝置的控制，對(duì)其輸送設(shè)備的控制，及對(duì)預(yù)設(shè)的加工模件的控制，所有這些組件均與同一加工工位有關(guān)。因此，加工工位控制器614作為一個(gè)局部控制器來(lái)控制與第一連續(xù)送料分度裝置7，輸送設(shè)備8，及加工模件控制器620A-620D相關(guān)的操作。第二加工工位控制器616控制在第二連續(xù)送料分度裝置15，其輸送設(shè)備8，及加工模件控制器620E-620J上進(jìn)行的操作。第三加工工位控制器618控制與第三連續(xù)分度裝置17，其輸送設(shè)備8，及加工模件控制器620K和620L相關(guān)的操作。另外，每一個(gè)加工工位控制器從其指定的加工模件控制器，輸送設(shè)備和連續(xù)送料分度裝置上獲得數(shù)據(jù)信息，比如工作進(jìn)度報(bào)告。
在圖51中示出了局部加工工位控制器614硬件構(gòu)造的一個(gè)例子。加工工位控制器614的硬件包括一個(gè)分布式輸入/輸出端口648，一個(gè)中央處理器(CPU)650，快速可擦寫存儲(chǔ)器652，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)654，和一個(gè)連續(xù)送料分度裝置(CFI)伺服控制器656。另外，加工工位控制器614還具有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心858，接觸器或繼電器660和一個(gè)切斷開關(guān)662。中央處理器650可以是一個(gè)商用處理器，比如摩托羅拉(Motorola)公司生產(chǎn)的No.MVME 2023型微處理器。快速可擦寫存儲(chǔ)器652和RAM654用來(lái)存儲(chǔ)程序軟件和進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。CFI伺服控制器656向CFI中的伺服馬達(dá)提供一個(gè)經(jīng)過(guò)放大的伺服控制信號(hào)來(lái)對(duì)連續(xù)送料分度裝置的工作進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò)中心658至少包括一個(gè)乙太網(wǎng)端口并允許網(wǎng)絡(luò)連接到總線612，如同連接到總線622一樣。接觸器或繼電器660能夠在緊急狀況下關(guān)閉系統(tǒng)，同時(shí)切斷開關(guān)662也能夠?qū)⒓庸すの豢刂破?14斷電從而關(guān)閉控制系統(tǒng)600。保護(hù)電路630被示出連接到加工工位控制器614來(lái)提供一個(gè)硬連線連接，從而可以利用它來(lái)在緊急停機(jī)狀況下關(guān)閉控制系統(tǒng)600。也有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)供電設(shè)備632向加工工位控制器614供給電能，并且可以采用480伏交流電，但最好是轉(zhuǎn)換成可利用的24伏或其它合適電壓的直流電。
加工工位控制器614還被示出通過(guò)線664，666，和668連接到連線送料分度裝置中。CFI伺服電纜線664用來(lái)伺服連接到連續(xù)送料分度裝置從而輸送驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)與連續(xù)送料分度裝置相關(guān)的伺服馬達(dá)。CFI分布式輸入/輸出正24伏直流電壓的線666提供了雙向傳送，比如傳感器信號(hào)和激發(fā)信號(hào)，并能夠向連續(xù)送料分度裝置供給電能。CFI輸入/輸出保護(hù)線668提供了一個(gè)連接到連續(xù)送料分度裝置上的硬連線保護(hù)電路，來(lái)在緊急狀況下關(guān)閉系統(tǒng)。所示的加工工位控制器614還通過(guò)連接總線622與加工模件控制器相連。應(yīng)該明白其余的局部控制器616和618可以象上面所述的那樣與控制器614具有相同或相似的構(gòu)造。每一個(gè)局部加工工位控制器最好用來(lái)激發(fā)與其相關(guān)的加工模件來(lái)完成加工步驟，如同控制相應(yīng)連續(xù)送料分度裝置的動(dòng)作一樣。
每一個(gè)加工模件控制器620A-620L均用來(lái)控制和執(zhí)行由相關(guān)加工模件完成的物理加工。對(duì)于電池生產(chǎn)加工領(lǐng)域，這種物理加工可能包括在連續(xù)送料分度裝置上送入電池，從連續(xù)送料分度裝置上將電池取下并送出，向電池外殼上供給密封膠，插入隔離物，填入KOH，插入陽(yáng)極凝膠，插入電極，卷邊并密封電池，以及對(duì)有缺陷的電池進(jìn)行處理。應(yīng)該明白加工模件控制器最好是由軟件驅(qū)動(dòng)并能夠可編程控制從而使得每一個(gè)加工模件控制器驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)伺服控制馬達(dá)來(lái)完成一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的加工操作。
在圖52中示出了加工模件控制器620的一個(gè)例子，代表性地表示了加工模件控制器620A-620L中任何一個(gè)的硬件構(gòu)造。加工模件控制器620包括一個(gè)中央處理器(CPU)670，快速可擦寫存儲(chǔ)器672，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)674，伺服控制器678，和一個(gè)Base-T乙太網(wǎng)端口676。中央處理器670可以是一個(gè)商用微處理器，比如英特爾(Intel)公司生產(chǎn)的No.Pentium型微處理器，及摩托羅拉(Motorola)公司生產(chǎn)的No.Power PC604E型微處理器?？焖倏刹翆懘鎯?chǔ)器672和RAM674存儲(chǔ)預(yù)定的程序軟件和數(shù)據(jù)信息，同時(shí)伺服控制器678產(chǎn)生一個(gè)伺服控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)器或馬達(dá)，每一個(gè)激勵(lì)器或馬達(dá)均被配置成與相關(guān)的加工模件一起完成預(yù)定的加工操作。Base-T乙太網(wǎng)端口676允許通過(guò)以太網(wǎng)連接總線622與相應(yīng)的加工工位控制器相連。另外，在加工模件控制器620中還設(shè)置固體繼電器680和切斷開關(guān)682用來(lái)關(guān)閉系統(tǒng)。加工模件控制器620通過(guò)以太網(wǎng)連接總線622與相應(yīng)的加工工位控制器相連，而硬連線保護(hù)電路688用來(lái)緊急關(guān)閉系統(tǒng)。加工模件控制器620還通過(guò)線684與傳感器和激勵(lì)器相連來(lái)接收感測(cè)數(shù)據(jù)和激發(fā)某些設(shè)備的動(dòng)作。還有，加工模件控制器620通過(guò)伺服控制器678與和加工模件相關(guān)的預(yù)設(shè)馬達(dá)相連。
在圖53中示出了連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置控制器624的一個(gè)例子。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置控制器624包括一個(gè)分布式輸入/輸出入口690，一個(gè)中央處理器(CPU)692，快速可擦寫存儲(chǔ)器694，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)696，和一個(gè)CMCC伺服控制器698。中央處理器692可以是一個(gè)商用微處理器，比如可以是摩托羅拉(Motorola)公司生產(chǎn)的No.MVME 2023型微處理器?？焖倏刹翆懘鎯?chǔ)器694和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)696用來(lái)存儲(chǔ)預(yù)定的軟件程序和數(shù)據(jù)信息。CMCC伺服控制器698提供控制信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)288的運(yùn)轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速。另外，接觸器或繼電器700和切斷開關(guān)702設(shè)置在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置控制器624中用來(lái)在緊急狀況下關(guān)閉系統(tǒng)。
連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置控制器624如同硬連線保護(hù)電路630那樣與乙太網(wǎng)連接總線612相連。另外，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)裝置控制器624具有連接到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送器上的三條線704，706，和708。其中的一條CMCC伺服電纜線704用來(lái)將伺服控制信號(hào)傳送到與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置18相關(guān)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)288上。CMCC分布式輸入/輸出正24伏直流電壓線706用來(lái)雙向傳輸傳感器和激勵(lì)器信號(hào)，如同向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置傳送電信號(hào)一樣。CMCC輸入/輸出保護(hù)線708提供一個(gè)連接到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置上的保護(hù)電路來(lái)在緊急狀況下關(guān)閉連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置。
通過(guò)此處的解釋應(yīng)該明白由軟件控制的加工模件控制器620A-620L是加工模件介質(zhì)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，加工模件介質(zhì)可能與預(yù)定的局部加工工位控制器一起并由它們來(lái)對(duì)相關(guān)支加工工位上相應(yīng)的加工模件進(jìn)行操作控制。根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，加工模件介質(zhì)可以被編入并由與相應(yīng)加工模件相關(guān)的各個(gè)加工模件控制器620A-620L來(lái)實(shí)行。在任何情況下，用來(lái)控制一個(gè)特定加工操作的加工模件介質(zhì)均可以在有用的控制器之間通過(guò)存儲(chǔ)和執(zhí)行介質(zhì)軟件，來(lái)在與特定加工模件相關(guān)的局部加工模件控制器中或是為那個(gè)加工模件特設(shè)的加工工位控制器中進(jìn)行。
控制系統(tǒng)的操作方法分布式控制系統(tǒng)600以軟件為基礎(chǔ)并且最好使用一個(gè)面向?qū)ο蟮能浖僮骺刂葡到y(tǒng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以采用C++面向?qū)ο缶幊谭椒?。面向?qū)ο蟮某绦蛟诳刂葡到y(tǒng)600中的應(yīng)用方便了對(duì)高速生產(chǎn)系統(tǒng)的維護(hù)和其重復(fù)使用。面向?qū)ο筌浖?duì)系統(tǒng)中實(shí)質(zhì)上的和名義上的對(duì)象進(jìn)行辨認(rèn)并將這些對(duì)象想象為軟件介質(zhì)。另外，任務(wù)，特性，和維護(hù)委任給主群體?？刂栖浖脕?lái)檢查和構(gòu)造控制系統(tǒng)，激發(fā)系統(tǒng)工作并監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，通過(guò)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置，輸送設(shè)備，和連續(xù)送料分度裝置將產(chǎn)品輸送到加工工位并在它們之間輸送，以及控制整個(gè)輸送系統(tǒng)來(lái)使得產(chǎn)品生產(chǎn)能力最大而由于輸送裝置造成的限制最小。另外，控制系統(tǒng)600將即將到來(lái)的產(chǎn)品狀態(tài)通知給加工工位控制器，根據(jù)特定的操作計(jì)劃，產(chǎn)品狀態(tài)，和輸送裝置狀態(tài)來(lái)激勵(lì)加工工位，并記錄下每一產(chǎn)品的加工信息。另外，控制軟件還可以隨時(shí)關(guān)閉控制系統(tǒng)，通過(guò)要么修復(fù)子系統(tǒng)，要么更換來(lái)處理子系統(tǒng)中的故障，或者關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，并可在主動(dòng)或非主動(dòng)關(guān)閉后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，另外還提供一個(gè)相關(guān)操作來(lái)保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)并對(duì)一些問題進(jìn)行診斷/解決。
控制軟件認(rèn)為是介質(zhì)的系統(tǒng)實(shí)質(zhì)對(duì)象包括控制協(xié)調(diào)器，加工工位，加工模件，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置，連續(xù)送料分度裝置，及保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)于受控制軟件控制和/或監(jiān)控的每一個(gè)對(duì)象，對(duì)象介質(zhì)均對(duì)它們的相關(guān)數(shù)據(jù)和操作以及特別指派的任務(wù)進(jìn)行收集整理。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，主控制協(xié)調(diào)器介質(zhì)被指派用來(lái)檢查和構(gòu)造系統(tǒng)，激勵(lì)系統(tǒng)工作和監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，控制整個(gè)輸送系統(tǒng)使得產(chǎn)品生產(chǎn)能力最大而由于輸送設(shè)備造成的限制最小，并將即將到來(lái)的產(chǎn)品狀態(tài)通知到加工工位，記錄每一個(gè)產(chǎn)品的加工信息，使得控制系統(tǒng)能夠隨時(shí)關(guān)閉，通過(guò)要么修復(fù)子系統(tǒng)，要么更換子系統(tǒng)來(lái)處理子系統(tǒng)中的故障，或者關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，并在主動(dòng)或非主動(dòng)關(guān)閉后恢復(fù)工作。這些任務(wù)中一部分涉及檢查，配置，啟動(dòng)，詢問，調(diào)整，和使得子系統(tǒng)比如連續(xù)送料分度裝置，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置，及加工工位停機(jī)。主控制協(xié)調(diào)器介質(zhì)將這些任務(wù)分派給與連續(xù)送料分度裝置，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送裝置相關(guān)的子系統(tǒng)控制介質(zhì)以及加工工位介質(zhì)。因此，控制協(xié)調(diào)器610用來(lái)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行管理。
控制系統(tǒng)600還包括一個(gè)相應(yīng)于高速生產(chǎn)系統(tǒng)各個(gè)實(shí)質(zhì)加工工位的加工工位介質(zhì)。加工工位介質(zhì)用來(lái)指導(dǎo)相應(yīng)的加工工位根據(jù)它們特定的工作和狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工。因而將會(huì)存在不同的加工工位介質(zhì)來(lái)激發(fā)由相應(yīng)加工模件完成的各個(gè)加工步驟。對(duì)于電池生產(chǎn)領(lǐng)域，可能有不同的加工工位介質(zhì)來(lái)激發(fā)電池輸入，電池輸出，供給密封膠，插入隔離物，填入KOH，插入陽(yáng)極凝膠，插入電極，卷邊并密封電池，和對(duì)有缺陷的電池進(jìn)行處理，以及其它操作。
控制系統(tǒng)600還包括一個(gè)對(duì)應(yīng)于高速生產(chǎn)系統(tǒng)上各個(gè)實(shí)質(zhì)加工模件的加工模件介質(zhì)。加工模件介質(zhì)用來(lái)控制一個(gè)預(yù)設(shè)的加工模件執(zhí)行特定的單個(gè)步驟從而使得特定的加工模件完成預(yù)期的操作。加工模件介質(zhì)可以看作一個(gè)用來(lái)管理加工模件根據(jù)設(shè)定的程序執(zhí)行特定功能的軟件程序。加工模件介質(zhì)還用來(lái)監(jiān)控相應(yīng)加工模件的工作狀態(tài)并將在一次操作中的將監(jiān)控信息報(bào)告給相應(yīng)的加工工位介質(zhì)。
主控制協(xié)調(diào)器介質(zhì)與各個(gè)加工工位介質(zhì)相互作用，而各個(gè)加工工位介質(zhì)又與各個(gè)指定的加工模件介質(zhì)相互作用。在正常生產(chǎn)工作過(guò)程中，主控制協(xié)調(diào)器介質(zhì)將產(chǎn)品情報(bào)信息傳送給加工工位介質(zhì)來(lái)向其告知即將到來(lái)的產(chǎn)品狀態(tài)。加工工位通常不會(huì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工除非控制特定加工模件的加工工位介質(zhì)已經(jīng)接收到一個(gè)產(chǎn)品情報(bào)信息指示其需要如何做并且連續(xù)送料分度裝置也已經(jīng)反饋了一個(gè)它已處于正確位置的報(bào)告。相應(yīng)地，加工工位介質(zhì)告知特定的加工模件介質(zhì)來(lái)開始按其計(jì)劃進(jìn)行加工操作。一旦加工模件完成了它的預(yù)定操作，加工模件介質(zhì)就向加工工位介質(zhì)發(fā)送一個(gè)工作報(bào)告信息。接著加工工位介質(zhì)將工作報(bào)告信息傳輸?shù)狡渌募庸すの缓涂刂茀f(xié)調(diào)器610。控制協(xié)調(diào)器610最好能夠監(jiān)控并記錄每一個(gè)產(chǎn)品的工作報(bào)告信息。由加工工位介質(zhì)發(fā)出的工作報(bào)告信息可能包括對(duì)各個(gè)產(chǎn)品加工結(jié)果的描述，和對(duì)加工工操作是否成功的指示，它可以包含測(cè)試結(jié)果或其它的檢測(cè)值，也可以報(bào)告測(cè)試信息，還可以包括在電池加工過(guò)程中的數(shù)據(jù)。這些工作報(bào)告信息被發(fā)送到控制協(xié)調(diào)器，以完成其通知和記錄任務(wù)。
為了傳輸產(chǎn)品情報(bào)信息和工作報(bào)告信息，本發(fā)明的控制系統(tǒng)600最好采用一個(gè)協(xié)議來(lái)傳輸這些信息。參見圖54，示出了可以使用的一個(gè)協(xié)議實(shí)施例并標(biāo)記為傳輸協(xié)議710，其中加工工位614介質(zhì)將工作報(bào)告信息，如虛線712所示，傳輸給另外的加工工位616和618介質(zhì)及控制協(xié)調(diào)器610介質(zhì)。一個(gè)接收工作報(bào)告信息712的加工工位介質(zhì)對(duì)該信息進(jìn)行檢查并決定是否對(duì)該信息所涉及的產(chǎn)品進(jìn)行加工。加工工位介質(zhì)通常對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工除非如果由控制加工工位的加工工位介質(zhì)發(fā)出的工作報(bào)告信息712表明加工工位已經(jīng)超過(guò)它本身并且如果產(chǎn)品已被順利地加工?？刂茀f(xié)調(diào)器610介質(zhì)通過(guò)向其本身傳輸一個(gè)虛擬的工作報(bào)告信息713來(lái)開始對(duì)產(chǎn)品的加工工，并簡(jiǎn)單記錄它接收到的工作報(bào)告信息712。傳輸協(xié)議710的優(yōu)點(diǎn)在于激活或停止一個(gè)加工工位時(shí)無(wú)需打開或關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)線路。參見圖55，示出了被標(biāo)記為加工工位鏈協(xié)議716的協(xié)議的第二實(shí)施例，其中在每一個(gè)加工工位中決定是否應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步加工或是拒絕，而加工工位介質(zhì)將產(chǎn)品情報(bào)信息714直接發(fā)送到合適的加工工位或處理工位，而無(wú)需控制協(xié)調(diào)器610的干涉。在這種方式中，加工工位介質(zhì)將工作報(bào)告信息712的副本發(fā)送到控制協(xié)調(diào)器610介質(zhì)來(lái)進(jìn)行記錄。通過(guò)分解產(chǎn)品加工過(guò)程中的任務(wù)，加工工位鏈協(xié)議716降低了控制協(xié)調(diào)器610的工作負(fù)擔(dān)并減少了網(wǎng)絡(luò)信息流通量。
圖56示出了協(xié)議的第三個(gè)實(shí)施例并被標(biāo)記為混合協(xié)議718，其中每一個(gè)加工工位介質(zhì)，比如加工工位614介質(zhì)，將產(chǎn)品工作報(bào)告信息712發(fā)送到局部控制協(xié)調(diào)器代理815。局部控制協(xié)調(diào)器代理815對(duì)哪一個(gè)加工工位需要接著加工產(chǎn)品進(jìn)行確定并向相應(yīng)的加工工位616介質(zhì)發(fā)出一個(gè)產(chǎn)品情報(bào)信息714。另外，真正的控制協(xié)調(diào)器610向每一個(gè)加工工位發(fā)出一個(gè)行程信息715。雖然真正的控制協(xié)調(diào)器610可以獲悉在產(chǎn)品行程中變化的控制協(xié)調(diào)器代理815，但控制協(xié)調(diào)器代理815在每個(gè)產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中并不與真正的控制協(xié)調(diào)器發(fā)生聯(lián)系。從而，混合協(xié)議718減少了真正協(xié)調(diào)器610的工作負(fù)荷同時(shí)又可以將線結(jié)構(gòu)從加工工位介質(zhì)中去除。
協(xié)議的第四個(gè)實(shí)施例在圖57中示出，表示成集中的協(xié)議719，可能有也可能沒有產(chǎn)品標(biāo)識(shí)。根據(jù)集中協(xié)議719的實(shí)施例，各加工工位介質(zhì)將工作報(bào)告信息712送到控制協(xié)調(diào)器件610?？刂茀f(xié)調(diào)器712對(duì)工作報(bào)告信息712進(jìn)行檢查，以決定哪個(gè)加工工位應(yīng)該接下來(lái)處理相應(yīng)的工業(yè)產(chǎn)品，然后將適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品情報(bào)信息714引導(dǎo)到與這些加工工位相聯(lián)系的加工工位介質(zhì)?？刂茀f(xié)調(diào)器610還對(duì)接收到的工作報(bào)告信息712進(jìn)行記錄。
另外，在集中協(xié)議719中可使用一種產(chǎn)品識(shí)別方案，通過(guò)對(duì)每個(gè)產(chǎn)品指定一個(gè)與其在產(chǎn)品流中的位置相對(duì)應(yīng)的順序號(hào)而對(duì)制造系統(tǒng)線上的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤，并在產(chǎn)品加工的整個(gè)過(guò)程中用該數(shù)字作為產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符。因此，加工工位介質(zhì)可通過(guò)對(duì)通過(guò)加工工位的輸送板條進(jìn)行計(jì)數(shù)并將偏離的輸送板條加到計(jì)數(shù)中而識(shí)別到達(dá)的產(chǎn)品。當(dāng)然，這種方案需要將線上產(chǎn)品的順序保留下來(lái)，或考慮產(chǎn)品的任何重新排列。只要重新排列是確定的，就可以應(yīng)用兩種數(shù)字來(lái)跟蹤產(chǎn)品，即，一個(gè)順序號(hào)(SN)和一個(gè)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符(ID)。這些數(shù)字包括在產(chǎn)品情報(bào)和工作報(bào)告信息中?？刂茀f(xié)調(diào)器610在其進(jìn)入制造系統(tǒng)時(shí)給每個(gè)產(chǎn)品指定一個(gè)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)數(shù)字，在產(chǎn)品加工過(guò)程中該標(biāo)識(shí)不會(huì)改變，即使發(fā)生任何的重新排列。任何重新排列都要由控制協(xié)調(diào)器610進(jìn)行計(jì)數(shù)和跟蹤，且在必要時(shí)對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的位置進(jìn)行計(jì)數(shù)。
對(duì)于制造系統(tǒng)中的每個(gè)連續(xù)送料分度裝置而言，最好有一個(gè)連續(xù)送料分度裝置介質(zhì)，用于對(duì)連續(xù)送料分度裝置及其相聯(lián)的傳送裝置進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)配置，起動(dòng)，停止時(shí)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)控制協(xié)調(diào)器610要求其狀態(tài)時(shí)，連續(xù)送料分度裝置介質(zhì)同樣與控制協(xié)調(diào)器610發(fā)生作用。另外，連續(xù)送料分度裝置介質(zhì)對(duì)連續(xù)送料分度裝置的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將故障報(bào)告給控制協(xié)調(diào)器610，支持控制協(xié)調(diào)器管理全程輸送機(jī)系統(tǒng)的責(zé)任，通過(guò)與加工工位介質(zhì)互相作用而使連續(xù)送料分度裝置的操作與相關(guān)的加工工位同步。
還設(shè)置了一連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)介質(zhì)來(lái)控制連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)，該連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)介質(zhì)負(fù)責(zé)當(dāng)系統(tǒng)配置，起動(dòng)，停止時(shí)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)控制協(xié)調(diào)器610要求其狀態(tài)時(shí)與控制協(xié)調(diào)器610互相作用。另外，連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)介質(zhì)對(duì)連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將故障報(bào)告給控制協(xié)調(diào)器610，支持控制協(xié)調(diào)器管理全程輸送機(jī)系統(tǒng)的責(zé)任。
當(dāng)控制協(xié)調(diào)器介質(zhì)和加工工位介質(zhì)在物理上被分開后，可以使用如圖56中所示的遠(yuǎn)程代表815。遠(yuǎn)程代表是遠(yuǎn)程服務(wù)器的一個(gè)本地替代者，并提供一個(gè)代替真實(shí)控制器的服務(wù)器界面。遠(yuǎn)程代表815可用來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的細(xì)節(jié)進(jìn)行壓縮并對(duì)其它控制器可穿透的介質(zhì)進(jìn)行分開。應(yīng)該知道，每個(gè)聯(lián)網(wǎng)的控制器都可包括一個(gè)遠(yuǎn)程代表，該遠(yuǎn)程代表代表與其相聯(lián)的另一個(gè)控制器。這使控制器介質(zhì)之間可互相作用，盡管它們存放在相同的處理單元中，甚至這些控制器被分開。另外，應(yīng)該理解，分開的控制器之間的聯(lián)通可通過(guò)使用本領(lǐng)域中公知的信息排隊(duì)而完成。還應(yīng)該理解的是，軟件介質(zhì)可在一個(gè)或多個(gè)處理單元上運(yùn)行，而不需要配置。
參照?qǐng)D58，示出與其它介質(zhì)相作用的控制器610介質(zhì)初始的運(yùn)行。初始運(yùn)行包括起動(dòng)722，正常生產(chǎn)狀態(tài)724，故障處理726，及關(guān)閉728。在起動(dòng)操作中722中，控制協(xié)調(diào)器610介質(zhì)從人機(jī)界面626接收一起動(dòng)命令，進(jìn)行反應(yīng)，對(duì)各種介質(zhì)及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行配置和初始化。這包括用系統(tǒng)物理設(shè)置和產(chǎn)品路線中的信息對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行初始化?？刂茀f(xié)調(diào)器610還負(fù)責(zé)對(duì)各連續(xù)運(yùn)動(dòng)控制器624，連續(xù)送料分度裝置7及處理工位控制器614-618進(jìn)行初始化，以通過(guò)基于系統(tǒng)物理設(shè)置的配置存儲(chǔ)對(duì)它們自身進(jìn)行配置。
當(dāng)起動(dòng)操作722完成后，控制協(xié)調(diào)器610將開始正常生產(chǎn)方式操作724，以執(zhí)行用于制造工業(yè)產(chǎn)品的加工操作。在正常生產(chǎn)方式724下，控制協(xié)調(diào)器610對(duì)制造加工操作進(jìn)行協(xié)調(diào)，制造加工操作包括向各加工工位控制器通告向?qū)?yīng)于該加工工位控制器的支加工工位靠近的工業(yè)產(chǎn)品的出現(xiàn)，識(shí)別和狀態(tài)，并對(duì)加工各工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)果進(jìn)行記錄。優(yōu)選地，控制協(xié)調(diào)器610還通過(guò)相應(yīng)的加工工位控制器與連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)控制器624和連續(xù)送料分度裝置7相聯(lián)。
通過(guò)故障處理操作726，安全監(jiān)測(cè)器720監(jiān)測(cè)各種控制器并將任何問題報(bào)告給控制協(xié)調(diào)器610。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，控制協(xié)調(diào)器610可進(jìn)行評(píng)估并嘗試修改或調(diào)整制造操作，在必要時(shí)會(huì)將系統(tǒng)關(guān)閉。人機(jī)界面626起動(dòng)關(guān)閉操作728，其中控制協(xié)調(diào)器610指導(dǎo)控制器進(jìn)行軟件關(guān)閉。通過(guò)軟件關(guān)閉操作712，控制系統(tǒng)為制造系統(tǒng)中的各工業(yè)產(chǎn)品儲(chǔ)存位置，標(biāo)識(shí)和加工信息，這樣當(dāng)系統(tǒng)重新起動(dòng)時(shí)對(duì)這些產(chǎn)品的加工可以在其停止處繼續(xù)。這使部分加工的產(chǎn)品可以連續(xù)制造，從而減少了產(chǎn)品的浪費(fèi)和關(guān)閉時(shí)間。
參照59，示出與各種裝置互相作用的加工工位控制器614，616，618中的任一個(gè)的初始操作。在起動(dòng)操作722中，加工工位控制器由控制協(xié)調(diào)器610指導(dǎo)而開始起動(dòng)。加工工位控制器可通過(guò)配置源730而對(duì)自身進(jìn)行配置。另外，加工工位控制器優(yōu)選地對(duì)各加工模件控制器620和與相應(yīng)的支加工工位相聯(lián)的連續(xù)送料分度裝置進(jìn)行配置。
在正常生產(chǎn)操作724中，加工工位控制器從控制協(xié)調(diào)器610中接收產(chǎn)品情報(bào)信息，然后從連續(xù)送料分度裝置7中接收一CFI分度狀態(tài)信息。如果CFI位置狀態(tài)信息顯示連續(xù)送料分度裝置7已經(jīng)分度到用于下一加工步驟的正確位置，加工工位控制器指導(dǎo)各加工模件620，為此接收一產(chǎn)品情報(bào)信息來(lái)執(zhí)行其加工操作。當(dāng)其加工操作完成后，各加工模件620向其加工工位控制器發(fā)送一返回信息，通告對(duì)產(chǎn)品的加工狀態(tài)。然后加工工位控制器向控制協(xié)調(diào)器610傳送一工作報(bào)告信息用于記錄。另外，加工工位控制器還指導(dǎo)連續(xù)送料分度裝置7以分度和延遲斷續(xù)運(yùn)送方式移動(dòng)，優(yōu)選的是當(dāng)由控制協(xié)調(diào)器610指導(dǎo)來(lái)這樣做時(shí)。
在故障處理操作726中，加工工位控制器與控制協(xié)調(diào)器610及與之相聯(lián)的加工模件和連續(xù)送料分度裝置互相作用。循環(huán)停止關(guān)閉操作728也與控制協(xié)調(diào)器610，加工模件控制器和連續(xù)送料分度裝置7相互作用。另外，在加工工位控制器中還可進(jìn)行診斷操作734，其中一診斷工具732與加工工位控制器相互作用來(lái)完成診斷功能。
參照?qǐng)D60，示出具有一個(gè)控制器級(jí)736和四個(gè)小級(jí)的控制器分級(jí)結(jié)構(gòu)，四個(gè)小級(jí)中包括連續(xù)送料分度裝置級(jí)738，連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)級(jí)740，加工工位級(jí)742，和加工模件級(jí)743?？刂破骷?jí)736指定了主要方法，包括配置，循環(huán)停止，狀態(tài)和得到狀態(tài)，準(zhǔn)備就緒，處理安全關(guān)閉，恢復(fù)，起動(dòng)，和中止。各分級(jí)738，740，742和743包括另外的方法，且如遺傳本質(zhì)744所示，各分級(jí)還繼承了控制器級(jí)736的全部方法。除了被繼承的方法以外，連續(xù)送料分度裝置級(jí)738還包括附加的主要方法，如撤銷登記工位方法，工位準(zhǔn)備就緒方法，和登記工位方法。連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)級(jí)740包括附加的主要方法，如用于改變連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)速度的改變速度方法，用于獲得輸送機(jī)速度的輸送機(jī)速度獲得方法。加工工位級(jí)742包括兩個(gè)附加的主要方法，即起動(dòng)方法和處理產(chǎn)品情報(bào)方法。加工模件級(jí)743包括用于完成指定的處理功能的方法。
本發(fā)明的高速制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制用來(lái)以下述方式完成對(duì)產(chǎn)品的高速制造加工，這種方式的靈活性表現(xiàn)在，系統(tǒng)元件都是模件化的，易于更換和用分開的控制系統(tǒng)進(jìn)行重新配置。另外，制造系統(tǒng)的配置可以在正常制造加工的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)加工。為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工，制造系統(tǒng)平臺(tái)是通過(guò)對(duì)各支加工工位上使用的相同的加工模件的數(shù)量進(jìn)行特定的選擇而設(shè)計(jì)成的。為了提高對(duì)各支加工工位的加工能力，可以增加用于同一加工操作中的平行操作的加工模件的數(shù)量(N)。這樣，對(duì)于那些需要比其它加工花費(fèi)更多時(shí)間來(lái)完成的加工來(lái)說(shuō)，就可以在一單獨(dú)的支加工工位上對(duì)大量產(chǎn)品進(jìn)行加工。
根據(jù)一實(shí)施例，高速制造系統(tǒng)在下列等式的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)字(N)進(jìn)行限定N＝2x3y，其中x＝0-5，y＝0或1?；谏鲜龅仁剑糜诟髦Ъ庸すの坏臄?shù)字N可從下面的值中選擇1，2，3，4，6，8，12，16，24，32，48和96。其它實(shí)施例可以將N限定成其它值，如N＝2x3y，其中x＝0-4，y＝0-2。只要用于各支加工工位的數(shù)字N從可得到的系列值中選擇，就可以在正常制造操作過(guò)程中在合理的時(shí)間內(nèi)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工。
根據(jù)圖1中所示制造系統(tǒng)的特別例子，第一支加工工位使用的數(shù)字N等于4，而第二和第三支加工工位使用的數(shù)字N分別等于6和2。為了在制造系統(tǒng)2以每分鐘700個(gè)產(chǎn)品的加工速度進(jìn)行正常加工的同時(shí)，用實(shí)驗(yàn)加工模件對(duì)1000個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工，制造系統(tǒng)將花費(fèi)大約13.33小時(shí)。這是因?yàn)閺闹饕蚴椒纸庵锌梢钥闯?，制造系統(tǒng)能夠?qū)γ?2個(gè)產(chǎn)品中的一個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工，N＝4的系數(shù)是2*2，N＝6的系數(shù)是2*3，N＝2的系數(shù)是2。因此由于最小公倍數(shù)是2*3*2＝12，對(duì)于上述的例子來(lái)說(shuō)，每12個(gè)產(chǎn)品中的一個(gè)可以用于實(shí)驗(yàn)。
特別參看圖61，給出了一些加工工位數(shù)量的例子，該數(shù)量用于在三分之二循環(huán)中作為加工時(shí)間和產(chǎn)品產(chǎn)量(如每分鐘產(chǎn)品數(shù))的函數(shù)，在三分之二循環(huán)中67％的循環(huán)時(shí)間用于加工操作。加工例子746表示，對(duì)于2.000秒加工執(zhí)行時(shí)間來(lái)說(shuō)，需要大量加工模件。加工例子748，750和752表示，分別對(duì)于加工執(zhí)行時(shí)間0.500秒，0.267秒，和0.100秒來(lái)說(shuō)，需要較少數(shù)量的加工模件。加工例子754表示-0.050秒的快速加工執(zhí)行時(shí)間段需要更少的加工模件。因此，對(duì)于某一特定的支加工工位來(lái)說(shuō)，消耗時(shí)間的加工越多，數(shù)量N越大。
下面將對(duì)本發(fā)明中用于控制高速制造系統(tǒng)2的分開控制系統(tǒng)600的操作進(jìn)行描述。在進(jìn)行加工操作之前，控制系統(tǒng)600將進(jìn)行一初始起動(dòng)操作，其中控制協(xié)調(diào)器610對(duì)各種控制器和被控制的裝置進(jìn)行配置，被控制的裝置包括連續(xù)送料分度裝置，加工工位，和加工模件控制器。配置后，各控制器通知控制協(xié)調(diào)器610它已作好運(yùn)行準(zhǔn)備。然后控制協(xié)調(diào)器610要求傳送裝置8與它們預(yù)定的原始位置對(duì)齊，這樣，控制協(xié)調(diào)器610就可以在各產(chǎn)品被制造系統(tǒng)輸送和加工的同時(shí)對(duì)其位置和標(biāo)識(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)。現(xiàn)在控制系統(tǒng)600已經(jīng)作好正常加工操作準(zhǔn)備。
參見圖62，其中示出了分開控制系統(tǒng)600的正常加工操作。在正常加工操作過(guò)程中，控制協(xié)調(diào)器610向加工工位控制器，如所示的加工工位控制器614，發(fā)送一產(chǎn)品情報(bào)信息756。加工工位控制器614還從連續(xù)送料分度裝置中接收一起動(dòng)(板條)信息758，連續(xù)送料分度裝置顯示連續(xù)送料分度裝置7已經(jīng)完成其向下一加工位置的分度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)處于正確位置時(shí)，連續(xù)送料分度裝置的輸送板條和其上承載的產(chǎn)品與將進(jìn)行下一加工操作的加工模件對(duì)齊。當(dāng)加工工位控制器614接收到產(chǎn)品情報(bào)信息756和起動(dòng)信息758后，它將起動(dòng)信息760和762發(fā)送到各相應(yīng)的加工模件控制器，如加工模件控制器620A和620B。起動(dòng)信息760和762分別對(duì)接收加工模件控制器620A和620B進(jìn)行引導(dǎo)，對(duì)與其相聯(lián)的加工模件執(zhí)行加工操作。
當(dāng)完成其加工操作后，各加工模件控制器620將一返回模件報(bào)告764和766發(fā)送到相應(yīng)的加工工位控制器614，將已完成的狀態(tài)通知它。然后加工工位控制器614將工作報(bào)告信息765和767傳送回控制協(xié)調(diào)器610，在控制協(xié)調(diào)器610中包含各工業(yè)產(chǎn)品的工作進(jìn)度信息?？刂茀f(xié)調(diào)器610從而能夠?qū)υ谥圃煜到y(tǒng)上加工的每個(gè)和全部工業(yè)產(chǎn)品的歷史進(jìn)行跟蹤和記錄。另外，各加工模件控制器620還將模件清除信息768和770傳送到相應(yīng)的加工工位控制器614，表明加工模件已經(jīng)將產(chǎn)品返回到連續(xù)送料分度裝置，并將前面加工的產(chǎn)品清除。加工工位控制器614還將一工位準(zhǔn)備就緒信息772傳送到連續(xù)送料分度裝置7中，使連續(xù)送料分度裝置7能夠進(jìn)行其分度運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于每個(gè)被加工工的產(chǎn)品都重復(fù)進(jìn)行正常加工操作。高速制造系統(tǒng)2可以通過(guò)正常關(guān)閉操作，故障關(guān)閉或安全關(guān)閉來(lái)關(guān)閉。正常關(guān)閉操作是由控制協(xié)調(diào)器610來(lái)執(zhí)行的，控制協(xié)調(diào)器610將一循環(huán)停止信息傳送到各加工工位控制器，連續(xù)送料分度裝置，連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)，指導(dǎo)各裝置在循環(huán)的終點(diǎn)停止正常操作，這樣，正常操作就可以在它停止的地方重新開始，而不會(huì)越過(guò)任何產(chǎn)品。處理故障關(guān)閉也包括控制協(xié)調(diào)器610，控制協(xié)調(diào)器610將一循環(huán)停止信息傳送到各加工工位控制器，連續(xù)送料分度裝置，和連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)，在循環(huán)的終點(diǎn)停止正常操作，使能夠重新起動(dòng)。但是，處理故障關(guān)閉是響應(yīng)處理故障信號(hào)而進(jìn)行的。處理故障關(guān)閉包括一安全監(jiān)測(cè)器，如一傳送裝置極限開關(guān)或門開檢測(cè)器，向控制協(xié)調(diào)器報(bào)告故障。響應(yīng)后，控制協(xié)調(diào)器610將關(guān)閉信息發(fā)送到各加工工位控制器，連續(xù)送料分度裝置，和連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)，以立即關(guān)閉系統(tǒng)。
參照?qǐng)D63，第一連續(xù)送料分度裝置7的操作用直線運(yùn)動(dòng)來(lái)表示，遞增量為N＝4，其中一系列產(chǎn)品34以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)被輸送，將產(chǎn)品放置到位，用四個(gè)正常加工模件10加工。加工模件10彼此以N+1個(gè)產(chǎn)品的間距間隔開。這樣，對(duì)于所示的N＝4的例子，加工模件10與下一個(gè)加工模件相距五個(gè)產(chǎn)品的距離。在正常加工操作中，各加工模件10對(duì)每四個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行指定的加工操作。
本發(fā)明的高速制造系統(tǒng)還允許在正常操作的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工。這可以通過(guò)所示的與正常加工模件10之一平行的一實(shí)驗(yàn)加工模件36來(lái)完成。為了完成實(shí)驗(yàn)加工，用實(shí)驗(yàn)加工模件36代替正常加工模件中的一個(gè)來(lái)對(duì)一產(chǎn)品進(jìn)行加工。通過(guò)將正常加工模件以N+1個(gè)產(chǎn)品間隔開，實(shí)驗(yàn)加工可容易地進(jìn)行。還應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)驗(yàn)加工模件36可使用多少次取決于完成的實(shí)驗(yàn)加工的數(shù)量和用于在此所述的各支加工工位的N的公分母。
如上所述，各連續(xù)送料分度裝置以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)，以提供一進(jìn)行加工的延遲時(shí)間段，和一連續(xù)送料分度裝置移動(dòng)的分度時(shí)間段。作為速度和時(shí)間的函數(shù)，連續(xù)送料分度裝置的被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)示于圖64中。在分度時(shí)間段774內(nèi)，連續(xù)送料分度裝置的速度首先傾斜上升，水平延伸，然后傾斜下降，直到到達(dá)正確的延遲位置。在延遲時(shí)間段776內(nèi)，在進(jìn)行加工操作時(shí)連續(xù)送料分度裝置保持固定不動(dòng)。在整個(gè)正常操作過(guò)程中連續(xù)送料分度裝置重復(fù)進(jìn)行斷續(xù)分度運(yùn)動(dòng)。
參照?qǐng)D65，示出七個(gè)接近開關(guān)沿傳送裝置8的運(yùn)行路徑設(shè)置，用于監(jiān)測(cè)傳送裝置的運(yùn)行。原始位置傳感器208對(duì)傳送裝置8預(yù)定的原始位置進(jìn)行傳感，使控制系統(tǒng)600在公知的位置開始高速制造系統(tǒng)2的正常操作。CFI分度起動(dòng)位置傳感器206和CFI分度截止傳感器212提供了位置傳感，該位置傳感確定了對(duì)傳送裝置進(jìn)行重新設(shè)置時(shí)傳送裝置8的正常運(yùn)行極限。更特別的是，CFI分度截止傳感器212傳感到傳送裝置8的輸出過(guò)剩，并在CFI當(dāng)前循環(huán)完成后，使CFI截止。當(dāng)CFI截止后，傳送裝置的輸入端繼續(xù)從連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)上接收產(chǎn)品。CFI分度起動(dòng)傳感器206對(duì)傳送裝置8何時(shí)輸入過(guò)剩進(jìn)行傳感，并使CFI重新起動(dòng)。
傳送裝置接近傳感還分別包括一對(duì)IN EOT和OUT EOT位置傳感器204和210，用于檢測(cè)傳送裝置8的運(yùn)行極限的第一和第二端。當(dāng)IN EOT位置傳感器204或OUT EOT位置傳感器210檢測(cè)到傳送裝置運(yùn)行超過(guò)極限后，起動(dòng)系統(tǒng)的軟件關(guān)閉。在運(yùn)行傳感器端部之外是一對(duì)可包括硬連線極限開關(guān)的一對(duì)輸入和輸出硬件極限開關(guān)201和202。如果傳送裝置8運(yùn)行越過(guò)硬件極限開關(guān)傳感器201和202，制造系統(tǒng)2立即關(guān)閉。
響應(yīng)接近傳感器對(duì)傳送裝置8進(jìn)行的控制進(jìn)一步表示在圖66提供的狀態(tài)圖中。如圖所示，有一個(gè)CFI起動(dòng)狀態(tài)778，一個(gè)CFI截止?fàn)顟B(tài)780，和一個(gè)直線循環(huán)停止782。當(dāng)原始位置傳感器208檢測(cè)傳送裝置8的原始位置時(shí)，CFI在起動(dòng)狀態(tài)778開始。當(dāng)CFI分度截止位置傳感器212檢測(cè)到輸出過(guò)剩狀態(tài)786時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CFI截止?fàn)顟B(tài)780，其中CFI在它當(dāng)前循環(huán)的終點(diǎn)關(guān)閉。當(dāng)傳送裝置8返回輸入過(guò)剩狀態(tài)788后，CFI分度起動(dòng)位置傳感器206將傳送裝置8返回CFI起動(dòng)狀態(tài)778。在CFI起動(dòng)和截止?fàn)顟B(tài)780和778，如果運(yùn)行位置傳感器204和210的端部檢測(cè)到如方塊790和792中所示的傳送裝置8運(yùn)行超出，系統(tǒng)將進(jìn)入直線循環(huán)停止?fàn)顟B(tài)。
作為傳送裝置運(yùn)行和時(shí)間百分比的函數(shù)，傳送裝置8的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在圖67中表示。在正常操作過(guò)程中，傳送裝置8在其輸入端以由連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送機(jī)確定的恒定速率接收工業(yè)產(chǎn)品。傳送裝置8的輸出側(cè)以一分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)與連續(xù)送料分度裝置同步運(yùn)動(dòng)。被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)包括由鋸齒形曲線中下降段794表示的分度運(yùn)動(dòng)，在延遲或CFI截止過(guò)程中的連續(xù)送料輸入運(yùn)動(dòng)由上升段796表示。分度運(yùn)行運(yùn)動(dòng)一般以比連續(xù)送料輸入運(yùn)動(dòng)快的速度進(jìn)行。因此，傳送裝置8最終變成輸出過(guò)剩，在該點(diǎn)CFI被截止，傳送裝置運(yùn)行返回到輸入過(guò)剩狀態(tài)，然后CFI被再次起動(dòng)。
因此，控制系統(tǒng)600提供了機(jī)動(dòng)和靈活的分開電子控制，如“由線運(yùn)輸”(fly by wire)控制。分開控制系統(tǒng)600允許高速加工制造，如速度可達(dá)到每分鐘至少900至1800個(gè)電池的電池制造。
高速制造系統(tǒng)是結(jié)合電池應(yīng)用而描述的，但應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的制造系統(tǒng)還可以應(yīng)用到用于制造所期望的工業(yè)產(chǎn)品的各種其它用途中。
上述說(shuō)明只認(rèn)為是一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。因此應(yīng)該理解，附圖中所示和上面所描述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明的用途，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。
權(quán)利要求
1.一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的系統(tǒng)，包括一第一輸送機(jī)，用于以第一運(yùn)動(dòng)方式同步輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品；一第二輸送機(jī)，用于以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品；一加工模件，用于對(duì)在第二輸送機(jī)上輸送的產(chǎn)品進(jìn)行加工；一傳送裝置，用于順序地將產(chǎn)品從第一輸送機(jī)傳送到第二輸送機(jī)，或從第二輸送機(jī)傳送到第一輸送機(jī)，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第一運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第二運(yùn)動(dòng)方式，或從第二運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第一運(yùn)動(dòng)方式，或二者都有。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，傳送裝置包括一環(huán)形輸送機(jī)，該環(huán)形輸送機(jī)具有一以第一運(yùn)動(dòng)方式被驅(qū)動(dòng)的第一部分，和以第二運(yùn)動(dòng)方式被驅(qū)動(dòng)的第二部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，環(huán)形輸送機(jī)還包括一聯(lián)接第一部分的一端和第二部分的一端的第三部分，及一聯(lián)接第一部分的另一端和第二部分的另一端的第四部分，該第三和第四部分容納由于第一和第二部分的第一和第二運(yùn)動(dòng)方式的不同而導(dǎo)致的第三和第四部分長(zhǎng)度的變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，第三和第四部分結(jié)合的長(zhǎng)度是恒定的，第三和第四部分的相對(duì)長(zhǎng)度在第一和第二部分以第一和第二運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變化。
5.一高速制造系統(tǒng)，用于加工工業(yè)產(chǎn)品，需要以預(yù)選的加工速度完成加工，該系統(tǒng)包括一主干線，用于以一預(yù)選的加工速度以第一運(yùn)動(dòng)方式從系統(tǒng)的起點(diǎn)向系統(tǒng)的終點(diǎn)輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品；至少一個(gè)位于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的支加工工位，其特征在于，在以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品時(shí)，在操作過(guò)程中對(duì)于其上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行至少一項(xiàng)加工；及至少一個(gè)位于主干線和支加工工位之間的傳送裝置，連續(xù)地從主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品，并將抽出的工業(yè)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第一運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第二運(yùn)動(dòng)方式，從而傳送到支加工工位，還從支加工工位中將各加工過(guò)的產(chǎn)品抽出，并將產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第二運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第一運(yùn)動(dòng)方式，從而傳送到主干線上。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一運(yùn)動(dòng)方式是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，第二運(yùn)動(dòng)方式是斷續(xù)運(yùn)動(dòng)。
7.一種傳送裝置，用于順序地將工業(yè)產(chǎn)品從以第一運(yùn)動(dòng)方式同步輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品的第一輸送機(jī)，傳送到以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品的第二輸送機(jī)，或從第二輸送機(jī)傳送到第一輸送機(jī)，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第一運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第二運(yùn)動(dòng)方式，或從第二運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第一運(yùn)動(dòng)方式，或二者都有。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳送裝置，包括一環(huán)形輸送機(jī)，該環(huán)形輸送機(jī)具有一以第一運(yùn)動(dòng)方式被驅(qū)動(dòng)的第一部分，和以第二運(yùn)動(dòng)方式被驅(qū)動(dòng)的第二部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的傳送裝置，其特征在于，環(huán)形輸送機(jī)還包括一聯(lián)接第一部分的一端和第二部分的一端的第三部分，及一聯(lián)接第一部分的另一端和第二部分的另一端的第四部分，該第三和第四部分容納由于第一和第二部分的第一和第二運(yùn)動(dòng)方式的不同而導(dǎo)致的第三和第四部分長(zhǎng)度的變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的傳送裝置，其特征在于，第三和第四部分結(jié)合的長(zhǎng)度是恒定的，第三和第四部分的相對(duì)長(zhǎng)度在第一和第二部分以第一和第二運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變化。
11.一種傳送裝置，用于從以第一運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品傳送到以第二運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的支加工工位上進(jìn)行加工，并將加工過(guò)的工業(yè)產(chǎn)品返回主干線，該傳送裝置包括一第一部分，具有一以第一運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的第一驅(qū)動(dòng)源；一第二部分，具有一以第二運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)行的第二驅(qū)動(dòng)源；一輸送機(jī)部件圍繞第一部分和第二部分，并以一操作配置支承，用于在第一部分與第二部分之間輸送工業(yè)產(chǎn)品；及一加速元件將第一部分與第二部分分開，并響應(yīng)第一部分的第一運(yùn)動(dòng)方式和第二部分的第二運(yùn)動(dòng)方式。
12.一種加工工業(yè)產(chǎn)品的方法，包括下述步驟在第一輸送機(jī)上以第一運(yùn)動(dòng)方式同步輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品；將產(chǎn)品按順序從第一輸送機(jī)傳送到一傳送裝置，該傳送裝置使產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)從第一運(yùn)動(dòng)方式向第二運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換；按順序?qū)a(chǎn)品從傳送裝置傳送到第二輸送機(jī)，在第二輸送機(jī)上以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品；及對(duì)在第二輸送機(jī)上輸送的產(chǎn)品進(jìn)行加工，或反過(guò)來(lái)。
13.一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的方法，包括下述步驟將多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品以基本連續(xù)的運(yùn)動(dòng)從制造系統(tǒng)的起點(diǎn)輸送到制造系統(tǒng)的終點(diǎn)；將該多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品順序傳送到一支加工工位；以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)對(duì)支加工工位上的該多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行輸送，以提供一延遲操作和一分度操作；及在延遲操作過(guò)程中對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行至少一項(xiàng)加工。
14.一種分開的控制系統(tǒng)，用于控制制造系統(tǒng)，該制造系統(tǒng)具有一個(gè)主干線和至少一個(gè)支加工工位，其特征在于，控制系統(tǒng)包括一協(xié)調(diào)控制器，用于對(duì)制造系統(tǒng)中的各工業(yè)產(chǎn)品的加工進(jìn)行監(jiān)測(cè)并對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的加工進(jìn)行協(xié)調(diào)；一加工工位控制器，該加工工位控制器與協(xié)調(diào)控制器網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，并與各支加工工位相聯(lián)，用于起動(dòng)在各工位對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行的加工；及一與各支加工工位上的各單獨(dú)加工模件相聯(lián)并與加工工位控制器網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的加工模件控制器，該加工模件控制器對(duì)相聯(lián)的加工模件的加工操作進(jìn)行控制，其特征在于，協(xié)調(diào)控制器對(duì)各工業(yè)產(chǎn)品的加工操作進(jìn)行協(xié)調(diào)，加工工位控制器起動(dòng)控制操作，加工模件控制器完成與各加工模件相聯(lián)的單獨(dú)控制操作。
15.一種用于高速制造系統(tǒng)的支加工工位，用于完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的制造加工，該支加工工位包括一連續(xù)進(jìn)料分度裝置，包括一輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)用于以被分度的斷續(xù)運(yùn)動(dòng)形式沿支加工工位輸送工業(yè)產(chǎn)品，其特征在于，輸送機(jī)構(gòu)的至少一部分是弧形的，并以弧形方式輸送工業(yè)產(chǎn)品，另外，各工業(yè)產(chǎn)品在輸送機(jī)構(gòu)處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)在沿弧形部分的一單切點(diǎn)處由輸送機(jī)構(gòu)接收；及至少一個(gè)安裝到分度裝置上的加工模件，用于完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的至少一項(xiàng)加工。
16.一種加工模件，用于安裝到一高速制造系統(tǒng)上，來(lái)完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)制造加工，其特征在于，產(chǎn)品由制造系統(tǒng)控制，該加工模件包括一具有一底座的機(jī)架；一安裝到機(jī)架外部的加工機(jī)構(gòu)，用于完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的一項(xiàng)加工；一獲取機(jī)構(gòu)，將工業(yè)產(chǎn)品置于加工模件的控制之下，并將加工機(jī)構(gòu)置于相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)操作位置以完成加工；及一與機(jī)架相聯(lián)的控制元件，用于使獲取機(jī)構(gòu)取得對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的控制，使加工機(jī)構(gòu)處于任務(wù)順序中，將加工機(jī)構(gòu)置于相對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置，對(duì)加工機(jī)構(gòu)加工的完成進(jìn)行指導(dǎo)，使加工機(jī)構(gòu)從工業(yè)產(chǎn)品上脫離，將對(duì)產(chǎn)品的控制返回制造系統(tǒng)。
17.一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的加工輸送機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一運(yùn)輸輸送機(jī)，用于將工業(yè)產(chǎn)品從系統(tǒng)的起點(diǎn)輸送到系統(tǒng)的終點(diǎn)；至少一個(gè)位于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的產(chǎn)品分離接點(diǎn)；一位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)的產(chǎn)品分離裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品從輸送輸送機(jī)中分離出來(lái)；至少一個(gè)位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)下游的產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)；一位于產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)的產(chǎn)品結(jié)合裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品結(jié)合到輸送輸送機(jī)上；及一位于產(chǎn)品分離接點(diǎn)和產(chǎn)品結(jié)合接點(diǎn)之間的產(chǎn)品加工輸送機(jī)。
全文摘要
一高速制造系統(tǒng),用于加工工業(yè)產(chǎn)品,需要以預(yù)選的加工速度對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工,該系統(tǒng)包括一主干線,用于以一預(yù)選的加工速度以第一運(yùn)動(dòng)方式從系統(tǒng)的起點(diǎn)向系統(tǒng)的終點(diǎn)輸送多個(gè)工業(yè)產(chǎn)品。至少一個(gè)位于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的支加工工位,其中支加工工位在以第二運(yùn)動(dòng)方式輸送產(chǎn)品時(shí),在操作過(guò)程中對(duì)于其上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行至少一項(xiàng)加工。至少一個(gè)位于主干線和支加工工位之間的傳送裝置,連續(xù)地從主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品,并將抽出的工業(yè)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第一運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第二運(yùn)動(dòng)方式,從而傳送到支加工工位。傳送裝置還從支加工工位中將各加工過(guò)的產(chǎn)品抽出,并將產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)從第二運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換到第一運(yùn)動(dòng)方式,從而傳送到主干線上。
文檔編號(hào)B65G37/02GK1275115SQ99801437
公開日2000年11月29日 申請(qǐng)日期1999年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月26日
發(fā)明者I·A·帕塔特尤斯－阿布拉哈姆, C·E·勞, P·J·維伯, S·W·斯特德曼, S·T·昌 申請(qǐng)人:永備電池有限公司