齒條是機械工業(yè)中的基礎(chǔ)部件，也是不可缺少的重要部件，廣泛應(yīng)用在機床、電力系統(tǒng)、冶金機械、農(nóng)業(yè)機械和運輸機械等工業(yè)設(shè)備中。

在裝備制造智能化發(fā)展的趨勢下，我國某齒條生產(chǎn)企業(yè)齒條生產(chǎn)設(shè)備只在少數(shù)的幾個工序?qū)崿F(xiàn)自動化，多數(shù)工序需人工輔助，部分工序仍完全人工操作，齒條各加工設(shè)備相互孤立，工序間轉(zhuǎn)運由人工手持搬運。由于齒條生產(chǎn)工序多，轉(zhuǎn)運頻率高，造成工人勞動強度大。同時，操作車間噪音大，有損工人身體健康。更嚴重的問題是，此生產(chǎn)現(xiàn)狀下，齒條生產(chǎn)效率低，產(chǎn)能難以突破，經(jīng)濟效益差，制約企業(yè)發(fā)展。

北鋼聯(lián)智造?工程師深入該企業(yè)生產(chǎn)車間，詳細調(diào)研了解齒條生產(chǎn)的工藝過程、人員參與情況，憑借豐富的自動化設(shè)備研制與改造經(jīng)驗，在不改變齒條生產(chǎn)原工序順序的情況上，對齒條孤立加工設(shè)備進行改造提升與無縫隙聯(lián)動，形成整線。

改造前工序

齒輪從粗加工坯料到成品需要經(jīng)過立加、粗磨外圓、粗滾齒、熱處理、校直、精磨外圓、精滾齒、探傷、退磁、清洗、壓軸承、鉚壓擋圈工序。其中立加、粗磨、校直工件水平放置夾具上，粗滾齒、熱處理工件豎直放置夾具上，校直之前與校直之后的工序分別由兩類操作工人輔助操作完成，其中的探傷工序完全需要人工查看裂紋。

圖1車間生產(chǎn)圖

改造后的自動生產(chǎn)線

自動生產(chǎn)線由：步進上料機、切換緩存工裝、移動機械手、機械手運行軌道、視覺檢驗系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，實現(xiàn)原料自動轉(zhuǎn)運、上線、加工工位轉(zhuǎn)換、下線、成品轉(zhuǎn)運入庫等功能。

圖2齒條生產(chǎn)線方案總圖

主要結(jié)構(gòu)運行流程介紹

步進上料機運行狀態(tài)

步進上料機緩存?zhèn)}上料——步進上料機啟動——（步進輸送機構(gòu)——運行——物料檢查——下料）循環(huán)運行——停止——關(guān)機

切換緩存工裝運行狀態(tài)

切換緩存工裝啟動——（（上料——物料檢查）上料完畢——（下料——物料檢查）下料完畢——定位裝置打開——旋轉(zhuǎn)切換——定位裝置關(guān)閉）循環(huán)運行——關(guān)機

控制系統(tǒng)介紹

控制系統(tǒng)采用DCS控制系統(tǒng)，由轉(zhuǎn)運控制、工位轉(zhuǎn)換控制、緩存存取料檢測控制、視覺檢驗控制、分選控制等控制部分組成?？刂葡到y(tǒng)考慮到設(shè)備的運行可靠性、升級需要，PLC部分輸入輸出點預(yù)留15%富余量。