專利名稱：高速制造系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
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)的標準的、最好是高速的加工系統(tǒng)。
工業(yè)產(chǎn)品在它們的生產(chǎn)過程中需要多個加工步驟，特別是大批量生產(chǎn)的如干電池這樣的小工業(yè)產(chǎn)品，完全是通過傳送經(jīng)過一系列單獨的裝置來生產(chǎn)的，這些裝置分別專門設計成完成一項或多項加工。
這些加工設備經(jīng)常是在成批輸入/成批輸出基礎上運行的獨立的單元。這些設備運行所采用的成批輸入/成批輸出的方式是這樣的，從一個料箱中以隨機方式抽出電池外殼，因而需要正確定向以開始加工，然后在加工之后從設備輸出到另一個料箱中。然后加工過的外殼被成批輸送到下一個加工工位，在那里再重復進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的操作加倍了。
其它設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，通過向所支承的外殼施加一個力而強迫產(chǎn)品穿過加工設備。在輸入側必須總有一定量的電池外殼以維持足夠的壓力來保持‘泵加注’，從而促進加工通過量。
這種輸入和輸出方法排除了加工過程中在具體設備之間對個別電池外殼進行的跟蹤。因此制造者失去了在產(chǎn)品裝配或加工步驟之間單個外殼的信息。隨機輸入和輸出的一個后果就是失去了對單個產(chǎn)品的質量控制，其結果是，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量控制樣品不一致。
在質量控制取樣結束時，設備被再次停止，并再次由手動卸載。這種耗時但必要的功能經(jīng)常導致很有價值的生產(chǎn)時間的顯著損失及與之相聯(lián)系的過多的勞動成本。另外，重復地起動和停止設備導致生產(chǎn)過程變化，這反過來又會影響產(chǎn)品質量。
另外，目前的電池加工設備一般以分度的方式操作，并具有一單獨的主驅動電機，該主驅動電機對分度器及完成特定加工的作用頭進行驅動。由設備完成的各種操作被機械地計時，并由一個或多個凸輪控制，將所期望的按時間順序排列的運動傳遞到安裝在設備上的加工裝置上進行所期望的同步操作。這種機械同步的建立耗費時間，不靈活，還可能缺乏精度。這些設備的任何故障一般都需要將整臺設備拉下線進行費時的修理，從而導致不期望的生產(chǎn)效率水平。
除了驅動加工裝置的單個驅動電機外，電機還對大量環(huán)形分度裝置進行操作和驅動，這些分度裝置將電池外殼傳送到設備上的各加工工位。一般地，這些大量的分度裝置需要設備所耗電能中的很大比例，在分度操作中對分度裝置進行加速和減速。這樣增加的電能對最終完成的產(chǎn)品沒有貢獻什么附加值。同時，對大量分度裝置進行加速和減速還花去了全部操作時間中的很大一部分，從而嚴重限制了加工設備的生產(chǎn)率。
如上所述，目前的加工設備使用單獨控制的加工工位，其中電池外殼被隨機地從一臺設備傾卸到另一臺設備，從而消除了任何對給定的電池外殼進行跟蹤的能力。為了進行實驗加工操作，常規(guī)制造系統(tǒng)通常需要首先關閉正常系統(tǒng)操作，然后安裝實驗設備，之后進行實驗加工。當實驗操作完成后，對常規(guī)系統(tǒng)進行重新配置，用于正常產(chǎn)品制造。因此，實驗加工需要額外的關閉時間和勞動對系統(tǒng)進行重新配置并進行實驗加工。
因此，所使用的上述類型的系統(tǒng)是勞動力密集的，并缺乏充分進行質量控制、快速維修、或對所制造產(chǎn)品進行跟蹤的能力。
因此，在工業(yè)上，特別是在干電池加工中，對加工系統(tǒng)有一種期望和需要，該加工系統(tǒng)能夠以提高的生產(chǎn)率進行操作，并消除對所制造的產(chǎn)品進行的不必要的處理和重復的操作。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，具有快速應用的能力，和能夠快速進行產(chǎn)品設計修改這些方面具有靈活性。這種系統(tǒng)還需要通過具有在加工系統(tǒng)中對單獨的工業(yè)產(chǎn)品進行跟蹤的能力，以及對新的加工和加工設備進行測試，用于將正常加工的工業(yè)產(chǎn)品與用一個或多個測試加工加工出的工業(yè)產(chǎn)品進行比較分析的能力，而更有效地對加工的質量控制進行監(jiān)督。
同時，還期望提供一個加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許在整個加工操作中對電池外殼進行跟蹤和計數(shù)。另外，期望提供這樣一種加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)更容易進行實驗加工，而不需要過多的系統(tǒng)關閉和勞動力。
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)，包括一以第一運動方式同步輸送多個工業(yè)產(chǎn)品的第一輸送機；一以第二運動方式輸送產(chǎn)品的第二輸送機；一用于對第二輸送機上輸送的產(chǎn)品進行加工的加工模件；及一傳送裝置，用于按順序將產(chǎn)品從第一輸送機傳送到第二輸送機，或從第二輸送機傳送到第一輸送機，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運動實現(xiàn)從第一運動方式向第二運動方式的轉換，或從第二運動方式向第一運動方式的轉換，或二者都有。
在第二方面，本發(fā)明提供一種傳送裝置，用于按順序將工業(yè)產(chǎn)品從以第一運動方式同步輸送多個工業(yè)產(chǎn)品的第一輸送機傳送到以第二運動方式輸送產(chǎn)品的第二輸送機，或從第二輸送機傳送到第一輸送機，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運動實現(xiàn)從第一運動方式向第二運動方式的轉換，或從第二運動方式向第一運動方式的轉換，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上以第一運動方式同步輸送多個工業(yè)產(chǎn)品；將產(chǎn)品按順序從第一輸送機傳送到一傳送裝置，該傳送裝置使產(chǎn)品的運動實現(xiàn)從第一運動方式向第二運動方式的轉換；按順序將產(chǎn)品從傳送裝置傳送到第二輸送機，在第二輸送機上以第二運動方式輸送產(chǎn)品；對在第二輸送機上輸送的產(chǎn)品進行加工，或反過來。
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)具有一個主干線和至少一個支加工工位，其特征在于，控制系統(tǒng)包括一協(xié)調控制器，用于對制造系統(tǒng)中的各工業(yè)產(chǎn)品的加工進行監(jiān)測，并對各工業(yè)產(chǎn)品的加工進行協(xié)調；一加工工位控制器，該加工工位控制器與協(xié)調控制器網(wǎng)絡聯(lián)接，并與各支加工工位相聯(lián)，用于起動在各工位對各工業(yè)產(chǎn)品進行的加工；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加工模件相聯(lián)并與加工工位控制器網(wǎng)絡聯(lián)接，對相聯(lián)的加工模件的加工操作進行控制，其特征在于，協(xié)調控制器對各工業(yè)產(chǎn)品的加工操作進行協(xié)調，加工工位控制器起動控制操作，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，用于完成對工業(yè)產(chǎn)品的制造加工，該支加工工位包括一連續(xù)進料分度裝置，包括一輸送機構，該輸送機構用于以被分度的斷續(xù)運動形式沿支加工工位輸送工業(yè)產(chǎn)品，其特征在于，輸送機構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)品在輸送機構處于運動中時沿弧形部分在一單切點處由輸送機構接收；及至少一個安裝到分度裝置上的加工模件，用于對工業(yè)產(chǎn)品至少完成一項加工。
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，來完成對工業(yè)產(chǎn)品的一個制造加工，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架；一安裝到機架外部的加工機構，用于完成對工業(yè)產(chǎn)品的一個加工；一獲取機構，將工業(yè)產(chǎn)品置于加工模件的控制之下，并將加工機構置于相對于工業(yè)產(chǎn)品的一個操作位置以完成加工；及一與機架相聯(lián)的控制元件，用于使獲取機構取得對工業(yè)產(chǎn)品的控制，使加工機構處于任務順序中，將加工機構置于相對于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置，對加工機構加工的完成進行指導，使加工機構從工業(yè)產(chǎn)品上脫離，將對產(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)品的加工輸送機系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一運輸輸送機，用于將工業(yè)產(chǎn)品從系統(tǒng)的起點輸送到系統(tǒng)的終點；至少一個位于起點和終點之間的產(chǎn)品分離接點；一位于產(chǎn)品分離接點的產(chǎn)品分離裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品從運輸輸送機上分離出來；位于產(chǎn)品分離接點下游的至少一個產(chǎn)品結合接點；一位于產(chǎn)品結合接點的產(chǎn)品結合裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品結合到運輸輸送機上；一位于產(chǎn)品分離接點和產(chǎn)品結合接點之間的產(chǎn)品加工輸送機。
術語“系統(tǒng)”此處用來表示與抽象概念相區(qū)別的實際的裝置。系統(tǒng)可以高速運行，因此系統(tǒng)最好以大于重力加速度的速率對產(chǎn)品進行加速。系統(tǒng)可用于任何對多個產(chǎn)品進行一項或多項加工操作的應用中，特別是以一預選的加工速率對產(chǎn)品進行加工的情況。優(yōu)選地，系統(tǒng)是一個用來裝配工業(yè)產(chǎn)品的制造系統(tǒng)。在一優(yōu)選的應用中，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開始，在一第一或第二輸送機結束。優(yōu)選地，系統(tǒng)在一第一輸送機處開始和結束。如此處使用的，第二輸送機與至少一個加工模件相聯(lián)。第二輸送機及相聯(lián)的加工模件可形成位于系統(tǒng)起點和終點之間支加工工位的全部或部分。第一輸送機優(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)的起點順序輸送到系統(tǒng)的終點。優(yōu)選地，產(chǎn)品從主干線上的第一輸送機輸送到支加工工位上的第二輸送機，且在支加工工位加工后，返回到主干線的第一輸送機上。這樣，主干線可將產(chǎn)品順序送到多個支加工工位，將產(chǎn)品送回位于支加工工位之間的主干線。與第一輸送機相鄰或與第二輸送機相鄰處可通過中間聯(lián)接器聯(lián)接。第一和第二輸送機可能有另外的配置。例如，通過第一傳送裝置從第一輸送機順序傳送到第二輸送機來加工的產(chǎn)品可通過一第二傳送裝置從第二輸送機傳送到一不同的第一或第二輸送機，而不用首先返回第一輸送機。可以設想系統(tǒng)另外的設置，允許對系統(tǒng)進行修改以滿足特定的加工需要。
第一輸送機的第一運動方式可以是連續(xù)的或斷續(xù)的運動。第二輸送機的第二運動方式可以是獨立的連續(xù)或斷續(xù)運動。盡管系統(tǒng)可以這樣操作，使第一運動方式與第二運動方式相同，但優(yōu)選的是第一和第二運動方式不同。更優(yōu)選的是，第一運動方式是連續(xù)運動，而第二運動方式是斷續(xù)運動。
應該知道的是，傳送裝置必須響應位于其一側的第一運動方式和位于其另一側的第二運動方式。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，該輸送機具有一以第一運動方式驅動的第一部分和一以第二運動方式驅動的第二部分。該環(huán)形輸送機還包括一聯(lián)接第一驅動部分的一端與第二驅動部分的一端的第三部分，及一聯(lián)接第一驅動部分的另一端與第二驅動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動方式與第二運動方式之間的不同而導致的第三和第四部分長度的變化。更特別的是，第三和第四部分的組合長度是恒定的，第三和第四部分的相對長度在第一和第二運動部分以第一和第二運動方式處于運動中時變化。
系統(tǒng)一般包括一第一驅動源，用來驅動第一輸送機和處于第一運動方式的傳送裝置的第一運動方式側，還包括一第二驅動源，用來驅動第二輸送機和處于第二運動方式的傳送裝置的第二運動方式側。
根據(jù)一實施例，第二運動方式包括以不變的預定運動增量進行的產(chǎn)品的運動，在系統(tǒng)上輸送的產(chǎn)品以等間距固定在上面。第二輸送機的預定運動增量和傳送裝置的第二運動方式，例如可以以等間距的一倍或多個倍數(shù)測量。
系統(tǒng)還可包括優(yōu)選以等間距設置的支架，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，還包括一構建用來支承特定工業(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支承不同的產(chǎn)品。
傳送裝置可包括至少一個傳感器，用來檢測運動，例如傳送裝置中以預定運動增量進行的加速元件的運動。系統(tǒng)還可包括一與該或各傳感器相聯(lián)的控制元件，該控制元件響應傳感器檢測到的運動，如加速元件的運動，向第二驅動源發(fā)出第二輸送機的第二運動方式的起動和停止信號。
傳送裝置可包括一用于來回輸送產(chǎn)品的輸送機部件，該輸送機部件優(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均勻分布齒的內表面，該齒基本定向成垂直于皮帶的長軸，及多個以等間距可移動地固定在皮帶上的支架。各支架具有一構建用來輸送一個工業(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)還可包括至少一個連接器，該連接器設置在第一輸送機和傳送裝置之間，或傳送裝置和第二輸送機之間，或二者都有，用于輔助進行相鄰的第一輸送機、傳送裝置和第二輸送機之間產(chǎn)品的傳送。在一優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)包括設置在第一輸送機和傳送裝置之間及傳送裝置和第二輸送機之間的連接器。
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凹坑來支承產(chǎn)品，凹坑沿連接器的圓周均勻分布，與支架均勻的預定間距相一致。在一優(yōu)選實施例中，連接器包括一帶有一圓周的可旋轉環(huán)形分度裝置，該圓周限定了至少一個凹坑用來支承工業(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均勻分布的凹坑，這樣當環(huán)形分度裝置旋轉時，各凹坑與一在相鄰的第一輸送機、傳送裝置或第二輸送機上被輸送的產(chǎn)品側向對齊。在另一個實施例中，形成圓周一部分的各凹坑具有至少一個埋在該部分中的磁鐵用來將工業(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定間距的靜態(tài)固定板，以在環(huán)形分度裝置旋轉，特別是以高速旋轉時，進一步將產(chǎn)品固定在各凹坑中。當凹坑基本上與工業(yè)產(chǎn)品側向對齊時，固定板最好也依次將各被輸送的產(chǎn)品從第一輸送機、傳送裝置和第二輸送機之一中取出來，由其中一個凹坑抓住。
在第一方面的一個優(yōu)選實施例中，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動方式以預選的加工速率從制造系統(tǒng)的起點向系統(tǒng)的終點同步輸送多個工業(yè)產(chǎn)品。在主干線的起點和終點之間設置了至少一個支加工工位。支加工工位在其運行期間，對在支加工工位上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進行至少一項加工，其中產(chǎn)品以第二運動方式被輸送。在主干線與支加工工位之間設置了至少一個傳送裝置，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)品的運動從第一運動方式轉換到第二運動方式，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的產(chǎn)品抽出，并將產(chǎn)品的運動從第二運動方式轉換成第一運動方式，從而傳送到主干線上。在該實施例中，主干線包括第一輸送機，支加工工位包括第二輸送機。
優(yōu)選地，支加工工位包括一連續(xù)送料分度裝置，用于以第二運動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，及至少一個安裝到分度裝置上的加工模件，用于對產(chǎn)品進行至少一項加工。分度裝置優(yōu)選地還包括一用于輸送產(chǎn)品的輸送機部件，該輸送機部件包括第二輸送機及多個與第二輸送機聯(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。
第一或第二輸送機例如是一鏈條或一皮帶。在一實施例中，輸送機皮帶具有多個沿內圓周均勻分布的齒，均勻分布的支架位于皮帶的外圓周上，第一個支架基本上與一個齒側向對齊。支架最好通過一可移動銷固定到皮帶上，從而不用將皮帶從分度裝置上卸下來就可以對各支架進行更換。
在一個實施例中，第二運動方式是被分度的斷續(xù)運動，包括一個在第二輸送機不運送時用一預定時間段的延遲時間來替換的第二輸送機的預定轉換。在另一實施例中，第二輸送機的預定轉換由均勻分布的支架的一倍或多倍的間距來測量。加工模件最好在延遲時間段內進行其加工。
在一實施例中，加工模件包括一加工機構，用于完成對產(chǎn)品的加工，一聯(lián)接機構，用于將加工機構置于相對于產(chǎn)品的一操作位置，及一控制元件，用于使聯(lián)接機構和加工機構處于任務順序中，將加工機構置于操作位置，對加工機構加工的完成進行指導，并使加工機構從工業(yè)產(chǎn)品上脫離。如果第二運動方式是被分度的斷續(xù)運動，控制元件最好從制造系統(tǒng)中接收一協(xié)調信號，在延遲時間段內執(zhí)行任務順序。
加工模件還可包括一帶有預校準的定位元件的底座。在一個這種實施例中，分度裝置還包括一個安裝底座和預校準定位元件的加工模件安裝件，這樣安裝在分度裝置上時不需要相對于分度裝置對加工模件進行校準就可以將加工模件用另外類似的加工模件來代替。
聯(lián)接機構優(yōu)選在進行加工過程中當工業(yè)產(chǎn)品被分度裝置連續(xù)固定時使加工機構轉換到相對工業(yè)產(chǎn)品的操作位置。另外，聯(lián)接機構優(yōu)選地從分度裝置中抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品轉換到相對于加工機構的操作位置，并將加工過的工業(yè)產(chǎn)品返回分度裝置。
在另一個實施例中，系統(tǒng)還包括一個分開的控制網(wǎng)絡，包括一個用于對產(chǎn)品加工進行協(xié)調的協(xié)調控制器，和至少一個與各支加工工位相聯(lián)的加工工位控制器，加工工位控制器對在相聯(lián)的支加工工位上輸送的產(chǎn)品的加工進行控制。
各支加工工位包括至少一個加工模件，分開的控制網(wǎng)絡最好還包括至少一個加工模件控制器，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)調控制器對各產(chǎn)品的加工進行監(jiān)測，加工工位控制器起動由各加工模件進行的各加工操作，加工模件控制器對由各加工模件進行的操作進行控制。在一優(yōu)選的實施例中，分開的控制網(wǎng)絡對電池制造系統(tǒng)進行控制。
在另一實施例中，系統(tǒng)還包括一用于對主干線運動進行控制的主干線控制器。
在另一實施例中，分開的控制網(wǎng)絡還對該或各支加工工位被分度的斷續(xù)運動進行控制。在又一實施例中，分開的控制網(wǎng)絡對各工業(yè)產(chǎn)品的狀態(tài)進行監(jiān)測，還對位于該或各支加工工位上的產(chǎn)品位置進行監(jiān)測，是否處于位置準備就緒條件，分開的控制網(wǎng)絡在檢測該或各支加工工位的位置準備就緒條件后根據(jù)一指定的加工順序起動對工業(yè)產(chǎn)品的加工操作。在另一實施例中，分開的控制網(wǎng)絡對在相聯(lián)的支加工工位中輸送的產(chǎn)品進行跟蹤，不需要關閉制造系統(tǒng)就可對指定的產(chǎn)品進行實驗加工。另外，分開的控制網(wǎng)絡可對制造系統(tǒng)中各工業(yè)產(chǎn)品的位置進行跟蹤。
在另一實施例中，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程中對產(chǎn)品加工進行控制，同時允許在不需要關閉制造系統(tǒng)的情況下，對指定產(chǎn)品進行第二制造加工。在這種情況下，系統(tǒng)優(yōu)選是一個電池制造系統(tǒng)。
在第二方面的一個優(yōu)選實施例中，提供了一個傳送裝置，用于從以第一運動方式運行的主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品傳送到以第二運動方式運行的支加工工位上進行加工，并將加工過的工業(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動方式運行的第一驅動源，及一第二部分，該第二部分具有一以第二運動方式運行的第二驅動源。一輸送機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，并響應第一部分上輸送機部件的第一運動方式和第二部分上的第二運動方式。
傳送裝置優(yōu)選設置成具有一縱向軸和一橫向軸的十字形，且加速元件優(yōu)選沿橫軸返復運動。
輸送機部分優(yōu)選地包括沿它以均勻間距分布的支架，用于運送工業(yè)產(chǎn)品。第二運動方式優(yōu)選地是一被分度的運動，包括以一倍或多倍的均勻分布的間距對輸送機部件進行轉換，并以一預定的延遲時間代替輸送機部件的轉換。另外，優(yōu)選地，第二運動方式的平均速度基本上等于第一運動方式的平均速度。
傳送裝置優(yōu)選地包括一控制元件，用于控制第二運動方式和第二驅動源的延遲時間。傳送裝置優(yōu)選地還包括至少一個傳感器，該傳感器響應往復元件運動產(chǎn)生信號，并與控制元件相聯(lián)。
在一實施例中，傳送裝置還包括一由第一驅動源驅動并與輸送機部件驅動聯(lián)接的第一驅動托輥，和一由第二驅動源驅動并與輸送機部件驅動聯(lián)接的第二驅動托輥。優(yōu)選地，傳送裝置還包括至少一個靠近第一驅動托輥的第一連接器，和至少一個靠近第二驅動托輥的第二連接器，用于將電池外殼運動至和運動出環(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環(huán)形分度裝置，沿該圓周限定了多個均勻分布的凹坑，用于運送工業(yè)產(chǎn)品，這樣，當環(huán)形分度裝置與輸送帶的運送相一致地旋轉時，各凹坑與輸送機部件上的支架側向對齊地靠近。
優(yōu)選地，傳送裝置還包括一靠近第一驅動托輥并設置在第一驅動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動托輥相距一預定間距的表面，當輸送機部件由第一驅動托輥驅動時將工業(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，由位于輸送機部件上的一個支架抓住。傳送裝置優(yōu)選地還包括一靠近第二驅動托輥并設置在第二連接器環(huán)形分度裝置和第二驅動托輥之間的靜態(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定間距的表面，當?shù)诙h(huán)形分度裝置旋轉時將工業(yè)產(chǎn)品固定在各凹坑中，另外，第二固定板在第二驅動托輥處將工業(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凹坑抓住。
在第三方面的一個優(yōu)選實施例中，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工業(yè)產(chǎn)品以基本連續(xù)運送從制造系統(tǒng)的起點輸送制造系統(tǒng)的終點；將該多個工業(yè)產(chǎn)品順序傳送到一支加工工位上；將該多個工業(yè)產(chǎn)品以被分度的斷續(xù)運動輸送到支加工工位，以提供一延遲操作和一被分度的操作；在延遲操作期間對工業(yè)產(chǎn)品進行至少一項加工。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支加工工位被分度的斷續(xù)運動進行傳感，通過起動作為被傳感的斷續(xù)運動函數(shù)的至少一項加工而控制產(chǎn)品的加工和制造。優(yōu)選地，該方法還包括重復傳感和控制的步驟。
該方法還可包括下述步驟進一步控制對工業(yè)產(chǎn)品的加工，在正常生產(chǎn)運行期間完成對工業(yè)產(chǎn)品的實驗加工。
該方法優(yōu)選地還包括以下步驟在全部制造系統(tǒng)中對各工業(yè)產(chǎn)品的位置進行跟蹤，并通過分開控制對操作進行協(xié)調。優(yōu)選地，該方法還包括下述步驟跟蹤對工業(yè)產(chǎn)品進行的每一步加工。
該方法還可包括下述步驟通過起動由加工模件對工業(yè)產(chǎn)品進行的加工操作而對工業(yè)產(chǎn)品的加工進行控制，還包括在對工業(yè)產(chǎn)品進行正常操作的同時對選定的產(chǎn)品起動另一個實驗加工操作。
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)運動輸送，這樣在被分度的斷續(xù)運動的延遲操作期間，對工業(yè)產(chǎn)品完成至少一項加工。
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支加工工位。分開控制系統(tǒng)包括一協(xié)調控制器，用于監(jiān)測對制造系統(tǒng)中各工業(yè)產(chǎn)品的加工，并協(xié)調對各工業(yè)產(chǎn)品的加工。一加工工位控制器與協(xié)調控制器網(wǎng)絡聯(lián)接，并與各支加工工位相聯(lián)，用于起動在此進行的對各工業(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加工模件相聯(lián)，并與加工工位控制器網(wǎng)絡聯(lián)接。加工模件協(xié)調器對相聯(lián)的加工模件的加工操作進行控制，其中控制協(xié)調器對各工業(yè)產(chǎn)品的加工操作進行協(xié)調，加工控制器起動控制操作，加工模件協(xié)調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)品的運動從連續(xù)運動轉換成斷續(xù)的被分度的運動，以傳送到支加工工位，從支加工工位中將各加工過的工業(yè)產(chǎn)品抽出，將產(chǎn)品的運動從斷續(xù)的分度運動轉換成連續(xù)運動，傳送到主干線中。
優(yōu)選地，控制系統(tǒng)對工業(yè)產(chǎn)品從主干線上的連續(xù)運動向與加工工位相聯(lián)系的斷續(xù)分度運動的轉換進行控制。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，對工業(yè)產(chǎn)品進行制造加工。該支加工工位包括一連續(xù)進料分度裝置，該分度裝置具有一輸送機構，用于以被分度的斷續(xù)運動沿支加工工位輸送工業(yè)產(chǎn)品，其中輸送機構的至少一部分是弧形的，以弧形方式輸送工業(yè)產(chǎn)品。在輸送機構處于運動中時，各工業(yè)產(chǎn)品在沿弧形部分的一單獨切點處由輸送系統(tǒng)接收。至少一個加工模件安裝到分度裝置上，用于對工業(yè)產(chǎn)品進行至少一項加工。
優(yōu)選地，輸送機構的數(shù)量大約等于由其運送的工業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量。
在第五方面的支加工工位的一實施例中，輸送機構還包括一輸送機和多個與輸送機相聯(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。輸送機優(yōu)選是一鏈條或一皮帶。
在第五方面的另一實施例中，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，及一構建用來支承特定工業(yè)產(chǎn)品用的獲取部分，通過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，連接器允許對系統(tǒng)的重新配置能支承不同的工業(yè)產(chǎn)品。
在另一實施例中，輸送機是一皮帶，該皮帶在內圓周上具有多個均勻分布的齒，均勻分布的支架設置在皮帶外圓周上，各支架基本上與一個齒側向對齊。優(yōu)選地，各支架用一可移動的銷固定在皮帶上，從而不用將皮帶從分度裝置上卸下就可對各條板進行更換。該銷優(yōu)選地平行于齒的縱軸穿過齒延伸。
優(yōu)選地，被分度的斷續(xù)運動包括當工業(yè)產(chǎn)品不運動時，用一預定的延遲時間段代替工業(yè)產(chǎn)品對于分度裝置來說的預定傳送。例如，被分度的斷續(xù)運動可包括當皮帶不運動時，用一預定的延遲時間段代替環(huán)形皮帶對于分度裝置來說的預定傳送。環(huán)形皮帶的預定傳送可用皮帶上均勻分布的托板的一倍或多倍間距來測量。然后加工模件優(yōu)選地在延遲時間段內進行至少一項加工。
在第五方面的一個優(yōu)選實施例中，加工模件包括一加工機構，用于完成對工業(yè)產(chǎn)品的加工；一聯(lián)接機構，將加工機構置于相對于工業(yè)產(chǎn)品的一操作位置；及一控制元件，用于使聯(lián)接機構和加工機構處于任務順序中，將加工機構置于操作位置，對加工機構加工的完成進行指導，并使加工機構從工業(yè)產(chǎn)品上脫離。控制元件最好包括一信號輸入，用于從制造系統(tǒng)中接收一協(xié)調信號，在延遲時間段內完成任務順序。
優(yōu)選地，加工模件還包括一具有一預校準定位元件的底座。在這種情況下，連續(xù)送料分度裝置還可包括一個固定底座和預校準定位元件用的加工模件安裝件，這樣當安裝在分度裝置上時不需要相對于分度裝置對加工模件進行校準就可以將加工模件用另外類似的加工模件來代替。
優(yōu)選地，當工業(yè)產(chǎn)品由輸送機構連續(xù)地固定而進行至少一種加工時，聯(lián)接機構將加工機構轉換到相對于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置。然后聯(lián)接機構優(yōu)選地從輸送機構中抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品轉換到相對于加工機構的操作位置，并將加工過的工業(yè)產(chǎn)品返回到輸送機構中。
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。加工模件包括一機架，該機架具有一底座和一安裝在機架外部用于對工業(yè)產(chǎn)品進行加工的加工機構。機架還包括一獲取機構，用于將工業(yè)產(chǎn)品置于加工模件的控制之下，并將加工機構放置到相對于工業(yè)產(chǎn)品的一操作位置，以在上面進行加工。一控制元件同樣聯(lián)到機架上，其中控制元件用于使獲取機構取得對工業(yè)產(chǎn)品的控制，使加工機構處于任務順序中，將加工機構置于相對于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置?？刂圃庸C構加工的完成進行指導，使加工機構從工業(yè)產(chǎn)品上脫離，將對產(chǎn)品的控制返回制造系統(tǒng)?？刂圃?yōu)選地響應從制造系統(tǒng)出來的外部協(xié)調信號，用于在相對于沿制造系統(tǒng)輸送工業(yè)產(chǎn)品的一預定的時間段內執(zhí)行任務順序。
加工模件優(yōu)選地還包括一帶有預校準定位元件的底座，這樣在不需要相對于安裝在其上的制造系統(tǒng)校準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，當制造加工進行過程中工業(yè)產(chǎn)品由制造系統(tǒng)連續(xù)固定時，聯(lián)接機構將加工機構轉換到相對于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置。然后聯(lián)接機構優(yōu)選地從制造系統(tǒng)中的輸送機中抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品轉換到相對于加工機構的操作位置，并將加工過的工業(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，自動地對加工模件的情況和狀態(tài)進行跟蹤和記錄。
在第七方面，本發(fā)明提供一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的加工輸送機系統(tǒng)。該輸送機系統(tǒng)包括一運輸輸送機，用于將工業(yè)產(chǎn)品從系統(tǒng)的起點輸送到系統(tǒng)的終點。至少一個位于起點和終點之間的產(chǎn)品分離接點；一位于產(chǎn)品分離接點的產(chǎn)品分離裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品從輸送輸送機中分離出來。位于產(chǎn)品分離接點下游的至少一個產(chǎn)品結合接點；一產(chǎn)品結合裝置位于產(chǎn)品結合接點，用于將工業(yè)產(chǎn)品結合到輸送輸送機上。一產(chǎn)品加工輸送機位于產(chǎn)品分離接點和產(chǎn)品結合接點之間。
優(yōu)選地，輸送輸送機以連續(xù)運動輸送工業(yè)產(chǎn)品，而加工輸送機以斷續(xù)運動輸送工業(yè)產(chǎn)品。沿產(chǎn)品加工輸送機一般包括至少一個產(chǎn)品加工模件，該加工模件優(yōu)選地在斷續(xù)運動的延遲時間段內加工工業(yè)產(chǎn)品。
輸送機系統(tǒng)優(yōu)選地還包括一分開的控制網(wǎng)絡，該控制網(wǎng)絡包括一協(xié)調控制器，用于對工業(yè)產(chǎn)品的加工進行協(xié)調，至少一個與各至少一個產(chǎn)品加工輸送機相聯(lián)的加工工位控制器，該加工工位控制器對在相聯(lián)的產(chǎn)品加工輸送機上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進行的至少一項加工進行控制。分開的控制網(wǎng)絡優(yōu)選地還對至少一個產(chǎn)品加工輸送機的斷續(xù)運動進行控制。另外，分開的控制網(wǎng)絡優(yōu)選地對各工業(yè)產(chǎn)品的狀態(tài)進行監(jiān)測，還對位于至少一個加工輸送機上的產(chǎn)品位置進行監(jiān)測，是否處于位置準備就緒條件。分開的控制網(wǎng)絡在檢測至少一個加工輸送機的位置準備就緒條件后根據(jù)一指定的加工順序起動對工業(yè)產(chǎn)品的加工操作。
輸送機系統(tǒng)優(yōu)選地還包括一位于運輸輸送機和加工輸送機之間的運動轉換器，該運動轉換器對工業(yè)產(chǎn)品的運動在輸送輸送機的連續(xù)運動與加工輸送機的斷續(xù)運動之間進行轉換。
參照下面的說明書和附圖，本發(fā)明將得到進一步理解，其中

圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的標準高速加工系統(tǒng)的平面圖，表示了將電池外殼加工成成品電池的構造；圖2是位于兩個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)送料分度裝置驅動端的正視圖；圖5是表示張緊機構的連續(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視圖，并示出了用來將電池外殼夾持在夾板中的內含磁鐵；圖9是夾緊在環(huán)狀輸送帶上的夾板的平面圖，并示出了一個被夾板夾持的電池；圖10是連續(xù)送料分度裝置驅動端的平面圖，并示出了用來將電池外殼向連續(xù)送料導引輪送入或送出的驅動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是用來將電池外殼從連續(xù)運轉主干線上輸送到導引動作連續(xù)送料分度裝置的輸送設備的透視圖；圖15是輸送設備中往復構件的分解圖；圖16是輸送設備的平面圖；圖17是安裝于其導軌上的往復構件一端沿圖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是輸送設備沿圖16中XIX-XIX向的側視圖，表示出了用來向控制協(xié)調器產(chǎn)生一個控制信號的光傳感器；圖20是往復構件在其上運動的導軌的側視圖和端視圖；圖21是輸送設備中一個驅動滑輪沿圖16中XXI-XXI向的剖視圖22是輸送設備中一個固定惰輪沿圖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送夾板的平面圖；圖24是固定于輸送帶上的電池外殼運送夾板的正視圖；圖25是用于輸送設備的電池外殼運送夾板的透視圖；圖26是形成主干線一部分的兩個相毗鄰的連續(xù)運轉輸送裝置的端部的透視圖；圖27是連續(xù)運轉輸送裝置的平面圖；圖28是連續(xù)運轉輸送裝置的正視圖；圖29是連續(xù)運轉輸送裝置沿圖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)工位有關的聯(lián)軸器；圖35表示了給相毗鄰的連續(xù)運轉輸送裝置，聯(lián)軸器，和輸送設備的一側提供動力的連續(xù)運轉驅動帶，以及向連續(xù)送料分度裝置，聯(lián)軸器，和輸送設備的分度側提供動力的分度動作驅動帶；圖36是加工工位，輸送設備和相毗鄰的連續(xù)運轉輸送裝置的平面圖，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)運轉輸送裝置的輸送端，輸送設備，和連續(xù)送料分度裝置的固定板支撐件；圖38是一個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)軸器時的部分剖視圖；圖42是用來安裝在連續(xù)送料分度裝置上的加工模件第一實施例的正視圖；圖43是安裝于連續(xù)送料分度裝置上用來將電池外殼從分度裝置上取出進行加工并將電池外殼送回分度裝置的加工模件第二實施例的側視圖；圖44是圖43中電池外殼加工機構的部分放大剖視圖；圖45是加工過程中旋轉電池外殼的傾斜驅動器的前視圖；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構；圖47是圖46中電池夾持機構的俯視圖，示出了將電池從夾板中取出并旋轉電池外殼進行加工的機構；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)硬件構造組成框圖；圖50是表示分布式控制系統(tǒng)的控制協(xié)調器組成框圖；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)運轉輸送裝置控制器組成框圖；圖54是根據(jù)第一實施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報和報告的傳輸協(xié)議表示圖；圖55是根據(jù)第二實施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報和報告的加工工位鏈協(xié)議表示圖；圖56是根據(jù)第三實施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報和報告的混合協(xié)議表示圖；圖57是根據(jù)第四實施例的分布式控制系統(tǒng)中傳送情報和報告的帶有電池辨認功能的集中控制協(xié)議表示圖；圖58是表示控制協(xié)調器工作模式以及處理與其相關操作任務的框圖；圖59是表示加工工位控制器工作模式以及處理與其相關操作任務的框圖；圖60是表示分級體系以及與每一層次相關的控制方法的框圖；圖61是一個作為加工模件數(shù)目和加工時間函數(shù)的產(chǎn)品可實現(xiàn)生產(chǎn)量比較圖；圖62是表示在高速生產(chǎn)系統(tǒng)正常工作過程中控制介質之間傳送次序的交互控制圖；圖63是表示產(chǎn)品在帶有四個加工模件和一個測試模件的四向連續(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動作；圖65是進一步表示用來監(jiān)控輸送設備位置的不同相鄰傳感器組成框圖；圖66是表示對應圖65中所示相鄰傳感器而對連續(xù)送料分度裝置進行控制的狀態(tài)圖；圖67圖解了作為時間函數(shù)的調節(jié)輥的運動；為了便于此處描述，詞語“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，面對加工工位。但是，應該理解本發(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。還應該理解在附圖中所示的特定的位置，設備和工序以及在隨后的說明書中的描述都是本發(fā)明的一些簡單示范性實施例。因此，涉及在此處公開的實施例中的特定尺寸和其它的物理特性均不能認為是一種限制，除非以別的方式明確指出。
附圖標記2(圖1)大體表示了一個作為本發(fā)明實施例的標準高速加工系統(tǒng)。標準高速加工系統(tǒng)2尤其適用于在預定的生產(chǎn)率下增加一條用來生產(chǎn)和加工產(chǎn)品的生產(chǎn)線以及生產(chǎn)商希望在整個工序中跟蹤和監(jiān)控各個產(chǎn)品的地方。如下所述，標準高速制備系統(tǒng)2由具有獨特分立功能的構件組成，所述構件可以安裝成多重結構以便增加加工系統(tǒng)來適應生產(chǎn)商的需求。雖然在此處所描述的標準高速制備系統(tǒng)實施例涉及作為日常電子用品——電池的生產(chǎn)和制備，但應該理解這里所描述的標準件和功能構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，標準高速制備系統(tǒng)2包括通過主干線4相互連接的各個支加工工位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)控通過一個控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，該控制系統(tǒng)具有一個與獨立加工工位控制器614，616和618連通的控制協(xié)調器610。各個加工工位控制器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行詳細描述。
如圖1和圖2中所示的加工系統(tǒng)2至少包括一個象工位14那樣的支加工工位，該工位14上有多個沿其設置的加工模件12用來加工象電池外殼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輸送和加工的獨立標準組件組成并且由其作為其它支工位的代表。一個象設備8b那樣的輸送設備設置在連續(xù)運轉輸送裝置18的一端，或連續(xù)運轉輸送裝置18和20的兩端之間。輸送設備8b將電池外殼34從連續(xù)運轉輸送裝置18中取出來輸送到支加工工位14。加工完畢后，電池外殼又由傳輸設備8b將其從支加工工位14中取出并輸送到連續(xù)運轉輸送裝置20來將其輸送到象工位16那樣的下一個支加工工位。
連續(xù)動作輸送器18和20從主線4上在獨立加工工位6，14和16之間以一恒定速率輸送電池外殼。利用平臺28b或一個適合的支撐框架來支撐并保持連續(xù)運轉輸送裝置18和16，傳輸設備8b，及支加工工位14的端部處于固定的工作關系。利用聯(lián)軸器32將電池外殼34在相毗鄰構件之間轉移，比如連續(xù)運轉輸送裝置18與傳輸設備8b之間和傳輸設備8b與支加工工位14之間。支加工工位14包括一個以分度方式輸送電池外殼34經(jīng)過加工模件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的分度動作是以可選擇的分度——停滯順序進行的，其中在電池外殼34處于沿導引裝置15輸送的停滯期間內加工模件12在電池外殼34上執(zhí)行預定的加工。雖然在最佳實施例中主干線4以一恒定速率連續(xù)運轉并且支加工工位6，14和16以一間歇分度動作工作，但主線和支加工工位的速率和運轉模式可以是連續(xù)的，變化的或是與在不同運轉模式之間轉換的傳輸設備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對輸送來的外殼進行加工。
測試模件36可以設置在系統(tǒng)2中任何所需位置用來在產(chǎn)品加工處引入測試工藝來對新的加工工藝和加工設備進行測試和評估。由于控制協(xié)調器610在輸送過程中對每一個電池外殼的位置進行監(jiān)控，因此測試工序可以與正常生產(chǎn)同步進行并對加工好的測試電池外殼進行辨認和取出來評估加工周期的結果。
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中取出并由傳輸設備8a將它們的動作從分度運動轉換為連續(xù)運動。然后電池外殼34將被輸送到連續(xù)運轉輸送裝置18，在此再將它們輸送到接下來的支加工工位14由加工模件12和24來進行加工，并隨后輸送到第三支加工工位16來由加工模件13進行進一步加工。每一個支加工工位中加工模件的數(shù)目由各個加工工藝所需要的時間來限定并且設置足夠多的加工模件來保證所需的生產(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中取出進行測試，包裝，和成品交付。
通過對每一個組成加工系統(tǒng)2的模件的詳細描述可以獲得對高速加工系統(tǒng)2更全面的理解。
連續(xù)送料分度裝置參照圖3-5中的連續(xù)送料分度裝置15包括一個中央框架40，該中央框架40在其一端上固定一個驅動裝置49而在另一端上固定一惰輪裝置59并通過一輸送裝置環(huán)繞其上。在最佳實施例中輸送裝置是一個延伸在驅動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15一側的位置上設置一加工模件支撐件80并且在其上安裝一個或多個加工模件固定件82，其結構將在下面詳細討論。
參見圖3和4，驅動設備49固定在框架40的一端。驅動設備49由一個驅動框架110和一個樞裝于驅動軸106上的支撐主軸裝置108組成。在驅動軸106的上端，一個齒形驅動鏈輪50安裝在軸106上以便在一水平面中轉動。一個主傳感器112由一個安裝于軸106上端并與其一起運轉的帶槽圓盤114和一個固定于框架40上的光傳感器116組成，利用主傳感器112來將連續(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。驅動輪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動馬達54來向驅動輪52和鏈輪50提供轉動能量。
參見附圖3和5，惰輪裝置59和張力機構66設置在框架40的另一端。擋板90固定在框架40與驅動設備49相對的端部。擋板90包括延伸到框架40中內孔47內的上刷87和下刷89。惰輪裝置59包括一個用來安裝在水平面內可轉動的齒形中間鏈輪60的惰輪支撐件61。一個擋板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，至少能夠通過擋板62部分保持在導軌63中。一個豎直的中間擋板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中用來對應框架40和驅動設備49向前和向后調整惰輪裝置59。
向前和向后調整惰輪裝置59是通過張力機構66來實現(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。張力機構66包括一個在框架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的一端并穿過張力臂96水平延伸并可圍繞螺栓100的樞軸94轉動。張力臂96的下部帶有一個凸起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。調節(jié)螺栓92延伸穿過張力臂96的上端，并嵌入擋板90中。螺旋偏動彈簧98套裝于調整螺栓92上并向張力臂96的上端和擋板98施壓使得張力臂96相對于調整螺栓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和多個夾板72組成。也可以用鏈條來代替?zhèn)魉蛶?0。傳送帶70是一根具有能夠環(huán)繞驅動鏈輪50和中間鏈輪60長度的環(huán)形傳送帶并且具有一帶有許多輪齒或牙124的內側122和一平滑外側120。代表性的傳送帶70由金屬補強聚合物制成，但是，所選擇的傳送帶和夾板材料必須能夠達到裝置68的目的。齒124具有縱向延伸的通孔126用來安裝承載產(chǎn)品的承載件。在最佳實施例中承載件為夾板72。夾板72的大小和間距由用來承受夾板72的齒124來限定。
每一個夾板72都具有由垂直連接板132相互縱向設置的上凸板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每一個都具有一個縱向延伸的通孔145用來在夾板72緊貼帶70時與帶齒124上的孔126縱向對齊。通過將銷146插入到孔126和145中來將夾板72固定到帶70上?？?26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能夠容易地取出來以便無需將帶裝置68從連續(xù)送料導引輪15中拆卸而在帶裝置68上更換損壞的夾板?？蛇x擇地，齒124可以具有一個固定其上的銷來與孔145緊密配合從而以咬接的形式實現(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固定的導軌來橫向穩(wěn)定夾板72以抵抗在外殼34取出時的磁力，從而保證了夾板72沿著環(huán)繞連續(xù)送料分度裝置15的所需軌跡運動。
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中可以容納一個電池外殼34來沿著連續(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磁鐵140和142用來將電池外殼34保持在凹槽135中?？蛇x擇地，夾板72也可以構造成具有一個結合部分的標準承載件，相應地，具有一個抓取部分來保持所需尺寸的電池外殼。在這種方式中，輸送裝置可以通過簡單地改換承載件而適應不同尺寸的產(chǎn)品。
現(xiàn)在參見附圖10-12，通過銷172與系留于槽42中的螺母配合將夾板支撐導軌167安裝在框架40的上部槽42中。夾板支撐導軌167沿框架40的長度運動并且具有承受夾板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的一個預先確定縱向位置。夾板支撐導軌167還可以帶有一個與槽129和131之一或同時與兩者配合的導軌168，來提供夾板72的側向穩(wěn)定性從而保證夾板72與支撐導軌167之間保持緊密的橫向關系。在支撐導軌167的下方，一個支撐件158安裝在框架40上。支撐件158以與夾板支撐導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的上表面固定一個電池底部支撐導軌164。在電池底部支撐導軌164的外表面具有一個肩部165用來在沿著分度裝置15輸送電池外殼34時在其上支撐外殼34。電池底部支撐導軌164還具有一個相應的上表面來支撐夾板72的底部凸板136。側導軌支撐件160安裝在沿支撐件158相隔一固定間距的位置上。側導軌160安裝于支撐件的內側并且具有一個內表面163來對電池外殼34的外表面導向。在最佳實施例中，每一個側導軌162，電池底部導軌164以及夾板支撐導軌167均由自潤材料制成，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運動?？蛇x擇地，導軌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上進行加工，以及被輸送回主線4，各個電池外殼34將由相對應的輸送夾板72垂直平移。因此，在外殼34從分度裝置1 5中取出之前通過夾板72進行重新排列期間內每一個外殼34都將變?yōu)榇怪逼揭?。為了這個目的，在沿著導軌164的若干位置的電池底部支撐導軌164中嵌入獨立的夾持磁鐵166。由于帶裝置68沿分度裝置15以運動—間歇模式分度，所以夾板72在連貫的預定位置上暫停。夾持磁鐵166就安置在這些位置。當夾板72由于沿分度裝置15運動的帶裝置68的運動而處于間歇位置時，電池外殼34處于磁鐵166的正上方。磁鐵166的磁場被設計成足能夠將各個外殼34下拉而與電池底部支撐導軌164的肩部表面165相接觸。
現(xiàn)在參見附圖4和13，在驅動裝置49中分度裝置15的驅動鏈輪50上方安裝有主傳感器112。主傳感器112包括一個與驅動裝置49同步轉動的帶槽輪盤114。帶槽輪盤114環(huán)繞鏈輪50具有多個周向間隔設置的放射狀槽115來與放射狀間隔的夾板相對應。每一個槽115均具有一個前邊緣113和后邊緣117。無論加工系統(tǒng)2在何種未知的狀況下啟動，系統(tǒng)2的每一個構件均將被復位到一個已知的“零”位置。利用主傳感器112是為了實現(xiàn)這種功能，即通過光傳感器116感知輪盤114上某一槽115后邊緣117的經(jīng)過從而中斷由傳感器116產(chǎn)生的光信號的信號狀態(tài)。通過感知和調整帶槽輪盤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移動到一個預定位置的狀況?？蛇x擇地，也可以利用商用旋轉傳感器作為主傳感器來實現(xiàn)輸送帶68的名義校準。
輸送設備現(xiàn)在參見附圖14和16所示的輸送設備8，該輸送設備8用來將電池外殼34從連續(xù)運轉主干線4上輸送到支加工工位14進行加工并且從支加工工位14將經(jīng)過加工的電池外殼34輸送回連續(xù)運轉主干線輸送裝置4。另外，輸送設備8還將電池外殼的運動狀態(tài)從主干線4上的連續(xù)運動轉換為連續(xù)送料分度裝置15的分度運動。輸送設備8包括一個由伺服馬達288旋轉驅動的連續(xù)運轉驅動鏈輪180和與連續(xù)運轉驅動鏈輪180呈直線分布的分度運動驅動鏈輪182。驅動鏈輪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備8呈十字形結構。環(huán)狀輸送帶裝置196由一個環(huán)狀帶198和若干個固定在帶198上的夾板200組成，該夾板200用來環(huán)繞鏈輪180和182及飛輪188和190運送電池外殼34。帶張緊桿186作用于帶198的中心線上來減小施加到直線導軌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構兩軸的交叉位置，其中帶裝置196環(huán)繞固定輪194的內側輸送從而導引帶裝置196沿預定的十字形輸送。
參見附圖23-25，輸送帶裝置196包括一個在其上規(guī)則間隔分布若干夾板200的齒形帶198，所述夾板200用來環(huán)繞輸送設備8的外圍運送電池外殼34。在最佳實施例中，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在它們之間限定一個凹槽255，用來容納需要在輸送設備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之間能夠保持一個小的間隙。夾板200端部的這個間隙使得帶裝置196可以環(huán)繞固定輪194進行內轉彎。夾板200定中心于帶198的某個齒244上并且相應于分度裝置上帶裝置68中夾板72的間隔而間隔設置。在最佳實施例中，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需將帶裝置196從輸送設備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將夾板200夾持到帶198上并且包含在帶裝置196的范圍之內。
現(xiàn)在參見附圖15，17，18以及20，調節(jié)輥承載件184包括一個直線導軌174，該導軌174具有一個固定在導軌174底面上的底板173來安裝一個支撐基臺172。直線導軌174是一個具有如圖21中所示沙漏狀剖面的長導軌。帶張緊桿186在其兩端各安裝一個惰輪支撐件176從而形成一個累進式裝置。惰輪支撐件176在承載件184的輸入端支撐一個可轉動的輸入飛輪188并在其外側支撐一擋板189。同樣，在承載件184的輸出端支撐一個可轉動的輸出飛輪190并在其外側支撐一擋板191。惰輪支撐件安裝在承載塊175上。承載塊175具有一個內置式線性，雙向滾珠軸承使得沿導軌174輸送時的摩擦力最小。為了達到帶裝置合適的張力，帶張緊桿186在其每一端都設置有可調連接桿187來增大或縮小飛輪188和190之間的距離。每一個飛輪188和190在其外周均有一個凹部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時能夠通過。擋板189和191與飛輪188和190又非常接近以防止帶裝置196在沿輸送設備8外周輸送時電池外殼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動鏈輪182(連續(xù)驅動鏈輪180具有相似的結構和配置)。驅動鏈輪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凹218用來在將夾板200緊固到帶198上的緊固件260頭部留有間隙。鏈輪182通過壓縮式軸套216安裝在軸221上以保證鏈輪182與軸221對中并緊密固定。鏈輪182在軸221上的任何滑移都會導致加工系統(tǒng)2發(fā)生方向偏離從而需要關閉系統(tǒng)來重新調整電池外殼34承載構件之間的協(xié)調性。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在其上安裝的齒輪(未示出)來驅動鏈輪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上安裝一個或多個固定板225用來在電池外殼34沿驅動鏈輪182外周輸送時導引和保持電池外殼。
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在其底部具有一個安裝基座236以便于將惰輪安裝到支撐框架或支撐臺28上。由于利用固定惰輪194由帶裝置在輸送設備8的外周形成內部回路，所以夾板225和電池外殼34將正對固定惰輪。每一個固定惰輪194在其外周中間部位也具有一個凹槽以便于帶194以一種帶裝置196不會與固定惰輪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的這種關系保證了帶裝置196在一個或多個夾板255沒有承載電池外殼34的情況下長度不會發(fā)生改變。
現(xiàn)在參見附圖19，輸送設備8具有多個相關的傳感器和開關來對加工系統(tǒng)2進行操作控制。在導軌174的輸入和輸出端分別安裝有一個輸入限位開關201和一個輸出限位開關202。而在每一個固定惰輪支撐件176的端部固定有一個端規(guī)177以便如果輸送設備8被驅動到過度輸入狀況時(調節(jié)輥承載件184帶著需要進行加工的電池外殼34向左平移)或達到過度輸出狀態(tài)時(張力承載件184帶著需要進行加工的電池外殼34向右平移)，端規(guī)177將激發(fā)相關的限位開關201或202從而使得系統(tǒng)2停機并需要重新調整加工系統(tǒng)2中的構件。限位開關201和202是對應系統(tǒng)2的最后手段——停機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光學感測調節(jié)輥承載件184的預定行程界限，并且如果該界限被打破將停用加工系統(tǒng)2。輸送設備8還具有一個主傳感器用來在初始化加工系統(tǒng)2時檢測承載件184是否正確重置到了原始位置。最后，分度啟動傳感器206和分度停止傳感器212沿導軌174布置以感測承載件184的預定最大工作行程并且，相應地，當輸送設備8開始過度輸出時停止分度驅動而當輸送設備8開始過度輸入時啟動分度驅動。
連續(xù)運轉輸送裝置參見附圖26-29，具有代表性的主干線4包括一個或多個連續(xù)運轉的輸送裝置18和20來將象電池外殼34那樣的產(chǎn)品從一個支加工工位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。
每一個象輸送裝置18那樣的連續(xù)運轉輸送裝置均具有與連線送料分度裝置15相似的結構。連續(xù)運轉輸送裝置18包括一個由象連續(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)運轉輸送裝置18分布的夾板72組成，用于在一個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那樣的齒形帶結構，并且也利用穿過夾板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。
每一個惰輪裝置272和惰輪裝置274都包括一個安裝主軸284的承載件283。主軸284安裝在框架或基臺28上(圖1)并且在它們之間支撐連續(xù)運轉輸送裝置18。主軸284具有一個樞裝在主軸裝置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)運轉輸送裝置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的返回部分不運送電池外殼34因此作為其連續(xù)運轉不會經(jīng)歷由于啟動和停止而造成振顫的結果，在張緊輪組件276和278另外一側的帶裝置279將不需要支撐。由于輸送器18的左側被用來將電池外殼34從一個加工工位運送到另外一個加工工位從而需要設置與連續(xù)送料分度裝置，比如分度裝置15，兩側設置的支撐件相似的支撐件。支撐導軌302安裝在框架270上部的槽298中。螺母300系留在槽298中用來與銷釘304配合將夾板支撐導軌固定到框架270上。支撐塊306以與支撐導軌302相似的方式固定到框架270的下部槽中。電池底部支撐導軌308固定在支撐塊306的上表面。在電池外殼34依靠支撐導軌310外端的肩部310運動的同時帶裝置279的夾板72依靠在支撐導軌308的上表面運動。沿支撐塊306安裝多個側導軌支撐件312來支撐側導軌314。側導軌314用來保證電池外殼在從連續(xù)運轉輸送裝置一端輸送到另一端的過程中電池外殼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，支撐導軌302，電池底部支撐導軌308以及側導軌314均由象油浸尼龍那樣的自潤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)軸器設置在相鄰的連續(xù)運轉輸送裝置18和20，輸送設備8，以及連續(xù)送料分度裝置7，15，和17之間的中間位置處。每一個聯(lián)軸器32均在這些相鄰構件之間執(zhí)行輸送功能。例如，一個聯(lián)軸器32將電池外殼從從輸送設備8的輸入側取出并將它們輸送到連續(xù)送料分度裝置7的輸入側進行加工。在連續(xù)送料分度裝置7上對電池外殼34加工完畢后，第二個聯(lián)軸器32將電池外殼34從連續(xù)送料分度裝置7的輸出側取出并將它們輸送到輸送設備8的輸出側。在連續(xù)運轉輸送裝置18和輸送設備8之間的聯(lián)軸器32也同樣用來輸送外殼34。聯(lián)軸器32是系統(tǒng)2中不同輸送和加工構件之間的交接環(huán)節(jié)，使得這些構件可以在保證整個系統(tǒng)2中制備的產(chǎn)品連續(xù)不間斷流動的同時以無窮大的數(shù)目進行設置組合。
參見附圖30-32，聯(lián)軸器32包括一個具有安裝盤322的主軸裝置320，安裝盤322從主軸裝置上向外延伸用來安裝到框架或基臺比如基臺28上(圖1)。環(huán)繞安裝盤322的周邊上具有多個通孔324來便于將主軸裝置320固定到基臺28上。一個轉軸326穿過主軸裝置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或兩個齒形滑輪328。軸326穿過主軸裝置320向上延伸并在其上端部安裝一個分度盤裝置330。分度盤裝置330具有一個可以由可注樹脂模制或由塑性合金或陶瓷經(jīng)機械加工而成，并制作成質量和轉動慣性較小的分度盤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由分度盤332的周邊形成的凹穴350。每一個凹穴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中內嵌有一個上部磁鐵352和一個下部磁鐵354來確定凹穴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之間并通過銷螺栓344將其固定到墊片334和輪轂336上。分度裝置330通過一個容納在墊片334和輪轂336的內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上的內倒角環(huán)346和用軸承頂靠在輪轂336內徑上的外倒角環(huán)348之間。多個間隔很小的銷釘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壓合接頭338。由于插入件340和342同時被銷釘339拉伸，所以插入件340和342的楔形表面將會把內環(huán)346壓靠在軸326上而把外環(huán)348撐靠在輪轂的內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在其上安裝一個或多個擋板356和358。如圖31中剖視圖所示，擋板356通過螺紋緊固件比如銷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動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能夠緊密地容納定位銷362的凹槽359，用它來將擋板358精確地徑向定位在擋板支撐件360上。擋板356和358包括上、下凸板來將電池外殼保持在一個相對于分度盤332的所需縱向位置。
驅動裝置現(xiàn)在參見附圖34和35，在圖35中示出了上部滑輪和驅動鏈輪裝置。一個與主干線4相關且其動作與正確抓取并輸送電池外殼34的速度相協(xié)調的連續(xù)工作組370包括一個接收連續(xù)運轉輸送裝置20的第一中間鏈輪280，輸送設備8的連續(xù)運轉驅動鏈輪180，以及一個將外殼34從鏈輪180輸送到鏈輪280的聯(lián)軸器32。同樣，在連續(xù)運轉驅動鏈輪180和連續(xù)運轉輸送裝置18中第二中間鏈輪282之間設置一個第二聯(lián)軸器32。聯(lián)軸器和鏈輪第二組，即也需要協(xié)調驅動的分度動作組372，也包括一個用來將電池外殼34從輸送設備8分度驅動鏈輪182中取出并將外殼34輸送到連續(xù)送料分度裝置15驅動鏈輪50輸入側的聯(lián)軸器32。第二聯(lián)軸器32將電池外殼34從驅動鏈輪50的輸出側上取出并將外殼34輸送到輸送設備8的分度驅動鏈輪182中。
現(xiàn)在參見附圖35，驅動工作組370由輸送設備8中的伺服馬達288提供動力。在最佳實施例中，雙邊齒形驅動帶378與輸送設備8的驅動輪374配合，以便通過它們的驅動輪328向聯(lián)軸器32提供所需的旋轉運動，并分別通過中間輪286和290來向連續(xù)運轉輸送裝置20和18的連續(xù)運轉齒輪280和282提供旋轉運動。帶378合適的張力由帶張緊器376來提供。通過相互連接連續(xù)運轉輸送裝置18的中間輪290和連續(xù)運轉輸送裝置20的中間輪286，主干線4的速率得以協(xié)調并且從制備系統(tǒng)2的一端到另一端基本保持恒定。
分度動作組372所需的旋轉運動由向連續(xù)送料分度裝置1 5中驅動鏈輪50和驅動輪52提供動力的伺服馬達54來提供。驅動輪52與聯(lián)軸器32的滑輪328以及分度驅動輪380相互連接來相應地驅動輸送設備8中的分度驅動鏈輪182。在最佳實施例中，該工作組中也利用雙面齒形帶386來與惰輪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動系統(tǒng)來向驅動工作組370和分度動作組372傳遞所需的旋轉運動。
操作圖36表示了加工工位14上有關將從主干線4上取下的電池外殼34輸送到加工工位14上進行加工并將其運送回主干線4的操作。如圖1中所示，主線4通常包括多個首尾連接布置的連續(xù)運轉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連續(xù)運轉輸送器的端部。如圖37中所示的加工工位14相對于主線4的加工位置關系代表性地表示了與主線4連接的加工工位，并且還示出了關于電池外殼34加工的最佳實施例。但是，可以以無窮大的數(shù)目來布置組件。
帶裝置比如連續(xù)運轉輸送裝置18和20中的帶裝置279，輸送設備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均圍繞它們對應的框架以順時針方向轉動。所有聯(lián)軸器32以逆時針方向轉動。但是，各自的運轉方向均可以在聯(lián)軸器32的運轉方向與帶的運轉方向保持相反的前提下反向。
連續(xù)運轉輸送裝置18的輸送帶裝置279沿著箭頭411方向輸送電池外殼34。每一個電池外殼34均被帶裝置279中的一個夾板72夾持。隨著外殼34圍繞中間鏈輪282運轉，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所示的逆時針方向繼續(xù)前進。第一輸入聯(lián)軸器390也毗鄰于輸送設備8中連續(xù)運轉驅動鏈輪180并將外殼34從聯(lián)軸器390輸送到輸送設備8帶裝置196上的各個夾板200中。外殼34的傳輸點發(fā)生在聯(lián)軸器390與鏈輪282和180之間的切點上。在整個系統(tǒng)2中所有的外殼34均以相似的方法輸送。
如前面所述，在其相應端安裝有輸入飛輪188和輸出飛輪190的承載件184，將輸送設備8分成為一個毗鄰于主干線4的連續(xù)運轉側和一個毗鄰于連續(xù)送料分度裝置15的分度動作側。外殼34依照箭頭413和414方向沿輸送設備8以連續(xù)運轉的方式運送。當外殼34圍繞輸入飛輪188運送時，它們沿箭頭415和416方向的運動轉變?yōu)榉侄冗\動。分度運動包括交互變化的帶裝置196輸送速度大于主線4連續(xù)運轉時間段和外殼34停止運送的停滯時間段。
在最佳實施例中，分度運動的平均速率略大于主干線4的連續(xù)運轉速率。沿輸送設備8分度側的平移分量由連續(xù)送料分度裝置15上同時加工的外殼數(shù)目來確定。因此，如果在圖1所示的加工工位14同時加工六個電池外殼，那么分度運動平移分量將相對帶裝置增加一個等于六倍相鄰夾板200之間間距的距離。分度運動停滯分量相應于在連續(xù)送料分度裝置15上加工模件12完成對外殼34所需加工的時間。因此，帶裝置196沿箭頭413和414方向的連續(xù)運轉將導致調節(jié)輥承載件184向左移動達到輸送設備8的輸入盈余位置398。
同時，沿箭頭415和416方向的分度運動將導致調節(jié)輥承載件184增大向右平移而達到輸出盈余位置400。在分度運動停滯分量期間內沿箭頭413和414方向的連續(xù)運轉將承載件184返回輸入盈余位置398。由于沿箭頭415和416方向的分度運動平均速率略大于主干線4的連續(xù)運轉速率，所以每一個分度運動——停滯周期都將導致承載件184在整個分度運動周期內向輸出盈余位置400緩慢地移動。當調節(jié)輥承載件184到達輸出盈余位置400時連續(xù)送料分度裝置15將由加工工位控制器616控制暫時停機，從而連續(xù)運轉驅動鏈輪180來將輸送設備8重置到輸入盈余位置398。當輸送設備8被重置到輸入盈余位置398后，連續(xù)送料分度裝置15再次恢復對外殼34的分度操作。調節(jié)輥承載件184的往復運動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中作為時間的一個函數(shù)用圖表來表示，并且在下面還將結合控制系統(tǒng)進一步論述。
在外殼34沿箭頭416的方向圍繞分度運動驅動鏈輪182運送時，每一個外殼34被第二輸入聯(lián)軸器392俘獲并以逆時針方向417繼續(xù)運送，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)運送并在帶裝置68的分度停滯時間段中由一個或多個加工模件(未示出)進行加工。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?shù)竭_驅動鏈輪50時，加工過的外殼34被傳送到第一輸出聯(lián)軸器394并圍繞其沿箭頭420所示的方向逆時針繼續(xù)輸送。
第一輸出聯(lián)軸器394將輸送設備8右側或輸出側上的外殼34輸送到輸送設備8帶裝置196上的各個夾板200中。外殼34沿箭頭421和422方向以分度運動——停滯方式運送到輸出飛輪190。繞過輸出飛輪190后，外殼34轉換為連續(xù)運轉并依照箭頭423和424方向繼續(xù)輸送。當?shù)竭_連續(xù)運轉驅動鏈輪180時，第二輸出聯(lián)軸器396將各個外殼34俘獲并將它們依照箭頭425方向逆時針輸送到驅動鏈輪280，由其將外殼34傳遞到連續(xù)運轉輸送裝置20上，并在此處將外殼34傳送到各個夾板72中。接下來外殼34沿箭頭426方向以連續(xù)運轉方式運送到一個或多個其它的加工工位。所有電池外殼的傳送均在惰輪332與相應帶裝置的切點處完成。
現(xiàn)在參見附圖37-41，多個固定板428設置在電池外殼34被以圓弧方式輸送處的外側。固定板428用來將外殼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還用來避免外殼34由于圍繞聯(lián)軸器32或連續(xù)運轉輸送裝置18和20，輸送設備8，或連續(xù)送料分度裝置15的端部運送而產(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。每一個固定的驅動和中間鏈輪以及在電池外殼34輸送中涉及的聯(lián)軸器均至少有一個相關擋板和固定板支撐件。
在最佳實施例中固定板支撐件具有四種基本構造。D形固定板支撐件430安裝在具有連續(xù)運轉輸送裝置18和20以及連續(xù)送料分度裝置15的驅動和中間鏈輪的主軸組件的上部。固定板支撐件430具有一個圓弧端和一個直線端，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構432-436便于對各個構件比如連續(xù)運轉輸送裝置18和20，輸送設備8，以及連續(xù)送料分度裝置15以任何所需的相互角度關系進行裝配。固定板支撐件430-436共面提供了一個安裝擋板的連續(xù)面。每一個固定板支撐件430-436均在其靠近周邊處設置多個以預定間隔規(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示出了一個象固定板440那樣的典型固定板。固定板440對應于定位在連續(xù)送料分度裝置15中驅動鏈輪50與圖41中所示第一輸出聯(lián)軸器394之間的一個固定板。固定板440具有一個底面442，并在底面上限定了一個具有一定寬度的槽444用來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螺紋孔446或利用其它緊固機構來將底部440安裝在相應的固定板支撐件上。固定板440的底部具有一個擱置件448用來在外殼34圍繞加工系統(tǒng)2輸送時與電池外殼34的底部相對應。同樣，在底部440的上邊具有一個縱向設置在擱置件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至少縱向放置的電池外殼34一部分能夠通過的通道452。
連接件454要么實心要么空心并在其一端上限定出一個窗456。窗456可以是由直線圍成或，如圖38和39中所示在窗456的另外一端還設置有一個舌形部458，并與連接件454的上部共同形成一個槽460而與連接件454的底部共同形成一個槽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。槽460和462允許夾板72和200的上、下凸板自由地穿過。窗456以及槽460和462的尺寸與結構對應于分度盤330的寬度和夾板72或200的厚度，從而使得在加工系統(tǒng)2工作過程中不會發(fā)生當?shù)撞?40的某部分在分度盤330或夾板72或200穿過窗456以及槽460和462時阻礙它們的通過。
參見附圖41，表示了在連續(xù)送料分度裝置15驅動鏈輪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向驅動鏈輪50運動，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。當帶裝置68與驅動鏈輪50嚙合并開始圍繞驅動鏈輪50外周運送時，外殼34遇到一個具有連接件470的曲線形固定板468，該固定板的內表面以驅動鏈輪50的中心為圓心保持一個恒定的半徑。固定板468具有一個直線圍成的窗472來允許第一輸出聯(lián)軸器394穿過其間轉動。
聯(lián)軸器394與帶裝置68的同步轉動使得帶裝置68環(huán)繞驅動鏈輪50前進，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的方向逆時針旋轉連接件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中處于咬合關系。
在整個加工系統(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導引電池外殼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或多個安裝在連續(xù)送料分度裝置7上的加工模件10來在分度操作停滯期間取得對電池外殼34的控制，至少在電池外殼34上進行一次加工，并隨后將電池外殼34控制權返還給分度裝置7。第二加工工位14具有另外一種結構的加工模件12安裝在連續(xù)送料分度裝置15上用來對電池外殼34進行二次加工。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的一種構造。加工模件12包括一個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482。每一個機架480結合一個加工模件控制器620并且控制器可以安裝在機架內部或其外部?？刂破?20與加工工位控制器614和控制協(xié)調器610相連通并且包括用來從控制器614和協(xié)調器610接收信號的信號輸入裝置。由加工模件控制器620，加工工位控制器614和控制協(xié)調器610來對加工模件12的操作進行同步控制的方法將在下面進行詳細論述。加工模件控制器620以與連續(xù)送料分度裝置15分度運動——停滯的停滯部分同步的方式對操作頭498進行操作控制。
加工模件12具有一個內部框架484用來安裝伺服馬達486。伺服馬達486又通過聯(lián)軸器487與縱向的可旋轉螺紋桿488聯(lián)接。一對由框架484支撐并從框架484上向上延伸的導向軸490以平行的方式分布在螺紋桿488上面部分的兩側。承載件492具有一對容納導向桿490的軸套494使得承載件492可以沿導向桿490縱向滑動。承載件492還具有一個安裝在可旋轉螺紋桿488上并與其嚙合的螺紋件496。當伺服馬達486工作時，承載件492通過螺紋桿在螺紋件496中的旋轉沿導向桿490縱向移動。承載件492可以通過伺服馬達486沿一個方向旋轉而向上移動并通過伺服馬達486反向旋轉而向下移動。承載件492的前端497穿過框架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以便當電池外殼34和夾板72均處于分度運動——停滯順序的停滯部分時，操作頭498直接對準夾板72中的電池外殼34。當電池外殼34在連續(xù)送料分度裝置15上停滯時，加工模件控制器620激發(fā)伺服馬達486來以降低承載件492的方向旋轉并將操作頭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加工完畢后，通過伺服馬達486的反轉和在導向桿490上提升承載件492來將操作頭498從與外殼34接觸的位置縱向提升。在操作頭498脫離時，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具有一個用來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)調器610相連通。在每一個框架502中結合一個加工模件控制器620并且其可安裝在框架502的內部或外部?？蚣?02包括一個在連續(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503。加工模件10具有一個安裝在框架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來相對于固定頭504以加工關系定位外殼34。
在加工模件10正對連續(xù)送料分度裝置7時可平移的水平承載件508具有延伸出加工模件10前方的一個上臂519和一個下臂521。承載件508以這樣的方式在上導軌24上套裝上導向軸套26而在下導軌525上也套裝下導向軸套527，即允許承載件508沿導軌526和525以精確，可控的方式水平移動。一個激發(fā)器510安裝在框架502前端的內側并在此處具有一個向后延伸的連接桿512，連接桿512又連接到承載件508上。當連續(xù)送料分度裝置7中外殼34和夾板72處于分度動作——停滯的停滯時間段時，加工模件控制器620發(fā)出一個激發(fā)激發(fā)器510的信號來激發(fā)加工模件10的動作。當激發(fā)器510接收到一個激發(fā)信號時，連接桿512傳遞的水平移動使得承載件508如圖43所示向左移動。當固定操作頭504加工完畢后，向激發(fā)器510發(fā)出第二個信號來傳遞一個相反的承載件508水平移動使得電池外殼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的水平移動導致了上臂和下臂519和521相應的水平移動。上臂519具有一對依靠其上并可在其上轉動的上惰輪520。同樣，下臂521具有一對安裝其上的可轉動下惰輪522使得惰輪520和522以縱向正對的關系相互間隔設置，此間隔距離略大于夾板72的縱向高度。臂519和521縱向設置使得當夾板72和電池外殼34沿連續(xù)送料分度裝置7輸送時夾板72能夠自由地通過惰輪520和522之間。加工模件10還包括一個縱向設置的伺服馬達516，通過聯(lián)軸器515，與旋轉傳動裝置518可驅動地連接。旋轉傳動裝置518相對于縱向略微傾斜。
當夾板72和電池外殼34沿連續(xù)送料分度裝置7停滯時，加工模件控制器激發(fā)承載件508向左移動。隨著承載件508和臂519和521的移動，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座落于側向相鄰的惰輪520與側向相鄰的惰輪522之間。惰輪520和522帶著外殼34充分移動來與圖48中所示的旋轉傳動裝置518的驅動凸緣接觸。當外殼34完全與惰輪520和522以及旋轉傳動裝置518的驅動凸緣接觸時，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中時的磁場。隨著電池外殼與驅動凸緣517的接觸，旋轉傳動裝置518將旋轉運動傳遞給外殼34，并且作為旋轉傳遞裝置518縱向偏移的結果，向外殼34傳遞一個輕微的向下壓力來保持外殼34的底部與底部承載件523相接觸。底部承載件523具有一個在其上停放外殼34底部的單球軸承(未視出)來便于在固定操作頭504罩住外殼34時實現(xiàn)外殼34所需的旋轉。當電池外殼34被罩住時，加工模件控制器620激發(fā)音圈激發(fā)器510使得承載件508向右移動從而將惰輪520和522與外殼34脫離。當從外殼34脫離后，夾板72的磁場再次將外殼34吸引并俘獲在凹穴135中。當外殼34被重新俘獲在凹穴135中時，夾板72和外殼34將沿連續(xù)送料分度裝置7繼續(xù)分度并對后續(xù)外殼34進行依次重復加工。
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15一起的有關相應操作。本領域的熟練技術人員將會明白也可以利用變化的和其它結構的結構模件來對不同的產(chǎn)品進行加工以及在干電池生產(chǎn)過程中執(zhí)行其它的加工。
加工模件固定件參見附圖48，示出了一個在其上安裝多個規(guī)則間隔設置的加工模件固定件82，并與分度帶裝置68有關的加工模件支撐件80。沿連續(xù)送料分度裝置側向間隔設置的固定件82與需要同時加工的外殼數(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包括一個固定在支撐件80的槽538中的安裝平臺540。平臺540具有一個平整上表面用來承受象加工模件10那樣的加工模件的基臺503。平臺540在其一端上安裝一個用來嵌入加工模件基臺503前邊緣的擋板542并且在平臺540的另一端具有與加工模件基臺尾部的槽532結合的快速松脫夾持器544。加工模件固定件82用來相對于對應的連續(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)送料分度裝置上進行脫機預校準定位以便當加工模件10安裝在固定件82上時與其結合的操作頭相對于帶裝置68承載的電池外殼進行重新定位。加工模件固定件82的擋板542包括橫向和縱向定位部分來移送可互換的經(jīng)過校準的加工模件?？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，以減小一個不正常工作的加工系統(tǒng)2的停機時間。
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連續(xù)運轉輸送裝置的操作，對連續(xù)送料分度裝置的操作，對輸送設備的操作，以及對每一個支加工工位中所涉及的各個加工模件的操作進行控制。除了對高速生產(chǎn)系統(tǒng)不同組件進行控制之外，控制系統(tǒng)還控制產(chǎn)品在整個高速生產(chǎn)系統(tǒng)中沿規(guī)定的路線運送，并監(jiān)控生產(chǎn)工藝，跟蹤每一個產(chǎn)品，以及記錄每一個產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的歷程，另外還具有將需測試產(chǎn)品沿規(guī)定路線輸送和跟蹤以及同樣記錄需測試產(chǎn)品歷程的能力?？刂葡到y(tǒng)使得在無需將生產(chǎn)線從正常的生產(chǎn)制備工作狀態(tài)停機的情況進行產(chǎn)品測試，質量檢測以及其它的測試工藝。
參見附圖49，所示的高速生產(chǎn)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)600由一個用來控制高速生產(chǎn)系統(tǒng)工作的控制器分布式網(wǎng)絡組成。根據(jù)這里所描述和示出的實施例，分布式控制系統(tǒng)600包括一個主控制協(xié)調器610，三個局部加工工位控制器614，616和618，以及一個預定數(shù)目的加工模件控制器620A-620L，每一個加工模件控制器都與一個加工模件結合?？刂葡到y(tǒng)600提供了一個實時控制系統(tǒng)并且具有一個連接總線平臺通過乙太網(wǎng)連接總線612和總線622與分布式控制網(wǎng)絡中的控制器相連。連接總線612可以包括一個連接到主控制協(xié)調器610和各個局部加工工位控制器614，615和618以及連續(xù)運轉輸送裝置(CMC)控制器624的乙太網(wǎng)10Base-T總線。每一個加工模件控制器620A-620L均通過連接總線622，連接到預定的局部加工工位控制器614，616和618上。連接總線622可以由多個獨立的連接線組成，這些連接線均包含一個象乙太網(wǎng)10Base-T總線那樣的乙太網(wǎng)通信連接裝置。
每一個加工工位控制器通常負責控制和監(jiān)視在生產(chǎn)系統(tǒng)中的某個支加工工位上發(fā)生的事項。更具體地說，每一個局部加工工位控制器與一個或多個設定的加工控制模件，連續(xù)送料分度裝置，以及相關的輸送設備相連，包括向它們提供控制信號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支加工工位中。因此，第一加工工位控制器614與四個設定的加工模件控制器620A-620D，連續(xù)送料分度裝置7，以及相關的輸送設備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與六個設定的加工模件控制器620E-620J，連續(xù)送料分度裝置15，以及相關的輸送設備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與兩個設定的加工模件控制器620K和620L，和連續(xù)送料分度裝置17，以及相關的輸送設備8相連，它們均位于第三支加工工位中。盡管每一個支加工工位最好對應于一個加工工位控制器，但是應該明白在一個給定的支加工工位上可以設置一個或多個加工工位控制器，而一個加工工位控制器也可以服務于多個支加工工位。
局部加工工位控制器614-618用來與設定的加工模件控制器相連。加工工位控制器614-618還用來控制相關的送料分度裝置，包括控制它們進行分度和停滯間歇運動的時間和速率。另外，連續(xù)送料分度裝置在其完成分度或停滯動作時向相應的加工工位控制器傳送指示信息。輸送設備8也將指示其工作狀態(tài)的返回數(shù)據(jù)信息反饋給相應的加工工位控制器。
另外，控制系統(tǒng)600還包括一個與乙太網(wǎng)連接總線612相連系的連續(xù)運轉輸送裝置(CMC)控制器624。CMC控制器624是一個獨立的分布式控制器用來控制主干線中連續(xù)運轉輸送裝置的工作。CMC控制器624從控制協(xié)調器610接收控制信號，比如速度控制信號，并提供一個指示連續(xù)運轉輸送裝置工作狀態(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相互連接在一個共同的分布式網(wǎng)絡上。
分布式控制系統(tǒng)600具有用來允許遠程訪問乙太網(wǎng)連接總線612和控制協(xié)調器610的通信連接裝置。應該明白連接總線612可以是有線的或無線的。遠程訪問是通過人機交互裝置(HMI)626來實現(xiàn)的，人機交互裝置626可以包括一個與控制協(xié)調器610相連的獨立計算機。人機交互裝置626允許操作者向控制系統(tǒng)600輸入指令信號，也可以從控制系統(tǒng)600中得到數(shù)據(jù)信息。另外，可以設置一個與乙太網(wǎng)連接總線612相連通的遠距物料信息系統(tǒng)(MIS)628。物料信息系統(tǒng)可以包括一個通過連接線連接到連接總線612上的遠距計算機用來訪問控制系統(tǒng)600。例如，物料信息系統(tǒng)可以包括一個遠程通信連接裝置將控制系統(tǒng)600的連接總線612連接到一個遠距計算機上來實現(xiàn)遠程訪問，輸入控制信號和/或從控制系統(tǒng)600獲取數(shù)據(jù)信息。無論人機交互裝置626或者物料信息系統(tǒng)628均可以用來規(guī)劃控制系統(tǒng)600，包括象下載預設軟件，修改控制參數(shù)，進行檢測，以及其它操作。另外，人機交互裝置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)調器610是一個以可編程處理器為基礎的控制器來協(xié)調和監(jiān)控整個高速生產(chǎn)系統(tǒng)的操作。主控制協(xié)調器610通過連接總線612將控制信號分送到加工工位控制器614-618和CMC控制器624。從主控制協(xié)調器610發(fā)出的控制信號可以包含將即將到來的產(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?？刂茀f(xié)調器610接收到的信息可以包括從各個加工工位控制器獲得的祥述各個產(chǎn)品上完成工作情況的工作匯報信息，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)調器610一個例子的硬件構造。主控制協(xié)調器610包括一個中央處理器(CPU)634，一個輸入/輸出端口636，快速可擦寫存儲器638，隨機存取存儲器(RAM)640，網(wǎng)絡中心642，接觸器或繼電器644，和一個切斷開關646。應該明白和理解在主控制協(xié)調器610或此處所示出和描述的與控制系統(tǒng)600有關的其它控制器中可以存在其它各種各樣的標準控制器。中央處理器634可以是一個商用的微處理器，比如是摩托羅拉(Motorola)公司生產(chǎn)的No.MVME 2304型微處理器。隨機存取存儲器640和快速可擦寫存儲器638用來存儲執(zhí)行預設加工控制功能的程序軟件和其它系統(tǒng)操作程序，并且也用來存儲由控制系統(tǒng)600收集的數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)絡中心642至少包括兩個10Base-T乙太網(wǎng)端口并通過乙太網(wǎng)連接總線612相連通。接觸器或繼電器644可以用來執(zhí)行生產(chǎn)系統(tǒng)的緊急制動，同時切斷開關646提供了一種方式來停止向控制協(xié)調器610供給能量，從而也將關閉控制系統(tǒng)600。應該明白控制協(xié)調器610的不同組件可以同時裝配在一個或多個面板上并安置于VME機架上。
另外，控制協(xié)調器610還示出與一個保護電路630相連，保護電路630將控制協(xié)調器610連接到各個加工工位控制器614-618和CMC控制器624上。保護電路630提供了一個獨立的硬連線連接，可以利用它在必需時，比如在緊急情況下斷開控制系統(tǒng)600的能量輸出。還有一個標準電源設備632向控制協(xié)調器610提供電能，并且可以采用480伏交流電，但最好是轉換成可利用的24伏或其它臺適電壓的直流電。
局部加工工位控制器614，616，和618用來作為支加工工位的局部控制器，并且每一個加工工位控制器被設計成用來控制與生產(chǎn)系統(tǒng)中某一支加工工位相關的操作，包括對連續(xù)送料分度裝置的控制，對其輸送設備的控制，及對預設的加工模件的控制，所有這些組件均與同一加工工位有關。因此，加工工位控制器614作為一個局部控制器來控制與第一連續(xù)送料分度裝置7，輸送設備8，及加工模件控制器620A-620D相關的操作。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，其輸送設備8，及加工模件控制器620E-620J上進行的操作。第三加工工位控制器618控制與第三連續(xù)分度裝置17，其輸送設備8，及加工模件控制器620K和620L相關的操作。另外，每一個加工工位控制器從其指定的加工模件控制器，輸送設備和連續(xù)送料分度裝置上獲得數(shù)據(jù)信息，比如工作進度報告。
在圖51中示出了局部加工工位控制器614硬件構造的一個例子。加工工位控制器614的硬件包括一個分布式輸入/輸出端口648，一個中央處理器(CPU)650，快速可擦寫存儲器652，隨機存取存儲器(RAM)654，和一個連續(xù)送料分度裝置(CFI)伺服控制器656。另外，加工工位控制器614還具有一個網(wǎng)絡中心858，接觸器或繼電器660和一個切斷開關662。中央處理器650可以是一個商用處理器，比如摩托羅拉(Motorola)公司生產(chǎn)的No.MVME 2023型微處理器?？焖倏刹翆懘鎯ζ?52和RAM654用來存儲程序軟件和進行數(shù)據(jù)儲存。CFI伺服控制器656向CFI中的伺服馬達提供一個經(jīng)過放大的伺服控制信號來對連續(xù)送料分度裝置的工作進行控制。網(wǎng)絡中心658至少包括一個乙太網(wǎng)端口并允許網(wǎng)絡連接到總線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閉系統(tǒng)，同時切斷開關662也能夠將加工工位控制器614斷電從而關閉控制系統(tǒng)600。保護電路630被示出連接到加工工位控制器614來提供一個硬連線連接，從而可以利用它來在緊急停機狀況下關閉控制系統(tǒng)600。也有一個標準供電設備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用來伺服連接到連續(xù)送料分度裝置從而輸送驅動信號來驅動與連續(xù)送料分度裝置相關的伺服馬達。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，比如傳感器信號和激發(fā)信號，并能夠向連續(xù)送料分度裝置供給電能。CFI輸入/輸出保護線668提供了一個連接到連續(xù)送料分度裝置上的硬連線保護電路，來在緊急狀況下關閉系統(tǒng)。所示的加工工位控制器614還通過連接總線622與加工模件控制器相連。應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造。每一個局部加工工位控制器最好用來激發(fā)與其相關的加工模件來完成加工步驟，如同控制相應連續(xù)送料分度裝置的動作一樣。
每一個加工模件控制器620A-620L均用來控制和執(zhí)行由相關加工模件完成的物理加工。對于電池生產(chǎn)加工領域，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，插入陽極凝膠，插入電極，卷邊并密封電池，以及對有缺陷的電池進行處理。應該明白加工模件控制器最好是由軟件驅動并能夠可編程控制從而使得每一個加工模件控制器驅動一個或多個伺服控制馬達來完成一個或多個預定的加工操作。
在圖52中示出了加工模件控制器620的一個例子，代表性地表示了加工模件控制器620A-620L中任何一個的硬件構造。加工模件控制器620包括一個中央處理器(CPU)670，快速可擦寫存儲器672，隨機存取存儲器(RAM)674，伺服控制器678，和一個Base-T乙太網(wǎng)端口676。中央處理器670可以是一個商用微處理器，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ζ?72和RAM674存儲預定的程序軟件和數(shù)據(jù)信息，同時伺服控制器678產(chǎn)生一個伺服控制信號來驅動一個或多個激勵器或馬達，每一個激勵器或馬達均被配置成與相關的加工模件一起完成預定的加工操作。Base-T乙太網(wǎng)端口676允許通過以太網(wǎng)連接總線622與相應的加工工位控制器相連。另外，在加工模件控制器620中還設置固體繼電器680和切斷開關682用來關閉系統(tǒng)。加工模件控制器620通過以太網(wǎng)連接總線622與相應的加工工位控制器相連，而硬連線保護電路688用來緊急關閉系統(tǒng)。加工模件控制器620還通過線684與傳感器和激勵器相連來接收感測數(shù)據(jù)和激發(fā)某些設備的動作。還有，加工模件控制器620通過伺服控制器678與和加工模件相關的預設馬達相連。
在圖53中示出了連續(xù)運轉輸送裝置控制器624的一個例子。連續(xù)運轉輸送裝置控制器624包括一個分布式輸入/輸出入口690，一個中央處理器(CPU)692，快速可擦寫存儲器694，隨機存取存儲器(RAM)696，和一個CMCC伺服控制器698。中央處理器692可以是一個商用微處理器，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ζ?94和隨機存取存儲器(RAM)696用來存儲預定的軟件程序和數(shù)據(jù)信息。CMCC伺服控制器698提供控制信號來控制驅動連續(xù)運轉輸送裝置18的驅動馬達288的運轉及轉速。另外，接觸器或繼電器700和切斷開關702設置在連續(xù)運轉裝置控制器624中用來在緊急狀況下關閉系統(tǒng)。
連續(xù)運轉裝置控制器624如同硬連線保護電路630那樣與乙太網(wǎng)連接總線612相連。另外，連續(xù)運轉裝置控制器624具有連接到連續(xù)運轉輸送器上的三條線704，706，和708。其中的一條CMCC伺服電纜線704用來將伺服控制信號傳送到與連續(xù)運轉輸送裝置18相關的驅動馬達288上。CMCC分布式輸入/輸出正24伏直流電壓線706用來雙向傳輸傳感器和激勵器信號，如同向連續(xù)運轉輸送裝置傳送電信號一樣。CMCC輸入/輸出保護線708提供一個連接到連續(xù)運轉輸送裝置上的保護電路來在緊急狀況下關閉連續(xù)運轉輸送裝置。
通過此處的解釋應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。根據(jù)一個實施例，加工模件介質可能與預定的局部加工工位控制器一起并由它們來對相關支加工工位上相應的加工模件進行操作控制。根據(jù)第二個實施例，加工模件介質可以被編入并由與相應加工模件相關的各個加工模件控制器620A-620L來實行。在任何情況下，用來控制一個特定加工操作的加工模件介質均可以在有用的控制器之間通過存儲和執(zhí)行介質軟件，來在與特定加工模件相關的局部加工模件控制器中或是為那個加工模件特設的加工工位控制器中進行。
控制系統(tǒng)的操作方法分布式控制系統(tǒng)600以軟件為基礎并且最好使用一個面向對象的軟件操作控制系統(tǒng)。根據(jù)一個實施例，可以采用C++面向對象編程方法。面向對象的程序在控制系統(tǒng)600中的應用方便了對高速生產(chǎn)系統(tǒng)的維護和其重復使用。面向對象軟件對系統(tǒng)中實質上的和名義上的對象進行辨認并將這些對象想象為軟件介質。另外，任務，特性，和維護委任給主群體?？刂栖浖脕頇z查和構造控制系統(tǒng)，激發(fā)系統(tǒng)工作并監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，通過連續(xù)運轉輸送裝置，輸送設備，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，以及控制整個輸送系統(tǒng)來使得產(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)特定的操作計劃，產(chǎn)品狀態(tài)，和輸送裝置狀態(tài)來激勵加工工位，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關閉控制系統(tǒng)，通過要么修復子系統(tǒng)，要么更換來處理子系統(tǒng)中的故障，或者關閉整個系統(tǒng)，并可在主動或非主動關閉后恢復運轉，另外還提供一個相關操作來保證系統(tǒng)運轉并對一些問題進行診斷/解決。
控制軟件認為是介質的系統(tǒng)實質對象包括控制協(xié)調器，加工工位，加工模件，連續(xù)運轉輸送裝置，連續(xù)送料分度裝置，及保護系統(tǒng)。對于受控制軟件控制和/或監(jiān)控的每一個對象，對象介質均對它們的相關數(shù)據(jù)和操作以及特別指派的任務進行收集整理。根據(jù)一個實施例，主控制協(xié)調器介質被指派用來檢查和構造系統(tǒng)，激勵系統(tǒng)工作和監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，控制整個輸送系統(tǒng)使得產(chǎn)品生產(chǎn)能力最大而由于輸送設備造成的限制最小，并將即將到來的產(chǎn)品狀態(tài)通知到加工工位，記錄每一個產(chǎn)品的加工信息，使得控制系統(tǒng)能夠隨時關閉，通過要么修復子系統(tǒng)，要么更換子系統(tǒng)來處理子系統(tǒng)中的故障，或者關閉整個系統(tǒng)，并在主動或非主動關閉后恢復工作。這些任務中一部分涉及檢查，配置，啟動，詢問，調整，和使得子系統(tǒng)比如連續(xù)送料分度裝置，連續(xù)運轉輸送裝置，及加工工位停機。主控制協(xié)調器介質將這些任務分派給與連續(xù)送料分度裝置，連續(xù)運轉輸送裝置相關的子系統(tǒng)控制介質以及加工工位介質。因此，控制協(xié)調器610用來對整個控制系統(tǒng)進行管理。
控制系統(tǒng)600還包括一個相應于高速生產(chǎn)系統(tǒng)各個實質加工工位的加工工位介質。加工工位介質用來指導相應的加工工位根據(jù)它們特定的工作和狀態(tài)對產(chǎn)品進行加工。因而將會存在不同的加工工位介質來激發(fā)由相應加工模件完成的各個加工步驟。對于電池生產(chǎn)領域，可能有不同的加工工位介質來激發(fā)電池輸入，電池輸出，供給密封膠，插入隔離物，填入KOH，插入陽極凝膠，插入電極，卷邊并密封電池，和對有缺陷的電池進行處理，以及其它操作。
控制系統(tǒng)600還包括一個對應于高速生產(chǎn)系統(tǒng)上各個實質加工模件的加工模件介質。加工模件介質用來控制一個預設的加工模件執(zhí)行特定的單個步驟從而使得特定的加工模件完成預期的操作。加工模件介質可以看作一個用來管理加工模件根據(jù)設定的程序執(zhí)行特定功能的軟件程序。加工模件介質還用來監(jiān)控相應加工模件的工作狀態(tài)并將在一次操作中的將監(jiān)控信息報告給相應的加工工位介質。
主控制協(xié)調器介質與各個加工工位介質相互作用，而各個加工工位介質又與各個指定的加工模件介質相互作用。在正常生產(chǎn)工作過程中，主控制協(xié)調器介質將產(chǎn)品情報信息傳送給加工工位介質來向其告知即將到來的產(chǎn)品狀態(tài)。加工工位通常不會對產(chǎn)品進行加工除非控制特定加工模件的加工工位介質已經(jīng)接收到一個產(chǎn)品情報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)反饋了一個它已處于正確位置的報告。相應地，加工工位介質告知特定的加工模件介質來開始按其計劃進行加工操作。一旦加工模件完成了它的預定操作，加工模件介質就向加工工位介質發(fā)送一個工作報告信息。接著加工工位介質將工作報告信息傳輸?shù)狡渌募庸すの缓涂刂茀f(xié)調器610。控制協(xié)調器610最好能夠監(jiān)控并記錄每一個產(chǎn)品的工作報告信息。由加工工位介質發(fā)出的工作報告信息可能包括對各個產(chǎn)品加工結果的描述，和對加工工操作是否成功的指示，它可以包含測試結果或其它的檢測值，也可以報告測試信息，還可以包括在電池加工過程中的數(shù)據(jù)。這些工作報告信息被發(fā)送到控制協(xié)調器，以完成其通知和記錄任務。
為了傳輸產(chǎn)品情報信息和工作報告信息，本發(fā)明的控制系統(tǒng)600最好采用一個協(xié)議來傳輸這些信息。參見圖54，示出了可以使用的一個協(xié)議實施例并標記為傳輸協(xié)議710，其中加工工位614介質將工作報告信息，如虛線712所示，傳輸給另外的加工工位616和618介質及控制協(xié)調器610介質。一個接收工作報告信息712的加工工位介質對該信息進行檢查并決定是否對該信息所涉及的產(chǎn)品進行加工。加工工位介質通常對產(chǎn)品進行加工除非如果由控制加工工位的加工工位介質發(fā)出的工作報告信息712表明加工工位已經(jīng)超過它本身并且如果產(chǎn)品已被順利地加工。控制協(xié)調器610介質通過向其本身傳輸一個虛擬的工作報告信息713來開始對產(chǎn)品的加工工，并簡單記錄它接收到的工作報告信息712。傳輸協(xié)議710的優(yōu)點在于激活或停止一個加工工位時無需打開或關閉網(wǎng)絡線路。參見圖55，示出了被標記為加工工位鏈協(xié)議716的協(xié)議的第二實施例，其中在每一個加工工位中決定是否應該對產(chǎn)品進行進一步加工或是拒絕，而加工工位介質將產(chǎn)品情報信息714直接發(fā)送到合適的加工工位或處理工位，而無需控制協(xié)調器610的干涉。在這種方式中，加工工位介質將工作報告信息712的副本發(fā)送到控制協(xié)調器610介質來進行記錄。通過分解產(chǎn)品加工過程中的任務，加工工位鏈協(xié)議716降低了控制協(xié)調器610的工作負擔并減少了網(wǎng)絡信息流通量。
圖56示出了協(xié)議的第三個實施例并被標記為混合協(xié)議718，其中每一個加工工位介質，比如加工工位614介質，將產(chǎn)品工作報告信息712發(fā)送到局部控制協(xié)調器代理815。局部控制協(xié)調器代理815對哪一個加工工位需要接著加工產(chǎn)品進行確定并向相應的加工工位616介質發(fā)出一個產(chǎn)品情報信息714。另外，真正的控制協(xié)調器610向每一個加工工位發(fā)出一個行程信息715。雖然真正的控制協(xié)調器610可以獲悉在產(chǎn)品行程中變化的控制協(xié)調器代理815，但控制協(xié)調器代理815在每個產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程中并不與真正的控制協(xié)調器發(fā)生聯(lián)系。從而，混合協(xié)議718減少了真正協(xié)調器610的工作負荷同時又可以將線結構從加工工位介質中去除。
協(xié)議的第四個實施例在圖57中示出，表示成集中的協(xié)議719，可能有也可能沒有產(chǎn)品標識。根據(jù)集中協(xié)議719的實施例，各加工工位介質將工作報告信息712送到控制協(xié)調器件610?？刂茀f(xié)調器712對工作報告信息712進行檢查，以決定哪個加工工位應該接下來處理相應的工業(yè)產(chǎn)品，然后將適當?shù)漠a(chǎn)品情報信息714引導到與這些加工工位相聯(lián)系的加工工位介質?？刂茀f(xié)調器610還對接收到的工作報告信息712進行記錄。
另外，在集中協(xié)議719中可使用一種產(chǎn)品識別方案，通過對每個產(chǎn)品指定一個與其在產(chǎn)品流中的位置相對應的順序號而對制造系統(tǒng)線上的工業(yè)產(chǎn)品進行跟蹤，并在產(chǎn)品加工的整個過程中用該數(shù)字作為產(chǎn)品標識符。因此，加工工位介質可通過對通過加工工位的輸送板條進行計數(shù)并將偏離的輸送板條加到計數(shù)中而識別到達的產(chǎn)品。當然，這種方案需要將線上產(chǎn)品的順序保留下來，或考慮產(chǎn)品的任何重新排列。只要重新排列是確定的，就可以應用兩種數(shù)字來跟蹤產(chǎn)品，即，一個順序號(SN)和一個產(chǎn)品標識符(ID)。這些數(shù)字包括在產(chǎn)品情報和工作報告信息中。控制協(xié)調器610在其進入制造系統(tǒng)時給每個產(chǎn)品指定一個產(chǎn)品標識數(shù)字，在產(chǎn)品加工過程中該標識不會改變，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)調器610進行計數(shù)和跟蹤，且在必要時對各工業(yè)產(chǎn)品的位置進行計數(shù)。
對于制造系統(tǒng)中的每個連續(xù)送料分度裝置而言，最好有一個連續(xù)送料分度裝置介質，用于對連續(xù)送料分度裝置及其相聯(lián)的傳送裝置進行控制。當系統(tǒng)配置，起動，停止時，當發(fā)生故障時，當控制協(xié)調器610要求其狀態(tài)時，連續(xù)送料分度裝置介質同樣與控制協(xié)調器610發(fā)生作用。另外，連續(xù)送料分度裝置介質對連續(xù)送料分度裝置的情況進行監(jiān)測，并將故障報告給控制協(xié)調器610，支持控制協(xié)調器管理全程輸送機系統(tǒng)的責任，通過與加工工位介質互相作用而使連續(xù)送料分度裝置的操作與相關的加工工位同步。
還設置了一連續(xù)運動輸送機介質來控制連續(xù)運動輸送機，該連續(xù)運動輸送機介質負責當系統(tǒng)配置，起動，停止時，當發(fā)生故障時，當控制協(xié)調器610要求其狀態(tài)時與控制協(xié)調器610互相作用。另外，連續(xù)運動輸送機介質對連續(xù)運動輸送機的狀態(tài)進行監(jiān)測，將故障報告給控制協(xié)調器610，支持控制協(xié)調器管理全程輸送機系統(tǒng)的責任。
當控制協(xié)調器介質和加工工位介質在物理上被分開后，可以使用如圖56中所示的遠程代表815。遠程代表是遠程服務器的一個本地替代者，并提供一個代替真實控制器的服務器界面。遠程代表815可用來對網(wǎng)絡聯(lián)接的細節(jié)進行壓縮并對其它控制器可穿透的介質進行分開。應該知道，每個聯(lián)網(wǎng)的控制器都可包括一個遠程代表，該遠程代表代表與其相聯(lián)的另一個控制器。這使控制器介質之間可互相作用，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，應該理解，分開的控制器之間的聯(lián)通可通過使用本領域中公知的信息排隊而完成。還應該理解的是，軟件介質可在一個或多個處理單元上運行，而不需要配置。
參照圖58，示出與其它介質相作用的控制器610介質初始的運行。初始運行包括起動722，正常生產(chǎn)狀態(tài)724，故障處理726，及關閉728。在起動操作中722中，控制協(xié)調器610介質從人機界面626接收一起動命令，進行反應，對各種介質及存儲數(shù)據(jù)進行配置和初始化。這包括用系統(tǒng)物理設置和產(chǎn)品路線中的信息對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行初始化?？刂茀f(xié)調器610還負責對各連續(xù)運動控制器624，連續(xù)送料分度裝置7及處理工位控制器614-618進行初始化，以通過基于系統(tǒng)物理設置的配置存儲對它們自身進行配置。
當起動操作722完成后，控制協(xié)調器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)調器610對制造加工操作進行協(xié)調，制造加工操作包括向各加工工位控制器通告向對應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)，識別和狀態(tài)，并對加工各工業(yè)產(chǎn)品的結果進行記錄。優(yōu)選地，控制協(xié)調器610還通過相應的加工工位控制器與連續(xù)運動輸送機控制器624和連續(xù)送料分度裝置7相聯(lián)。
通過故障處理操作726，安全監(jiān)測器720監(jiān)測各種控制器并將任何問題報告給控制協(xié)調器610。當故障發(fā)生時，控制協(xié)調器610可進行評估并嘗試修改或調整制造操作，在必要時會將系統(tǒng)關閉。人機界面626起動關閉操作728，其中控制協(xié)調器610指導控制器進行軟件關閉。通過軟件關閉操作712，控制系統(tǒng)為制造系統(tǒng)中的各工業(yè)產(chǎn)品儲存位置，標識和加工信息，這樣當系統(tǒng)重新起動時對這些產(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)品的浪費和關閉時間。
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中的任一個的初始操作。在起動操作722中，加工工位控制器由控制協(xié)調器610指導而開始起動。加工工位控制器可通過配置源730而對自身進行配置。另外，加工工位控制器優(yōu)選地對各加工模件控制器620和與相應的支加工工位相聯(lián)的連續(xù)送料分度裝置進行配置。
在正常生產(chǎn)操作724中，加工工位控制器從控制協(xié)調器610中接收產(chǎn)品情報信息，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各加工模件620，為此接收一產(chǎn)品情報信息來執(zhí)行其加工操作。當其加工操作完成后，各加工模件620向其加工工位控制器發(fā)送一返回信息，通告對產(chǎn)品的加工狀態(tài)。然后加工工位控制器向控制協(xié)調器610傳送一工作報告信息用于記錄。另外，加工工位控制器還指導連續(xù)送料分度裝置7以分度和延遲斷續(xù)運送方式移動，優(yōu)選的是當由控制協(xié)調器610指導來這樣做時。
在故障處理操作726中，加工工位控制器與控制協(xié)調器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)停止關閉操作728也與控制協(xié)調器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完成診斷功能。
參照圖60，示出具有一個控制器級736和四個小級的控制器分級結構，四個小級中包括連續(xù)送料分度裝置級738，連續(xù)運動輸送機級740，加工工位級742，和加工模件級743?？刂破骷?36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)，準備就緒，處理安全關閉，恢復，起動，和中止。各分級738，740，742和743包括另外的方法，且如遺傳本質744所示，各分級還繼承了控制器級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738還包括附加的主要方法，如撤銷登記工位方法，工位準備就緒方法，和登記工位方法。連續(xù)運動輸送機級740包括附加的主要方法，如用于改變連續(xù)運動輸送機速度的改變速度方法，用于獲得輸送機速度的輸送機速度獲得方法。加工工位級742包括兩個附加的主要方法，即起動方法和處理產(chǎn)品情報方法。加工模件級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)設計和控制用來以下述方式完成對產(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對產(chǎn)品進行適當?shù)膶嶒灱庸?。為了進行實驗加工，制造系統(tǒng)平臺是通過對各支加工工位上使用的相同的加工模件的數(shù)量進行特定的選擇而設計成的。為了提高對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，對于那些需要比其它加工花費更多時間來完成的加工來說，就可以在一單獨的支加工工位上對大量產(chǎn)品進行加工。
根據(jù)一實施例，高速制造系統(tǒng)在下列等式的基礎上對數(shù)字(N)進行限定N＝2x3y，其中x＝0-5，y＝0或1?；谏鲜龅仁?，用于各支加工工位的數(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程中在合理的時間內對工業(yè)產(chǎn)品進行實驗加工。
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個產(chǎn)品的加工速度進行正常加工的同時，用實驗加工模件對1000個產(chǎn)品進行實驗加工，制造系統(tǒng)將花費大約13.33小時。這是因為從主因式分解中可以看出，制造系統(tǒng)能夠對每12個產(chǎn)品中的一個進行實驗加工，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，對于上述的例子來說，每12個產(chǎn)品中的一個可以用于實驗。
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)時間用于加工操作。加工例子746表示，對于2.000秒加工執(zhí)行時間來說，需要大量加工模件。加工例子748，750和752表示，分別對于加工執(zhí)行時間0.500秒，0.267秒，和0.100秒來說，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)行時間段需要更少的加工模件。因此，對于某一特定的支加工工位來說，消耗時間的加工越多，數(shù)量N越大。
下面將對本發(fā)明中用于控制高速制造系統(tǒng)2的分開控制系統(tǒng)600的操作進行描述。在進行加工操作之前，控制系統(tǒng)600將進行一初始起動操作，其中控制協(xié)調器610對各種控制器和被控制的裝置進行配置，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)調器610它已作好運行準備。然后控制協(xié)調器610要求傳送裝置8與它們預定的原始位置對齊，這樣，控制協(xié)調器610就可以在各產(chǎn)品被制造系統(tǒng)輸送和加工的同時對其位置和標識進行計數(shù)?，F(xiàn)在控制系統(tǒng)600已經(jīng)作好正常加工操作準備。
參見圖62，其中示出了分開控制系統(tǒng)600的正常加工操作。在正常加工操作過程中，控制協(xié)調器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(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動。當處于正確位置時，連續(xù)送料分度裝置的輸送板條和其上承載的產(chǎn)品與將進行下一加工操作的加工模件對齊。當加工工位控制器614接收到產(chǎn)品情報信息756和起動信息758后，它將起動信息760和762發(fā)送到各相應的加工模件控制器，如加工模件控制器620A和620B。起動信息760和762分別對接收加工模件控制器620A和620B進行引導，對與其相聯(lián)的加工模件執(zhí)行加工操作。
當完成其加工操作后，各加工模件控制器620將一返回模件報告764和766發(fā)送到相應的加工工位控制器614，將已完成的狀態(tài)通知它。然后加工工位控制器614將工作報告信息765和767傳送回控制協(xié)調器610，在控制協(xié)調器610中包含各工業(yè)產(chǎn)品的工作進度信息?？刂茀f(xié)調器610從而能夠對在制造系統(tǒng)上加工的每個和全部工業(yè)產(chǎn)品的歷史進行跟蹤和記錄。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能夠進行其分度運動。
對于每個被加工工的產(chǎn)品都重復進行正常加工操作。高速制造系統(tǒng)2可以通過正常關閉操作，故障關閉或安全關閉來關閉。正常關閉操作是由控制協(xié)調器610來執(zhí)行的，控制協(xié)調器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)運動輸送機，指導各裝置在循環(huán)的終點停止正常操作，這樣，正常操作就可以在它停止的地方重新開始，而不會越過任何產(chǎn)品。處理故障關閉也包括控制協(xié)調器610，控制協(xié)調器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)運動輸送機，在循環(huán)的終點停止正常操作，使能夠重新起動。但是，處理故障關閉是響應處理故障信號而進行的。處理故障關閉包括一安全監(jiān)測器，如一傳送裝置極限開關或門開檢測器，向控制協(xié)調器報告故障。響應后，控制協(xié)調器610將關閉信息發(fā)送到各加工工位控制器，連續(xù)送料分度裝置，和連續(xù)運動輸送機，以立即關閉系統(tǒng)。
參照圖63，第一連續(xù)送料分度裝置7的操作用直線運動來表示，遞增量為N＝4，其中一系列產(chǎn)品34以被分度的斷續(xù)運動被輸送，將產(chǎn)品放置到位，用四個正常加工模件10加工。加工模件10彼此以N+1個產(chǎn)品的間距間隔開。這樣，對于所示的N＝4的例子，加工模件10與下一個加工模件相距五個產(chǎn)品的距離。在正常加工操作中，各加工模件10對每四個產(chǎn)品進行指定的加工操作。
本發(fā)明的高速制造系統(tǒng)還允許在正常操作的同時對產(chǎn)品進行實驗加工。這可以通過所示的與正常加工模件10之一平行的一實驗加工模件36來完成。為了完成實驗加工，用實驗加工模件36代替正常加工模件中的一個來對一產(chǎn)品進行加工。通過將正常加工模件以N+1個產(chǎn)品間隔開，實驗加工可容易地進行。還應當理解的是，實驗加工模件36可使用多少次取決于完成的實驗加工的數(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)運動移動，以提供一進行加工的延遲時間段，和一連續(xù)送料分度裝置移動的分度時間段。作為速度和時間的函數(shù)，連續(xù)送料分度裝置的被分度的斷續(xù)運動示于圖64中。在分度時間段774內，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，直到到達正確的延遲位置。在延遲時間段776內，在進行加工操作時連續(xù)送料分度裝置保持固定不動。在整個正常操作過程中連續(xù)送料分度裝置重復進行斷續(xù)分度運動。
參照圖65，示出七個接近開關沿傳送裝置8的運行路徑設置，用于監(jiān)測傳送裝置的運行。原始位置傳感器208對傳送裝置8預定的原始位置進行傳感，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傳送裝置進行重新設置時傳送裝置8的正常運行極限。更特別的是，CFI分度截止傳感器212傳感到傳送裝置8的輸出過剩，并在CFI當前循環(huán)完成后，使CFI截止。當CFI截止后，傳送裝置的輸入端繼續(xù)從連續(xù)運動輸送機上接收產(chǎn)品。CFI分度起動傳感器206對傳送裝置8何時輸入過剩進行傳感，并使CFI重新起動。
傳送裝置接近傳感還分別包括一對IN EOT和OUT EOT位置傳感器204和210，用于檢測傳送裝置8的運行極限的第一和第二端。當IN EOT位置傳感器204或OUT EOT位置傳感器210檢測到傳送裝置運行超過極限后，起動系統(tǒng)的軟件關閉。在運行傳感器端部之外是一對可包括硬連線極限開關的一對輸入和輸出硬件極限開關201和202。如果傳送裝置8運行越過硬件極限開關傳感器201和202，制造系統(tǒng)2立即關閉。
響應接近傳感器對傳送裝置8進行的控制進一步表示在圖66提供的狀態(tài)圖中。如圖所示，有一個CFI起動狀態(tài)778，一個CFI截止狀態(tài)780，和一個直線循環(huán)停止782。當原始位置傳感器208檢測傳送裝置8的原始位置時，CFI在起動狀態(tài)778開始。當CFI分度截止位置傳感器212檢測到輸出過剩狀態(tài)786時，系統(tǒng)轉換到CFI截止狀態(tài)780，其中CFI在它當前循環(huán)的終點關閉。當傳送裝置8返回輸入過剩狀態(tài)788后，CFI分度起動位置傳感器206將傳送裝置8返回CFI起動狀態(tài)778。在CFI起動和截止狀態(tài)780和778，如果運行位置傳感器204和210的端部檢測到如方塊790和792中所示的傳送裝置8運行超出，系統(tǒng)將進入直線循環(huán)停止狀態(tài)。
作為傳送裝置運行和時間百分比的函數(shù)，傳送裝置8的相對運動在圖67中表示。在正常操作過程中，傳送裝置8在其輸入端以由連續(xù)運動輸送機確定的恒定速率接收工業(yè)產(chǎn)品。傳送裝置8的輸出側以一分度的斷續(xù)運動與連續(xù)送料分度裝置同步運動。被分度的斷續(xù)運動包括由鋸齒形曲線中下降段794表示的分度運動，在延遲或CFI截止過程中的連續(xù)送料輸入運動由上升段796表示。分度運行運動一般以比連續(xù)送料輸入運動快的速度進行。因此，傳送裝置8最終變成輸出過剩，在該點CFI被截止，傳送裝置運行返回到輸入過剩狀態(tài)，然后CFI被再次起動。
因此，控制系統(tǒng)600提供了機動和靈活的分開電子控制，如“由線運輸”(fly by wire)控制。分開控制系統(tǒng)600允許高速加工制造，如速度可達到每分鐘至少900至1800個電池的電池制造。
高速制造系統(tǒng)是結合電池應用而描述的，但應該理解，根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的制造系統(tǒng)還可以應用到用于制造所期望的工業(yè)產(chǎn)品的各種其它用途中。
上述說明只認為是一個優(yōu)選的實施例。因此應該理解，附圖中所示和上面所描述的實施例僅用于說明的用途，并不對本發(fā)明的范圍構成限制。
權利要求
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，用于以第一運動方式同步輸送多個工業(yè)產(chǎn)品；一第二輸送機，用于以第二運動方式輸送產(chǎn)品；一加工模件，用于對在第二輸送機上輸送的產(chǎn)品進行加工；一傳送裝置，用于順序地將產(chǎn)品從第一輸送機傳送到第二輸送機，或從第二輸送機傳送到第一輸送機，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運動從第一運動方式轉換到第二運動方式，或從第二運動方式轉換到第一運動方式，或二者都有。
2.根據(jù)權利要求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，該環(huán)形輸送機具有一以第一運動方式被驅動的第一部分，和以第二運動方式被驅動的第二部分。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，環(huán)形輸送機還包括一聯(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動方式的不同而導致的第三和第四部分長度的變化。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，第三和第四部分結合的長度是恒定的，第三和第四部分的相對長度在第一和第二部分以第一和第二運動方式運動過程中變化。
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，用于以一預選的加工速度以第一運動方式從系統(tǒng)的起點向系統(tǒng)的終點輸送多個工業(yè)產(chǎn)品；至少一個位于起點和終點之間的支加工工位，其特征在于，在以第二運動方式輸送產(chǎn)品時，在操作過程中對于其上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進行至少一項加工；及至少一個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)品的運動從第一運動方式轉換到第二運動方式，從而傳送到支加工工位，還從支加工工位中將各加工過的產(chǎn)品抽出，并將產(chǎn)品的運動從第二運動方式轉換到第一運動方式，從而傳送到主干線上。
6.根據(jù)前述任一權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一運動方式是連續(xù)運動，第二運動方式是斷續(xù)運動。
7.一種傳送裝置，用于順序地將工業(yè)產(chǎn)品從以第一運動方式同步輸送多個工業(yè)產(chǎn)品的第一輸送機，傳送到以第二運動方式輸送產(chǎn)品的第二輸送機，或從第二輸送機傳送到第一輸送機，或二者都有，其特征在于，傳送裝置使產(chǎn)品的運動從第一運動方式轉換到第二運動方式，或從第二運動方式轉換到第一運動方式，或二者都有。
8.根據(jù)權利要求7所述的傳送裝置，包括一環(huán)形輸送機，該環(huán)形輸送機具有一以第一運動方式被驅動的第一部分，和以第二運動方式被驅動的第二部分。
9.根據(jù)權利要求8所述的傳送裝置，其特征在于，環(huán)形輸送機還包括一聯(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動方式的不同而導致的第三和第四部分長度的變化。
10.根據(jù)權利要求9所述的傳送裝置，其特征在于，第三和第四部分結合的長度是恒定的，第三和第四部分的相對長度在第一和第二部分以第一和第二運動方式運動過程中變化。
11.一種傳送裝置，用于從以第一運動方式運行的主干線上抽出工業(yè)產(chǎn)品，將工業(yè)產(chǎn)品傳送到以第二運動方式運行的支加工工位上進行加工，并將加工過的工業(yè)產(chǎn)品返回主干線，該傳送裝置包括一第一部分，具有一以第一運動方式運行的第一驅動源；一第二部分，具有一以第二運動方式運行的第二驅動源；一輸送機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，并響應第一部分的第一運動方式和第二部分的第二運動方式。
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上以第一運動方式同步輸送多個工業(yè)產(chǎn)品；將產(chǎn)品按順序從第一輸送機傳送到一傳送裝置，該傳送裝置使產(chǎn)品的運動實現(xiàn)從第一運動方式向第二運動方式的轉換；按順序將產(chǎn)品從傳送裝置傳送到第二輸送機，在第二輸送機上以第二運動方式輸送產(chǎn)品；及對在第二輸送機上輸送的產(chǎn)品進行加工，或反過來。
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工業(yè)產(chǎn)品以基本連續(xù)的運動從制造系統(tǒng)的起點輸送到制造系統(tǒng)的終點；將該多個工業(yè)產(chǎn)品順序傳送到一支加工工位；以被分度的斷續(xù)運動對支加工工位上的該多個工業(yè)產(chǎn)品進行輸送，以提供一延遲操作和一分度操作；及在延遲操作過程中對工業(yè)產(chǎn)品進行至少一項加工。
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)具有一個主干線和至少一個支加工工位，其特征在于，控制系統(tǒng)包括一協(xié)調控制器，用于對制造系統(tǒng)中的各工業(yè)產(chǎn)品的加工進行監(jiān)測并對各工業(yè)產(chǎn)品的加工進行協(xié)調；一加工工位控制器，該加工工位控制器與協(xié)調控制器網(wǎng)絡聯(lián)接，并與各支加工工位相聯(lián)，用于起動在各工位對各工業(yè)產(chǎn)品進行的加工；及一與各支加工工位上的各單獨加工模件相聯(lián)并與加工工位控制器網(wǎng)絡聯(lián)接的加工模件控制器，該加工模件控制器對相聯(lián)的加工模件的加工操作進行控制，其特征在于，協(xié)調控制器對各工業(yè)產(chǎn)品的加工操作進行協(xié)調，加工工位控制器起動控制操作，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，用于完成對工業(yè)產(chǎn)品的制造加工，該支加工工位包括一連續(xù)進料分度裝置，包括一輸送機構，該輸送機構用于以被分度的斷續(xù)運動形式沿支加工工位輸送工業(yè)產(chǎn)品，其特征在于，輸送機構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)品在輸送機構處于運動中時在沿弧形部分的一單切點處由輸送機構接收；及至少一個安裝到分度裝置上的加工模件，用于完成對工業(yè)產(chǎn)品的至少一項加工。
16.一種加工模件，用于安裝到一高速制造系統(tǒng)上，來完成對工業(yè)產(chǎn)品的一個制造加工，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架；一安裝到機架外部的加工機構，用于完成對工業(yè)產(chǎn)品的一項加工；一獲取機構，將工業(yè)產(chǎn)品置于加工模件的控制之下，并將加工機構置于相對于工業(yè)產(chǎn)品的一個操作位置以完成加工；及一與機架相聯(lián)的控制元件，用于使獲取機構取得對工業(yè)產(chǎn)品的控制，使加工機構處于任務順序中，將加工機構置于相對于工業(yè)產(chǎn)品的操作位置，對加工機構加工的完成進行指導，使加工機構從工業(yè)產(chǎn)品上脫離，將對產(chǎn)品的控制返回制造系統(tǒng)。
17.一種用于加工工業(yè)產(chǎn)品的加工輸送機系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一運輸輸送機，用于將工業(yè)產(chǎn)品從系統(tǒng)的起點輸送到系統(tǒng)的終點；至少一個位于起點和終點之間的產(chǎn)品分離接點；一位于產(chǎn)品分離接點的產(chǎn)品分離裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品從輸送輸送機中分離出來；至少一個位于產(chǎn)品分離接點下游的產(chǎn)品結合接點；一位于產(chǎn)品結合接點的產(chǎn)品結合裝置，用于將工業(yè)產(chǎn)品結合到輸送輸送機上；及一位于產(chǎn)品分離接點和產(chǎn)品結合接點之間的產(chǎn)品加工輸送機。
全文摘要
一高速制造系統(tǒng),用于加工工業(yè)產(chǎn)品,需要以預選的加工速度對產(chǎn)品進行加工,該系統(tǒng)包括一主干線,用于以一預選的加工速度以第一運動方式從系統(tǒng)的起點向系統(tǒng)的終點輸送多個工業(yè)產(chǎn)品。至少一個位于起點和終點之間的支加工工位,其中支加工工位在以第二運動方式輸送產(chǎn)品時,在操作過程中對于其上輸送的工業(yè)產(chǎn)品進行至少一項加工。至少一個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)品的運動從第一運動方式轉換到第二運動方式,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的產(chǎn)品抽出,并將產(chǎn)品的運動從第二運動方式轉換到第一運動方式,從而傳送到主干線上。
文檔編號B65G37/02GK1275115SQ99801437
公開日2000年11月29日 申請日期1999年6月23日 優(yōu)先權日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 申請人:永備電池有限公司