煙感探測器智能生產線

隨著現代建筑用火、用電量的增加，火災發生的頻率越來越高，尤其在少人的房間內發生火災，很容易出現撲救不及時、反應滯后、逃生遲緩等危險情況。煙感探測器是一種用于檢測煙霧的傳感器，一旦發生火災危險，其內部的電子元件便能及時報警，將火災損失降至最低。

圖1 煙感探測器

由于煙感探測器的使用關乎大眾生命財產安全，其生產過程控制必須嚴格。在傳統的生產中，需要人工仔細的在小型線路板上按孔位準確的完成插接、點焊、翻轉、剪切等工作，效率低下，同時存在焊口不牢、裝配錯誤的情況，對人體體能也是極大的考驗，易引起機體疲勞，并導致生產過程不可控。在極端的情況下，由于產品質量缺陷將引起探測器靈敏度降低乃至失靈等問題，具有較大的安全隱患。

圖2 煙感具有復雜的內部結構

因此，我國的煙感制造業，急需一條煙感探測器智能裝配線，以用來填補消防領域智能制造的技改空白，所以要求該線能實現線路板上所需電子元件準確插接、點焊、翻轉、剪切、再翻轉；抓取、裝配、再插接、再翻轉、焊接等一系列動作。隨著智能裝配技術的興起，生產線的設計充分滿足產品質量、產能要求，確保工藝及各項技術參數的實現，并力求實用、安全、可靠，能有效控制及提高產品裝配精度。

首先利用裝配專機，將線路板固定于特制夾具上，兩個震動盤分別將晶振、電解電容順序排在指定位置，由機器人將其抓取，按編程要求放入相應位置，并對電解電容作相應彎曲；抓手提起時工作平臺移動到焊接機器人的焊槍處，在編程程序的驅動下將八個焊點一次性焊完。當焊接機器手提起時，工件與夾具一同移回到起始位置，并自動翻轉，由左邊特制的剪刀機械手修剪相應電子引腳（均按程序進行）。

圖3 生產線的結構示意

當剪刀機械手提起時，工件與夾具移動至線路板抓取位置，抓手下降，松開線路板的壓板，并通過柔性抓取，移動到下一工序。在震動盤的作用下，迷宮零件按裝配所需順序排列，同時線體下部設有抽風裝置對迷宮進行吸塵。抓手吸取迷宮，按編程程序放置在另一個特制的夾具上，并用彈簧板加以固定。上工序的抓手將線路板安放在迷宮卡爪中，當抓手提起，夾具與線路板一起翻轉。隨后被送到插件工位，左邊機械手抓取兩個振動盤送出的發射管和卡罩，并按程序插接在迷宮的相應位置上。

左邊機械手歸位后，右邊的機械手抓取三個振動盤送出的接收管、檔片及屏蔽罩，按程序插接。在右邊的機械手歸位后，夾具翻面，運行到另一臺焊接機器人處，焊接發光二極管、接收管、屏蔽罩。當機器人焊槍收起時，迷宮與夾具一起被送到迷宮裝夾的初始位置，并由另一臺剪刀機械手修剪電子引腳。

圖4 裝配工藝流程圖

另一組振動盤將迷宮罩、導光柱送到相應位置，抓手同時抓取兩個零件，按既定動作，先裝罩、后裝導光柱。之后由另一邊的抓手抓取迷宮，機械手自身旋轉180°，并傳輸至下一工位。隨后機械手抓取大底盤，按要求放置，螺絲擰緊機械手將導電板固定。懸臂機械人抓取底盤上的圓臺，將此組裝件安放到煙感外罩上，由另一臺螺絲擰緊機械手固定另外的三顆螺絲。最后，懸臂機械手將裝配完的煙感探測器成品放置到傳送裝置上，將其送入檢驗和噴漆工序。

煙感探測器智能生產線，充分考慮工藝流程系統的合理性，設備的先進性，生產節拍由115s/個提高至85s/個，效率提升26%，更為突出的是機器生產大大增強了產品可靠性，在保證產品靈敏度的基礎上，還能實現不同規格傳感器裝配的頻繁切換。該線中所使用精密裝配技術，具有潛在的開發價值，可應用于例如：PCBA線路板、電氣電子配件、小型精密件的裝配與生產。