論文是各專業(yè)學(xué)員都必須完成的集中實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，不能免修。要求每位學(xué)員在學(xué)校指定的指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成論文的寫作，下面小編帶來的是自動化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)論文，希望對你有幫助。
【摘 要】本文以通過自動化設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程對自動化設(shè)計(jì)做以簡述，敘述了自動化設(shè)計(jì)的大致設(shè)計(jì)過程，設(shè)計(jì)過程中需要準(zhǔn)備、注意的事項(xiàng)。
【關(guān)鍵詞】自動化；裝配線；設(shè)計(jì)
0.前言
近些年隨著我國公民生活水平的不斷提高，人們的消費(fèi)水平也在不斷提高，這也增長了人們對汽車、家電等工業(yè)制成品的需求。而同樣經(jīng)濟(jì)危機(jī)也同樣在影響著人們的消費(fèi)行為，促使現(xiàn)代工業(yè)改變傳統(tǒng)的粗放型生產(chǎn)模式，而取代的則是自動化高效率的精益生產(chǎn)方式?，F(xiàn)代的自動化生產(chǎn)方式不但提高了生產(chǎn)效率，也節(jié)約了人力成本，改善了勞動條件?，F(xiàn)代精益生產(chǎn)、工業(yè)機(jī)器人以及電子控制技術(shù)的高端結(jié)合也促使了自動化控制技術(shù)更好的工業(yè)生產(chǎn)中展開。本文則通過實(shí)例簡要介紹自動化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)過程，并對設(shè)計(jì)過程中可能產(chǎn)生的問題進(jìn)行舉例，分析，解決。
自動化生產(chǎn)線多以全自動、半自動的'形式體現(xiàn)，半自動化生產(chǎn)線會將一部分機(jī)器難以勝任或從成本上考慮并不經(jīng)濟(jì)的的操作由人工代替。以下對自動化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)做以簡要描述。
1.熟悉產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝
熟知產(chǎn)品生產(chǎn)工藝才能更好的依據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)、特殊性來設(shè)計(jì)生產(chǎn)線，同時生產(chǎn)工藝也是一個產(chǎn)品裝配過程的完整體現(xiàn)，通常生產(chǎn)工藝會對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的每一步進(jìn)行詳細(xì)要求，說明，并規(guī)定相應(yīng)的合格標(biāo)準(zhǔn)。因此熟知產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝是設(shè)計(jì)前必做的準(zhǔn)備。生產(chǎn)工藝多以工藝指導(dǎo)書的形式體現(xiàn)。
2.自動化生產(chǎn)線節(jié)拍分析
明確產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍，并對生產(chǎn)線各工位進(jìn)行節(jié)拍分析。產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍決定產(chǎn)品的產(chǎn)量，生產(chǎn)線的效率是指生產(chǎn)線單位時間內(nèi)生產(chǎn)出成品或半成品的時間，它是一個生產(chǎn)線驗(yàn)收合格的重要指標(biāo)。需要對各個工位進(jìn)行節(jié)拍分析，整合小節(jié)拍工位，消除瓶頸工位，減少不必要的操作。生產(chǎn)節(jié)拍是由工藝操作時間和輔助作業(yè)時間二者組成，首先要計(jì)算生產(chǎn)線的平衡率，公式為：
線體平衡率=（所有工序節(jié)拍之和×100%）/（瓶頸工序節(jié)拍×人員）
=（65+24+58+51.5+58.3+52.3+39.6+62+64.6+66.1）/10/66.1
=81.9%
其次確定生產(chǎn)線節(jié)拍，因?yàn)樽詣踊b配生產(chǎn)線中節(jié)拍最長的工位限制其他工位的運(yùn)行，因此一個生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍就是運(yùn)行時間最長的工位節(jié)拍。設(shè)計(jì)過程中需要考慮最長節(jié)拍工位能否縮短運(yùn)行時間，減少節(jié)拍瓶頸，盡量使各個工位的運(yùn)行節(jié)拍保持均衡。
3.確定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案
通過多個方案對比，尋找最優(yōu)方案，要求方案簡單易用，易于實(shí)現(xiàn)，盡可能少的人工操作，并在滿足所有功能工況的前提下考慮成本、效率。確定方案后進(jìn)行生產(chǎn)線的三維模型設(shè)計(jì)，繪制二維工程圖。
?。?）根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式來確定生產(chǎn)線的傳送方式及零部件的上下料方式。常用的主要有倍速鏈輸送，皮帶輸送，轉(zhuǎn)盤輸送，滾輪輸送，振動盤供料，機(jī)械手供料等；其次需要確定產(chǎn)品的分隔與換向，通常在工位上需要安裝或檢測零件時，對產(chǎn)品進(jìn)行分隔且脫離傳送并進(jìn)行精確定位，以實(shí)現(xiàn)在沒有其他外力干擾的情況下對產(chǎn)品進(jìn)行裝配、加工、檢測。而產(chǎn)品的換向分為X、Y、Z三個自由度方向的變換，可通過轉(zhuǎn)向氣缸、分度盤、凸輪分度器及特定機(jī)械工裝來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)功能。分隔過程中由于各工位節(jié)拍不一致，會有等待現(xiàn)象，如果等待過長需要設(shè)計(jì)暫時存料的料垛。
（2）對于涉及到多個型號產(chǎn)品的自動化裝備線需要考慮增加快換工裝，對于日后更新新產(chǎn)品來說不僅可以節(jié)省生產(chǎn)成本，還可以快速反應(yīng)產(chǎn)品的需求，以減少庫存，降低累積成本。快換工裝通過定位銷及銷套來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。
?。?）繪制氣動原理圖，確定各工位的舉升、夾緊、直線運(yùn)動、轉(zhuǎn)動等方案后，需要依工作站的運(yùn)行方式繪制氣動原理圖，對于舉升等受重力因素影響或在緊急停電停氣的情況下禁止工裝運(yùn)動的場合需要在氣動元件進(jìn)出氣口增加氣控單向閥，同樣閥片需要選擇三位五通中空閥，這樣可以避免在停電停氣的情況下氣動元件誤操作造成危險。
?。?）繪制現(xiàn)場工藝布局圖，依照產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，確定產(chǎn)品裝配的各工位后，需要依照現(xiàn)場情況合理布局各工位位置，繪制現(xiàn)場工藝布局，將各個工位有序的串聯(lián)或并聯(lián)到一起。同時需要依據(jù)客戶需要布局現(xiàn)場氣源氣路、電控線槽等的走線方式，大致分為地面布線和橋架上布線，需要計(jì)算氣管、電線、線槽等的有效長度，在采購時通常需預(yù)留10%，以避免在實(shí)際生產(chǎn)過程中不能有效利用出現(xiàn)短缺。
?。?）設(shè)計(jì)原則，在滿足功能的前提下，需要考慮人工操作舒適化，工藝步驟最少化，設(shè)計(jì)過程最簡化，設(shè)計(jì)成本最小化。通常設(shè)計(jì)過程中需要采購的定位銷、銷套、把手、傳感器、plc等外購標(biāo)準(zhǔn)件盡量統(tǒng)一，便于統(tǒng)一管理、互換，且美觀。
?。?）特殊專機(jī)應(yīng)用，對于擰緊螺釘需要采購專用的擰緊槍；鉚接鉚釘用專用的鉚釘槍；特殊鉚釘需要用專用的壓機(jī)；助力需要用平衡吊；適時距離需要用伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠；這些特殊用途專機(jī)有專門廠家生產(chǎn)，可以直接采購，避免設(shè)計(jì)周期超時和經(jīng)驗(yàn)上的不足。
4.繪制三維圖和二維工程圖
現(xiàn)代自動化工業(yè)對與三維軟件的需求是與日俱增，當(dāng)然并不強(qiáng)調(diào)對于軟件的廣泛性，因?yàn)閷τ谲浖男枨笥幸豢钅軡M足設(shè)計(jì)要求就可以，不必追求學(xué)習(xí)過多的三維軟件，最重要的還是在設(shè)計(jì)過程中對于自動化設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。自動化行業(yè)常用的設(shè)計(jì)軟件有Solidworks、Proe等。二維工程圖出圖可以直接用三維軟件出圖，也可依各人習(xí)慣采用CAD或者CAXA等二維工程圖軟件。
5.結(jié)束語
以上是個人對于自動化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)過程中的一點(diǎn)拙見，當(dāng)然設(shè)計(jì)過程是復(fù)雜繁瑣，且周期較短，需要不斷的接觸不同的項(xiàng)目來總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李紹炎.自動機(jī)與自動線.清華大學(xué)出版社出版社，2007/2/1.
[2]丁加軍，盛靖琪.自動機(jī)與自動線[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2011/06/01.
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