自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)設計論文
論文是各專(zhuān)業(yè)學(xué)員都必須完成的集中實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節，不能免修。要求每位學(xué)員在學(xué)校指定的指導教師的指導下，獨立完成論文的寫(xiě)作，下面小編帶來(lái)的是自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)設計論文，希望對你有幫助。
【摘 要】本文以通過(guò)自動(dòng)化設計的實(shí)踐過(guò)程對自動(dòng)化設計做以簡(jiǎn)述，敘述了自動(dòng)化設計的大致設計過(guò)程，設計過(guò)程中需要準備、注意的事項。
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化；裝配線(xiàn)；設計
0.前言
近些年隨著(zhù)我國公民生活水平的不斷提高，人們的消費水平也在不斷提高，這也增長(cháng)了人們對汽車(chē)、家電等工業(yè)制成品的需求。而同樣經(jīng)濟危機也同樣在影響著(zhù)人們的消費行為，促使現代工業(yè)改變傳統的粗放型生產(chǎn)模式，而取代的則是自動(dòng)化高效率的精益生產(chǎn)方式�，F代的自動(dòng)化生產(chǎn)方式不但提高了生產(chǎn)效率，也節約了人力成本，改善了勞動(dòng)條件�，F代精益生產(chǎn)、工業(yè)機器人以及電子控制技術(shù)的高端結合也促使了自動(dòng)化控制技術(shù)更好的工業(yè)生產(chǎn)中展開(kāi)。本文則通過(guò)實(shí)例簡(jiǎn)要介紹自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的設計過(guò)程，并對設計過(guò)程中可能產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行舉例，分析，解決。
自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)多以全自動(dòng)、半自動(dòng)的形式體現，半自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)會(huì )將一部分機器難以勝任或從成本上考慮并不經(jīng)濟的的操作由人工代替。以下對自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)設計做以簡(jiǎn)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產(chǎn)品的特點(diǎn)、特殊性來(lái)設計生產(chǎn)線(xiàn)，同時(shí)生產(chǎn)工藝也是一個(gè)產(chǎn)品裝配過(guò)程的完整體現，通常生產(chǎn)工藝會(huì )對產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的每一步進(jìn)行詳細要求，說(shuō)明，并規定相應的合格標準。因此熟知產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝是設計前必做的準備。生產(chǎn)工藝多以工藝指導書(shū)的形式體現。
2.自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)節拍分析
明確產(chǎn)品的生產(chǎn)節拍，并對生產(chǎn)線(xiàn)各工位進(jìn)行節拍分析。產(chǎn)品的生產(chǎn)節拍決定產(chǎn)品的產(chǎn)量，生產(chǎn)線(xiàn)的'效率是指生產(chǎn)線(xiàn)單位時(shí)間內生產(chǎn)出成品或半成品的時(shí)間，它是一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)驗收合格的重要指標。需要對各個(gè)工位進(jìn)行節拍分析，整合小節拍工位，消除瓶頸工位，減少不必要的操作。生產(chǎn)節拍是由工藝操作時(shí)間和輔助作業(yè)時(shí)間二者組成，首先要計算生產(chǎn)線(xiàn)的平衡率，公式為：
線(xiàn)體平衡率=（所有工序節拍之和×100%）/（瓶頸工序節拍×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(xiàn)節拍，因為自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線(xiàn)中節拍最長(cháng)的工位限制其他工位的運行，因此一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)節拍就是運行時(shí)間最長(cháng)的工位節拍。設計過(guò)程中需要考慮最長(cháng)節拍工位能否縮短運行時(shí)間，減少節拍瓶頸，盡量使各個(gè)工位的運行節拍保持均衡。
3.確定產(chǎn)品的設計方案
通過(guò)多個(gè)方案對比，尋找最優(yōu)方案，要求方案簡(jiǎn)單易用，易于實(shí)現，盡可能少的人工操作，并在滿(mǎn)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(xiàn)的三維模型設計，繪制二維工程圖。
�。�1）根據產(chǎn)品的結構形式來(lái)確定生產(chǎn)線(xiàn)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，轉盤(pán)輸送，滾輪輸送，振動(dòng)盤(pán)供料，機械手供料等；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(shí)，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)現在沒(méi)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(gè)自由度方向的變換，可通過(guò)轉向氣缸、分度盤(pán)、凸輪分度器及特定機械工裝來(lái)實(shí)現旋轉功能。分隔過(guò)程中由于各工位節拍不一致，會(huì )有等待現象，如果等待過(guò)長(cháng)需要設計暫時(shí)存料的料垛。
�。�2）對于涉及到多個(gè)型號產(chǎn)品的自動(dòng)化裝備線(xiàn)需要考慮增加快換工裝，對于日后更新新產(chǎn)品來(lái)說(shuō)不僅可以節省生產(chǎn)成本，還可以快速反應產(chǎn)品的需求，以減少庫存，降低累積成本�？鞊Q工裝通過(guò)定位銷(xiāo)及銷(xiāo)套來(lái)實(shí)現精準定位。
�。�3）繪制氣動(dòng)原理圖，確定各工位的舉升、夾緊、直線(xiàn)運動(dòng)、轉動(dòng)等方案后，需要依工作站的運行方式繪制氣動(dòng)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動(dòng)的場(chǎng)合需要在氣動(dòng)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(dòng)元件誤操作造成危險。
�。�4）繪制現場(chǎng)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，需要依照現場(chǎng)情況合理布局各工位位置，繪制現場(chǎng)工藝布局，將各個(gè)工位有序的串聯(lián)或并聯(lián)到一起。同時(shí)需要依據客戶(hù)需要布局現場(chǎng)氣源氣路、電控線(xiàn)槽等的走線(xiàn)方式，大致分為地面布線(xiàn)和橋架上布線(xiàn)，需要計算氣管、電線(xiàn)、線(xiàn)槽等的有效長(cháng)度，在采購時(shí)通常需預留10%，以避免在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不能有效利用出現短缺。
�。�5）設計原則，在滿(mǎn)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，設計過(guò)程最簡(jiǎn)化，設計成本最小化。通常設計過(guò)程中需要采購的定位銷(xiāo)、銷(xiāo)套、把手、傳感器、plc等外購標準件盡量統一，便于統一管理、互換，且美觀(guān)。
�。�6）特殊專(zhuān)機應用，對于擰緊螺釘需要采購專(zhuān)用的擰緊槍?zhuān)汇T接鉚釘用專(zhuān)用的鉚釘槍?zhuān)惶厥忏T釘需要用專(zhuān)用的壓機；助力需要用平衡吊；適時(shí)距離需要用伺服電機帶動(dòng)滾珠絲杠；這些特殊用途專(zhuān)機有專(zhuān)門(mén)廠(chǎng)家生產(chǎn)，可以直接采購，避免設計周期超時(shí)和經(jīng)驗上的不足。
4.繪制三維圖和二維工程圖
現代自動(dòng)化工業(yè)對與三維軟件的需求是與日俱增，當然并不強調對于軟件的廣泛性，因為對于軟件的需求有一款能滿(mǎn)足設計要求就可以，不必追求學(xué)習過(guò)多的三維軟件，最重要的還是在設計過(guò)程中對于自動(dòng)化設計的經(jīng)驗。自動(dòng)化行業(yè)常用的設計軟件有Solidworks、Proe等。二維工程圖出圖可以直接用三維軟件出圖，也可依各人習慣采用CAD或者CAXA等二維工程圖軟件。
5.結束語(yǔ)
以上是個(gè)人對于自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)設計過(guò)程中的一點(diǎn)拙見(jiàn)，當然設計過(guò)程是復雜繁瑣，且周期較短，需要不斷的接觸不同的項目來(lái)總結經(jīng)驗。
【參考文獻】
[1]李紹炎.自動(dòng)機與自動(dòng)線(xiàn).清華大學(xué)出版社出版社，2007/2/1.
[2]丁加軍，盛靖琪.自動(dòng)機與自動(dòng)線(xiàn)[J].機械工業(yè)出版社，2011/06/01.
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