論文是各專業(yè)學員都必須完成的集中實踐性教學環(huán)節(jié)，不能免修。要求每位學員在學校指定的指導教師的指導下，獨立完成論文的寫作，下面小編帶來的是自動化生產(chǎn)線設(shè)計論文，希望對你有幫助。

　　【摘 要】本文以通過自動化設(shè)計的實踐過程對自動化設(shè)計做以簡述，敘述了自動化設(shè)計的大致設(shè)計過程，設(shè)計過程中需要準備、注意的事項。

　　【關(guān)鍵詞】自動化；裝配線；設(shè)計

　　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)濟危機也同樣在影響著人們的消費行為，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。本文則通過實例簡要介紹自動化生產(chǎn)線的設(shè)計過程，并對設(shè)計過程中可能產(chǎn)生的問題進行舉例，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。以下對自動化生產(chǎn)線設(shè)計做以簡要描述。

　　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、特殊性來設(shè)計生產(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)過程中的每一步進行詳細要求，說明，并規(guī)定相應(yīng)的合格標準。因此熟知產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝是設(shè)計前必做的準備。生產(chǎn)工藝多以工藝指導書的形式體現(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)線驗收合格的重要指標。需要對各個工位進行節(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，因為自動化裝配生產(chǎn)線中節(jié)拍最長的工位限制其他工位的運行，因此一個生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍就是運行時間最長的工位節(jié)拍。設(shè)計過程中需要考慮最長節(jié)拍工位能否縮短運行時間，減少節(jié)拍瓶頸，盡量使各個工位的運行節(jié)拍保持均衡。

　　3.確定產(chǎn)品的設(shè)計方案

　　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。確定方案后進行生產(chǎn)線的三維模型設(shè)計，繪制二維工程圖。

　�。�1）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)品進行分隔且脫離傳送并進行精確定位，以實現(xiàn)在沒有其他外力干擾的情況下對產(chǎn)品進行裝配、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械工裝來實現(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現(xiàn)精準定位。

　�。�3）繪制氣動原理圖，確定各工位的舉升、夾緊、直線運動、轉(zhuǎn)動等方案后，需要依工作站的運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動的場合需要在氣動元件進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。

　　（4）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%，以避免在實際生產(chǎn)過程中不能有效利用出現(xiàn)短缺。

　�。�5）設(shè)計原則，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)計過程最簡化，設(shè)計成本最小化。通常設(shè)計過程中需要采購的定位銷、銷套、把手、傳感器、plc等外購標準件盡量統(tǒng)一，便于統(tǒng)一管理、互換，且美觀。

　�。�6）特殊專機應(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；助力需要用平衡吊；適時距離需要用伺服電機帶動滾珠絲杠；這些特殊用途專機有專門廠家生產(chǎn)，可以直接采購，避免設(shè)計周期超時和經(jīng)驗上的不足。

　　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，當然并不強調(diào)對于軟件的廣泛性，因為對于軟件的需求有一款能滿足設(shè)計要求就可以，不必追求學習過多的三維軟件，最重要的還是在設(shè)計過程中對于自動化設(shè)計的經(jīng)驗。自動化行業(yè)常用的設(shè)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(jié)束語

　　以上是個人對于自動化生產(chǎn)線設(shè)計過程中的一點拙見，當然設(shè)計過程是復(fù)雜繁瑣，且周期較短，需要不斷的接觸不同的項目來總結(jié)經(jīng)驗。

　　【參考文獻】

　　[1]李紹炎.自動機與自動線.清華大學出版社出版社，2007/2/1.

　　[2]丁加軍，盛靖琪.自動機與自動線[J].機械工業(yè)出版社，2011/06/01.

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