1. 自動化生產線設計要點分析論文
自動化生產線設計要點分析論文
在學習、工作中,大家總免不了要接觸或使用論文吧,論文可以推廣經驗,交流認識。你知道論文怎樣才能寫的好嗎?下面是我為大家收集的自動化生產線設計要點分析論文,希望能夠幫助到大家。
摘 要:
經濟的快孫兄速發展促進了各類物資需求的不斷增加,尤其是以汽車、電子、家電等工業製品為代表的工業品的需求在不斷的增加,傳統的粗放型的生產模式正在逐步被自動化生產線所取代,在提高產品生產效率、產品生產質量的同時也極大的節約了人力成本,提高了企業的經濟效益。現代自動化生產線依託於不斷發展的工業機器人以及電子控制技術的發展,在總結分析工業品生產流程的基礎上採用細分化的設則缺襲計從而實現自動化的生產。文章在分析自動化生產線設計流程的基礎上對自動化生產線設計過程中可能出現的問題進行舉例分析,並對如何做好相關問題的解決進行探討。
關鍵詞:
自動化生產線;設計;裝配線
前言
自動化生產線是現今在工業生產領域中應用較多的生產設備。自動化生產線現今多採用的是全扮嘩自動、半自動的形式加以實現,其中半自動化生產線主要是通過將生產線中的一部分不經濟的人工操作轉變為機器替代,從而更好的提高企業的經濟效益和產品成產效率。做好自動化生產線的設計需要在熟悉工業產品生產工藝的基礎上做好對於自動化生產線的設計。
1 自動化生產線設計流程
自動化生產線的設計需要在熟悉產品生產工藝的基礎上得以實現,首先只有在熟悉產品生產工藝的及產品特點的基礎上來對自動化生產線進行設計,同時產品生產工藝也是一個產品裝配過程的完整體現,產品生產過程中的每一道工序都會對產品的每一步生產進行詳細的要求與說明,並對相應的規格標准進行說明。因此,在對自動化生產線進行設計之前首先要對產品的生產工藝進行分析、熟悉。
2 做好自動化生產線的節拍分析
做好自動化生產線的生產節拍的分析對於自動化生產線的設計有著十分重要的意義。自動化生產線的產品生產節拍決定著自動化生產線所產生的產品的質量。自動化生產線的生產效率主要指的是自動化生產線在單位時間內所生產出半成品所需要的時間,其是評價一個自動化生產線是否合格的重要指標之一,在自動化生產線的設計過程中需要對各個工位進行節拍分析並整合小節拍工位對自動化生產線中的瓶頸工位予以消除減少自動化生產線設計中的冗餘工序環節,提高生產效率。
自動化生產線中的生產節拍主要由工藝操作時間和輔助作業時間所組成,在自動化生產線的生產節拍的設計時要首先對生產線的平衡率進行一定的設計計算。在完成了對於生產線平衡率計算的基礎上再對生產線節拍進行計算,這是由於自動化生產線中的節拍最長的工位將會對其他工位的運行產生較為嚴重的限制,因此,自動化生產線中的生產節拍主要是由自動化生產線運行過程中運行時間最長的工位節拍所決定的。在對自動化生產線進行設計的過程中需要對最長工位進行分析以確定是否能縮短其運行時間從而有效的減少節拍瓶頸,從而使得自動化生產線中的各工位的運行節拍保持一定的均衡。
3 確定自動化生產線的設計方案
在完成了對於自動化生產線設計的前期准備工作後需要對自動化生產線的設計方案進行確定,在自動化生產線設計方案的確定過程中需要對自動化生產線進行多套方案設計並在上述方案中選擇最優的設計方案。最優自動化生產線設計方案的評價標准:簡單實用、可靠性並盡可能的`降低人工操作並在滿足所有功能的前提條件下從自動化生產線的生產成本、生產效率等方面來進行確定。在完成了對於自動化生產線的設計方案確定後需要對自動化生產線進行三維模型設計,並繪制相關的二維工程圖。
3.1 自動化生產線的傳動系統及結構設計
自動化生產線在對於傳統系統及結構的設計需要根據產品的結構形式來進行確定。現今在自動化生產線中使用較多的輸送方式主要有:鏈傳輸、皮帶傳輸以及轉盤輸送和振動盤供料等的多種方式,而後需要對產品自動生成中的產品分隔和環向等進行考慮,如需要在工位上對零件進行檢測或是定位時需要對產品的分隔且脫離傳送進行精確的定位。從而確保在沒有其他外力參與的情況下對產品進行裝配、加工和檢測。在自動化生產線中對於產品的轉換向主要由X/Y/Z三個自由度所組成,在進行換向時可以通過使用換向汽缸、分度盤或是凸輪分度器及特定的機械工裝來實現自動化生產線生產過程中的旋轉功能,在自動化生產線中的分隔過程中由於各工位的節拍存在著差異將會存在著一定的等待現象,如這一等待時間稍長則需要在自動化生產線中設計暫存料的料垛。
3.2 做好自動化生產線中的氣動原理圖的繪制
在對自動化生產線產品工藝進行分析的基礎上需要對各工位的舉升、夾緊、直線運動、轉動等功能的實現進行確定,在對其進行設計的過程中需要依靠工作站的運行方式來對自動化生產線中的氣動系統的原理圖進行確定與繪制。對於依靠氣動來實現舉升等受重力因素影響或是在緊急情況下禁止動作的環節需要在氣動控制環節的設計中增加氣動控制單向閥,並在閥片的選擇設計中選用三位五通中空閥的設計,從而在斷氣或是緊急情況下氣動單元因重力動作而產生的危險。
3.3 做好現場工藝布局圖的繪制
在自動化生產線現場工藝布局圖的繪制過程中需要根據產品的生產工藝來對自動化生產線中的各工位進行確定,在工位的確定過程中需要依照現場的實際情況來對各工位的位置進行合理的布局並繪製成圖,從而實現將各工位有序的串聯或並聯成一個有機的整體。在自動化生產線的設計過程中還需要充分考慮到客戶現場中的氣源氣路、電源、線控走線的方式以及中間轉接環節等,做到細致分類。在走線方式上主要分為空中和地面兩種走線方式,對於自動化生產線走線中所需要使用的氣管、電源線、控制線、線槽等進行充分的考慮並在確定所需要的長度時乘以一定的系數,以確保實際走線管過程中的損耗。
3.4 自動化生產線的設計原則
在自動化生產線的設計過程中需要在滿足使用功能的前提下盡可能的對工藝步驟進行優化、設計過程最簡化、設計成本最小化。在自動化生產線的設計過程中對於自動化生產線所使用的各個零件如感測器、PLC等的部件應當盡量選擇統一的標准,從而在降低自動化生產線成本的同時能夠方便的對其進行管理、互換。
3.5 做好自動化生產線中的機器人形式的確定
在自動化生產線中的機器人形式的確定中需要在綜合分析產品零件的加工節拍、自動化生產線所在平面形式的區別以及產品上、下料的時間、產品加工過程中處理中間件物流所需要使用的時間自己設備加工工位等的基礎上來對生產機器人的形式進行確定看是採用關節式還是其他的形式。
3.6 做好基於現場匯流排的自動化生產線組網
控制系統是自動化生產線的核心中樞,現場匯流排是現今工業自動化生產中進行現場通訊的主要通訊手段,同時使用現場匯流排來將自動化生產線中各個獨立的控制單元模塊進行鏈接以實現對於自動化生產線的控制。自動化生產線的控制管理主要由上位機和主、從站構建起整個控制系統,從站主要將本站功能完成信號和本站功能准備好信號傳輸至主站,主站通過與上位機進行信息交換來按照工藝流程對整個自動化生產線進行啟停控制。在主、從站控制設備的選擇上主要採用PLC來作為現場工作站的主控制器,並通過現場匯流排將各控制器構建起一個控制網路以實現對於自動化生產線的控制。
4 結束語
自動化生產線是現今工業化生產中發展的重要方向。文章在分析自動化生產線設計流程的基礎上對自動化生產線設計中的要點進行了分析介紹。
參考文獻
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;2. 企業增加新的生產線文案怎麼寫
"十三五"期間,昌吉市積極引導和鼓勵工業企業進行技術改造,促使企業引入先進技術和設備,提高生產自動化水平,從而增強企業產能和效益,加速轉型升級,推進高質量發展。今年1月25日,筆者觀察到昌吉市大西渠鎮閩昌工業園的新疆米品匯食品有限公司米粉生產車間內,員工正在操作四條全自動米粉生產線,繁忙地進行米粉的生產加工。新疆米品匯食品有限公司是一家專注於研發、生產和銷售新疆米粉及新疆年糕的規模以上企業。為了提升生產效率,於2020年對企業生產線進行全面改良、優化和整合,投入2000萬元從外地引入四條全自動米粉生產線和四條全自動年糕生產線,顯著提高了企業的生產能力,並帶動了企業效益的大幅提升。公司總經理殷木表示,採用全自動生產線後,公司的米粉日產量從之前的3噸增至現在的60噸,年糕日產量從30噸增至60噸,2020年的銷售收入達到了2000萬元。他補充說,今年公司計劃繼續引入新技術,增加新生產線,研發、生產和銷售新產品,以實現轉型升級和發展。
同樣位於昌吉市大西渠鎮閩昌工業園的新疆尕喜食品有限公司,是一家專注於研發、生產和加工新疆椒麻雞的綠色食品加工企業。為了增強產品的市場競爭力及生產效能,公司在2020年投入300萬元引進了智能蒸煮鍋、殺菌鍋、全自動真空包裝機和塑封機等先進設備,並聘請了五名專業技術人員從事產品研發。2020年,公司生產、加工和銷售的新疆椒麻雞達到400噸,實現銷售收入300萬元。公司總經理唐成年指出,採用先進設備和技術的後果是公司的椒麻雞日產量翻了三倍,產品質量也得到了提升。他透露,今年公司計劃投資約150萬元,對車間的熟制、分割和包裝設備進行升級,以進一步擴大產能和提升產品質量。
"十三五"期間,昌吉市大西渠鎮閩昌工業園持續引導企業引入先進技術和設備,推動企業高質量發展。近日,筆者在昌吉市三工鎮八鋼工業園的天津大橋粗鐵念集團新疆焊接材料有限公司生產車間看到,員工們正在操作新引進的CRDA模具設備,加緊生產供應中亞市場的焊絲和焊條訂單產品。公司副經理劉勇介紹稱,公司最新引入的這款先進設備不僅效率高、能耗低,日生產焊絲和焊條各160噸,而且其工作效率是普通機械設備的二倍。天津大橋集團新疆焊接材料有限公司是一家生產各種規格電焊條和二氧化碳氣體保護焊絲的大型企業。為了提高生產效能,公司已投入4000萬元從國外引進九條焊條自動化生產線和兩條焊絲自動化生產線,使得產能和效益不斷提升。劉勇表示,公司應用自動化生產線和先進設備後,年生產能力達到10萬噸,2020年的公司收入達到2.2億元,總利潤達到800萬元。
3. 自動化生產線的概念
1、工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
2、工業機器人的組成結構:
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統包括動力裝置和傳動機構,用以使執行機構產生相應的動作;控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號,並進行控制。
3、工業機器人的分類:
1)、工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節型的臂部有多個轉動關節。
2)、工業機器人按執行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位,適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業;連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。
3)、工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件,通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
4、工業機器人的應用領域:
工業機器人的典型應用包括焊接、刷漆、組裝、採集和放置(例如包裝、碼垛和 SMT)、產品檢測和測試等; 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准確性。
5、自動生產線:自動生產線是由工件傳送系統和控制系統,將一組自動機床和輔助設備按照工藝順序聯結起來,自動完成產品全部或部分製造過程的生產系統,簡稱自動線。
6、自動生產線的構成要素:
1)、傳送系統
自動線的工件傳送系統一般包括機床上下料裝置、傳送裝置和儲料裝置。在旋轉體加工自動線中,傳送裝置包括重力輸送式或強制輸送式的料槽或料道,提升、轉位和分配裝置等。有時採用機械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機床自動線中當工件有合適的輸送基面時,採用直接輸送方式,其傳送裝置有各種步進式輸送裝置、轉位裝置和翻轉裝置等對於外形不規則、無合適的輸送基面的工件,通常裝在隨行夾具上定位和輸送,這種情況下要增設隨行夾具的返回裝置。
2)、控制系統
自動線的控制系統主要用於保證線內的機床、工件傳送系統,以及輔助設備按照規定的工作循環和聯鎖要求正常工作,並設有故障尋檢裝置和信號裝置。為適應自動線的調試和正常運行的要求,控制系統有三種工作狀態:調整、半自動和自動。在調整狀態時可手動操作和調整,實現單台設備的各個動作;在半自動狀態時可實現單台設備的單循環工作;在自動狀態時自動線能連續工作。
控制系統有「預停」控制機能,自動線在正常工作情況下需要停車時,能在完成一個工作循環、各機床的有關運動部件都回到原始位置後才停車。自動線的其他輔助設備是根據工藝需要和自動化程度設置的,如有清洗機工件自動檢驗裝置、自動換刀裝置、自動捧屑系統和集中冷卻系統等。為提高自動線的生產率,必須保證自動線的工作可靠性。影響自動線工作可靠性的主要因素是加工質量的穩定性和設備工作可靠性。自動線的發展方向主要是提高生產率和增大多用性、靈活性。為適應多品種生產的需要,將發展能快速調整的可調自動線。
7、自動化生產線的應用范圍:
1)、機械製造業中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線,也有包括不同性質的工序,如毛坯製造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。
2)、切削加工自動線在機械製造業中發展最快、應用最廣。主要有:用於加工箱體、殼體、雜類等零件的組合機床自動線;用於加工軸類、盤環類等零件的,由通用、專門化或專用自動機床組成的自動線;旋轉體加工自動線;用於加工工序簡單小型零件的轉子自動線等。