1. 自动化生产线设计要点分析论文
自动化生产线设计要点分析论文
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摘 要:
经济的快孙兄速发展促进了各类物资需求的不断增加,尤其是以汽车、电子、家电等工业制品为代表的工业品的需求在不断的增加,传统的粗放型的生产模式正在逐步被自动化生产线所取代,在提高产品生产效率、产品生产质量的同时也极大的节约了人力成本,提高了企业的经济效益。现代自动化生产线依托于不断发展的工业机器人以及电子控制技术的发展,在总结分析工业品生产流程的基础上采用细分化的设则缺袭计从而实现自动化的生产。文章在分析自动化生产线设计流程的基础上对自动化生产线设计过程中可能出现的问题进行举例分析,并对如何做好相关问题的解决进行探讨。
关键词:
自动化生产线;设计;装配线
前言
自动化生产线是现今在工业生产领域中应用较多的生产设备。自动化生产线现今多采用的是全扮哗自动、半自动的形式加以实现,其中半自动化生产线主要是通过将生产线中的一部分不经济的人工操作转变为机器替代,从而更好的提高企业的经济效益和产品成产效率。做好自动化生产线的设计需要在熟悉工业产品生产工艺的基础上做好对于自动化生产线的设计。
1 自动化生产线设计流程
自动化生产线的设计需要在熟悉产品生产工艺的基础上得以实现,首先只有在熟悉产品生产工艺的及产品特点的基础上来对自动化生产线进行设计,同时产品生产工艺也是一个产品装配过程的完整体现,产品生产过程中的每一道工序都会对产品的每一步生产进行详细的要求与说明,并对相应的规格标准进行说明。因此,在对自动化生产线进行设计之前首先要对产品的生产工艺进行分析、熟悉。
2 做好自动化生产线的节拍分析
做好自动化生产线的生产节拍的分析对于自动化生产线的设计有着十分重要的意义。自动化生产线的产品生产节拍决定着自动化生产线所产生的产品的质量。自动化生产线的生产效率主要指的是自动化生产线在单位时间内所生产出半成品所需要的时间,其是评价一个自动化生产线是否合格的重要指标之一,在自动化生产线的设计过程中需要对各个工位进行节拍分析并整合小节拍工位对自动化生产线中的瓶颈工位予以消除减少自动化生产线设计中的冗余工序环节,提高生产效率。
自动化生产线中的生产节拍主要由工艺操作时间和辅助作业时间所组成,在自动化生产线的生产节拍的设计时要首先对生产线的平衡率进行一定的设计计算。在完成了对于生产线平衡率计算的基础上再对生产线节拍进行计算,这是由于自动化生产线中的节拍最长的工位将会对其他工位的运行产生较为严重的限制,因此,自动化生产线中的生产节拍主要是由自动化生产线运行过程中运行时间最长的工位节拍所决定的。在对自动化生产线进行设计的过程中需要对最长工位进行分析以确定是否能缩短其运行时间从而有效的减少节拍瓶颈,从而使得自动化生产线中的各工位的运行节拍保持一定的均衡。
3 确定自动化生产线的设计方案
在完成了对于自动化生产线设计的前期准备工作后需要对自动化生产线的设计方案进行确定,在自动化生产线设计方案的确定过程中需要对自动化生产线进行多套方案设计并在上述方案中选择最优的设计方案。最优自动化生产线设计方案的评价标准:简单实用、可靠性并尽可能的`降低人工操作并在满足所有功能的前提条件下从自动化生产线的生产成本、生产效率等方面来进行确定。在完成了对于自动化生产线的设计方案确定后需要对自动化生产线进行三维模型设计,并绘制相关的二维工程图。
3.1 自动化生产线的传动系统及结构设计
自动化生产线在对于传统系统及结构的设计需要根据产品的结构形式来进行确定。现今在自动化生产线中使用较多的输送方式主要有:链传输、皮带传输以及转盘输送和振动盘供料等的多种方式,而后需要对产品自动生成中的产品分隔和环向等进行考虑,如需要在工位上对零件进行检测或是定位时需要对产品的分隔且脱离传送进行精确的定位。从而确保在没有其他外力参与的情况下对产品进行装配、加工和检测。在自动化生产线中对于产品的转换向主要由X/Y/Z三个自由度所组成,在进行换向时可以通过使用换向汽缸、分度盘或是凸轮分度器及特定的机械工装来实现自动化生产线生产过程中的旋转功能,在自动化生产线中的分隔过程中由于各工位的节拍存在着差异将会存在着一定的等待现象,如这一等待时间稍长则需要在自动化生产线中设计暂存料的料垛。
3.2 做好自动化生产线中的气动原理图的绘制
在对自动化生产线产品工艺进行分析的基础上需要对各工位的举升、夹紧、直线运动、转动等功能的实现进行确定,在对其进行设计的过程中需要依靠工作站的运行方式来对自动化生产线中的气动系统的原理图进行确定与绘制。对于依靠气动来实现举升等受重力因素影响或是在紧急情况下禁止动作的环节需要在气动控制环节的设计中增加气动控制单向阀,并在阀片的选择设计中选用三位五通中空阀的设计,从而在断气或是紧急情况下气动单元因重力动作而产生的危险。
3.3 做好现场工艺布局图的绘制
在自动化生产线现场工艺布局图的绘制过程中需要根据产品的生产工艺来对自动化生产线中的各工位进行确定,在工位的确定过程中需要依照现场的实际情况来对各工位的位置进行合理的布局并绘制成图,从而实现将各工位有序的串联或并联成一个有机的整体。在自动化生产线的设计过程中还需要充分考虑到客户现场中的气源气路、电源、线控走线的方式以及中间转接环节等,做到细致分类。在走线方式上主要分为空中和地面两种走线方式,对于自动化生产线走线中所需要使用的气管、电源线、控制线、线槽等进行充分的考虑并在确定所需要的长度时乘以一定的系数,以确保实际走线管过程中的损耗。
3.4 自动化生产线的设计原则
在自动化生产线的设计过程中需要在满足使用功能的前提下尽可能的对工艺步骤进行优化、设计过程最简化、设计成本最小化。在自动化生产线的设计过程中对于自动化生产线所使用的各个零件如传感器、PLC等的部件应当尽量选择统一的标准,从而在降低自动化生产线成本的同时能够方便的对其进行管理、互换。
3.5 做好自动化生产线中的机器人形式的确定
在自动化生产线中的机器人形式的确定中需要在综合分析产品零件的加工节拍、自动化生产线所在平面形式的区别以及产品上、下料的时间、产品加工过程中处理中间件物流所需要使用的时间自己设备加工工位等的基础上来对生产机器人的形式进行确定看是采用关节式还是其他的形式。
3.6 做好基于现场总线的自动化生产线组网
控制系统是自动化生产线的核心中枢,现场总线是现今工业自动化生产中进行现场通讯的主要通讯手段,同时使用现场总线来将自动化生产线中各个独立的控制单元模块进行链接以实现对于自动化生产线的控制。自动化生产线的控制管理主要由上位机和主、从站构建起整个控制系统,从站主要将本站功能完成信号和本站功能准备好信号传输至主站,主站通过与上位机进行信息交换来按照工艺流程对整个自动化生产线进行启停控制。在主、从站控制设备的选择上主要采用PLC来作为现场工作站的主控制器,并通过现场总线将各控制器构建起一个控制网络以实现对于自动化生产线的控制。
4 结束语
自动化生产线是现今工业化生产中发展的重要方向。文章在分析自动化生产线设计流程的基础上对自动化生产线设计中的要点进行了分析介绍。
参考文献
[1]何平阳,姚杰,程西伟.基于现场总线控制系统的冰柜箱壳成形自动化生产线设计[J].模具工业,2012,38(10):58-61.
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[3]李伟光,刘铨权,许阳钊,等.基于PLC和触摸屏的DVD盒自动化生产线设计[J].机械与电子,2009(5):71-74.
;2. 企业增加新的生产线文案怎么写
"十三五"期间,昌吉市积极引导和鼓励工业企业进行技术改造,促使企业引入先进技术和设备,提高生产自动化水平,从而增强企业产能和效益,加速转型升级,推进高质量发展。今年1月25日,笔者观察到昌吉市大西渠镇闽昌工业园的新疆米品汇食品有限公司米粉生产车间内,员工正在操作四条全自动米粉生产线,繁忙地进行米粉的生产加工。新疆米品汇食品有限公司是一家专注于研发、生产和销售新疆米粉及新疆年糕的规模以上企业。为了提升生产效率,于2020年对企业生产线进行全面改良、优化和整合,投入2000万元从外地引入四条全自动米粉生产线和四条全自动年糕生产线,显着提高了企业的生产能力,并带动了企业效益的大幅提升。公司总经理殷木表示,采用全自动生产线后,公司的米粉日产量从之前的3吨增至现在的60吨,年糕日产量从30吨增至60吨,2020年的销售收入达到了2000万元。他补充说,今年公司计划继续引入新技术,增加新生产线,研发、生产和销售新产品,以实现转型升级和发展。
同样位于昌吉市大西渠镇闽昌工业园的新疆尕喜食品有限公司,是一家专注于研发、生产和加工新疆椒麻鸡的绿色食品加工企业。为了增强产品的市场竞争力及生产效能,公司在2020年投入300万元引进了智能蒸煮锅、杀菌锅、全自动真空包装机和塑封机等先进设备,并聘请了五名专业技术人员从事产品研发。2020年,公司生产、加工和销售的新疆椒麻鸡达到400吨,实现销售收入300万元。公司总经理唐成年指出,采用先进设备和技术的后果是公司的椒麻鸡日产量翻了三倍,产品质量也得到了提升。他透露,今年公司计划投资约150万元,对车间的熟制、分割和包装设备进行升级,以进一步扩大产能和提升产品质量。
"十三五"期间,昌吉市大西渠镇闽昌工业园持续引导企业引入先进技术和设备,推动企业高质量发展。近日,笔者在昌吉市三工镇八钢工业园的天津大桥粗铁念集团新疆焊接材料有限公司生产车间看到,员工们正在操作新引进的CRDA模具设备,加紧生产供应中亚市场的焊丝和焊条订单产品。公司副经理刘勇介绍称,公司最新引入的这款先进设备不仅效率高、能耗低,日生产焊丝和焊条各160吨,而且其工作效率是普通机械设备的二倍。天津大桥集团新疆焊接材料有限公司是一家生产各种规格电焊条和二氧化碳气体保护焊丝的大型企业。为了提高生产效能,公司已投入4000万元从国外引进九条焊条自动化生产线和两条焊丝自动化生产线,使得产能和效益不断提升。刘勇表示,公司应用自动化生产线和先进设备后,年生产能力达到10万吨,2020年的公司收入达到2.2亿元,总利润达到800万元。
3. 自动化生产线的概念
1、工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
2、工业机器人的组成结构:
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。
3、工业机器人的分类:
1)、工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。
2)、工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。
3)、工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
4、工业机器人的应用领域:
工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置(例如包装、码垛和 SMT)、产品检测和测试等; 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性。
5、自动生产线:自动生产线是由工件传送系统和控制系统,将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来,自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统,简称自动线。
6、自动生产线的构成要素:
1)、传送系统
自动线的工件传送系统一般包括机床上下料装置、传送装置和储料装置。在旋转体加工自动线中,传送装置包括重力输送式或强制输送式的料槽或料道,提升、转位和分配装置等。有时采用机械手完成传送装置的某些功能。在组合机床自动线中当工件有合适的输送基面时,采用直接输送方式,其传送装置有各种步进式输送装置、转位装置和翻转装置等对于外形不规则、无合适的输送基面的工件,通常装在随行夹具上定位和输送,这种情况下要增设随行夹具的返回装置。
2)、控制系统
自动线的控制系统主要用于保证线内的机床、工件传送系统,以及辅助设备按照规定的工作循环和联锁要求正常工作,并设有故障寻检装置和信号装置。为适应自动线的调试和正常运行的要求,控制系统有三种工作状态:调整、半自动和自动。在调整状态时可手动操作和调整,实现单台设备的各个动作;在半自动状态时可实现单台设备的单循环工作;在自动状态时自动线能连续工作。
控制系统有“预停”控制机能,自动线在正常工作情况下需要停车时,能在完成一个工作循环、各机床的有关运动部件都回到原始位置后才停车。自动线的其他辅助设备是根据工艺需要和自动化程度设置的,如有清洗机工件自动检验装置、自动换刀装置、自动捧屑系统和集中冷却系统等。为提高自动线的生产率,必须保证自动线的工作可靠性。影响自动线工作可靠性的主要因素是加工质量的稳定性和设备工作可靠性。自动线的发展方向主要是提高生产率和增大多用性、灵活性。为适应多品种生产的需要,将发展能快速调整的可调自动线。
7、自动化生产线的应用范围:
1)、机械制造业中有铸造、锻造、冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等自动线,也有包括不同性质的工序,如毛坯制造、加工、装配、检验和包装等的综合自动线。
2)、切削加工自动线在机械制造业中发展最快、应用最广。主要有:用于加工箱体、壳体、杂类等零件的组合机床自动线;用于加工轴类、盘环类等零件的,由通用、专门化或专用自动机床组成的自动线;旋转体加工自动线;用于加工工序简单小型零件的转子自动线等。