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自动生产线

自动生产线是指由自动化机器体系实现产品工艺过程的一种生产组织形式。它是在连续流水线的进一步发展的基础上形成的。其特点是:加工对象自动地由一台机床传送到另一台机床,并由机床自动地进行加工、装卸、检验等;工人的任务仅是调整、监督和管理自动线,不参加直接操作;所有的机器设备都按统一的节拍运转,生产过程是高度连续的。 [1]

二十世纪20年代,随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展,机械制造中开始出现自动线,最早出现的是组合机床自动线。在二十世纪20年代之前,首先是在汽车工业中出现了流水生产线和半自动生产线,随后发展成为自动线。第二次世界大战后,在工业发达国家的机械制造业中,自动线的数目急剧增加。 [3]

采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量;产品设计和工艺应先进、稳定、可靠,并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率,稳定和提高产品质量,改善劳动条件,缩减生产占地面积,降低生产成本,缩短生产周期,保证生产均衡性,有显著的经济效益。 [4]

自动生产线在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,其目标是“稳,准,快”。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动生产线不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。

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。

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。 [5]

1.先确定节拍时间:不论何种制品,皆在其必须完成的恰好时间内制造。

2.单位流程:只针对一项产品,进行单位配件的搬运、装配、加工及素材的领取。

3.先导器:制作以目视即能了解节拍时间的装置。

4.U字型生产线:将设备依工程顺序逆时针排列,并由一人负责出口及入口。

5.AB控制:只有当后工程无产品,而前工程有产品的情形,才进行工程。

6.灯号:传达生产线流程中产品异状的装置。

7.后工程领取:生产线的产品要因应后工程的需求。

自动线中设备的联结方式有刚性联接和柔性联接两种。

在刚性联接自动线中,工序之间没有储料装置,工件的加工和传送过程有严格的节奏性。当某一台设备发生故障而停歇时,会引起全线停工。因此,对刚性联接自动线中各种设备的工作可靠性要求高。

在柔性联接自动线中,各工序(或工段)之间设有储料装置,各工序节拍不必严格一致,某一台设备短暂停歇时,可以由储料装置在一定时间内起调剂平衡的作用,因而不会影响其他设备正常工作。综合自动线、装配自动线和较长的组合机床自动线常采用柔性联接。 [6]

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。 [7]

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。 [8]

自动生产线节省了大量的时间和成本,在工业发达的城市,自动生产线的维修成为热点。自动生产线维修主要靠操作工与维修工来共同完成。

自动生产线维修的两大方法:

同步修理法:在生产当中,如发现故障尽量不修,采取维持方法。使生产线继续生产到节假日,集中维修工、操作工,对所有问题,同时修理。设备在星期一正常全线生产。

分部修理法:自动生产线如有较大问题,修理时间较长。不能用同步修理法。这时利用节假日,集中维修工、操作工,对某一部分进行修理。待到下个节假日,对另一部分进行修理。保证自动生产线在工作时间不停产。另外,在管理中尽量采用预修的方法。在设备中安装计时器,记录设备工作时间,应用磨损规律,来预测易损件的磨损,提前更换易损件,可以把故障预先排除。保证生产线满负荷生产。

自动生产线的保养:

电路、气路、油路及机械传动部位(如导轨等)班前班后要检查、清理 ;

工作过程要巡检,重点部位要抽检,发现异样要记录,小问题班前班后处理(时间不长),大问题做好配件准备;

统一全线停机维修,做好易损件计划,提前更换易损件,防患于未然。

数字控制机床、工业机器人和电子计算机等技术的发展,以及成组技术的应用,将使自动线的灵活性更大,可实现多品种、中小批量生产的自动化。多品种可调自动线,降低了自动线生产的经济批量,因而在机械制造业中的应用越来越广泛,并向更高度自动化的柔性制造系统发展。


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