探討自動化生產(chǎn)線改進(jìn)對工業(yè)生產(chǎn)的影響

1、    探討自動化生產(chǎn)線改進(jìn)對工業(yè)生產(chǎn)的影響    黃結(jié) 肖飛龍【摘 要】自動化生產(chǎn)線在工業(yè)生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，縮短了生產(chǎn)周期。要保證有利于產(chǎn)品的更新，產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提高，生產(chǎn)成本的有效降低，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的更快速增長，就要對自動化生產(chǎn)線進(jìn)行改造。本文對如何改進(jìn)自動化生產(chǎn)，以及這些改進(jìn)對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的影響進(jìn)行了探討，重點(diǎn)探討了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)械手、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)和傳感器等自動化技術(shù)的加入以完善自動化生產(chǎn)線對工業(yè)生產(chǎn)的積極影響?！娟P(guān)鍵詞】自動化生產(chǎn)線；改造；生產(chǎn)率；產(chǎn)品質(zhì)量；生產(chǎn)成本1.自動化生產(chǎn)線簡介自動化生產(chǎn)線是由工件傳送系

2、統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將一組自動機(jī)床和輔助設(shè)備按照工藝順序聯(lián)結(jié)起來，自動完成產(chǎn)品全部或部分制造過程的生產(chǎn)系統(tǒng)。自動化生產(chǎn)線具有統(tǒng)一的自動化控制系統(tǒng)，嚴(yán)格的生產(chǎn)節(jié)湊，工作必須安照一定的生產(chǎn)節(jié)拍經(jīng)過各個(gè)工位完成預(yù)定加工。自動化生產(chǎn)線起源于流水生產(chǎn)線，性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過流水生產(chǎn)線。它比流水生產(chǎn)線具有更嚴(yán)格的節(jié)湊，更高效的自動化控制，所以它的使用不但提高了勞動效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，而且具有改善工人勞動條件、降低能源消耗、節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn)1。隨著社會的發(fā)展和人類的進(jìn)步，自動化生產(chǎn)線也在不斷的改進(jìn)與完善，尤其最近的一些年，微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、液壓與氣壓傳動技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)電一體化等技術(shù)的快速發(fā)展，給自動化生產(chǎn)線的改進(jìn)

3、和完善提供了有力的支撐。另一方面，人們對自動化生產(chǎn)線提出了更高的要求，如：提高質(zhì)量和效率，模具多樣化，便于生產(chǎn)過程監(jiān)控，收集與管理產(chǎn)品及機(jī)器參數(shù)，保證操作人員的人身安全等等。所以自動化生產(chǎn)線的改進(jìn)與完善就成了迫切的需要。2.自動化生產(chǎn)線改進(jìn)與完善雖然由于產(chǎn)品的不同，導(dǎo)致各種類型的生產(chǎn)線出現(xiàn)，它們形狀和大小千差萬別，但是我們根據(jù)它的功能與結(jié)構(gòu)的不同，可以大致把自動化生產(chǎn)線分為五個(gè)部分：機(jī)械本體、檢測部分、信息處理系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和借口部分。而不管哪一類型的自動化生產(chǎn)線都必須具備以下四種基本功能：運(yùn)轉(zhuǎn)功能、檢測功能、控制功能和驅(qū)動功能。一般來說，運(yùn)轉(zhuǎn)功能由動力源（如電能帶動的電機(jī)、柴油機(jī)的機(jī)械能）來

4、提供；檢測功能主要有各種傳感器（如位置傳感器、直線位移傳感器、角位移傳感器）來完成，這些傳感器負(fù)責(zé)收集各個(gè)部分的信息，如溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)信息；控制功能是指由微型計(jì)算機(jī)、可編程控制器、plc單片機(jī)等電子裝置來完成，它們通過對各個(gè)位置傳感器檢測出來的信號進(jìn)行存儲、運(yùn)輸、運(yùn)算、變換等處理，再用相應(yīng)的接口電路對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令，完成規(guī)定的動作；驅(qū)動部分則是通過電機(jī)、液壓缸、氣壓缸、機(jī)械手、電磁閥甚至機(jī)器人等執(zhí)行機(jī)構(gòu)玩成。即自動化生產(chǎn)線的改造是利用微型計(jì)算機(jī)、工控機(jī)、可編程控制器（plc）、觸摸屏、變頻器、伺服電機(jī)等產(chǎn)品，采用更先進(jìn)的控制技術(shù)、變頻技術(shù)等等，對手動、半自動化、自動化設(shè)備的更新改造和

5、同步方式的改進(jìn)。2.1自動化生產(chǎn)線控制部分的改進(jìn)以及它對工業(yè)生產(chǎn)的影響自動化生產(chǎn)線的控制部分大多采用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)的大量各種特殊功能微型計(jì)算機(jī)，它具有體積小，可以儲存、處理部分信息，通過電信號控制部分機(jī)械執(zhí)行動作的特點(diǎn)。現(xiàn)代常用的這種的微型計(jì)算機(jī)有plc控制器，單片機(jī)、工控機(jī)等。plc控制器多用于下面幾種情況：一是開關(guān)較多（一般在十個(gè)以上）的情況，在這種情況下，用plc進(jìn)行虛擬門電路實(shí)現(xiàn)各個(gè)開關(guān)的控制，具有簡單、快捷、穩(wěn)定的特點(diǎn)，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢；也可用于經(jīng)常更新或擴(kuò)充功能的場合，在這種情況下，plc具有成本低、占用空間小、操作簡單的優(yōu)勢2。單片機(jī)一般用于要

6、求控制體積小或成本低的場合，它還具有抗干擾性能強(qiáng)，穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，但不能更新，從使用者的角度看，它又適用于操作者素質(zhì)較低的場合，它操作簡單，可使用按鍵操作。工控機(jī)功能特別強(qiáng)大，價(jià)格也較為昂貴。它具有顯示、記錄、傳輸、監(jiān)控、組態(tài)等功能，適用于控制功能發(fā)雜，要求較多，經(jīng)常更新和擴(kuò)充功能，并且周期長、投資大的情況。它需要操作者具有一定的微機(jī)基礎(chǔ)。我們通過各種微型機(jī)的合理選用，不僅把自動化生產(chǎn)線各個(gè)部分連接為一個(gè)有機(jī)的整體，可以說控制部分的改進(jìn)是整條自動化生產(chǎn)線改進(jìn)的“大腦”，而且它的進(jìn)一步改進(jìn)意味著我們有更高的效率和更低的成本，所以說控制部分的改進(jìn)與完善是自動化生產(chǎn)線改進(jìn)的“靈魂”，是我們未來發(fā)展的

7、方向。2.2機(jī)械手對自動化生產(chǎn)線驅(qū)動部分的改進(jìn)以及它對工業(yè)生產(chǎn)的影響機(jī)械手顧名思義就是用機(jī)械來模仿人手和手臂的某些動作（如抓取、搬運(yùn)、操作工具等），來代替人進(jìn)行某些繁重勞動，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化與自動化。它能在有害的環(huán)境下進(jìn)行工作，替代人類以達(dá)到保護(hù)人身安全的目的。工業(yè)機(jī)械手由手臂和手部組成。手部主要用來抓持工件或工具，可按照被抓物體的尺寸、重量、形狀、材料等要求的不同設(shè)計(jì)不同的機(jī)構(gòu)，按照作用力的不同類型可分為吸附型、夾持型、托持型等機(jī)構(gòu)。手臂則是通過各種不同的動作（如擺動、移動或復(fù)合運(yùn)動），來改變被抓物體的位置或姿勢。為了能實(shí)現(xiàn)可以抓取空間中的任意物體，機(jī)械手最多有6個(gè)自由度（機(jī)械手伸縮、

8、升降、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式稱為機(jī)械手的自由度，一般自由度越多，其運(yùn)動越自由，應(yīng)用范圍越廣，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜），一般機(jī)械手有2個(gè)自由度。機(jī)械手的改進(jìn)與完善，一方面實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)線的高度自動化，另一方面大大減少了工作人員以及工作人員的勞動強(qiáng)度。另外，由于人為因素的減少，大大減少了人為錯(cuò)誤的出現(xiàn)，不僅提高了質(zhì)量，而且增強(qiáng)了工作的連續(xù)性和持久性，同時(shí)還方便對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄和實(shí)時(shí)控制。機(jī)械手改進(jìn)的可以說是自動化生產(chǎn)線改進(jìn)和完善必不可少的重要組成部分。2.3液壓系統(tǒng)對自動化生產(chǎn)線的改進(jìn)以及對工業(yè)生產(chǎn)的影響液壓系統(tǒng)主要用于材料以及半成品的運(yùn)輸和各個(gè)部分執(zhí)行信號的傳遞。液壓系統(tǒng)主要由液壓缸和相應(yīng)的控制閥組成，一般用氣體進(jìn)

9、行控制信號的傳遞，液壓進(jìn)行執(zhí)行部分的動作，有時(shí)候也可以用電磁閥對執(zhí)行液壓缸進(jìn)行控制，使其達(dá)到規(guī)定的動作。隨著科技的進(jìn)步，液壓與系統(tǒng)所能達(dá)到的壓強(qiáng)越來越大，所能執(zhí)行動作的能力越來越強(qiáng)，它對自動化生產(chǎn)線越來越重要，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞已經(jīng)成為衡量一條自動化生產(chǎn)線優(yōu)秀與否的標(biāo)準(zhǔn)。3.結(jié)論和期望自動化生產(chǎn)線的改進(jìn)與完善不僅減輕了企業(yè)對人力資源的需求，降低了人力成本，還提高了生產(chǎn)效率，減少了對材料的浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，使我們的生產(chǎn)大大減輕了對人為因素的依賴，給現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)帶來了翻天覆地的變化，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、液壓技術(shù)、機(jī)械手以及機(jī)器人技術(shù)不斷進(jìn)步，以這些技術(shù)為依靠的自動化生產(chǎn)線改進(jìn)與完善將會出現(xiàn)“百花齊放”的局面，甚至在不遠(yuǎn)的將會出現(xiàn)完全由機(jī)器替代人的自動化生產(chǎn)線出現(xiàn)。我相信將來自動化流水線會形成一個(gè)獨(dú)立完善的工業(yè)體系，給我們的工業(yè)生產(chǎn)帶來效率高、連續(xù)性好、故障率低的完美生產(chǎn)線。而與此同時(shí)，自動