崔闖 王寶華

摘 要 汽車輪轂生產(chǎn)線是典型的制造生產(chǎn)線，大到生產(chǎn)線的總體布局，小到每個(gè)硬件設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)，需要設(shè)計(jì)與技術(shù)人員不斷的探索，提高國(guó)內(nèi)自動(dòng)生產(chǎn)線的技術(shù)水平，滿足零件的加工與制造。

關(guān)鍵詞 生產(chǎn)線總體布局;硬件設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)

1 生產(chǎn)線總體布局

汽車輪轂零件的加工工藝將決定著生產(chǎn)線的整體布局與設(shè)備的排布，因此首先需要了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過輪轂零件分析和機(jī)械加工原則，制訂出圖1.1的加工工藝流程，同時(shí)還需要進(jìn)行節(jié)拍計(jì)算，節(jié)拍是生產(chǎn)兩個(gè)零件的間隔時(shí)間，大批量生產(chǎn)線生產(chǎn)零件計(jì)算節(jié)拍的公式如下：

生產(chǎn)線布局的原則如下：

（1）保持零件是不間斷連續(xù)的生產(chǎn)方式;

（2）零件在生產(chǎn)中避免停止，上料采用機(jī)器人;

（3）零件加工運(yùn)輸路線短，足夠大的物流運(yùn)輸空間;

（4）生產(chǎn)線少彎路，可以利用立體空間，保證設(shè)備安全生產(chǎn)，人身安全。

通過以上分析與要求，最終輪轂生產(chǎn)線設(shè)計(jì)排布如圖1.2[1]。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 上下料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

自動(dòng)生產(chǎn)線，零件的上線與下線需要采用自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)，通過機(jī)械手實(shí)現(xiàn)零件的上下料，在傳輸帶與加工設(shè)備之間增加固定機(jī)械手，機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，直線移動(dòng)功能，上下升降功能。

2.2 機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中非常常見，屬于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輪轂生產(chǎn)線上的機(jī)械手需要滿足與上料倉豎直軸配合定位的功能，在對(duì)零件進(jìn)行抓取時(shí)，需要增加彈簧推盤避免損傷零件，由于機(jī)械手在機(jī)械加工設(shè)備與傳輸之間，零件在機(jī)床上加工后，利用機(jī)械手對(duì)機(jī)床鐵屑進(jìn)行清理，機(jī)械手上增加氣噴功能[2]。

3 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

軟件設(shè)計(jì)遵循以下幾點(diǎn)原則：

具有先進(jìn)性和使用性，軟件是滿足生產(chǎn)線運(yùn)行和生產(chǎn)的，因此需要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，PLC軟件需要是世界上先進(jìn)領(lǐng)域的。

可靠性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線生產(chǎn)運(yùn)行的前提下，軟件系統(tǒng)運(yùn)行要正確，正確的流程，正確的傳輸，正確的加工，每個(gè)硬件的動(dòng)作順序要符合加工工藝要求。

安全性，自動(dòng)化生產(chǎn)線的使用是提高零件的生產(chǎn)效率，機(jī)械化程度很高，一些大型設(shè)備和危險(xiǎn)設(shè)備在生產(chǎn)線中，因此軟件的控制要保證安全性。

可擴(kuò)展性，生產(chǎn)線在使用中會(huì)根據(jù)零件生產(chǎn)的情況增加一些前期設(shè)計(jì)沒有實(shí)現(xiàn)的功能，這樣就需要進(jìn)行一些PLC編程，因此軟件系統(tǒng)中需要預(yù)留一些可擴(kuò)展單元，在后期滿足其他功能的實(shí)現(xiàn)。

輪轂生產(chǎn)線性能實(shí)現(xiàn)上，由于生產(chǎn)線零件加工質(zhì)量要求高，加工過程中需要的設(shè)備與硬件非常多，軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)很龐大，因此生產(chǎn)線數(shù)據(jù)的讀取和儲(chǔ)存的功能分配需要流程化設(shè)計(jì)，不同的人員不同的權(quán)限，通過數(shù)據(jù)流程分析確定軟件程序的控制點(diǎn)[3]。

4 結(jié)束語

本文的主要研究對(duì)象是輪轂生產(chǎn)線，分析生產(chǎn)線的總體布局，一些關(guān)鍵工序的設(shè)計(jì)，分析零件的生產(chǎn)節(jié)拍，合理的布局和生產(chǎn)工藝流程，保證汽車的制造與裝配，在根據(jù)生產(chǎn)線的布局和加工工藝對(duì)硬件進(jìn)行選擇，在從生產(chǎn)線的功能需求和性能滿足上對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，將硬件與軟件完美的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化的運(yùn)行，最終得到輪轂自動(dòng)化生產(chǎn)的要求[4]。

參考文獻(xiàn)

[1] 張威.基于PLC的汽車轉(zhuǎn)向軸生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].沈陽：東北大學(xué)，2014.

[2] 李志民，張玉潔.同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：37.

[3] 陳劍.基于智能控制的多電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[D].江蘇：江南大學(xué)，2004.

[4] 李永慶，顏波.有限元分析在汽車輪轂軸承單元中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2008，（8）：29-30.