机器人自动生产线的工艺分析与总体设计.doc

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机器人自动生产线的工艺分析与总体设计
朱金权
无锡贝斯特精机股份有限公司
[摘要]对机器人自动化生产线设计时加工零件的工艺流程分析、生产节拍计算、机器人形式的确定等相关工艺参数进行了研究，在分析了自动化生产线的有关组成部分、总体布置形式、物流方向的确定、线缆和管路的布置、操作箱与电气主控制柜的布置等总体设计时的相关技术要点后，提出了机器人自动生产线设计的步骤和设计思路，为机器人自动化生产线在现代工业制造领域的推广和应用提供技术支持。
[关键词] 机器人 自动生产线 工艺分析 总体设计 生产节拍
中图分类号：TP278 　文献标识码： A
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概述：
在机械零件加工制造业中，零件的加工质量、加工效率和加工成本与零件的加工工艺密切相关。传统由人工、单机手动生产零件的加工方式已越来越不适合现代企业加工的需要，为减轻劳动强度、提高生产效率、降低劳动成本，采用机器人自动化生产线加工零件的生产方式，在现代制造业中已越来越多的得到应用，从而最大限度的满足加工制造业中高速度、大批量、高品质加工零件的需要，使加工制造业走向机器人生产线的规模化、批量化、高效化、自动化的现代制造业新时代，它是制造业加工现代化发展的必然趋势。
工艺分析
零件加工工艺性分析，是机械加工制造业至关重要的技术准备，它是决定零件加工方法、加工质量、加工成本的重要指导性文件，是自动化生产线设计不可缺少的工艺性文件。
加工零件工艺分析：
规划设计自动化生产线之前，设计人员必须对加工加工零件的工件材料、加工内容、加工精度、加工质量等进行详细的工艺分析，制定详细的零件加工工艺线路，编写零件加工那过程工艺卡片，明确零件加工时的定位面、夹紧点，制定有效的加工切削参数，包括切削速度、进给量和切削深度。考虑零件加工时所采用的夹具、***、量具及零件加工后的检测方法，工件在各工序之间流转时需要的清洗、储存、翻转、搬运等中间工位，考虑零件流转过程中所需的零件输送平面、输送方式，零件输送过程中的导向定位、信号检测，考虑机械手抓取工件时的定位、夹紧、松开、检测等，这些工艺参数的确定，对设计自动化生产线具有非常重要的作用。
生产节拍的计算
节拍是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间隔时间。即指完成一个产品所需的平均时间。
系统理论节拍计算：
计算公式：
R=T效Q1-F%= T×iQ1-F% = T×i×(1-F%)Q
公式中:
R-----节拍 (单位：秒/件)，它是满足系统工作所需的理论时间节拍。
Q-----计划期内所制造的产品的产量(单位：件)，除计划中规定的任务外,还包括不可避免的废品。
F%-----不合格产品占有率;
T效-----计划期有效工作时间 (单位：秒)。
i------时间利用系数，计划期制度工作时间内设备的实际开动时间；
T效 =计划期制度工作时间T×时间利用系数i;
所需设备计算：
计算公式：
S =TjR
公式中:
T j-----单台设备完成单个零件所需的实际工作时间（单位：秒）；
R-----节拍 (单位：秒/件)。计算结果一般为小数，实际使用设备台数S需将计算结果元整。
桁架式机器人上下料时间计算：
初始条件：
机器人匀