崔闖 王寶華

摘 要 汽車輪轂生產線是典型的制造生產線，大到生產線的總體布局，小到每個硬件設計以及軟件設計，需要設計與技術人員不斷的探索，提高國內自動生產線的技術水平，滿足零件的加工與制造。

關鍵詞 生產線總體布局;硬件設計;軟件設計

1 生產線總體布局

汽車輪轂零件的加工工藝將決定著生產線的整體布局與設備的排布，因此首先需要了解零件的結構特點，通過輪轂零件分析和機械加工原則，制訂出圖1.1的加工工藝流程，同時還需要進行節(jié)拍計算，節(jié)拍是生產兩個零件的間隔時間，大批量生產線生產零件計算節(jié)拍的公式如下：

生產線布局的原則如下：

（1）保持零件是不間斷連續(xù)的生產方式;

（2）零件在生產中避免停止，上料采用機器人;

（3）零件加工運輸路線短，足夠大的物流運輸空間;

（4）生產線少彎路，可以利用立體空間，保證設備安全生產，人身安全。

通過以上分析與要求，最終輪轂生產線設計排布如圖1.2[1]。

2 硬件設計

2.1 上下料結構設計

自動生產線，零件的上線與下線需要采用自動上料機構，通過機械手實現(xiàn)零件的上下料，在傳輸帶與加工設備之間增加固定機械手，機械手可以實現(xiàn)旋轉，直線移動功能，上下升降功能。

2.2 機械手機構設計

機械手在工業(yè)生產中非常常見，屬于執(zhí)行機構，輪轂生產線上的機械手需要滿足與上料倉豎直軸配合定位的功能，在對零件進行抓取時，需要增加彈簧推盤避免損傷零件，由于機械手在機械加工設備與傳輸之間，零件在機床上加工后，利用機械手對機床鐵屑進行清理，機械手上增加氣噴功能[2]。

3 軟件設計與實現(xiàn)

軟件設計遵循以下幾點原則：

具有先進性和使用性，軟件是滿足生產線運行和生產的，因此需要引進先進的技術，PLC軟件需要是世界上先進領域的。

可靠性強，實現(xiàn)生產線生產運行的前提下，軟件系統(tǒng)運行要正確，正確的流程，正確的傳輸，正確的加工，每個硬件的動作順序要符合加工工藝要求。

安全性，自動化生產線的使用是提高零件的生產效率，機械化程度很高，一些大型設備和危險設備在生產線中，因此軟件的控制要保證安全性。

可擴展性，生產線在使用中會根據零件生產的情況增加一些前期設計沒有實現(xiàn)的功能，這樣就需要進行一些PLC編程，因此軟件系統(tǒng)中需要預留一些可擴展單元，在后期滿足其他功能的實現(xiàn)。

輪轂生產線性能實現(xiàn)上，由于生產線零件加工質量要求高，加工過程中需要的設備與硬件非常多，軟件系統(tǒng)的數據很龐大，因此生產線數據的讀取和儲存的功能分配需要流程化設計，不同的人員不同的權限，通過數據流程分析確定軟件程序的控制點[3]。

4 結束語

本文的主要研究對象是輪轂生產線，分析生產線的總體布局，一些關鍵工序的設計，分析零件的生產節(jié)拍，合理的布局和生產工藝流程，保證汽車的制造與裝配，在根據生產線的布局和加工工藝對硬件進行選擇，在從生產線的功能需求和性能滿足上對軟件進行設計，將硬件與軟件完美的結合，實現(xiàn)生產線自動化的運行，最終得到輪轂自動化生產的要求[4]。

參考文獻

[1] 張威.基于PLC的汽車轉向軸生產線控制系統(tǒng)設計[D].沈陽：東北大學，2014.

[2] 李志民，張玉潔.同步電機調速系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006：37.

[3] 陳劍.基于智能控制的多電機同步驅動系統(tǒng)[D].江蘇：江南大學，2004.

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