定子铁芯自动化生产线的设计探究

刘海涛 刘卓

摘 要：近年来，随着我国经济的不断发展，工业发展的速度不断加快，但在工业快速发展的过程中人工成本却在不断升高。在沿海地区，甚至出现了招工困难的现象。在这种情况下，为了不影响工业的正常发展，必须要改变生产线设计思路，要充分利用现代化的技术，实现生产线自动化。因此，进行有关自动化生产线设计的研究十分必要。文章将主要介绍定子铁芯自动化生产线的设计方法，希望对工业的进一步发展能有所帮助。

关键词：定子铁芯；自动化生产线；模块

现阶段，我国正处于产业优化的阶段，传统的劳动密集型企业已经不能适应当今社会经济发展的节奏，为了提高我国国民经济发展的速度，必须要大力发展技术密集型企业。为了实现这一目标，必须要改变我国工业企业传统的生产方式，实现自动化生产。现在，我国很多大型企业已经意识到这一点，并积极进行企业转型。但在转型的过程中还是会存在一些技术上的问题。文章将结合企业生产线的实际情况，分析定子铁芯自动化生产线设计的方法。

1 定子铁芯自动化生产线的总体方案设计

在进行定子铁芯自动化生产线设计前首先要做好生产线布局工作。在实践过程中，做好车间生产线布局工作对于提高生产线的工作效率以及企业的经济收益都是有很大作用的。从具体操作角度来说，合理的车间生产线布局对于以后的操作管理以及后期的生产线维护也是有积极意义的。在进行生产线布局时需要综合考虑下述几个问题。第一，就是要合理安排设备的位置，确保整个生产线是处于直线流动的状态；第二，要尽量减少物料传输的距离；第三，生产线设计要具有一定的弹性，可以随意对其进行修改调整；第四，要避免在物料流动过程中出现堆积的现象；第五，要合理使用设备，尽量减少设备投资；第六，要合理利用车间内部的建筑空间，提高建筑空间的利用率。

在完成生产线布局设计以后要选择合理的自动化生产线驱动装置。在工业领域中，常用的自动化生产线驱动装置有三种，在实际使用过程中可以使用其中一种，也可以将这几种装置混合起来使用。下文将具体介绍这三种驱动装置。第一，是电机驱动。就是利用电机控制机械的操作过程，从而完成指定的动作，选用的电机可以是步进电机，也可以是直流电机。当然，其它类型的电机也可以使用。但是，不同类型的电机所使用的驱动器是不同。采用电机驱动的优点就是控制比较方便，缺点就是会增加生产成本；第二，是气压驱动。这一过程是需要进行能量转换的，将气体产生的压力变成了机械能，从而来控制气缸的运动。气压驱动的方式也有不同的类型，例如摆动气缸、冲击气缸等等。采用气压驱动的好处就是稳定性比较好，发生故障的可能性比较小，而且符合节能减排的要求。坏处就是气压产生的推力比较下，操作的精准度比较低；第三，是液压驱动。液压驱动需要使用到多种装置，这些装置同时工作才能实现液压驱动的目的。通常来说，在一些重型机械上才会使用液压驱动。采用液压驱动的优点就是易于控制，操作性能好。但是液压驱动的后期维护比较困难，还存在爆炸的安全隐患。

在完成上述工作以后，就要确定整体的方案。在进行定子铁芯自动化生产线设计时主要是以现有的机械设备为主，通过增加新装置的方式以实现生产线自动化的目的。在文章中主要增加了三种新的装置，下文将对这三种新装置的设计进行具体地介绍。

2 自动落料上料模块设计

在以前的生产线中，需要人工取出冲片并完成检验的工作。在自动化生产线中，所有的工作都是由机械自动完成，不需要工人协助完成生产任务。为了实现自动落料上料的目的，这一模块应具有下述几种功能。第一，在冲片剪下以后要能自动下滑，并且在下滑的过程中还要有控制其速度的装置；第二，在冲片叠片下落以后应有接料的装置，同时还应有能将物料送出去的装置。为了实现上述功能，要合理设计自动落料上料模块。在文章中，选用滑槽加漏斗型装置作为自动落料的装置，为了避免出现物料堆积的现象，还添加了档杆装置。在物料下落的过程中还应对其进行重新的整形以满足使用要求。因为，刚刚被剪下的冲片叠片的外圆直径大约在68mm左右，而最终需要使用的冲片叠片外圆直径为65.5mm。因此，需要对其进行重新的规整。在完成自动落料装置设计以后，还要进行自动上料装置设计。自动上料装置应具备两种功能，一种是定位功能，就是将下落的冲片叠片定位在合理的位置上。另一种是送出功能。为了实现这两种功能，必须要重新设计落料器，选用合理的气缸运动机构。

3 机械手模块设计

在自动化生产线设计的过程中多处涉及到使用机械手，机械手在自动化生产线中具有重要的作用。例如，在上文中所介绍的自动上料装置需要具有两个功能，其中之一就是要能将物料送出去，这就需要使用到机械手。为了实现自动送出物料的功能，机械手要能进行旋转。具体的工作过程如下所述。首先，机械手要能夹起物料，并将物料送到接料装置的端口出。其次，机械手要将物料送至检验模具处。最后，机械手要将物料放下，并重新回到初始位置，重复进行上述操作。在整个过程中，机械手使用了不同的驱动方式，在夹起物料的过程中使用的气缸驱动，而在放下物料的过程中使用了电机驱动，在水平移动的过程中则用到了丝杠等机构。在整个机械手模块设计的过程中，手爪的设计最为重要，手爪不仅要能做一些简单的抓取、松开动作，同时还要能进行旋转。因此，在进行手爪设计的过程要采用合理的设计方式，确保上述功能的实现。

4 检验装置模块设计

整个自动化生产线的设计不仅要保证能提高生产产品的效率，同时还要保证产品的质量。为了确保产品的质量符合相关规定的要求，在生产完物料以后要进行相应地检验。检验分成两部分，第一步是称重检验，第二步是外观检验。因此，在检验装置设计的过程中需要设计两个装置，分别为称重检验装置和外观检驗装置。称重检验通常使用称重传感器来完成，在自动化生产线设计过程中使用的称重传感器应保证称重的准确度和响应速度。外观检验装置的主要功能是检验定子的焊缝是否平滑，可以使用位移传感器。如果是想要检验定子槽型，则可以使用模具检测方式。

5 结束语

总之，相比于传统的生产线，定子铁芯自动化生产线大大提高了生产线的工作效率，减少了劳动力，对于现代制造企业的发展具有重要的意义。但在进行定子铁芯自动化生产线设计的过程中，应根据企业的实际情况选用合理的设计方案，这样才能充分发挥自动化生产线的作用。

参考文献

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