1、自動生產線的結構與組成 自動生產線通常都是由以下基本的結構模塊根據需要搭配組合而成的：l 工件的自動輸送及自動上下料機構l 輔助機構（定位、夾緊、分隔、換向等）l 執行機構（各種裝配、加工、檢測等執行機構）l 驅動及傳動系統l 傳感器與控制系統1. 工件的輸送及自動上下料系統 工件或產品的移送處理是自動化裝配的第一個環節，包括自動輸送、自動上料、自動卸料動作，替代人工裝配場合的搬運及人工上下料動作，該部分是自動化專機或生產線不可缺少的基本部分，也是自動機械設計的基本內容。其中自動輸送通常應用在生產線上，實現各專機之間物料的自動傳送。 輸送系統輸送系統包括小型的輸送裝置及大型的輸送線，其中小型的

2、輸送裝置一般用了自動化專機，大型的輸送線則用于自動化生產線，在人工裝配流水線上也大量應用了各種輸送系統。沒有輸送線，自動化生產線也就無法實現。根據結構類型的區別，最基本的輸送線有：皮帶輸送線、鏈條輸送線、滾筒輸送線等；根據輸送線運行方式的區別，輸送線可以按連續輸送、斷續輸送、定速輸送、變速輸送等不同的方式運行。 自動上下料系統自動上下料系統是指自動化專機在工序操作前與工序操作后專門用于自動上料、自動卸料的機構。在自動化專機上，要完成整個工序動作，首先必須將工件移送到操作位置或定位夾具上，待工序操作完成后，還需要將完成工序操作后的工件或產品卸下來，準備進行下一個工作循環。自動機械中最典型的上料機

3、構主要有：l 機械手l 利用工件自重的上料裝置（如料倉送料裝置、料斗式送料裝置）l 振盤l 步進送料裝置l 輸送線（如皮帶輸送線、鏈條輸送線、滾筒輸送線等）卸料機構通常比上料機構更簡單，最常用的卸料機構或方法主要有：l 機械手l 氣動推料機構l 壓縮空氣噴嘴氣動推料機構就是采用氣缸將完成工序操作后的工件推出定位夾具，使工件在重力的作用下直接落人或通過傾斜的滑槽自動滑入下方的物料框內。對于質量特別小的工件，經常采用壓縮空氣噴嘴直接將工件吹落掉人下方的物料框內。2. 輔助機構在各種自動化加工、裝配、檢測、包裝等工序的操作過程中，除自動上下料機構外，還經常需要以下機構或裝置： 定位夾具工件必須位于確

4、定的位置，這樣對工件的工序操作才能實現需要的精度，因此需要專用的定位夾具。 夾緊機構在加工或裝配過程中工件會受到各種操作附加力的作用，為了使工件的狀態保持固定，需要對工件進行可靠的夾緊，因此需要各種自動夾緊機構。 換向機構工件必須處于確定的姿態方向，該姿態方向經常需要在自動化生產線上的不同專機之間進行改變，因此需要設計專門的換向機構在工序操作之前改變工件的姿態方向。 分料機構機械手在抓取工件時必須為機械手末端的氣動手指留出足夠的空間，以方便機械手的抓取動作，如果工件（例如矩形工件）在輸送線上連續緊密排列，機械手可能因為沒有足夠的空間而無法抓取，因此需要將連續排列的工件逐件分隔開來。又例如前面所

5、述的螺釘自動化裝配機構中，每次只能放行一個螺釘，因此需要采用實現上述分隔功能的各種分料機構。上述機構分別完成工件的定位、夾緊、換向、分隔等輔助操作，由于這些機構一般不屬于自動機械的核心機構，所以通常將其統稱為輔助機構。3. 執行機構任何自動機械都是為完成特定的加工、裝配、檢測等生產工序而設計的，機器的核心功能也就是按具體的工藝參數完成上述生產工序。通常將完成機器上述核心功能的機構統稱為執行機構，它們通常是自動機械的核心部分。例如自動機床上的刀具、自動焊接設備上的焊槍、螺釘自動裝配設備中的氣動螺絲批、自動灌裝設備中的灌裝閥、自動鉚接設備中的鉚接刀具、自動涂膠設備中的膠槍等，都屬于機器的執行機構。

6、這些執行機構都用于特定的工藝場合，掌握這些執行機構的選型方法離不開對相關工藝知識的了解，因此，自動機械是自動結構與工藝技術的高度集成，從事自動機械設計的人員既要熟悉各種自動機構，同時還要在制造工藝方面具有豐富的經驗。4. 驅動及傳動部件 驅動部件任何自動機械最終都需要通過一定機構的運動來完成要求的功能，不管是自動上下料機構還是執行機構，都需要驅動部件并消耗能量。自動機械最基本的驅動部件主要為：l 由壓縮空氣驅動的氣動執行元件（氣缸、氣動馬達、氣動手指、真空吸盤等）l 由液壓系統驅動的液壓缸l 各種執行電機（普通感應電機、步進電機、變頻電機、伺服電機、直線電機等）在自動機械中，氣動執行元件是最簡

7、單的驅動方式，由于它具有成本低廉、使用維護簡單等特點，在自動機械中得到了大量的應用。在電子制造、輕工、食品、飲料、醫藥、電器、儀表、五金等制造行業中，主要采用氣動驅動方式。液壓系統主要用于需要輸出力較大、工作平穩的行亞，如建筑機械、礦山設備、鑄造設備、注塑機、機床等行業。除氣動元件外，電機也是重要的驅動部件，大量應用于各種行業。在自動機械中，廣泛應用于如輸送線、間隙回轉分度器、連續回轉工作臺、電動缸、各種精密調整機構、伺服驅動機械手、精密工作臺、機器人、數控機床的進給系統等場合。 傳動部件氣缸、液壓缸可以直接驅動負載進行直線運動或擺動，但在電機驅動的場合則一般都需要相應的傳動系統來實現電機扭矩

8、的傳遞。自動機械中除采用傳統的齒輪傳動外，大量采用同步帶傳動和鏈傳動，尤其因為同步帶傳動與鏈條傳動具有價格低廉、采購方便、裝配調整方便、互換性強等眾多優勢，目前已經是各種自動機械中普遍采用的傳動結構，如輸送系統、提升裝置、機器人、機械手等。5. 控制系統根據設備的控制原理，目前自動機械的控制系統主要有以下類型： 純機械式控制系統在大量采用氣動元件的自動機械中，在少數情況下控制氣缸換向的各種方向控制閥全部采用氣動控制閥，這就是純氣動控制系統。還有一些場合各種機構的運動是通過純機械的方式來控制的，例如凸輪機構，這些都屬于純機械式控制系統。 電氣控制系統電氣控制系統是指控制氣缸運動方向的電磁換向閥由繼電器或PLC來控制，在今夭的制造業中，PLC已經成為各種自動化專機及自動化生產線最基本的控制系統，結合各種傳感器，通過PLC控制器使各種機構的動作按特定的工藝要求及動作流程進行循環工作。電氣控制系統與機械結構系統是自動機械設計及制造過程中兩個密切相關的部分，需要連接成一個有機的系統。在電氣控制系統中，除控制元件外，還需要配套使用各種開關及傳感器。在自動機械的許多位置都需要對工件的有無、工件的類別、執行機構的位置與狀態等進行