卢蔚红

（梧州职业学院，广西壮族自治区 梧州 543002）

目前，电机端盖生产以及安装多是采用人工作业的方式进行操作，但这一工作是十分繁杂的，且具有极强的反复性，往往一名工作人员需要重复作业数次。也正因如此，电机端盖生产及安装的效率难以提高。另一方面就电机端盖的施工作业人工成本居高不下，还不可规避工作性质的危险性和不稳定性。因此，想要提高电机端盖生产的效率，控制人本造价的开支，就要结合新技术手段，实现电机端盖自动化生产。

1 基于国内外，自动线生产的研究现状

就目前我国对自动化生产线的研究来说，所结合国外新技术手段中的仿真技术，对所设计对象进行模拟仿真，此外也多结合工业新技术手段，以此改造原有的生产线，从而达到有效降低生产节拍，生产工艺提质增效的目的。比如桑淑莉所利用的就是“IE方法”，以提高东软飞利浦CT生产线的生产效率和生产质量，以此整合生产的各项布局，以为生产工艺技术提质增效。此外，像是盛英泰等人，对汽车的转向节进行了自动化加工，通过EMPLANT物流技术APP，不仅可以提高工业生产的效度，还可以有效缩短工程施工周期。除此之外，针对于“传统劳动密集型”生产线来说，对其进行改造和升级，一方面有效节约了劳动成本。另一方面提高了产品的综合性能。盛军通过研究分析PIC的改造技术，把工业网络控制系统以及电磁感应等优势特点，应用到电机端盖自动化生产中，此外高凌等人通过分析某气化自动装备进行了模拟控制，绘制了各类通讯网络图，借助Simulink软件的辅助，以达到了预期的自动化既定目的。因此，就目前我国对自动线的研究可知，诸多学者的研究侧重点多在建立“信息模型”中，在众多工艺设计路线中，选择最为“优质”的工艺办法。

而就国内外自动线相比，国外的工艺技术一直是较为领先的，除了在原有的基础之上，对生产线进行了改造和升级，还多把研究的侧重点放在了自动化基础性生产之上，其研究的目的就是为了寻求可以创新的工艺流程，把自动化生产工艺应用于更为复杂的生产中去。比如GuncaTuncel等人，就依托于新技术手段，编制了数字化模型，在保证质量生产的前提下，有效减少了部分生产工序，提高了产品的生产节拍。不仅如此，利用数字处理技术，对整个编程模型进行了评价，检测该模型的合理性以及可靠性。Shwetank Avikal等人对不同的生产线进行了生产工艺以及生产加工的评价，其方法同样要求要减少加工中的不必要环节，以提高生产的质量和效率。不仅如此，国外诸多学者在自动加工工艺技术研究方面，进行了更多的探索和研究，比如Vichare、Nassehi等人，就提出了数字控制加工的处理办法，主要就是利用自动化生产工艺，对集中化生产进行参查研究工作。而H. Chehade， A. Dolgui，F.就自动化生产线提出“多样化”的目标办法，选择较为适配的工作站，并综合考量其参数、技术、设备等，研发了“NSGA-II型遗传算法”最后，受益于科学技术的不断发展下，就国内外的机器人生产线等设备，被广泛应用到工业制造领域中，此外基于新时期下，各类新兴企业的迅速崛起，中国“一带一路”的发展，中国各高校人才培养计划等，直接推动着自动化生产的发展。但是就目前来说，我国的自动化生产线，还存在一定的局限性和滞后性等问题，比如就人工操作，以及生产线是否可以结合新技术手段，或者是依托于国外技术进行拓展和延伸等，这类问题是值得研究的，而所存在的问题，更是需要亟待解决的。

2 电机端盖自动化生线软硬件集成控制系统

2.1 可编程控制器(PLC)

电机端盖自动化生产中，使用可编控制器的优势在于，一方面可以满足市场的实际需要。另一方面则是可以提高电机生产的质量和效率，提高产品的整体性能。更是基于现阶段生产背景下，适用于新产品、新工业的控制设备。可编控制器也就是PIC，是由CPU、电源、输入、输出单元以及储存器这五大部分所共同组成的，换句话说，就PIC的本质是一台工业计算机。多被广泛应用于工业控制以及其他硬件结构中。此外就PLC的“抗干扰性”极强，可以被广泛适用于各类复杂生产作业中去，可编程控制器更是各类工业控制的基础，不仅可以兼顾“外扩”的功能，还可以和整个控制器形成一体化的整体，其本质都是为了满足功能系统的实际需要。但是有一点需要特别注意的是，就可编控制器的端口数量是需要适度使用的，以避免出现资源浪费的情况。除了上述所提到的各类原则以外，就PIC的型号是需要考虑，输入点和输出点的点数，以及电源型号等诸多方面的问题。总之就电机端盖自动化生产中，可编控制器的选择，是要进行综合考量的，以功能性能选择为优先，其次就是性价比。

2.2 传感器的选择

在电机端盖自动化生产系统设计中，有诸多设备在对电机端盖进行加工或者是搬运的过程中，都会出现不同的“反馈”，比如机器人的手抓在抓电机端盖时，手爪是否有移动或者是不稳的情况出现。这类“反馈信号”的发出是需要接触开关后所触发的。目前市场上有很多不同生产厂家都生产了不同的接近开关，一般都会根据被检测物体的实际情况以及距离、感应面积等，进行综合选择，其目的就是为了选择出最适合的开关。此外在电机端盖自动化生产线中，加工对象所使用的多是圆盘类的零件，因此就机器人爪和电机端盖的接触缝隙是比较小的，一方面是为安装接触开关提供了有利条件，另一方面则是可以有效解决上述所提到电机端盖在加工或者是搬运过程中所存在的问题。而对于电感式接近开关的工作原理则是，利用振荡器所产生的磁场，当金属接触到磁场后，就会达到感应的直接距离，以此就可以有效减少振荡的产生。在这一过程中，放大电路的处理器会被转换为开关信号，以达到有效检测的最终目的。除此之外，慢反射型的传感器，其工作的原理在于，通过电机端盖的位置是否和光线有直接的联系和变化，通过接收器直接转变为电信号后，以实现对电机端盖的有效控制。

3 生产线控制系统程序设计

3.1 PLC程序设计的经验设计法

就PLC程序设置当中所采用的经验设计法来说，是通过对实际控制对象的本质要求，寻找一些较为传统且典型的控制电路梯形图，以这类电路程序的梯形图进行组合，之后再通过反复的调试和修改，以增加辅助程序的适配度，满足设备控制的整体要求。对于经验设计法来说，这种方法是有迹可循的，但是对设计者的个人经验以及设计能力有着较高的要求，所以被称之为是经验设计法。

3.2 PLC程序设计的控制电路转换为梯形图法

PLC程序设计的控制电路转换为上述所提到的梯形图法来说，是通过硬件接线图或者是梯形图的编程功能，对被控制对象进行系统功能的编写。控制电路转换梯形图的方法，具体操作是首先要熟悉被控制对象的施工工艺以及加工设备等各项流程，根据系统软件电路的实际分析原理进行操作。其次，确定PLC输入和输出的具体信号，画出PLC外接线的整体图框，最后根据所对应的编写梯形图寻找对应的关系即可。

3.3 PLC程序设计的顺序控制设计法

对于顺序控制设计法来说，就是按照传统的生产工艺，根据生产信号的时间顺序，执行各类生产控制程序，然后按照输入信号的先后顺序进行有条不紊的操作。

控制系统的程序流程是为了实现对电机端盖生产每一个环节的精准把控，实现整条生产线的明确化。科学化、有序化、合理化和顺序化，建立健全一个较为系统的程序框架，以此才能更加直观地体现出电机端盖在加工流程当中所反映的各类逻辑关系。首先，机器人需要从上料盘中加工出毛坯件，然后放置于机床中进行加工。在这个工序之前，还需要毛坯件满足各类机床的状态和质量要求。其次，等待机床加工完成之后，机器人儿需要取出加工完后的电机机盖儿，然后旋转手爪，将另一个已待加工的电机端盖放置于机床处进行加工，然后对已经加工好的工件输送到输送线上，然后完成换面装加工作。最后，机器人返回上料转盘处，再次夹取毛坯件，进行以上程序的反复加工。其次，输送线完成第一道工序之后，电机端盖直接会输送到指定位置。如果这个时候机器人的双手手爪都处于空料的状态，那么，机器人将会直接到输送线上获取毛坯料再次进行加工。然后将已经加工的工线直接输送到输送线上，之后完成机器人换面工作，最后再回到取料位，再次进行电机端盖毛坯加工，至此完成反复工作，最后配合滚压机完成以上所提到的工作。之后，机器人会从滚压机上取至第四道需要加工的电机端盖，把电机端盖放置到放料舱内，以此自动线完成。除此之外，电机端盖由毛坯制品到成品，也需要完成相应的加工环节。这一操作优势在于，把各类简易额的流程都交给机器人，进行生产作业，以此就可以有效减少因人工误操所导致整个电机端盖成产流程的混乱。另一方面可以有效减少人工作业的量和时间，在保证生产质量和效率的同时，还可以有效减少成本造价。

4 电机端盖自动化生产线工装及总控系统程序的编写

在电机端盖自动化生产的程序编写中，先打开GPCCFG软件，选择创建一个新的项目环节，并命名为“电机端盖自动化生产控制系统”以此就可以完成后续的编程了。在PIC程序编写的过程中，一般都是会根据所要控制的功能系统特点和性能等进行编写的，也就是需要把系统直接“分割”为若干个组块，根据不同组块进行编程，然后在把这类功能组块共同组合在一起，就可以有效形成一个较为完整且稳定的电机端盖自动化控制系统了。那么在编程的过程中，首先就是要先满足各环节的配合生产工作、运动复位以及异常报警系统、机器人单机等。一，运动复位系统是整个电机端盖自动化系统的重要组成部分，在实际的生产作业中，如果有故障，或者是需要人工检查等工作，就需要停止生产，进行校对检查，这必然影响后续作业的效率。那么生产系统的运动复位系统，就相当于是恢复了出产设置，可以满足生产从“头”开始时的同时，也不会影响后期成产作业的有条不紊。二、就异常报警系统来说，其自动化程度是有限的，还是需要人为操作，但是因人工误操所导致的问题就会越来越多，所以是需要通过自动化报警系统，检查电机端盖自动化生产系统中，所存在的不足和异常。主要是工作于机器人工作的放、取，以及机床开关门等应用中。三，在机器人单机和电机端盖自动化生产中，所用到的四台机器人，都需要使其可以积极配合机床、运输工作的联机操作。四，就输送线的子系统在实际输送过程中，是整个电机端盖自动化系统的纽带，直接串联在整个生产线上，也正因如此，有效减少了许多系统生产中的劳动力和劳动成本，实现了自动化控制。输送线的设计，主要就是依托于驱动控制系统，进行数据的采集、输出以及故障申报等，其中还包括自我检测，如果自身的驱动器存在任何异常情况，都可以进行暂停、复位以及处理等。

5 结束语

电机端盖生产工艺相对来说比较简单，成品率也比较高，但是为了满足市场的需要，在实际的生产中，还需要提高自身的工作质量和效率，以减少人工误操等可能。此外，随着现阶段对电机端盖的需要量不断增多，想要满足这一需要，必须要提高电机端盖生产的效率，以实现电机端盖自动化生产，因此无论是从电机领域发展本身出发，还是从市场供需关系出发，实现电机端盖自动化生产线是时代发展的必然趋势。