刍议非标自动化设备周期

刍议非标自动化设备周期及设备数量计算

目录

一、背景....................................................................................................2二、无转台无滑台设备周期分析...........................................................2

1.单手爪无转台无滑台设备.............................................................22.单手爪无转台无滑台设备.............................................................3三、转台设备周期分析...........................................................................5

1.单手爪转台设备.............................................................................52.双手爪转台设备.............................................................................7四、滑台类设备周期分析.......................................................................9

1.单手爪单滑台设备.........................................................................92.双手爪单滑台设备.......................................................................113.单手爪双滑台单头设备...............................................................124.双手爪双滑台设备.......................................................................135.单（双）手爪双滑台双头设备...................................................14

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一、背景

流水线作业的生产线，经常会接触到“生产节拍”这个词语。节拍一词是德语的指挥，用以调节演奏的节奏。生产节拍又称客户需求周期、产距时间，是指在一定时间长度内，总有效生产时间与客户需求数量的比值，是客户需求一件产品的市场必要时间。

一个产品的加工或者组装，有很多的工序，例如T恤的制作就依次有装袋，缝肩，缝领，缝袖，上袖，上领，车边，开门，钉纽等工序。在组织生产的时候，就会按照工序的先后关系，沿着流水线排开。而完成这一道道工序，有的是靠手工，有的是靠设备，或者人机配合。当机械设计人员在进行设备开发的方案设计时，一般会进行设备节拍的计算。然后根据设备周期，计算出所需的设备数量，使得该工序的节拍能满足客户要求的生产节拍，类似于IE对工位数的计算。

很多机械设计人员面对复杂设备时，由于其动作较多，机械设备内部本身又是多工步的情况，在计算周期时经常会觉得无从下手。在一些工序中，经常还会出现一个设备（或机构），与另外多个设备（或机构）协同工作的情况，其周期的计算令人非常头疼。本文旨在通过以往的工作经验，结合一些典型的实例，对一些常见设备的周期计算做简要分析并给出对应的计算公式，以期能让机械设计人员提高设计效率和准确度。转台类设备，单轴或者多轴类滑台设备是本文重点分析的对象，由简到繁，逐步深入。

二、无转台无滑台设备周期分析

按上下料手爪的工位数可分为两类，如下表：

表2-1

1.单手爪无转台无滑台设备

首先来看最简单的设备，只有1个工位，没有传送机构，如图2-1所示。其工作流程为：工人1将一个产品放到上下料位治具，启动双手按钮后，加工头2开

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此处以工人举例，实际应用时，上下料可以由任意机构完成。

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始对产品进行加工，加工完成后，工人下料。然后进行下一个产品的上料，加工和下料，如此循环。

图2-1

假设产品加工时间为Tj（后同），上料时间为Tl（后同），下料时间为Tu

（后同），为了简化分析，假定Tl=Tu（后同），其运动循环图如下所示：

表2-2

运动循环图上料时间Tl：加工时间Tj：下料时间Tu：序号123456动作内容执行元件人手加工头人手人手加工头人手动作描述上料加工下料上料加工下料12345678时间910111213141516171819202122232425很显然，设备周期Cycletime（简称CT）为三者之和，即:

CT1=Tl+Tj+Tu

······(2-1)

令Tlu=Tl+Tu，则

CT1=Tlu+Tj

······(2-2)

这类设备典型的有保压设备，贴膜设备，冲压设备等。这类设备工作时，上下料与设备加工交替进行。在一个周期的时间间隔中，工人必须耗费的无用时间（等设备加工）为Tj，而设备必须耗费的无用时间（等工人上下料）为Tlu。

2.双手爪无转台无滑台设备

与单手爪设备不同的是，该上下料机构有2个工位，就如同人的左右手一样，

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加工头是个泛称，实际应用时，可以是任意机构，甚至没有机构，只要占用了一定时间即可。

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