自动生产线(卷名：自动控制与系统工程)
automatic production line
由工件传送装置和控制系统将加工、检测、装卸等设备，按照工艺顺序连接起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统，简称自动线。在自动线上，不需要工人参加直接操作，只需要少数人进行监视。采用机械加工自动线可以提高生产率、缩短生产周期，保证产品质量，降低产品成本，改善工人劳动条件。这是一种生产效率很高、适用于大批量（年产量往往在万件以上）生产的加工系统。但自动线投资较大、维修技术和生产管理水平要求较高，改变生产品种和加工工艺比较困难，往往因局部故障而造成整条线停产。机械加工自动线的设计与制造必须符合经济可行性原则，并以是否能使产品成本最低作为其合理性标准。
类型 机械加工自动线可按工件外形和加工过程中工件运动状态、工艺设备和设备联接方式区分为不同的类型。
按工件外形和工件运动状态区分 ①旋转体工件加工自动线:主要用于加工轴、盘和环状工件,加工过程中工件旋转。典型工艺是车或磨内、外圆，内、外槽，内、外螺纹和端面。②非旋转体工件加工自动线：主要用于加工箱体和杂类工件,加工过程中工件往往固定不动。典型工艺是钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、铣平面和铣槽。
按工艺设备类型区分 ①通用机床自动线：由通用机床改装后构成，适用于加工较简单的工件。②组合机床自动线：由组合机床联机构成，适用于加工箱体及杂类工件。③专用机床自动线：主要由专用机床构成，适用于加工结构特殊、复杂的工件。
按设备联接方式区分 ①刚性联接自动线：工件传送装置按工位逐一传送工件,各工位之间不设贮料库,如一个工位因故停车，则全线被迫停车。②柔性联接自动线：将生产线分割成若干段，在段与段之间设有贮料库。如某一工段因故停车，其前后工段因有贮料库存放和供给工件，仍可继续工作。③以成组技术为基础的可调自动线：它便于调整，适用于加工结构类型相同而品种不同的工件。
构成 机械加工自动线主要由以下几部分构成：①工艺装备（机床和其他机械加工设备以及专用自动测量装置等）。②工件传输和贮存装置（贮料库、上下料机械手和各式工件输送带等）。③控制线路（全线工作循环控制线路、工作状态监视线路、故障寻检线路、故障部位显示与报警线路等）。④辅助装置（工件转位与清洗、切屑排除、输送装置等）。
典型布局及其工作原理
自动线的布局是指组成自动线的机床、辅助装置和工件传输装置的平面和空间布置形式，它是由工件加工工艺、工件输送方式、车间条件和生产要求所决定的。布局方式分为直线式、环形式、框形式、∏字形式等，其中直线式应用最广。较为典型的布局形式是∏字形(见图)。存放在毛胚库里的毛胚通过上料工位被装到工件传输装置上，后者将工件逐一传送到机床的各个工位去进行加工。加工完了的工件则通过下料工位被装入成品库。如果将中间贮料库和工件传输装置联结起来，则自动线就被分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个工段,成为柔性联接自动线。这种联结形式的优点是具有中间贮料库的缓冲作用，不致因某一工段的局部故障而引起全线停车。如果将中间贮料库和工件传输装置分开，便是刚性联结自动线。这种联接形式的自动线要求其中各个环节都必须具有较高的可靠性，并选用较低的切削用量以提高刀具的耐用度。一般生产率要求高、工序较多、各工序间生产节拍不平衡的长线多采用柔性联接。工序少、各工序间的生产节拍大致相同的短线则多采用刚性联接。刚性联接自动线的优点是控制线路和工件传输装置简单，占地面积小。图中的自动线，机床是沿∏字形工件传输线的外侧布置的，操作安全，开放性好,便于维修。为了节省占地面积,也可将机床布置在∏字形传输线的内侧或两侧。有时某些限制性工序占用时间特别长，为了平衡全线的生产节拍，可用两台或几台同样的机床组成并联支线（如图中的虚线部分），同时完成同一道工序。控制系统 机械加工自动线中控制系统的作用是保证全自动线按预先规定的程序有节奏地工作以完成某种确定的工艺过程。在自动线中，机床和工件传输装置的循环动作以及辅助装置和全线路各环节之间的协调动作都是靠控制系统来指挥完成的。按主令信号传递和联锁方式不同，控制系统分为分散控制和集中控制两种。分散控制是指运动部件主令信号是按自动线的动作顺序直接从上一工步中运动部件的动作完成信号或状态信号那里获得的；集中控制是指所有运动部件的控制信号都是集中由一个主令控制器发出的。集中控制与分散控制相比，它的主令信号集中,有严格的程序联锁,便于检查和维修。动作不多的简单自动线多采用分散控制系统。运动部件多、工作循环复杂、联锁和记忆信号较多的自动线，多采用集中控制系统。自动线中的绝大部分动作都是循环动作，因此现代多采用顺序控制器来实现对循环动作的控制。
传输装置 机械加工自动线中的传输装置是自动线的重要组成部分，它对于节省辅助时间、提高生产率和改善劳动条件起着重要作用，并且对自动线的总体布局和结构形式也有很大影响。回转体零件加工自动线中常用的架空式机械手是一种既能装卸又能输送工件的输送装置，应用较为广泛。
机械加工自动线中最常用的传输装置是一种棘爪步伐式输送带。输送带每向前移动一步，便将安放在它上面的工件由后一个工位送至前一个工位。当工件在一个工位上完成一种加工后，即被输送带送至下一个工位去进行另一种加工，如此一步步进行下去，直到完成最后一道工序为止。
发展趋势 科学技术的发展使产品更新换代的周期大为缩短，产品批量不大而品种繁多是近代机械制造业中一个明显的生产特征。
统计资料表明，工业发达国家的机器制造业中，中小批量生产在数量上占75％以上，而在产值上占60％以上。这种趋向迫使机械加工自动线尽可能地缩短生产准备时间以适应产品频繁变化的需要。因此增加刚性自动线的灵活性，建立以成组技术为基础的适用于不同品种加工的可调自动线，以及用电子计算机网络控制并管理数控机床群和工件传输装置的柔性制造系统是机械加工自动线发展的一个重要方向。
参考书目
华中工学院机械制造教研室：《机床自动化与自动线》，机械工业出版社，北京，1981。