6-7机械制造自动化技术-物料供输自动化.pptx

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,物料供输自动化,1,2,物流系统是机械制造系统的重要组成部分之一，它的作用是将制造系统中的,物料（如毛坯、半成品、成品、工夹具等）及时、准确地输送到指定位置（如有关设备或仓储设施处,。,）,物流系统功能描述,实际上，从原材料入厂，经冷热加工、装配、检验、包装直到产品出厂，机加工时间仅占总时间的,5%,左右，物料处于等待和运输的时间则占,95%,左右，物料运输与存储费用占整个产品加工费用的,30%40%,。,优化物流系统对提高生产率，降低成本的作用,一、物料供输自动化概述,3,物流系统组成实例,（,1,）带式输送子系统,（,2,）回转传输子系统,（,3,）控制及调度子系统,为什么机床和装配机器人不属于物流系统？,如果是上下料机器人呢？,4,物流系统及其功用,什么是物流？,物料的,流动,过程,物流的分类,工件流、工具流、配套流,物流系统,是指工件流、工具流、配套流的,移动与存储,。,物流系统的功用,主要完成物料的,存储、输送、装卸、管理,等功能。,5,物流系统及其功用,物料系统的功能,（,1,）存储功能,用于存储或缓存物料，如货架，刀库，此时物料处于,等待,状态。,（,2,）输送功能,完成物料在,不同,工作地点之间的传输，满足制造工艺过程和处理顺序的需求，如传送带。,（,3,）装卸功能,实现加工设备及辅助设备,上、下料的自动化,。,（,4,）管理功能,物料在输送过程中是不断变化的，因此需要对物料进行有效的识别和管理，通过控制及调度子系统完成。,6,物料供输系统的组成与分类,物流供输系统的组成,7,连续输送装置,运输设备,固定在,输送线路上，其运输距离与运输机长度相同，设备一经开动就,连续运行,，将物料不断从装载地点运输到卸载地点，适用于,运输量大,，运输,线路不变或少变,的场合，主要用于各种自动化生产线。,8,间歇输送装置,运输设备在运行区间内，作,往返式周期性（间歇式）,运行。,运输线路可不固定,、运输作业的服务面大，工作灵活，可以从任何地点任何时间把物料从一个地点搬运到另一个地点。,其类型主要是各种,车辆运输,设备和,起重搬运,设备。,物流供输系统的分类,单机自动供料装置：,完成单机,自动上下料任务,包括,储料器、隔料器、上料器、输料槽、定向定位装置等,自动线输送系统：,完成自动线上,物料输送任务,包括,各种连续输送机、通用悬挂小车、有轨导向小车及随行夹具返回装置等,3.FMS,物流系统：,完成,FMS,物料的传输,包括,自动导向小车、积放式悬挂小车、积放式有轨导向小车、搬运机器人、自动化仓库等,1,）应实现可靠、无损伤和快速地物料流动；,2,）应具有一定的柔性，即灵活性、可变性和可重组性；,3,）实现“,零库存,”生产目标；,4,）采用有效的计算机管理，提高物流系统的效率，减少建设投资；,5,）物流系统应具有可扩展性、智能化。,物流系统应满足的要求,零库存的含义,：以仓库储存形式的某种或某些种物品的储存数量很低的一个概念，甚至可以为,“,零,”,即,不保持库存,。,零库存的提出？,日本丰田汽车公司首先采用的,准时生产,（,Just in time,，,JIT,）系统，它的基本思想就是,通过严格管理，杜绝,生产待工、多余劳动、不必要搬运、加工不合理、不良品返修,等方面的浪费,，达到,零故障、零缺陷、,零库存,。,JIT,四个要素（目标）：,废品量最低,（,零废品,）：,JIT,要求消除各种引起不合理的原因，在加工过程中每一工序都要求达到最高水平,库存量最低,（,零库存,）：,JIT,认为，库存是生产系统设计不合理、生产过程不协调、生产操作不良的证明,准备时间最短,（,零准备时间,）：准备时间长短与批量选择相联系，如果准备时间趋于零，准备成本也趋于零，就有可能采用极小批量,生产提前期最短,：短的生产提前期与小批量相结合的系统，应变能力强、柔性好,零库存,也就是追求一种无库存，或库存达到最小的生产系统。具体而言，在这种管理方式下，由,最后一道工序开始,，,依次向上一道工序传递信息、领取零部件，而每一道工序只生产补充下道工序所领取的相同数量的零部件。,每道工序不能出现废品,零库存生产方式,以,准时生产,为出发点，首先,暴露,出生产过量和其他方面的,浪费,，然后对设备、人员等进行,淘汰、调整,，达到,降低成本、简化计划,和,提高控制,的目的。,自动化物料输送系统,二、单机自动供料装置,15,供料方式,人工供料与自动供料,自动供料装置的组成,储料器、输料槽、定向定位装置和,上料器,组成。,料仓与料斗的区别,案例：螺栓料仓,料斗式,储料器只需将工件倒入料斗，由料斗自动完成定向。,料仓式,储料器需人工将工件按一定方向摆放在仓内；,料仓和料斗一般用于,存储小型工件,，较大型工件可用机械手完成供料。,16,料仓式储料器,螺栓料仓,图,44,机床自动供料装置,1,料仓,2,隔料器,3,弹簧,4,自动停车装置,5,上料器,6,出料槽,7,推料杆,8,弹簧夹头,9,上料杆,自动上料：,工人将工件装入料仓,1,，上料器,5,右移，带动隔料器,2,逆时针旋转，工件落入上料器,5,的接受槽中。上料器,5,左移，将工件送到弹簧夹头,8,，上料杆,9,将工件推送入弹簧夹头,8,内，工件被夹紧，上料器,5,和上料杆,9,退回，工件开始加工。,自动出料：,工件加工完毕，弹簧夹头,8,松开，推料杆,7,将工件顶出，工件落入出料槽。,17,特点：,不能使工件自动定向，需要人工定时将一批工件按照一定的方向和位置，顺序排列在料仓中，然后由送料机构将工件逐个送到机床夹具中去。,结构比较简单，工作可靠性较强，,需要拱形消除机构：,仓壁振动器或搅拌机；防止料斗中的工件形成拱形面而阻塞,料仓的结构形式,18,料仓的结构形式,由于工件的重量和形状尺寸变化较大，因此料仓结构设计,没有固定模式,。一般我们把料仓分成,自重式,和,外力作用,式两种结构。,螺旋式,料斗式,重锤垂直压送式,重锤水平压送式,自重式,外力式,19,自重式,特点：,占地面积大、容量大,适用：,盘、环类零件,自重式,特点：,容量大、结构简单、,易出现堵塞，需拱形消除机构。,适用：,中小型的轴、盘、环类零件,螺旋式,料斗式,20,外力作用式,特点：,重锤式推力恒定,适用：,易于仓壁粘附的小零件,重锤垂直压送式,重锤垂直压送式,21,外力作用式,特点：,弹簧式推力不稳定，容量小,适用：,小型环类板状及轴类坯件,外力作用式,特点：,用胶带组成,V,型槽，利用工件与胶带见得摩擦力送料，容量大，输送平稳，,适用：,环 轴类坯件,扭力弹簧式,胶带式,22,外力作用式,特点：,链条传输、可连续或间歇传输工件、容量大,适用：,各种坯件,外力作用式,特点：,同步齿形带传输，容量小,适用：,小型环类轴类坯件,链条式,同步带 式,23,拱形消除机构,拱形消除机构一般采用,仓壁振动器,。仓壁振动器使仓壁产生局部、高频微振动，破坏工件间的摩擦力和工件与仓壁间的摩擦力，从而保证工件连续地由料仓中排出。,振动器,振动频率一般为,1000-3000,次,/min,。当料仓中物料搭拱处的仓壁振幅达到,0.3mm,时，即可达到破拱效果。在料仓中安装,搅拌器,也可消除拱形堵塞。,拱形消除器,a),摆动,杠杆式,b),凸轮式,c),电磁振动式,1,拱形消除器,2,料仓,3,工件,24,料斗,工人将单个工件成批地任意倒进料斗后，,料斗中的定向机构能将杂乱堆放的工件进行自动定向,，使之按规定的方位整齐排列，并按一定的生产节拍把工件送到机床夹具中去。,没有完成定向的工件在出口处被分离,送回料斗重新定向,，或由,二次定向机构,再次定向。,那么料斗的供货率会发生变化，应使,料斗的平均供货率大于机床的生产率,。,适用于工件外形比较简单、体积和重量都比较小，而且生产节拍短、要求频繁上料的场合,25,料斗的结构及技术特性,26,料斗的结构及技术特性,27,各种料斗装置的平均生产率可用下式表示：,Q,平均,ZPnK,（件分）,式中,Z,定向机构中,取料构件数,；,P,每一取料机构能,同时抓取的工件数,；,n,定向机构每分钟工作循环数（转分 或双行程分）；,K,取料构件的充实系数。,28,对于用钩、销、成形孔槽实现定向的料斗，,P,1,，,每一取料机构能,同时抓取的工件数为,1,。,Q,平均,Z,n,K,（件分）,对于扇形块、滑块或其它槽隙定向机构，,Z,1,，,定向机构中,取料构件数为,1,。,Q,平均,P,n,K,（件分）,29,工件滚动（回转件）时：,取料机构,Z=1,每次能取,P=L/d,Q,平均,nLK/d,（件分）,工件滑动时：,Z=1 P=L/l,Q,平均,nLK/l,（件分）,往复推板式料斗,1-,轴,2-,销轮,3-,推板,4-,固定料斗,5-,工件,6-,料道,30,作用：,是将工件从料仓（或料斗）输送到上料机构中，有时还兼有,贮料,的作用。,分类：,按其外部形状,，有,直线型、曲线形,和,螺旋型,等型式,按工件在输送时的运动状态,，有,滚道式,和,滑道式,输料槽等。,按工件的输送方式，,自流式,（靠工件自重输送）,半自流式,或,强制运动式,输料槽,31,二次定向机构,将在料斗中未能完成定向的工件（例如一些外形复杂的工件）在料斗外的,输料槽,中实现二次定向。,工件,钩子,适用于,重心偏置,的工件，只有当工件较重端朝下才能落入输料槽,适用于一端开口的套类工件，只有开口向左的工件才能被钩子改变方向落入输料槽，开口向右的工件推开钩子自行落入输料槽,32,二次定向机构,将在料斗中未能完成定向的工件（例如一些外形复杂的工件）在料斗外的,输料槽,中实现二次定向。,适用于,重心偏置,的盘类工件，在重心偏置的一侧开口，工件经过时将会侧翻落入输料槽或料斗。,适用于带肩轴的工件，自动定向成大端向上。,33,二次定向机构,34,供料与隔料机构,功能：,定时,地将工件逐个,输送,到机床加工位置,分类：,往复运动式,：速度小于,150,件,/min,摆动往复式,：速度在,150-200,件,/min,回转运动式,：速度大于,200,件,/min,回转运动连续式,：速度大于,200,件,/min,a,往复运动式,供料,与隔离机构，,用于轴、盘、环、球类工件,。,b,摆动往复式,供料,与隔离机构，,用于短轴、环、球类工件,。,35,供料与隔料机构,c,回转运动式,供料与隔离机构,用于 盘类、板类类工件,。,d,回转运动连续式,供料与隔离机构,用于短轴、环、小球类工件,。,36,机床自动供料典型装置实例,案例一 螺纹机床的自动供料,上料机械手顺时针摆动触发到挡块,2,时，机械手上的夹持器,9,张开，机械手继续顺时针摆动一定角度，机械手上的摆杆,1,压下碰杆,4,，隔料器,5,转动，工件滚入机械手夹持器中。,与此同时，下料机械手转至机床加工位置，夹持已完成的工件。,图,410,螺纹机床自动供料装置,1,摆杆,2,挡铁,3,螺钉,4,碰杆,5,隔料器,6,齿轮,7,摆轴,8,活塞,9,夹持器,10,扭簧,11,料道,12,液压缸,13,限位销,14,弹簧,15,微动开关,上料机械手与下料机械手逆时针摆动（回摆），完成上料与下料,37,机床自动供料典型装置实例,案例二 板材加工机床的自动供料与送料,1,）供料装置,功能：贮料、顶料、吸料、提料、移料和释料等；,作用,：是把板料输送到,送料装置,上；,过程：是先将板料放入贮料架内,再由顶料机构把板料提供给吸料器（机械手上的吸盘），吸料器吸料、移料、释料完成供料。,图,411,贮料与顶料装置,1,贮料架,2,挡杆,3,液压缸,4,吸料器,5,板料,38,2,）送料装置,送料装置的作用是将,供料装置,送来的板料传送到加工位置。,图,414,斜刃夹持式送料装置,1,斜楔,2,滚轮,3,固定斜刃座,4,螺杆,5,活动斜刃座,6,手柄,7,斜刃,8,扭簧,9,板料,10,弹簧,39,机床自动供料典型装置实例,车床自动上下料,40,机床自动供料典型装置实例,各种自动上下料实例,41,机床自动供料典型装置实例,机械手冲床自动送料,42,43,物料供输自动化概述,单机自动供料装置,物流，物流系统的定义；物流系统的组成,料仓（自重式、外力式；拱形消除机构）、料斗（自动定向、二次定向机构、平均供货率）,上次课内容回顾,44,自动线物料输送系统,柔性物流系统,带式输送系统；链式输送系统；步伐式传送带；辊子输送系统；悬挂输送系统；有轨导向小车；随行夹具返回装置,物流输送形式（布局）；托盘及托盘交换器；自动导向小车；自动化仓库,本课内容,三、自动线物料输送系统,45,什么是自动线,指按加工工艺排列的若干台,自动加工设备,及其,辅助设备,，并用,自动输送系统,联系起来的自动生产线。,自动线输送系统的特点,在自动线上，工件以一定的生产节拍，按工艺顺序自动地通过各个工作位置，完成预定的工艺过程。,工件输送装置,是自动线中最重要和最富有代表性的辅助设备，它将被加工工件从一个工位传送到下一工位，为保证自动线按生产节拍连续地工作提供条件，并从结构上把自动线的各台自动机床联系成为一个整体。,46,带式输送系统,链式输送系统,步伐式输送系统,辊子输送系统,悬挂输送系统,有轨导向小车,随行夹具返回装置,47,带式输送系统,图,415,带式输送系统,1,上托辊,2,工件,3,输送带,4,传动滚筒,5,张紧轮,6,下托辊,7,电动机,8,减速器,9,传动链条,带式输送系统,是一种利用,连续运动,且具有,挠性,的,输送带,来输送物料的输送系统。,结构组成：,有输送带、驱动装置、传动滚筒、托辊、张紧装置等,结构形式：,一种环形封闭形式,;,功能：,输送,和,承载,。,应用：,散状物料、单件质量小的物料,主要用于远距离输送,48,带式输送系统,输送带,作用：,是带式输送机的牵引构件及承载构件，用于输送物料和传递动力。,特点：,传动带具有挠性和弹性，可吸收振动和缓和冲击，使,传动平稳、噪音小,；当过载时,传动带与带轮之间可发生相对滑动而不损伤其它零件，,保护作用，同时也影响传动比,；,远距离,传送物料。,输送带两端的接头形式：,机械接头,冷粘接头,硫化接头（寿命最长）,强度（,35%-40%,）（,70%,）（,85%-90%,）,输送带的宽度,比成件物料的宽度要大,50100mm,输送带的,输送能力,Q,（,kg/h,）,Q=Gv/l,G,成件物料单个质量,V,传送带的速度,l,物料件的间距,49,带式输送系统,滚筒及驱动装置,滚筒：,传动滚筒,及,改向滚筒。,传动滚筒的作用：,是将驱动装置的动力，通过摩擦力传递给输送带的部件。,传动滚筒分,主传动,和,从动两种,。主传动滚筒有两种形式，一种是外装式滚筒，就是电机带动减速机再带动滚筒，一种是内装式电动滚筒，顾名思义就是包括电机、减速装置等机械构件都在滚筒内部。传动滚筒必须与配套的电机、减速机使用才可驱动带式输送机，起传动作用；,50,带式输送系统,滚筒及驱动装置,滚筒：,传动滚筒,及,改向滚筒。,改向滚筒的作用,是改变输送带的运行方向或增加输送 带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒也叫导向滚筒，他和传动滚筒在结构上是没有区别，改向滚筒一般在输送机的尾部，输送带在此处改变运动方向。,增加围包角的作用,是增加输送带与滚筒间的接触面，使输送带与滚筒间不打滑。,驱动装置：,动力部分。由电动机、联轴器、减速器、传动滚筒等组成。,电动滚筒,：将电动机、减速器及传动滚筒做成一体。,51,带式输送系统,托辊,远距离输送时为了,防止,物料重力和输送带自重造成带,下垂,，需安装托辊。,分类：,承载托辊、空载托辊、调心托辊,承载托辊：,支撑承载侧的输送带和物料,空载托辊：,支撑空载载侧的输送带（回程）,调心托辊：,调整跑偏的输送带,上托辊间距小于成件物料在运输方向上尺寸之半；下托辊间距可取上托辊间距的,2,倍左右。,52,带式输送系统,张紧装置,作用：,是使输送带具有足够的张紧力，保证输送带与传动滚筒之间,不打滑,，并,限制,输送带在各托辊间的,垂度,，使输送带正常运行。,分类：,螺旋张紧装置、重锤式张紧装置、车式张紧装置、固定绞车式张紧装置等几种形式。,螺旋张紧装置,车式重锤张紧装置,重锤式张紧装置,用带轮张紧,53,链式输送系统,链式输送系统,：,由链条、链轮、电动机、减速器、联轴器等组成。若长距离输送应增加,张紧装置,和,链条支撑导轨,。,工作原理：,利用链条与链轮啮合传动方式进行输送。链条由驱动链轮牵引，链条下面有导轨，支承着链节上的套筒辊子。货物直接压在链条上或放在承载托板上，随着链条的运动而向前移动。,特点：传递功率大、效率高、适合远距离输送物料，但有一定的动载荷与冲击。,54,链式输送系统,链条,结构形式：,有套筒滚柱链、弯片链、叉形链、焊接链、可拆链、履带链、齿形链等。,运动原理,：链条上的附件带动物料运动。,输送链？传动链？,弯片链,套筒滚柱链,焊接链,可拆链,齿形链,履带链,55,步伐式传送带,步伐式输送装置是组合机床自动线上典型的工件输送装置。在加工箱体类零件的自动线以及带随行夹具的自动线中，使用非常普遍。,功用：,它能完成,向前输送和向后退回的,往复动作,实现工件,单向输送,。,结构形式：,棘爪式、摆杆式、抬起式、托盘式等等。,7,棘爪式传送,1,输送带；,2,挡销；,3,销轴；,4,棘爪；,5,弹簧；,6,工件；,7,支承滚子,向前运动时，,棘爪就推动工件移动一个步距；,回程时，,棘爪被工件压下，于是绕销轴 回转而将弹簧拉伸，并从工件下面滑过，待退出工件之后，棘爪又复抬起。,注意：防止杂物卡住弹簧,56,步伐式传送带,摆杆步伐式传送带,1,输送摆杆,2,回转机构,3,回转接头,4,活塞杆,5,驱动液压缸,6,液压缓冲装置,7,支撑辊,57,辊子输送系统,原理,：利用辊子的转动来输送工件的输送系统,无动力辊子输送系统,：,依靠工件的自重或人的推力使工件向前输送（要求工件底面平整坚实）,动力辊子输送系统,：,由驱动装置通过齿轮、链轮或带传动使辊子转动，依靠辊子与工件之间的摩擦力实现工件的输送,无动力辊道式输送机,动力辊道式输送机,58,悬挂输送系统,特点：,适用于车间内,成件,物料的,空中运输,分类：,通用悬挂,和,积放式悬挂,结构组成：,牵引件、滑架小车、吊具、轨道、张紧装置、驱动装置、转向装置（一般为链轮）和安全装置等,积放式悬挂,与,通用悬挂,相比,的区别,牵引件,与,滑架小车,无固定联接，两者有各自的运行轨道（牵引轨道和承重轨道）,有岔道装置（滑架小车可以在有分支的输送线路上运行）,可设置停止器（滑架小车可以在输送线路上的任意位置停车）,牵引件（牵引链）,功能：,牵引滑架小车沿轨道运行。,如何选择：,根据单点承载能力选择。,单点承载能力,在,100kg,以上可以采用,可拆链,单点承载能力,在,100kg,以下采用,双铰接链,悬挂输送系统,59,图,426,双铰接链,1,行走轮,2,铰销,3,导向轮,4,链片,5,吊板,物料,滑架小车,功能：,吊具挂在滑架小车上。,悬挂输送系统,60,通用悬挂输送系统的滑架小车,1,轨道,2,滑架小车,3,牵引链,4,挂吊具,积放式悬挂输送系统的滑架小车,1,滑架小车,2,推头,3,框板,4,牵引轨道,5,牵引链,6,挡块,7,承载轨道,8,滚轮,9,导向滚轮,双滑架小车,当物料重量超过滑架小车的许用承载重量时，可设置多个滑架小车来悬挂物料,转向装置,功能：,改变物料的运输方向。,转向装置的结构：,通常在转弯处设置链轮。,悬挂输送系统,61,转向装置,a),光轮转向装置,b),链轮转向装置,c),滚子排转向装置,1,水平弯轨,2,牵引链条,3,光轮,4,链轮,5,滚子排,当输送张力小于链条许用张力的,60%,时，可用光轮代替链轮,当转弯半径超过,1m,时，用滚子排做转向装置,62,有轨导向小车,有轨导向小车（,Rail Guided Vehicle,，简称,RGV,）是,依靠铺设在地面上的轨道进行导向并运送工件的输送系统,。,所谓有轨，是指有地面或空间的,机械式导向轨道,。地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。,图,431,链式牵引的有轨导向小车,1,牵引链条,2,载重小车,3,轨道,优点：,RGV,移动速度快，加速性能好，承载能力大,缺点：,RGV,铺设轨道不宜改动，柔性差，车间空间利用率低，噪声高。,63,随行夹具返回装置,应用：,对于某些形状复杂、缺少可靠输送基面的工件或有色金属工件，常常采用,随行夹具,作为定位夹紧和自动输送的附加装置,。,为了使,随行夹具能在自动线上循环工作,，当工件加工完毕从随行夹具上卸下以后，,随行夹具必须重新返回原始位置,。所以在使用随行夹具的自动线上，应具有,随行夹具的返回装置,。,随行返回装置分为,上方返回、水平返回、下方返回,三种。,随行夹具返回装置,上方返回,1,输送带,2,随行夹具,3,提升装置,4,滚道,5,下降装置,64,带式输送系统,链式输送系统,步伐式输送系统,辊子输送系统,悬挂输送系统,有轨导向小车,随行夹具返回装置,自动线物料输送系统,四、柔性物料系统,65,柔性制造系统（,FMS,）,一般由三部分组成：,（,1,）加工系统,三台以上的,数控机床，加工中心或,FMC,以及,若干台,辅助设备,（如清洗机、测量机、排屑装置、冷却润滑装置等）。,（,2,）储运系统,完成,工件原材料运储、刀具运储。,如悬挂输送机、有轨导向小车、自动导向小车、搬运机器人、托盘交换器、自动化立体仓库等。,（,3,）控制和管理系统,实现对,FMS,的运动控制、刀具管理、质量控制及,FMS,的数据管理和网络通讯。,66,物流输送形式,为什么要考虑,FMS,的物流输送形式：,一般,FMS,站点较多、输送线路长，物流输送系统的整体布局较复杂，物流输送形式,决定着,FMS,的,布局和运行,方式,。,图,4,33,典型的物流基本回路,a),直线式,b),环形式,c),带分支的直线式,d),带分支的环形式,e),网络式,几种典型输送形式,1.,直线型输送形式,2.,环型输送形式,3.,网络型输送形式,4.,机器人为中心的输送形式,直线型输送形式,特点：,输送设备作直线运动，输送线,两侧,布置,加工设备,和,装卸,站。,用途：,适用于按照规定,顺序,从一个工作站到下一个工作站的工件输送，其线,内储存量较小,，需配合中央仓库及缓冲站。,67,物流输送形式,图,434,直线型输送形式,1,工件装卸站,2,有轨小车,3,托盘缓冲站,4,加工中心,环型输送形式,特点：,加工设备,和,辅助设备,布置在封闭的环型输送线的,内外,侧。可增加支线作为储存或改变输送线路之用，故其,线内存储量较大,，可,不设置,中央仓库，便于实现随机存取，灵活性好。,输送设备：,连续输送机、输送小车、悬挂输送机等等。,68,物流输送形式,网络型输送形式,特点：,输送设备通常采用,自动导向小车,，输送线路柔性好,，物料输送灵活,。,线内储存量较小,，需配合,中央仓库,及,托盘自动交换器,。,69,物流输送形式,图,435,网络型输送形式,1,托盘缓冲站,2,输送回路,3,自动导向小车,4,立式机床,5,加工中心,6,研磨机,7,测量机,8,刀具装卸站,9,工件存储站,10,工件装卸站,以机器人为中心的输送形式,特点：,以,搬运机器人,为中心，加工设备布置在机器人,搬运范围内,的圆周上。,用途,：适用于加工各类回转体零件的,FMS,中。,70,物流输送形式,图,436,以机器人为中心的输送形式,1,车削中心,2,数控铣床,3,钻床,4,缓冲站,5,加工中心,6,机器人,托盘交换器,作用,：,连接作用,（加工设备与物流传输系统间的连接），,暂时存储工件,的作用，,FMS,中 最常见的自动上、下料装置是托盘交换器。,有回转式和往复式两种托盘交换器,托盘,在,FMS,中，,工件一般安装在,组合夹具,上，而,组合夹具,又被,安装在,托盘,上，因而,托盘,是工件和夹具的承载体,。,托盘的结构形状类似于,加工中心的工作台,。,71,托盘及托盘交换器,图,4,37,回转式托盘交换器,图,4,38,往复式托盘交换器,1,加工中心,2,工作台,3,托盘库,4,托盘,72,托盘及托盘交换器,回转式托盘交换器,往复式托盘交换器,自动导向小车,（,Automated Guided Vehicle,，简称,AGV,）是一种,由计算机控制,的，按照一定,程序自动完成运输任务,的,运输工具，,是,柔性物流系统中,运输工具的发展趋势。,73,自动导向小车（,AGV,）,AGV,的特点：,较高的柔性,：通过改变导向程序即可完成,AGV,的,路线改变,。,实时监视和控制,：由计算机完成与,AGV,的双向通讯。,安全可靠,：,低速,运行（,1070m/min,）、有,微处理器控制系统,（与其它,AGV,小车通信，以防止碰撞）、有,定位精度传感器或定位中心装置,（保证定位精度）。,维护方便,：能自动充电。,74,自动导向小车（,AGV,）,AGV,的分类（根据导向方式不同）：,线导小车,：利用,电磁感应制导原理,进行导向，需要在行车路线的地面上埋设,环行感应电缆,来制导小车运动,光导小车,：利用,光电制导原理,来进行导向，需要在行车路线上涂上能反光的,荧光线条,，小车上的,光敏传感器,接受反射光来制导小车运动,遥控小车,：以,无线电发送接收设备,传送控制命令和信号，其控制系统和操纵系统较为复杂，目前还处于实验研究阶段,75,自动导向小车（,AGV,）,AGV,的车轮布置：,三车轮：,前轮既是转向轮又是驱动轮（一般只能向前运动）,四车轮：,差速转向式：,中间两轮为驱动轮，利用两驱动轮的速度之差实现转向（可以实现前后驱动）,独立多轮转向式：,四个车轮都兼有转向和驱动（转向最为灵活，可沿任意方向运动）,图,4,40 AGV,车轮的布置,a),舵轮转向,b),两轮差速转向,c),独立多轮转向,76,自动导向小车（,AGV,）,AGV,的自动导向系统（以线导小车为例）：,小车导向轮两侧装有导向感应线圈，当导向轮偏离预期路线（跑偏）,磁感应线与车轮两侧的距离不相等，车轮上的导向感应线圈中的感应电动势也不相等，导向电动机工作调整旋转方向。,AGV,自动认址与精确停位系统（什么时候停车？）：,此系统的任务是使,AGV,小车能将物料准确地送到位。,在各个工位上安装,地址信息发送元件,，即直接在导线两侧埋设认址的感应线圈。小车行驶至此接收到地址信号，小车减速、停车，甚至 可以前后微调，达到精确定位。,77,自动导向小车（,AGV,）,AGV,的管理：,1,，如何避免小车碰撞？,AGV,小车能与其它控制器进行通信，避免碰撞,交通管制,区间控制法，导向线路划分为若干个区域，同一时刻只允许一辆小车在给定区域内。,2,，如何实现最大的物料通过量？,车辆调度,车辆调度方法（按等级）：车内调度系统、车外招呼系统、遥控终端、中央计算机控制以及组合控制等（当系统以最高水平控制运行时，万一失灵则可返回到低一级水平控制）,车辆调度,车辆调度法则，顺序车辆调度法则、最近车辆法则、最长空闲车辆法则等等。,3,，如何避免系统故障？,系统监控,定位器面板、摄象机、,CRT,彩色图象显示器及中央记录报告 等途径。,78,自动化仓库,形式,平面仓库,（货架布置在输送平面内的仓库，一般用于,存放大型工件,）、,立体仓库,（高层货架仓库，目前仓储设施的发展趋势）,图,4,44,平面仓库的布局形式,a),直线形,b),环形,1,小车,2,托盘存放站,3,装卸站,立体仓库（高层货架仓库）,自动化仓库,高层货架：,首先应保证货架的刚度、强度与稳定性，其次要考虑减轻货架重量（轻量化）。,三个因素：储料单元的尺寸、存取储料单元所必要的空间、货架构件有关的尺寸。,1,、货位尺寸如何定？,储料单元,：一个装有工件的货箱或托盘，一般重量不超过,1000kg,，尺寸不超过一立方米。,2,、仓库容量和总体尺寸如何定？,仓库容量,N,是指同一时间内可存储在仓库中的储料单元总数，其大小与制造系统的生产纲领、工艺过程等因素有关。（根据实际求来确定需要备多少料）,79,自动化仓库,货架,长度尺寸,L,：与仓库在长度方向上的货位数以及货位长度尺寸有关。,80,货架,宽度尺寸,B,：与仓库在宽度方向上的货位数、货位宽度尺寸有关、堆垛机宽度以及巷道数量有关。（书上公式错误）,货架,高度尺寸,H,：与仓库在高度方向上的货位数以及货位高度尺寸有关。,3,、仓库总体布局？,贯通式,：将物料从巷道一端入库，从另一端出库（总体布局简单，便于管理和维护，但物料出入库需经过巷道全长）,同端出入式：,将物料出入库布置在巷道的同一端（能缩短出入库时间，缩短搬运路程，提高出入库效率，便于集中管理）,自动化仓库,高层货架中如何物料自动存取,巷道式堆垛机（一种专门用于立体仓库的专用起重机）。,81,图,4,46,巷道式堆垛机,a),单立柱,b),双立柱,1,载货台,2,上横梁,3,立柱,4,升降机构,5,行走机构,6,下横梁,7,电气装置,8,司机室,特点：,高而窄,自动化仓库,82,图,4,47,升降机构,图,4,48,行走机构,a),地面行走式,b),上部行走式,图,4,49,货叉伸缩机构,1,驱动齿轮,2,固定叉,3,中间叉,4,前叉,5,驱动轴,车轮在轨道上行走,带着载货平台升降,取放物料,安全保护措施,a,货叉与行走机构、升降机构互锁,b,防止双重入库,C,载货台断绳保护,83,立体仓库动画演示,演讲完毕，谢谢观看！,