四章物料传输自动化

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,#,机械制造自动化技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,#,机械制造自动化技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,#,机械制造自动化技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,#,机械制造自动化技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,#,机械制造自动化技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,#,1,机械制造自动化技术,Mechanical Manufacturing Automation Technology,沈阳工业大学机械学院,杨赫然,E-mail,：,283969974,2,第四章,物,物流,供,供输自,动,动化,物流-物料的,流,流动过,程,程,工件流原材,料,料、半,成,成品、,成,成品,工具流刀具,、,、夹具,配套流托盘,、,、辅助,材,材料、,备,备件等,物流系,统,统作用：,将制造,系,系统中,的,的物料,及,及时输,送,送到有,关,关设备,或,或仓储,设,设施处,。,。,3,本章主,要,要内容,概述,物料传,输,输机构,与,与装置,机械手,和,和机器,人,人在物,料,料传输,中,中的应,用,用,物料仓,储,储技术,4,物流系,统,统：物流的,移,移动与,储,储存。,一、物,流,流系统,的,的功能,：,：,存储功,能,能：存储和,缓,缓存处,于,于等待,（,（不处,在,在加工,和,和处理,）,）状态,的,的工件,。,。,输送功,能,能：完成物,料,料在各,工,工位之,间,间的传,输,输以满,足,足工件,加,加工工,艺,艺过程,和,和处理,顺,顺序的,要,要求。,装卸功,能,能：完成加,工,工设备,及,及辅助,设,设备上,下,下料的,自,自动化,管理功,能,能：对物料,的,的识别,和,和管理,（,（物料,在,在输送,过,过程中,不,不断变,化,化）。,4-1概述,5,单机自,动,动供料,装,装置：,完成单,机,机自动上,下,下料任,务,务,包括储料器,、,、隔料,器,器、上,料,料器、,输,输料槽,、,、定向,定,定位装,置,置等,自动线,输,输送系,统,统：,完成自,动,动线上物料输,送,送任务,包括各种连,续,续输送,机,机、通,用,用悬挂,小,小车、,有,有轨导,向,向小车,及,及随行,夹,夹具返,回,回装置,等,等,FMS物流系,统,统：,完成FMS物料的,传,传输,包括自动导,向,向小车,、,、积放,式,式悬挂,小,小车、,积,积放式,有,有轨导,向,向小车,、,、搬运,机,机器人,、,、自动,化,化仓库,等,等,二、物,流,流系统,分,分类及,组,组成,6,7,可靠、,无,无损伤,和,和快速,地,地流动物,料,料,具有一,定,定的柔性,实现零库存生产目,标,标,采用有,效,效的计算机,管,管理以提高,物,物流系,统,统的效,率,率,三、对,物,物流系,统,统的要,求,求,8,零库存,的,的含义：以仓,库,库储存,形,形式的,某,某种或,某,某些种,物,物品的,储,储存数,量,量很低,的,的一个,概,概念，,甚,甚至可,以,以为“零”,即不保,持,持库存,。,。,零库存,的,的提出,？,？,日本丰,田,田汽车,公,公司首,先,先采用,的,的准时生,产,产（Just in time，JIT）系统,，,，它的,基,基本思,想,想就是通过严,格,格管理,，,，杜绝生产待,工,工、多,余,余劳动,、,、不必,要,要搬运,、,、加工,不,不合理,、,、不良,品,品返修等方面,的,的浪费，达到零故障,、,、零缺,陷,陷、零库存。,零库存概念,9,零库存概念,只在需,要,要的时,候,候，按,需,需要的,量,量，生,产,产所需,的,的产品,零库存也就是,追,追求一,种,种无库,存,存，或,库,库存达,到,到最小,的,的生产,系,系统。,具,具体而,言,言，在,这,这种管,理,理方式,下,下，由最后一,道,道工序,开,开始，依次向,上,上一道,工,工序降,序,序传递,信,信息、,领,领取零,部,部件，,而,而每一,道,道工序,只,只生产,补,补充下,道,道工序,所,所领取,的,的相同,数,数量的,零,零部件,。,。,10,零库存概念,零库存,生,生产方,式,式以准时生,产,产为出发,点,点，首,先,先暴露出生产,过,过量和,其,其他方,面,面的浪费，然后,对,对设备,、,、人员,等,等进行淘汰、,调,调整，达到降低成,本,本、简,化,化计划和提高控,制,制的目的,。,。,在生产,现,现场控,制,制技术,方,方面，JIT的基本原,则,则是在正确,的,的时间,，,，生产,正,正确数,量,量的零,件,件或产,品,品，即,准,准时生,产,产。,零库存,是,是物流,、,、生产,、,、库存,和,和计划,管,管理的,现,现代方,法,法。,11,4-2物料传,输,输机构,与,与装置,1-料仓,2-隔料器,3-上料器,4-弹簧夹,头,头,5-上料杆,6-推料杆,7-出料槽,8-弹簧,9-自动停,车,车装置,12,4-2物料传,输,输机构,与,与装置,功能：完成单,机,机自动,上,上下料,任,任务,结构：包括储,料,料器、,隔,隔料器,、,、上料,器,器、输,料,料槽、,定,定向定,位,位装置,等,等,简单原,理,理：储料器中存储,一,一定数,量,量的工,件,件，根,据,据加工,设,设备的,需,需求自,动,动输出,工,工件，,经,经输料槽和定向定,位,位装置传送到,指,指定位置，再由上料器将工件,送,送入机,床,床加工位,置,置,13,基本要,求,求：,供料时,间,间尽可,能,能少，,以,以缩短,辅,辅助时,间,间、提,高,高生产,率,率,供料装,置,置结构,尽,尽可能,简,简单，,供,供料稳,定,定可靠,供料时,避,避免大,的,的冲击,，,，防止,供,供料装,置,置损伤,工,工件,供料装,置,置要有,一,一定的,使,使用范,围,围，以,适,适应不,同,同类型,、,、不同,尺,尺寸的,工,工件,满足一,些,些工件,的,的特殊,要,要求,14,单机自,动,动上料,装,装置根,据,据其工,作,作特点,和,和自动,化,化程度,的,的不同,，,，可以,分,分为料仓式,上,上料装,置,置和料斗式,上,上料装,置,置两种型,式,式。,图,1,15,一、,料仓式,上,上料装,置,置,料仓式,上,上料装,置,置是一,种,种半自,动,动的上,料,料装置,特点：,不能使,工,工件自,动,动定向,，,，需要,人,人工定,时,时将一,批,批工件,按,按照一,定,定的方,向,向和位,置,置，顺,序,序排列,在,在料仓,中,中，然,后,后由送,料,料机构,将,将工件,逐,逐个送,到,到机床,夹,夹具中,去,去。,结构比,较,较简单,，,，工作,可,可靠性,较,较强，,适用于,工,工件外,形,形较复,杂,杂、尺,寸,寸和重,量,量较大,以,以及加,工,工周期,比,比较长,的,的情况,。,。,16,组成：由料仓,、,、输料,槽,槽、隔,料,料器、,上,上料机,构,构和卸,料,料机构,等,等部分,组,组成。,分类：,自重式,外力作,用,用式（利用,重,重锤、,扭,扭力弹,簧,簧、工,件,件与平,带,带间的,摩,摩擦力,、,、链条,或,或同步,齿,齿形带,）,）,拱形消,除,除机构,：,：仓壁振,动,动器或,搅,搅拌机,；,；防止,料,料斗中,的,的工件,形,形成拱,形,形面而,阻,阻塞,一、料,仓,仓式上,料,料装置,17,1、料,仓,仓的结,构,构形式,自重式,特点：占地面,积,积大、,容,容量大,适用：盘、环,类,类零件,自重式,特点：容量大,、,、结构,简,简单、,易,易出现,堵,堵塞,适用：中小型,的,的轴、,盘,盘、环,类,类零件,18,外力作,用,用式,特点：重锤式,推,推力恒,定,定，容,量,量较大,适用：小型环,类,类板,状,状及轴,类,类坯件,19,外力作,用,用式,特点：弹簧式,推,推力不,稳,稳定，,容,容量小,适用：小型环,类,类板,状,状及轴,类,类坯件,外力作,用,用式,特点：用胶带,组,组成V型槽，,胶,胶带转,向,向相反,，,，容量,大,大，输,送,送平稳,，,，可兼,做,做料槽,适用：环 ,轴,轴类坯,件,件,20,外力作,用,用式,特点：链条传,输,输、容,量,量大,适用：各种坯,件,件,外力作,用,用式,特点：同步齿,形,形带传,输,输，容,量,量小,适用：小型环,类,类轴,类,类坯件,21,2.拱形消,除,除机构,拱形消,除,除机构,一,一般采,用,用仓壁,振,振动器,。,。仓壁,振,振动器,使,使仓壁,产,产生局,部,部、高,频,频微振,动,动，破,坏,坏工件,间,间的摩,擦,擦力和,工,工件与,仓,仓壁间,的,的摩擦,力,力，从,而,而保证,工,工件连,续,续地由,料,料仓中,排,排出。,振,振动器,振,振动频,率,率一般,为,为1000-3000次/min。当料,仓,仓中物,料,料搭拱,处,处的仓,壁,壁振幅,达,达到0.3mm时，即,可,可达到,破,破拱效,果,果。在,料,料仓中,安,安装搅,拌,拌器也,可,可消除,拱,拱形堵,塞,塞。,22,拱形消,除,除器a)摆动杠杆式b)凸轮式,1拱形消,除,除器2料仓3工件,23,拱形消,除,除器c)电磁振,动,动式d)棘齿式1拱形消,除,除器2料仓3工件,24,二、料,斗,斗,料斗式,上,上料装,置,置是自动化,的,的上料,装,装置，工人,将,将单个,工,工件成,批,批地任,意,意倒进,料,料斗后,，,，料斗中,的,的定向,机,机构能,将,将杂乱,堆,堆放的,工,工件进,行,行自动,定,定向，使之,按,按规定,的,的方位,整,整齐排,列,列，并,按,按一定,的,的生产,节,节拍把,工,工件送,到,到机床,夹,夹具中,去,去。,没有完,成,成定向,的,的工件,在,在出口,处,处被分,离,离送回,料,料斗重,新,新定向,适用于,工,工件外,形,形比较,简,简单、,体,体积和,重,重量都,比,比较小,，,，而且,生,生产节,拍,拍短、,要,要求频,繁,繁上料,的,的场合,。,。,25,1、平均,供,供料率,一般采,用,用料斗,式,式上料,装,装置的,机,机床大,多,多生产,节,节拍短,，,，装料,频,频率较,高,高。,因此在,选,选择定,向,向方法,和,和料斗,的,的结构,时,时，必,须,须分析料斗的,供,供料生,产,产率是否能,满,满足机,床,床生产率的要求,。,。,26,各种料,斗,斗装置,的,的平均,生,生产率,可,可用下,式,式表示,：,：,Q平均ZPnK（件,分,分）,式中Z定向机,构,构中取料构,件,件数；,P每一取,料,料机构,能,能同时抓,取,取的工,件,件数；,n定向机,构,构每分,钟,钟工作,循,循环数,（,（转,分,分 或,双,双行程,分）,；,；,K取料构,件,件的充,实,实系数,。,。,27,对于用,钩,钩、销,、,、成形,孔,孔槽实,现,现定向,的,的料斗,，,，P1,Q平均ZnK（件,分,分）,对于扇,形,形块、,滑,滑块或,其,其它槽,隙,隙定向,机,机构，Z1,Q平均PnK（件,分,分）,28,往复推,板,板式料,斗,斗,1-,轴,2-销轮,3-推板,4-固定料,斗,斗,5-工件,6-料道,29,工件滚,动,动时：,Z=1P=L/d,Q平均nLK,/,/d（件,分,分）,工件滑,动,动时：,Z=1P=L/l,Q平均nLK,/,/l（件,分,分）,30,31,32,三、输,料,料槽,作用：,是将工,件,件从料,仓,仓（或,料,料斗）,输,输送到,上,上料机,构,构中，,有,有时还,兼,兼有贮,料,料的作,用,用。,分类：,按其外,部,部形状，有直线型,、,、曲线,形,形和螺旋型等型式,按工件,在,在输送,时,时的运,动,动状态，有滚道式和滑道式输料槽,等,等。,按工件,的,的输送,方,方式，自流式（靠工,件,件自重,输,输送）半自流,式,式或强制运,动,动式,33,输料槽,的,的结构,型,型式,34,35,36,四、工件的,二,二次定,向,向机构,将在料,斗,斗中未,能,能完成,定,定向的,工,工件（,例,例如一,些,些外形,复,复杂的,工,工件）,在,在料斗,外,外的输料槽中实现,二,二次定,向,向,用于重,心,心偏置,的,的工件,用,用于,一,一端开,口,口的套,料,料件,工件,钩子,37,用于重,心,心偏置,的,的盘类,工,工件,用,用,于,于带肩,轴,轴类件,38,五、供,料,料与隔,料,料机构,功能：,定时地,将,将工件,逐,逐个输,送,送到机,床,床加工,位,位置,分类：,往复运,动,动式：速度小,于,于150件/min,摆动往,复,复式：速度在150,-,-200件/min,回转运,动,动式：速度大,于,于200件/min,回转运,动,动连续,式,式：速度大,于,于200件/min,39,往复运,动,动供料,与,与隔离,机,机构,用于轴,、,、盘、,环,环、球,类,类工件,摆动往,复,复运动,式,式供料,与,与隔离,机,机构,用于短,轴,轴、环,、,、球类,工,工件,40,回转运,动,动式供,料,料与隔,离,离机构,用于,盘,盘类、,板,板类类,工,工件,回转运,动,动连续,式,式供料,与,与隔离,机,机构,用于短,轴,轴、环,、,、小球,类,类工件,41,1-滑槽2-板弹簧3-衔铁4-电磁振,动,动器5-底座,42,六、机,床,床自动,供,供料典,型,型装置,机,机构,1-料仓,2-拱形消,除,除器,3-输料槽,4-隔料器,5-送料机,构,构,6-夹具,7-凸轮机,构,构,8分配轴,43,1-料斗2-工件定,向,向机构3-剔除器4-输料槽,5 -隔料器6-送料机,构,构7-夹具-8,凸轮机,构,构9-分配轴,44,45,4-3,自,自动线,输,输送系,统,统,自动线,是,是指按,加,加工工,艺,艺排列,的,的若干,台,台加工,设,设备及,其,其辅助,设,设备，,并,并用自动输,送,送系统联系起,来,来的自,动,动生产,线,线。,工件输,送,送装置,是,是自动,线,线中最,重,重要和,最,最富有,代,代表性,的,的辅助,设,设备，,它,它将被,加,加工工,件,件从一,个,个工位,传,传送到,下,下一工,位,位，为,保,保证自,动,动线按,生,生产节,拍,拍连续,地,地工作,提,提供条,件,件，并,从,从结构,上,上把自,动,动线的,各,各台自,动,动机床,联,联系成,为,为一个,整,整体。,FASH,46,一、带,式,式输送,系,系统,带式输,送,送系统是一种,利,利用连,续,续运动,且,且具有挠性的输送带来输送,物,物料的,输,输送系,统,统。,结构组,成,成：有输送,带,带、驱,动,动装置,、,、传动,滚,滚筒、,托,托辊、,张,张紧装,置,置等。,结构形,式,式：一种环,形,形封闭,形,形式;,功能：输送和,承,承载,。,。,47,传动原,理,理：传动滚筒依靠摩擦力带动输送带,运,运动，输送,带,带全长,靠,靠许多,托,托辊支,承,承，并,且,且由张紧装,置,置拉紧。,适用范,围,围：主要输,送,送散状,物,物料，,但,但也能,输,输送单,件,件质量,不,不大的,工,工件；,主,主要用,于,于远距,离,离输送,。,。,48,49,带式输,送,送系统,1 -上托辊2 -工件3 -输送带4 传动滚,筒,筒5 张紧轮,6 下托辊7 电动机8 减速器9 传动链,条,条,50,输送带,作用：,是带式,输,输送机,的,的牵引,构,构件及,承,承载构,件,件，用,于,于输送,物,物料和,传,传递动,力,力。,输送带,两,两端的,接,接头形,式,式：,机械接,头,头冷粘接,头,头硫化接,头,头,强度,（,（35%,-,-40,%,%）（70%）,（,（85%,-,-90,%,%）,输送带,的,的宽度,比成件,物,物料的,宽,宽度要,大,大50100mm,件货对,输,输送带,的,的比压,应小于5kPa,51,表,4-4,橡胶带主要品种,品 种,带宽,B/mm,带芯强度,N (cm,层,),-1,工作环境温度,/C,物料最高温度,/C,普通型,400 500 650 800 1000 1200 1400,560,-10 +40,50,耐热型,400 500 650 800 1000 1200 1400,560,-10 +40,120,维尼伦芯,650 800 1000 1200 1400,1400,-5 +40,50,52,滚筒及,驱,驱动装,置,置：,滚筒分,类,类：,传动滚,筒,筒及改向滚,筒,筒,传动滚,筒,筒的作,用,用：是将驱,动,动装置,的,的动力,，,，通过,摩,摩擦力,传,传递给,输,输送带,的,的部件,。,。,传动滚,筒,筒的结,构,构形式,：,：钢板焊,接,接结构和铸焊结,构,构。,传动滚,筒,筒表面,：,：有光面,（,（金属,）,）和胶,面,面两种,形,形式，,胶,胶面的,作,作用是,增,增大传,动,动滚筒,与,与输送,带,带之间,的,的摩擦,力,力。,53,改向滚,筒,筒的作,用,用是改变,输,输送带,的,的运行,方,方向或,增,增加输,送,送带与,传,传动滚,筒,筒间的,围,围包角,。,。,增加围,包,包角的,作,作用是增加,输,输送带,与,与滚筒,间,间的接,触,触面，,使,使输送,带,带与滚,筒,筒间不,打,打滑。,54,带式输,送,送系统,驱动装,置,置输送机,的,的动力,部,部分,组成：电动机,、,、联轴,器,器、减,速,速器及,传,传动滚,筒,筒。,驱动功,率,率较小,时,时（,小,小于45KW）由电,机,机、刚,性,性联轴,器,器、减,速,速机等,组,组成。,驱动功,率,率较大,时,时，,采,采用电,机,机、液,力,力耦合,器,器 、,减,减速机,等,等组成,的,的驱动,单,单元。,电动滚,筒,筒：将电动,机,机、减,速,速器及,传,传动滚,筒,筒做成,一,一体。,55,带式输,送,送系统,托辊：,作用：,在远距,离,离带式,物,物料传,送,送时，,为,为防止,物,物料重,力,力和输,送,送带自,重,重造成,的,的带下,垂,垂，而,在,在输送,带,带下安,置,置托辊,分类：,承载托,辊,辊、空,载,载托辊,、,、调心,托,托辊,承载托,辊,辊：用于支,撑,撑承载,侧,侧的输,送,送带和,物,物料,空载托,辊,辊：用于支,撑,撑空载,载,载侧的,输,输送带,（,（回程,）,）,调心托,辊,辊：用于调,整,整跑偏,的,的输送,带,带,56,带式输,送,送系统,1 -上托辊2 -工件3 -输送带4 传动滚,筒,筒5 张紧轮,6 下托辊7 电动机8 减速器9 传动链,条,条,57,结构：,由输送,的,的物料,种,种类决,定,定（平托辊,、,、V型托辊,、,、槽型,托,托辊、,梳,梳型托,辊,辊等）,托辊的,数,数量：,由带长,决,决定，,输,输送大,件,件成件,物,物料时,上,上托辊,间,间距应,小,小于成,件,件物料,在,在输送,方,方向上,的,的尺寸,之,之半，,而,而下托,辊,辊间距,可,可取上,托,托辊间,距,距的2倍左右,58,V型梳型,托,托辊,平托辊,V型托辊,槽型托,辊,辊,空载平,托,托辊,空载梳,型,型托辊,挡辊式,调,调心托,辊,辊,挡辊式,空,空载调,心,心托辊,挡辊式,空,空载双,辊,辊调心,托,托辊,59,张紧装,置,置,作用：是使输,送,送带具,有,有足够,的,的张紧,力,力，保,证,证输送,带,带与传,动,动滚筒,之,之间不,打,打滑，,并,并限制,输,输送带,在,在各托,辊,辊间的,垂,垂度，,使,使输送,带,带正常,运,运行。,分类：螺旋张,紧,紧装置,、,、重锤,式,式张紧,装,装置、,车,车式张,紧,紧装置,、,、固定,绞,绞车式,张,张紧装,置,置等几,种,种形式,。,。,60,螺旋张,紧,紧装置,车式重,锤,锤张紧,装,装置,重锤式,张,张紧装,置,置,61,62,二、,链,链式输,送,送系统,链式输,送,送机是以链,条,条作为,牵,牵引和,承,承载体,输,输送物,料,料。,组成：,链条、,链,链轮、,电,电动机,、,、减速,器,器、联,轴,轴器等,工作原,理,理：,利用链,条,条与链,轮,轮啮合,传,传动方,式,式进行,输,输送,链条由,驱,驱动链,轮,轮牵引,，,，链条,下,下面有,导,导轨，,支,支承着,链,链节上,的,的套筒,辊,辊子。,货,货物直,接,接压在,链,链条上,或,或放在,承,承载托,板,板上，,随,随着链,条,条的运,动,动而向,前,前移动,。,。,63,64,二、,链,链式输,送,送系统,1.链条,有套筒,滚,滚柱链,、,、弯片,链,链、叉,形,形链、,焊,焊接链,、,、可拆,链,链、履,带,带链、,齿,齿形链,等,等结构,形,形。,弯片链,套筒滚,柱,柱链,焊接链,65,齿形链,可拆链,履带链,66,67,2.链轮链轮的,基,基本参,数,数、齿,形,形及公,差,差、齿,槽,槽形状,、,、轴向,齿,齿廓、,链,链轮公,差,差等依,据,据国家,标,标准GB/T83502003输送链,、,、附件,和,和链轮设计。,链轮齿,数,数Z：,太小,链条,运,运行平,稳,稳性变,差,差，而,且,且冲击,、,、振动,、,、噪声,、,、磨损,加,加大,太大,机构,庞,庞大,68,链条,物料一,般,般通过,链,链条上,的,的附件,带,带动前,进,进，附,件,件可以,采,采用链,条,条上的,零,零件扩,展,展而成,或,或是配,置,置二级,附,附件（,托,托架、,料,料斗、,运,运载机,构,构）,69,三、步,伐,伐式传,送,送带,步伐式,输,输送装,置,置是组,合,合机床,自,自动线,上,上典型,的,的工件,输,输送装,置,置。在加工箱,体,体类零,件,件的自动,线,线以及,带,带随行夹,具,具的自动,线,线中，,使,使用非,常,常普遍,。,。,功用：它能完,成,成向前输,送,送和向,后,后退回,的,的往复动作,实现工,件,件单向,输,输送。,70,步伐式,输,输送装,置,置的类,型,型,步伐式,输送装置,棘爪式,输送装置,回转式,输送装置,抬起式,输送装置,托盘式,输送装置,71,1、棘爪,式,式步伐,输,输送装,置,置,棘爪步伐式输送装置,棘爪式输送带,输送带的传动装置,72,1、棘,爪,爪式输,送,送带,当输送,带,带向前,运,运动时,，,，棘爪就,推,推动工,件,件移动,一,一个步,距,距；,当输送,带,带回程,时,时，棘爪被,工,工件压,下,下，于,是,是绕销,轴,轴 回,转,转而将,弹,弹簧拉,伸,伸，并,从,从工件,下,下面滑,过,过，待,退,退出工,件,件之后,，,，棘爪,又,又复抬,起,起。,1输送带,；,；2挡销；,3销轴；4棘爪；,5弹簧；6工件；,7,支承滚,子,子,7,73,输送带,的,的支承,滚,滚子,1棘爪式,输,输送带,2滚子；3工件；,4限位板,；,；5支承板,；,；,棘爪式,输,输送带,是,是支承,在,在滚子,上,上作往,复,复运动,。,。,74,棘爪式,步,步伐输,送,送带结,构,构,1中间棘,爪,爪；2首端棘,爪,爪；3末端棘,爪,爪；4侧板；5联接板,；,；,75,1传动装,置,置; 2输送带;3滑台; 4慢进电,动,动机; 5快速电,动,动机;,输送带,的,的传动,装,装置,步伐式,输,输送带,的,的传动,，,，可以,采,采用机,械,械驱动,或,或者液,压,压驱动,。,。,76,输送带,的,的传动,装,装置,机械驱,动,动的输,送,送装置,：,：由传动,装,装置及,输,输送滑,台,台 组,成,成。,工作时,，,，快速电,动,动机5起动，,通,通过丝,杆,杆、螺,母,母驱动,滑,滑台，,带,带动输,送,送带前,进,进，接,近,近终点,时,时，快,速,速电动,机,机停止,而,而慢进,电,电动机,起,起动，,使,使工件,准,准确到,位,位。,待工件,定,定位夹,紧,紧之后,，,，快速电,动,动机5起动反,转,转，使,输,输送带,快,快速返,回,回。,特点：纵向长,度,度大，,占,占地面,积,积多，,但,但结构,简,简单，,通,通用化,程,程度高,，,，一般,多,多用于,输,输送行,程,程较短,、,、不采,用,用液压,传,传动系,统,统的自,动,动线上,。,。,采用液,压,压驱动,的,的输送,装,装置，,可,可以得,到,到较大,的,的驱动,力,力和输,送,送速度,，,，实现,缓,缓冲比,较,较容易,，,，调整,也,也方便,。,。,77,2、回,转,转（摆,杆,杆步伐,输,输送装,置,置,棘爪步,伐,伐输送,装,装置虽,然,然动作,简,简单（,因,因而其,传,传动机,构,构简单,）,），但当输,送,送速度,较,较高时,，,，工件,在,在到达,终,终点时,往,往往因,惯,惯性作,用,用向前,超,超程而,不,不能保,证,证位置,精,精度。此外，,由,由于切,屑,屑掉入,，,，偶尔,也,也有棘,爪,爪卡死,、,、输送失,灵,灵的现象,。,。为了,提,提高输,送,送速度,及,及输送,工,工作的,可,可靠性,，,，可以,采,采用回,转,转步伐,输,输送装,置,置。,78,回转步,伐,伐输送,装,装置例,输送摆,杆,杆；2.回转机,构,构；,3.回转接,头,头；4.活塞杆,5.油缸；6.缓冲器,；,；,7.支承滚,轮,轮；,79,工作原,理,理,整个输,送,送带由,若,若干节,圆,圆杆l组成，,两,两节的,接,接合处,采,采用了,配,配合,，,，然,后,后用两,个,个互成90的销子,固,固定。,圆,圆杆直,径,径有40、50、60、70毫米几,种,种，其,相,相应的,端,端部小,头,头直径,为,为25、35、40、45毫米。,输,输送带,的,的支承,滚,滚轮7一般做,成,成腰鼓,形,形。输,送,送带的,往,往复运,动,动大多,数,数采用,液,液压油,缸,缸驱动,。,。为了,让,让输送,带,带回转,，,，活塞,杆,杆4与输送,带,带之间,采,采用能,相,相对转,动,动的回,转,转接头3联接。,为,为使行,程,程未端,不,不发生,冲,冲击，,油,油缸5两端设,有,有缓冲,器,器6。输送,带,带的回,转,转运动,是,是由专,用,用的回,转,转机构2实现的,。,。,80,四、辊,子,子输送,系,系统,原理：利用辊,子,子的转,动,动来输,送,送工件,的,的输送,系,系统,无动力,辊,辊子输,送,送系统,：,：依靠工,件,件的自,重,重或人,的,的推力,使,使工件,向,向前输,送,送（要,求,求工件,底,底面平,整,整坚实,，,，工件,在,在输送,方,方向上,至,至少跨,过,过三个,辊,辊子的,长,长度）,动力辊,子,子输送,系,系统：由驱动,装,装置通,过,过齿轮,、,、链轮,或,或带传,动,动使辊,子,子转动,，,，依靠,辊,辊子与,工,工件之,间,间的摩,擦,擦力实,现,现工件,的,的输送,81,无动力,辊,辊道式,输,输送机,82,动力辊,道,道式输,送,送机,83,转弯辊,道,道式输,送,送机,84,特点：适用于,车,车间内成件物料的,空,空中运,输,输,分类：通用悬,挂,挂和积放式,悬,悬挂,结构组,成,成：牵引件,、,、滑架,小,小车、,吊,吊具、,轨,轨道、,张,张紧装,置,置、驱,动,动装置,、,、转向,装,装置（,一,一般为,链,链轮）,和,和安全,装,装置等,通用悬,挂,挂和积放式悬挂的,区,区别,牵引件与滑架小,车,车无固定,联,联接，,两,两者有,各,各自的,运,运行轨,道,道（牵,引,引轨道,和,和承重,轨,轨道）,有岔道,装,装置（,滑,滑架小,车,车可以,在,在有分,支,支的输,送,送线路,上,上运行,）,）,可设置,停,停止器,（,（滑架,小,小车可,以,以在输,送,送线路,上,上的任,意,意位置,停,停车）,五、悬,挂,挂输送,系,系统,85,悬挂式,输,输送机,86,悬挂输,送,送系统,87,通用悬,挂,挂输送,机,机,88,1、牵引,件,件,根据单,点,点承载,能,能力选,择,择,单点承,载,载能力在100kg以上可,以,以采用可拆链,单点承,载,载能力在100kg以下采,用,用双铰接,链,链,双铰接,链,链,1,行走轮2,铰销3,导向轮4,链片5,吊板,89,2、滑架,小,小车,装有物,料,料的吊具挂,在,在滑架,小,小车上，牵引,链,链牵动,（,（或利,用,用推头,推,推动）,滑,滑架小,车,车沿轨,道,道运行,。,。,通用悬,挂,挂输送系,统,统的滑架小,车,车,1,轨道,2,滑架小,车,车,3,牵引链,4,挂吊具,90,滑架小,车,车,双滑架,小,小车,物料,91,积放式悬挂输送系,统,统的滑,架,架小车,1,滑架小,车,车2,推头,3,框板4,牵引轨,道,道,5,牵引链6,挡块,7,承载轨,道,道8,滚轮,9,导向滚,轮,轮,牵引链与滑架小,车,车有各自,的,的运行,轨,轨道（,牵,牵引轨,道,道和承,重,重轨道,）,）,有岔道,装,装置，,滑,滑架小,车,车可以,在,在有分,支,支的输,送,送线路,上,上运行,。,。,92,六、有,轨,轨导向,小,小车,有轨导,向,向小车（Rail GuidedVehicle，简称RGV）是依靠铺,设,设在地,面,面上的,轨,轨道进,行,行导向,并,并运送,工,工件的,输,输送系,统,统。,优点：RGV具有移,动,动速度,大,大，加,速,速性能,好,好，承,载,载能力,大,大的。,缺点：RGV铺设轨,道,道不宜,改,改动，,柔,柔性差,，,，车间,空,空间利,用,用率低,，,，噪声,高,高。,93,2)自动小,车,车,自动小,车,车分为,有,有轨和,无,无轨两,种,种。所,谓,谓有轨,，,，是指,有,有地面,或,或空间,的,的机械,式,式导向,轨,轨道。,地,地面有,轨,轨小车,结,结构牢,固,固，承,载,载力大,，,，造价,低,低廉，,技,技术成,熟,熟，可,靠,靠性好,，,，定位,精,精度高,。,。地面,有,有轨小,车,车多采,用,用直线,或,或环线,双,双向运,行,行，广,泛,泛应用,于,于中小,规,规模的,箱,箱体类,工,工件FMS中。高,架,架有轨,小,小车(空间导,轨,轨)相对于,地,地面有,轨,轨小车,，,，,94,车间利,用,用率高,，,，结构,紧,紧凑，,速,速度高,，,，有利,于,于把人,和,和输送,装,装置的,活,活动范,围,围分开,，,，安全,性,性好，,但,但承载,力,力小。,高,高架有,轨,轨小车,较,较多地,用,用于回,转,转体工,件,件或刀,具,具的输,送,送，以,及,及有人,工,工介入,的,的工件,安,安装和,产,产品装,配,配的输,送,送系统,中,中。有,轨,轨小车,由,由于需,要,要机械,式,式导轨,，,，因而,其,其系统,的,的变更,性,性、扩,展,展性和,灵,灵活性,不,不够理,想,想。,95,有轨导,向,向小车(RGV),96,有轨导,向,向小车(RGV),97,有轨导,向,向小车(RGV),98,图4-32有轨小,车,车,(a)地面轨,道,道式；(b)空间轨,道,道式,99,100,七、,随行夹,具,具的退,回,回装置,在组合,机,机床自,动,动线中,，,，对于,某,某些形,状,状复杂,、,、缺少,可,可靠输,送,送基面,的,的工件,或,或有色,金,金属工,件,件，常,常,常采用随行夹,具,具作为定,位,位夹紧,和,和自动,输,输送的,附,附加装,置,置。,随行夹,具,具可以,做,做出一,个,个很可靠,的,的输送,基,基面，并采,用,用“一面两,孔,孔”的典型,定,定位方,式,式在自动,线,线的工,位,位上安,装,装，从,而,而使某,些,些原来,不,不便于,在,在组合,机,机床自,动,动线上,加,加工的,工,工件成,为,为可能,，,，扩大,了,了自动,线,线的应,用,用范围,。,。,101,为了使随行夹,具,具能在,自,自动线,上,上循环,工,工作，当工,件,件加工,完,完毕从,随,随行夹,具,具上卸,下,下以后,，,，随行夹,具,具必须,重,重新返,回,回原始,位,位置。所以,在,在使用,随,随行夹,具,具的自,动,动线上,，,，应具,有,有随行夹,具,具的返,回,回装置。,102,随行夹具的,返回方式,水平返回方式,上方返回方式,下方返回方式,103,（1）,、,、水平,返,返回方,式,式,104,框形布,置,置的自,动,动线,105,（2）,、,、上方,返,返回方,式,式,1、主输,送,送带；2、随行,夹,夹具；3、提升,装,装置；,4、返回,输,输送带,；,；5、下降,装,装置；,106,1、油缸,；,；,2、升降,台,台；,3、杠杆,；,；,4、滑架,；,；,5、导柱,；,；,6、钢绳,；,；,7、滑轮,；,；,8、限位,开,开关；,9、挡铁,；,；,10、限位,开,开关；,11、限位,开,开关；,107,（3）,、,、下方,返,返回方,式,式,1、输送,油,油缸；2、随行,夹,夹具；3、回转,鼓,鼓轮；,4、步伐,式,式返回,输,输送带,；,；5、回转,鼓,鼓轮；,108,4.机器人,为,为中心,的,的输送,形,形式,特点：以搬运机,器,器人为中心,，,，加工,设,设备布,置,置在机,器,器人搬,运,运范围,内,内的圆,周,周上。,用途：适用于,加,加工各,类,类回转,体,体零件,的,的FMS中 。,1车削,中,中心,2数控铣,床,床,3数控钻,床,床,4缓冲站,5加工中,心,心,6机器人,109,110,二、,托,托盘及,托,托盘交,换,换器,1.托盘,2.托盘交,换,换器,（1）回转,式,式托盘,交,交换器,（2）往复,式,式托盘,交,交换器,111,在FMS中，工件一,般,般安装,在,在组合夹,具,具上，而组合夹,具,具又被安装在托盘上，因,而,而托盘是工件,和,和夹具,的,的承载,体,体。,当工件,在,在机床,上,上加工,时,时，托盘成,为,为机床,工,工作台,并,并支撑,工,工件；,运输时,托盘又,承,承载着,工,工件和,夹,夹具在,机,机床之,间,间进行,传,传送。,托盘是,一,一种工,件,件和机,床,床之间,的,的硬件,接,接口。,在同一,个,个FMS之间的,所,所有机,床,床，不,管,管各自,的,的形式,如,如何，,都,都必须采,用,用这种统一的,接,接口，使各,台,台机床,连,连接成,为,为一个,整,整体系,统,统，这,就,就要求系统中,的,的所有,托,托盘采,用,用同一,种,种结构,形,形式。,1.托盘,112,113,托盘的,上,上表面,：,：有便于,夹,夹具安,装,装的T型槽、矩阵螺,孔,孔，,托盘的,下,下表面,：,：有供在机床,工,工作台,上,上定位的,基,基面和输送基,面,面，其在,机,机床工,作,作台上,定,定位通,常,常是采用锥,面,面定位。,托盘结,构,构：有箱式,、,、板式,等,等。,114,1,托盘导,向,向面,2,侧面定,位,位块,3,安装锁,定,定机构,的,的螺孔,4,工件安,装,装面,5,中央孔,6,托盘搁,置,置面,7,托盘支,撑,撑面,8,工件或,夹,夹具的,固,固定孔,9,托盘夹,紧,紧面,10,托盘定,位,位面,115,FMS中 最,常,常见的自动上,、,、下料,装,装置是托盘交,换,换器（AutomaticPal1et Changer,APC）。,功能：,是加工系,统,统与物流系,统,统间的工件输,送,送接口，,作为工,件,件的暂,时,时储存,，,，当系,统,统阻塞,时,时起到物流系,统,统工件,缓,缓冲站,的,的作用。,2.托盘交,换,换器,APC,116,2.托盘交,换,换器,分类：,回转式托盘交,换,换器（,两,两位、,四,四位、,多,多位）,往复式托盘交,换,换器,117,（1）回转,式,式托盘交,换,换器,当机床,加,加工完,后,后，交换器,从,从机床,工,工作台移出装,有,有工件,的,的托盘，将加工好,的,的工件,和,和托盘,移,移至回转工,作,作台的,空,空位上；,然后工作台,回,回转180度，,托盘交,换,换器再,将,将待加,工,工,的工件,和,和托盘,移,移至,机床工,作,作台上,。,。,两位回转式,托,托盘交,换,换器的工作过,程,程：,回转式,托,托盘交,换,换器,118,当机床,加,加工完,后,后，工作台,横,横向移,动,动到卸料位,置,置，将加工好,的,的工件,及,及其托,盘,盘移至,托,托盘库,的,的空位,上,上；然后工,作,作台横,移,移至装料位,置,置，托盘交,换,换器再,将,将待加,工,工的工,件,件移至,工,工作台,上,上。,往复式,托,托盘交,换,换器的工作过,程,程：,119,三、,自,自动导,向,向小车,自动导,向,向小车（AutomatedGuided Vehicle，简称AGV）是一,种,种由计算,机,机控制的，按,照,照一定程序自,动,动完成,运,运输任,务,务的运输工,具,具。,自动导,向,向小车,（,（AGV）是柔,性,性物流,系,系统中,物,物料运,输,输工具,的,的发展,趋,趋势。,AGV的组成,：,：主要有车架、,蓄,蓄电池,、,、充电,装,装置、,电,电气系,统,统、驱,动,动装置,、,、转向,装,装置、,自,自动认,址,址和精,确,确停位,系,系统、,移,移栽机,构,构、安,全,全系统,、,、通讯,单,单元和,自,自动导,向,向系统等组成,。,。,120,AGV,的,的结构,组,组成,1安全挡,圈,圈2、11认址线,圈,圈3失灵控,制,制线圈4导向探,测,测器,5转向轮6驱动电,机,机7转向机,构,构8导向伺,服,服电机,9蓄电池10车架12制动器13驱动车,轮,轮14车上控,制,制器,121,1车体,车体由,车,车架和,相,相应的,机,机械装,置,置所,组成，,是,是AGV的基础,部,部分，,是其他,总,总成部,件,件的安,装,装基础,；,；,2.2蓄电和,充,充电装,置,置,AGV常采用24V或48V直流蓄,电,电池为,动,动力。,蓄,蓄电池,供,供电一,般,般应保,证,证连续,工,工作8小时以,上,上的需,要,要。,2.3驱动装,置,置,AGV的驱动,装,装置由车轮、,减,减速器,、,、制动,器,器、驱,动,动电机,及,及速度,控,控制器等部分,组,组成，,是,是控制AGV正常运,行,行的装,置,置。其,运,运行指,令,令由计,算,算机或,人,人工控,制,制器发,出,出，运行速,度,度、方,向,向、制,动,动的调,节,节分别,由,由计算,机,机控制。,122,4导向装,置,置,接受导,引,引系统,的,的方向,信,信息通,过,过,转向装,置,置来实,现,现转向,动,动作。,5车上控,制,制器,接受控,制,制中心,的,的指令,并,并执行,相,相应的,指,指令，,同,同时将,本,本身的,状,状态（,如,如位置,、,、速度,等,等）及,时,时反馈,给,给控制,中,中心。,6通信装,置,置,实现AGV与地面,控,控制站,及,及地面,监,监控设,备,备之间,的,的信息,交,交换。,7安全保,护,护装置,安全系,统,统包括,对,对AGV本身的,保,保护、,对,对人或,其,其它设,备,备的保,护,护等方,面,面。,123,8、移载,装,装置,与所搬,运,运货物,直,直接接,触,触，实,现,现货物,转,转载的,装,装置。,9、信息,传,传输与,处,处理装,置,置,主要功,能,能是对AGV进行监,控,控，监,控,控AGV所处的,地,地面状,态,态，并,与,与地面,控,控制站,实,实时进,行,行信息,传,传递。,124,具有不,同,同移载,装,装置的,搬,搬运小,车,车,125,126,127,自动导,向,向小车,（,（AGV）,AGV的特点,：,：,较高的柔性：通过,改,改变导,向,向程序,即,即可完,成,成AGV的路线,改,改变,实时监,视,视和控,制,制：由计,算,算机完,成,成与AGV的双向,通,通讯,安全可,靠,靠：低速运行（1070m,/,/min）、有微处理,器,器控制,系,系统（防止,与,与其它AGV碰撞）,、,、有定位精,度,度传感,器,器或定位中,心,心装置（保证,定,定位精,度,度）,维护方,便,便,128,自动导,向,向小车,（,（AGV）,AGV的分类,线导小,车,车：利用电磁感,应,应制导,原,原理进行导,向,向，需,要,要在行,车,车路线,的,的地面,上,上埋设环行感,应,应电缆来制导,小,小车运,动,动,光导小,车,车：利用光电制,导,导原理来进行,导,导向，,需,需要在,行,行车路,线,线上涂,上,上能反,光,光的荧光线,条,条，小车,上,上的光敏传,感,感器接受反,射,射光来,制,制导小,车,车运动,遥控小,车,车：以无线电,发,发送接,收,收设备传送控,制,制命令,和,和信号,129,（1）线导,小,小车线导小,车,车是利,用,用电磁,感,感应制,导,导原理,进,进行导,向,向的。,结构：驱动系,统,统外、,小,小车前,部,部装有,一,一对扫,描,描线圈,。,。,原理：,当埋入地,沟,沟内的,导,导线通,以,以低频,交,交变电,流,流时，在,导,导线周,围,围便形,成,成一个环形磁,场,场。,当导线从小车前,部,部两个,扫,扫描线,圈,圈中间,通,通过时，两个,扫,扫描线,圈,圈中的,感,感应电,势,势相等,，,，,当小车,偏,偏离轨,道,道时，扫描,线,线圈就,会,会产生感应电,势,势差，其电,势,势差经放大,后,后反馈,给,给转向,制,制导电,动,动机，使AGV朝向减,少,少误差,的,的方向,偏,偏转，,直,直至电,势,势差消,除,除为止，从而保证小,车,车始终,沿,沿着导,线,线方向,运,运行。,130,131,（2)光导小,车,车光导小,车,车是采,用,用光电制,导,导原理进,行,行导向,的,的。,通常采用,一,一种带有荧光,材,材料的,油,油漆或色带在地板上绘制出,运,运输路,线,线图，小车上,安,安装有光源及光敏元件,。,。,小车运,行,行时，由车上,的,的光源,发,发出的,光,光束照,射,射在地板上，小,车,车内的,光,光敏元,件,件接受,反,反射光,，,，通过,光,光电信,号,号的转,换,换产生,路,路线识,别,别信号,，,，从而,控,控制小,车,车沿着,绘,绘制的,路,路线运,行,行。,特点：改变路,线,线非常,容,容易，,但,但对环,境,境的要,求,求比较,严,严格，,因,因此只,适,适用于,实,实验室,等,等环境,非,非常洁,净,净的场,合,合。,132,133,沿小车,预,预定路,径,径在地,面,面上粘,贴,贴易反,光,光的反,光,光带（,铝,铝带或,尼,尼龙带,）,），小,车,车上装,有,有发光,器,器和受,光,光器,其发出,的,的光经,反,反光带,反,反射后,由,由受光,器,器接受,，,，并将,该,该光信,号,号转换,成,成电信,号,号控制,小,小车的,舵,舵轮。,光学引,导,导方式,原,原理（,光,光导小,车,车）,信号孔,感光元件,光道,光源,反光带,光学引导原理,134,4)遥控制,导,导小车这种小,车,车没有传送信,息,息的电,缆,缆，而是使用无线电或激光发送和接收设备来,传,传送控制命,令,令和信,息,息。,特点：活动范,围,围和路,线,线基本,不,不受限,制,制，具有柔性高、扩展性好、,对,对环境要,求,求不高等优点,。,。,但其控,制,制系统,和,和操纵,系,系统较,为,为复杂,，,，目前,还,还处于,实,实验研,究,究阶段,。,。,135,激光灯,台,台制导,原,原理,FLASH,在导引,车,车顶部,装,装置一,个,个沿360,方向按一定,频,频率发,射,射激光,的,的装置。同时,在,在AGV四周的,一,一些固,定,定位置,上,上放置反射镜,片,片。,当AGV运行时,，,，不断,接,接受到,从,从三个,已,已知位,置,置反射,来,来的激,光,光束，,经,经过简,单,单的几,何,何运算,，,，就可,以,以确定AGV的准确,位,位置，,控,控制系,统,统根据,的,的准确,位,位置对,其,其进行,导,导向控,制,制,136,自动导,向,向小车,（,（AGV）,车轮的,布,布置,三车轮：前轮既是转向轮又是驱动轮（一般,只,只能向,前,前运动,）,）,四车轮：,差速转,向,向式：中间,两,两轮为,驱,驱动轮,，,，利用,两,两驱动,轮,轮的速,度,度之差,实,实现转,向,向（可,以,以实现,前,前后驱,动,动）,独立多,轮,轮转向,式,式：四个,车,车轮都,兼,兼有转,向,向和驱,动,动（转,向,向最为,灵,灵活，,可,可沿任,意,意方向,运,运动）,137,138,139,导向控,制,制系统,在AGV上对称,布,布置两,个,个导向,传,传感器1，在接,收,收到地,面,面导向,线,线路9的电磁,感,感应信,号,号后，,两,两导向,传,传感器,信,信号经,比,比较放,大,大处理,后,后得到,反,反映AGV偏差方,向,向的偏,差,差量，,将,将该偏,差,差量经,处,处理后,用,用于控,制,制和驱,动,动AGV的转向,系,系统，,使,使AGV能实时,地,地消除,车,车体与,导,导向线,路,路的偏,离,离,1导向感,应,应线圈,2交流电,压,压放大,器,器,3整流器4运算放,大,大器,5功率放,大,大器,6直流导,向,向驱动,电,电机,7减速器8导向轮,9导向线,140,AGV电磁感,应,应制导,原,原理,141,142,AGV自动认,址,址与精,确,确停位,系,系统,任务：使小车,能,能将物,料,料准确,地,地送到,位,位。,方法：在各个,工,工位上,安,安装地,址,址信息,发,发送元,件,件，即,直,直接在,导,导线两,侧,侧埋设认,址,址的感,应,应线圈。,如图：对每个,地,地址编,码,码，,将四个,线,线圈以,不,不同方,式,式,连接，,产,产生不,同,同方向,的磁通,。,。,AGV绝对地,址,址感应,线,线圈1011,143,AGV,的,的结构,组,组成,1安全挡,圈,圈2、11认址线,圈,圈3失灵控,制,制线圈4导向探,测,测器,5转向轮6驱动电,机,机7转向机,构,构8导向伺,服,服电机,9蓄电池10车架12制动器13驱动车,轮,轮14车上控,制,制器,144,自动导,向,向小车,（,（AGV）,AGV的管理,交通管,制,制：,常用的,为,为区间,控,控制法,（,（将导,向,向路线,划,划分为,若,若干个,区,区间，,在,在同一,时,时刻只,允,允许一,个,个小车,位,位于给,定,定的区,间,间内）,车辆调,度,度：,目标是,使,使AGV系统实,现,现最大,的,的物流,通,通过量,，,，需解,决,决两方,面,面问题,：,车辆调,度,度的方,法,法（按,等,等级）,：,：车内调,度,度系统、车外招,呼,呼系统、遥控终,端,端、中央计,算,算机控,制,制以及,组,组合控,制,制等（当,系,系统以,最,最高水,平,平控制,运,运行时,，,，万一,失,失灵则,可,可返回,到,到低一,级,级水平,控,控制，,例,例如物,流,流工作,站,站计算,机,机调度,失,失败，,就,就可以,恢,恢复到,