第四講自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)課件

第四章自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)4.1

系統(tǒng)的可行性論證4.2

系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類(lèi)型的選擇4.3

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)4.4零件族的確定及工藝分析4.6

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的控制與生產(chǎn)管理4.7

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的可靠性分析1第四章自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)4.1

總體設(shè)計(jì)的目的是在所確定的自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總目標(biāo)下，從全局出發(fā)，對(duì)各組成部分之間的聯(lián)系及其規(guī)律加以分析，進(jìn)行零件族的選擇與工藝分析、設(shè)備選型與總體布局設(shè)計(jì)、明確各子系統(tǒng)的性能及技術(shù)指標(biāo)、各機(jī)械接口和軟件接口的設(shè)計(jì)等，以保證各部分之間的有機(jī)協(xié)調(diào)，使所建成的系統(tǒng)具有最大的設(shè)備利用率、盡可能高的生產(chǎn)率、良好的系統(tǒng)柔性及經(jīng)濟(jì)性，能較好地滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)該系統(tǒng)的要求。

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)前言2總體設(shè)計(jì)的目的是在所確定的自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總目§4.1

系統(tǒng)的可行性論證一、進(jìn)行可行性論證的意義二、可行性論證的內(nèi)容1、可行性論證的內(nèi)涵2、必要性論證a、現(xiàn)實(shí)的必要性b、預(yù)見(jiàn)的必要性3、可行性論證應(yīng)考慮的因素4、系統(tǒng)技術(shù)方案的可行性分析5、投資概算6、效益分析7、系統(tǒng)實(shí)施計(jì)劃8、形成論證報(bào)告3§4.1系統(tǒng)的可行性論證一、進(jìn)行可行性論證的意義二、可§4.2

系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類(lèi)型的選擇系統(tǒng)分析自動(dòng)化制造系統(tǒng)類(lèi)型選擇的意義和原則壓力加工油漆車(chē)身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動(dòng)橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤(pán)裝配

車(chē)身安裝最后試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)機(jī)械加工熱處理鍛造熔化造型澆鑄壓鑄油漆機(jī)械加工自動(dòng)線熱處理4§4.2系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類(lèi)型的選擇系統(tǒng)分析自動(dòng)化制造系統(tǒng)類(lèi)§4.3

總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟自動(dòng)化制造子系統(tǒng)邏輯關(guān)系5§4.3總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟自動(dòng)化制造子系統(tǒng)邏輯關(guān)系5§4.3

總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容

總體設(shè)計(jì)的步驟需求訂貨信息生產(chǎn)計(jì)劃信息進(jìn)度計(jì)劃信息作業(yè)計(jì)劃信息生產(chǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)生產(chǎn)控制信息生產(chǎn)技術(shù)信息產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息綜合生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃作業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)實(shí)施生產(chǎn)控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝過(guò)程計(jì)劃工藝過(guò)程信息計(jì)劃階段實(shí)施階段控制階段制造系統(tǒng)的組成6§4.3總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容總體設(shè)計(jì)的步批量法則在大批量生產(chǎn)中，由于采用專(zhuān)用、高效和自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備，可以獲得高的生產(chǎn)率，低的生產(chǎn)成本，短的生產(chǎn)周期；而多品種、小批量生產(chǎn)則相反。機(jī)床利用率例：CA6140車(chē)床，最大加工直徑φ400，實(shí)際加工90％以上工件直徑不足100mm，機(jī)床利用率極低。制造周期在多品種、中小批量生產(chǎn)中，加工時(shí)間僅占生產(chǎn)時(shí)間的約5％，其余95％均為周轉(zhuǎn)等待時(shí)間；加工時(shí)間中真正進(jìn)行切削的時(shí)間不足30%。多品種、中小批量生產(chǎn)中存在的問(wèn)題§4.4

零件族的確定及工藝分析7批量法則多品種、中小批量生產(chǎn)中存在的問(wèn)題§4.4零件族◆目前，單件小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品占機(jī)械產(chǎn)品總數(shù)的70％以上，并有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。解決多品種、中小批量生產(chǎn)的有效途徑是采用GT。5％

95％調(diào)整、裝夾、對(duì)刀、檢測(cè)等切削30％

70％加工時(shí)間

運(yùn)輸與等待時(shí)間制造周期加工時(shí)間圖1-13多品種、中小批量生產(chǎn)的時(shí)間分配§4.4

零件族的確定及工藝分析8◆目前，單件小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品占機(jī)械產(chǎn)品總數(shù)的70％以上，GT的客觀基礎(chǔ)二次相似性結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸、精度…）材料（材質(zhì)、毛坯、熱處理…）工藝（加工方法、加工設(shè)備…）一次相似性機(jī)械零件之間存在相似性這種相似性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：機(jī)械產(chǎn)品中各類(lèi)零件出現(xiàn)有明顯的規(guī)律性（圖1-14）正是由于70%左右的零件屬于相似件，構(gòu)成實(shí)施成組技術(shù)的客觀基礎(chǔ)。§4.4

零件族的確定及工藝分析9GT的客觀基礎(chǔ)二次相似性結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸、精度…）一次相似性標(biāo)準(zhǔn)件復(fù)雜件相似件20～25%70%5～10%零件復(fù)雜程度零件出現(xiàn)頻數(shù)圖1-14機(jī)械產(chǎn)品中不同復(fù)雜程度零件分布規(guī)律§4.4

零件族的確定及工藝分析10標(biāo)準(zhǔn)件復(fù)雜件相似件20～25%70%5～10%零件復(fù)雜程度零圖1-15結(jié)構(gòu)相似零件組圖1-16工藝相似零件組§4.4

零件族的確定及工藝分析11圖1-15結(jié)構(gòu)相似零件組圖1-16工藝相似零件組GT定義一般性定義：GT是一門(mén)生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它，即把相似的問(wèn)題分類(lèi)成組，尋求解決這一組問(wèn)題的相對(duì)統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得最佳效果。機(jī)械制造領(lǐng)域中定義：將多種零件（部件或產(chǎn)品）按其相似性分類(lèi)成組，并以這些零件組（部件組或產(chǎn)品組）為基礎(chǔ)組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化。GT被認(rèn)為是一種“制造哲理”—（ManufacturingPhilosophy），是現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要理論基礎(chǔ)。§4.4

零件族的確定及工藝分析12GT定義一般性定義：GT是一門(mén)生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究和發(fā)掘生產(chǎn)圖1-17成組技術(shù)基本原理產(chǎn)品部件零件零件組ABCA1A2A3B1B2C1C2C3C4將多種零件按其相似性分類(lèi)成組，人為擴(kuò)大生產(chǎn)批量重復(fù)使用原則：◆資源重復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本；

◆作業(yè)熟練程度增加，提高生產(chǎn)率。GT工作原理§4.4

零件族的確定及工藝分析13圖1-17成組技術(shù)基本原理產(chǎn)品部件零件零件組ABCA1AGT發(fā)展簡(jiǎn)況★

20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)院士Митрофанов

在其著作“成組工藝科學(xué)原理”中首次提出“成組技術(shù)”?！?/p>

20世紀(jì)60年代西歐研究GT形成高潮，代表人物首推阿亨工業(yè)大學(xué)Opitz教授，他所領(lǐng)導(dǎo)的小組進(jìn)行了大量的調(diào)查研究工作，為成組技術(shù)提供了重要的理論依據(jù)?！?/p>

20世紀(jì)70年代，美國(guó)、日本接受成組技術(shù)，并迅速與計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)系在一起，使其得到更好的應(yīng)用?！?/p>

20世紀(jì)80、90年代，GT與各種新的制造方式相結(jié)合，成為現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)?！?/p>

GT發(fā)展過(guò)程：成組加工→成組工藝→成組技術(shù)→成組生產(chǎn)系統(tǒng)§4.4

零件族的確定及工藝分析14GT發(fā)展簡(jiǎn)況★20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)院士Митро1）綜合零件法——

★

綜合零件包含了零件組內(nèi)所有零件的結(jié)構(gòu)要素，它可以是一個(gè)實(shí)際零件，但更多情況是一個(gè)假想零件。

★

按綜合零件編制工藝規(guī)程，則該工藝規(guī)程包含了零件組內(nèi)所有零件的工藝內(nèi)容。★

綜合零件法多用于回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。成組工藝過(guò)程設(shè)計(jì)

2）綜合路線法——

★將零件組內(nèi)所有零件的工藝內(nèi)容綜合在一起，形成成組工藝。

★多用于非回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝過(guò)程設(shè)計(jì)?！?.4

零件族的確定及工藝分析151）綜合零件法——★按綜合零件編制工藝規(guī)程，則該綜合零件圖1-23綜合零件實(shí)際零件【例】§4.4

零件族的確定及工藝分析16綜合零件圖1-23綜合零件實(shí)際零件【例】§4特征矩陣綜合零件成組工藝過(guò)程卡車(chē)間零件組代號(hào)頁(yè)工序號(hào)工序名稱(chēng)及內(nèi)容機(jī)床適用零件車(chē)右端面,打中心孔,車(chē)外圓(留磨量)車(chē)螺紋,倒角,切槽,切斷1C6132ABCDE2車(chē)左端面,打中心孔,倒角銑鍵槽（銑橫槽,銑扁）3C6132X51W4調(diào)質(zhì)5研中心孔C61326磨外圓M121∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨1234567890123456789§4.4

零件族的確定及工藝分析17特征矩陣綜合零件成組工藝過(guò)程卡車(chē)間零件組代號(hào)頁(yè)工序號(hào)工序1）加工單元組織形式①成組單機(jī)②成組單元③成組流水線④成組柔性制造系統(tǒng)圖1-24成組單元布置形式加工單元設(shè)計(jì)a）機(jī)群式布局GGGDDMM進(jìn)出料口LLLLLLAAMMb）成組單元布局LLLMMDDGGA出料口進(jìn)料口§4.4

零件族的確定及工藝分析181）加工單元組織形式圖1-24成組單元布置形式加工單元設(shè)圖1-25FMS自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算機(jī)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)加工單元1加工單元2加工單元n運(yùn)輸小車(chē)工夾具站§4.4

零件族的確定及工藝分析圖1-25FMS自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算2）確定機(jī)床數(shù)量式中[Qj]——計(jì)算的機(jī)床臺(tái)數(shù)

Ni

——第i種零件年需求量

tij

——第i種零件在第j種機(jī)床上的單件工時(shí)

F

——機(jī)床年臺(tái)時(shí)基數(shù)（4-4）（4-4a）F=250×M×8×K式中M——班次

K

——開(kāi)機(jī)系數(shù)，常取0.9～0.95◆計(jì)算機(jī)床臺(tái)數(shù)：§4.4

零件族的確定及工藝分析202）確定機(jī)床數(shù)量式中[Qj]——計(jì)算的機(jī)床臺(tái)數(shù)（4-4◆一般要求：η≥0.85關(guān)鍵、稀少設(shè)備允許η=1.1～1.2簡(jiǎn)單設(shè)備η值可適當(dāng)減小◆負(fù)荷調(diào)整與平衡：①負(fù)荷過(guò)低，可幾個(gè)單元共用一臺(tái)機(jī)床②也可擴(kuò)大單元內(nèi)零件組數(shù)或組內(nèi)零件數(shù)◆機(jī)床負(fù)荷率：（4-6）◆實(shí)際機(jī)床臺(tái)數(shù)：Qj≥[Qj]（4-5）§4.4

零件族的確定及工藝分析21◆一般要求：η≥0.85關(guān)鍵、稀少設(shè)備允許η=1.1～1§4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成獨(dú)立工作的設(shè)備物料運(yùn)貯系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行控制與通信系統(tǒng)22§4.5總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成獨(dú)立工

一、設(shè)備配置設(shè)計(jì)一）、設(shè)備選擇設(shè)計(jì)二）、機(jī)械設(shè)備的配置

§4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)機(jī)械加工機(jī)床工件裝卸站工件檢測(cè)設(shè)備其他工作設(shè)備23§4.5總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)機(jī)械加工機(jī)床三）、物料運(yùn)貯系統(tǒng)的設(shè)備配置§4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)物料的搬運(yùn)是指在同一場(chǎng)所范圍內(nèi)的、以改變物料的存放（支撐）狀態(tài)（及狹義的裝卸）和空間位置（既狹義的搬運(yùn)）為主要目的的活動(dòng)，即對(duì)物料、產(chǎn)品、零部件或其他物品進(jìn)行搬上、卸下、移動(dòng)的活動(dòng)。輸送設(shè)備是在一定的線路上，沿同一方向連續(xù)不斷地輸送物料的一種搬運(yùn)設(shè)備。常見(jiàn)的輸送設(shè)備有輥式、鏈?zhǔn)?、輪式、帶式、懸掛式等多種形式。物料輸送、搬運(yùn)在生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中起著相互連接與轉(zhuǎn)換作用，使生產(chǎn)能連續(xù)正常進(jìn)行。24三）、物料運(yùn)貯系統(tǒng)的設(shè)備配置§4.5總體布局和設(shè)備配置設(shè)物料搬運(yùn)的一般原則有：1.保持或提高物料的搬運(yùn)活性。2.減少環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)物流合理化。3.以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的需要為前提，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的利用率。4.實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的原則。5.貫徹系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化原則。25物料搬運(yùn)的一般原則有：1.保持或提高物料的搬運(yùn)活性。25一、連續(xù)輸送設(shè)備

輸送機(jī)是物流系統(tǒng)作業(yè)中重要的且必不可少的設(shè)備，其特點(diǎn)在于：

生產(chǎn)率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。一定類(lèi)型的連續(xù)輸送機(jī)只適合輸送一定的物品，只能沿著一定路線定向輸送，在使用上有一定的局限性。按結(jié)構(gòu)形式的分類(lèi)方法分，連續(xù)輸送機(jī)分為三大類(lèi)：具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)液體輸送裝置（管道輸送）。26一、連續(xù)輸送設(shè)備輸送機(jī)是物流系統(tǒng)作業(yè)中重要的且必不可少的設(shè)通用帶式輸送機(jī)主要由輸送帶、支撐托輥、張緊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、改向裝置、裝料裝置、卸料裝置、機(jī)架等裝置組成。27通用帶式輸送機(jī)主要由輸送帶、支撐托輥、張緊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、改氣墊槽式帶式輸送機(jī)28氣墊槽式帶式輸送機(jī)28帶式輸送機(jī)典型布置形式29帶式輸送機(jī)典型布置形式29圓管帶式輸送機(jī)30圓管帶式輸送機(jī)30波狀擋邊帶式輸送機(jī)1卸料漏斗；2—頭部護(hù)罩；3—傳動(dòng)滾筒；4—清掃器；5—擋邊帶；6—凸弧段機(jī)架；7—壓帶輪；8—擋輪；9—中間機(jī)架；10—中間架支腿；11—上托輥；12—凹弧段機(jī)架；13—改向滾筒；14—下托輥；15—導(dǎo)料槽；16—空段清掃器；17—尾部輥輪；18—尾架；19—拉緊裝置。31波狀擋邊帶式輸送機(jī)31波狀檔邊輸送帶32波狀檔邊輸送帶32（二）鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)

鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)由鏈條、鏈輪，以及電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等組成。長(zhǎng)距離輸送時(shí)，還應(yīng)附加張緊裝置和鏈條支撐導(dǎo)軌，有關(guān)電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器的選用與帶輸送機(jī)相同。33（二）鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)由鏈條、鏈輪，以及電動(dòng)機(jī)、減速器鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)結(jié)構(gòu)原理圖1—電動(dòng)機(jī)；2—平帶；3—鏈輪；4—鏈條；5—錐齒輪；6—減速器。34鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)結(jié)構(gòu)原理圖341.埋刮板式輸送機(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的形式有平板式輸送機(jī)、刮板式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、埋刮板式輸送機(jī)等。埋刮板式輸送機(jī)水平型b）z型c）刮板鏈條1—張緊段；2—加料段；3—水平段；4—刮板鏈條；5—頭部；6—彎曲段；7—垂直中間段；8—上回轉(zhuǎn)段。351.埋刮板式輸送機(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的形式有平板式輸送機(jī)、刮板式輸送常用的鏈條類(lèi)型a）模鍛鏈b）套筒滾子鏈c）板鏈36常用的鏈條類(lèi)型36刮板的基本形狀a）T型b）V型c）U型d）B型e）O型f）H型g）L型37刮板的基本形狀372.懸掛輸送機(jī)懸掛輸送系統(tǒng)更加節(jié)省空間，更容易與工藝流程結(jié)合，因此廣泛應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)部門(mén)的流水生產(chǎn)線的各工序之間，如機(jī)器制造業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)、冶煉廠、建材工業(yè)、食品工業(yè)及其他經(jīng)濟(jì)部門(mén)。382.懸掛輸送機(jī)懸掛輸送系統(tǒng)更加節(jié)省空間，更容易與工藝流程結(jié)合懸掛輸送機(jī)39懸掛輸送機(jī)39懸掛輸送機(jī)的自動(dòng)裝載40懸掛輸送機(jī)的自動(dòng)裝載40提式滑架1—架空導(dǎo)軌；2—滑架；3—牽引鏈；4—掛吊具41提式滑架41推式滑架1—車(chē)體；2—推頭；3—框板；4—牽引軌道；5—牽引鏈；6—擋塊；7—承重軌道；8—滾輪；9—導(dǎo)向輪。42推式滑架42雙滑架示意圖43雙滑架示意圖43各種形式的吊具a）通過(guò)型b）導(dǎo)向型c）轉(zhuǎn)向型d）旋轉(zhuǎn)型e）屏蔽型f）裝卸型g）柔性?xún)牲c(diǎn)吊具h(yuǎn)）剛性?xún)牲c(diǎn)吊具i）多點(diǎn)吊具44各種形式的吊具44墜重式張緊裝置45墜重式張緊裝置453.輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)主要用來(lái)輸送具有一定規(guī)則形狀、底部平直的成件物品。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)節(jié)能；近20年來(lái)，各種通用的和專(zhuān)用的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)得到了迅速?gòu)V泛發(fā)展。463.輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)主要用來(lái)輸送具有一定規(guī)則形狀、底部平輥道式輸送機(jī)1—輥?zhàn)樱?—支架；3—支腿；4—物品；5—傳動(dòng)裝置；6—驅(qū)動(dòng)裝置。47輥道式輸送機(jī)47輥?zhàn)渔溳唫鲃?dòng)示意圖單鏈條傳動(dòng)48輥?zhàn)渔溳唫鲃?dòng)示意圖圓錐齒輪傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)1—輥?zhàn)虞S；2—錐齒輪；3—傳動(dòng)軸；4—減速箱；5—電動(dòng)機(jī)。49圓錐齒輪傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)49壓輥膠帶傳動(dòng)50壓輥膠帶傳動(dòng)50輥?zhàn)踊剞D(zhuǎn)臺(tái)51輥?zhàn)踊剞D(zhuǎn)臺(tái)51滾珠回轉(zhuǎn)臺(tái)52滾珠回轉(zhuǎn)臺(tái)52具有特殊構(gòu)造的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)53具有特殊構(gòu)造的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)53擺動(dòng)式叉道54擺動(dòng)式叉道54輥道式升降臺(tái)55輥道式升降臺(tái)55輥道式轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)56輥道式轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)56搬運(yùn)機(jī)器人1.物料搬運(yùn)的概念、作用及目的在同一場(chǎng)所范圍內(nèi)、以改變物料的存放狀態(tài)和空間位置為主要目的的活動(dòng)。物料的輸送、搬運(yùn)在生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)起著連接和轉(zhuǎn)換作用，使生產(chǎn)能夠正常的進(jìn)行。正確的選擇輸送搬運(yùn)設(shè)備，按一定的搬運(yùn)原則對(duì)物料進(jìn)行搬運(yùn)，是提高搬運(yùn)效率、降低成本的先決條件。57搬運(yùn)機(jī)器人物料的輸送、搬運(yùn)在生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)起著連搬運(yùn)機(jī)器人類(lèi)型、功能與應(yīng)用生產(chǎn)過(guò)程中的物料搬運(yùn)機(jī)器人貨場(chǎng)物料搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)自動(dòng)化設(shè)備搬運(yùn)機(jī)器人自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)58搬運(yùn)機(jī)器人類(lèi)型、功能與應(yīng)用生產(chǎn)過(guò)程中的物料搬運(yùn)機(jī)器人柔性加工單元的機(jī)器人

59柔性加工單元的機(jī)器人59柔性加工系統(tǒng)中機(jī)器人1—拉床2—車(chē)床3—插齒機(jī)4—剃齒機(jī)5—塔式存儲(chǔ)架6—機(jī)器人7—去毛刺機(jī)三臺(tái)機(jī)器人分別負(fù)責(zé)柔性加工系統(tǒng)上下料工作60柔性加工系統(tǒng)中機(jī)器人三臺(tái)機(jī)器人分別負(fù)責(zé)柔性加工系統(tǒng)上下料工作焊接線上的搬運(yùn)機(jī)器人61焊接線上的搬運(yùn)機(jī)器人61電子板裝配、打包機(jī)器人62電子板裝配、打包機(jī)器人62碼垛機(jī)器人63碼垛機(jī)器人63自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)

自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)是生產(chǎn)系統(tǒng)中搬運(yùn)物料的一種重要工具。又稱(chēng)自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)AGV（AutomaticGuidedVehicle）。AGV是以電池為動(dòng)力，裝有非接觸導(dǎo)向裝置、獨(dú)立尋址系統(tǒng)的無(wú)人駕駛自動(dòng)運(yùn)輸車(chē)，是物流系統(tǒng)的重要搬運(yùn)設(shè)備，隨著工廠自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)技術(shù)和物流業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)導(dǎo)向搬運(yùn)車(chē)得到了廣泛的應(yīng)用。

64自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)是生產(chǎn)系統(tǒng)中搬運(yùn)物料的一種重分揀裝置

分揀是指把物品按不同的品種、不同的地點(diǎn)和單位及顧客的定貨要求，把貨按一定方式進(jìn)行分類(lèi)、集中并分配到指定地點(diǎn)。按分揀的手段不同，分揀可分為人工分揀、機(jī)械分揀和自動(dòng)分揀。自動(dòng)分揀是指在從貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)直到將貨物送到指定的分配位置的過(guò)程中，貨物的運(yùn)送都是按照一定的指令，依靠自動(dòng)分揀裝置來(lái)完成。65分揀裝置分揀是指把物品按不同的品種、不同的地點(diǎn)自動(dòng)分揀設(shè)備的結(jié)構(gòu)及組成

自動(dòng)分揀系統(tǒng)1—輸入輸送帶；2—喂料輸送帶；3—鋼帶輸送帶；4—刮板式分流器；5—送出輥道；6—分揀道口；7—信號(hào)給定器；8—激光讀碼器；9—通過(guò)撿出器；10—磁信號(hào)發(fā)生器；11—控制器；12—磁信號(hào)讀取器66自動(dòng)分揀設(shè)備的結(jié)構(gòu)及組成自動(dòng)分揀系統(tǒng)66

升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、卷筒或鏈輪、柔性件，以及防落安全裝置組成。常用的柔性件有鋼絲繩和起重鏈。升降機(jī)構(gòu)的工作速度一般控制在15-25m/min，最高可達(dá)45m/min。升降速度應(yīng)備有慢速擋，如3-5m/min，主要用于堆垛機(jī)平穩(wěn)準(zhǔn)停、貨叉短距離取貨、放貨時(shí)的升降。

67升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、卷筒或鏈輪、柔性件，以及起動(dòng)鏈傳動(dòng)升降機(jī)構(gòu)鋼絲繩傳動(dòng)升降機(jī)構(gòu)68起動(dòng)鏈傳動(dòng)升降機(jī)構(gòu)載貨臺(tái)及裝、取貨伸縮機(jī)構(gòu)貨叉的伸縮速度一般控制在15m/min以下，最高可達(dá)30m/min。為了便利起動(dòng)和制動(dòng)，當(dāng)伸縮速度大于10m/min時(shí)，應(yīng)設(shè)置慢速擋。69載貨臺(tái)及裝、取貨伸縮機(jī)構(gòu)貨叉的伸縮速度一般控制在15m/mi梁式起重機(jī)a—手動(dòng)單梁起重機(jī)b—手動(dòng)雙梁起重機(jī)c—手動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)70梁式起重機(jī)70起重設(shè)備固定旋轉(zhuǎn)起重機(jī)港口起重機(jī)71起重設(shè)備固定旋轉(zhuǎn)起重機(jī)輪胎起重機(jī)1—起重臂；2—變副滑輪組；3—機(jī)棚；4—人字架；5—支腿；6—后橋；7—回轉(zhuǎn)滾盤(pán)；8—底架；9—前橋；10—吊鉤72輪胎起重機(jī)72自動(dòng)化存儲(chǔ)

自動(dòng)化存儲(chǔ)的特點(diǎn)（1）高層貨架存儲(chǔ)。（2）自動(dòng)存取。（3）計(jì)算機(jī)控制。73自動(dòng)化存儲(chǔ)737474自動(dòng)化存儲(chǔ)區(qū)的布置叉車(chē)出入庫(kù)臺(tái)方式1--計(jì)算機(jī)；2—叉車(chē)；3—控制臺(tái)；4——貨箱停放站；5—立體貨架；6—堆垛機(jī)；7—機(jī)軌。高層貨架區(qū)和作業(yè)區(qū)的銜接方式75自動(dòng)化存儲(chǔ)區(qū)的布置叉車(chē)出入庫(kù)臺(tái)方式高層貨架區(qū)和作業(yè)區(qū)的銜接方自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)出入庫(kù)臺(tái)方式1—叉車(chē)；2—貨箱停放臺(tái)；3—寬度、高度檢驗(yàn)；4—輥?zhàn)迂浥_(tái)；5—長(zhǎng)度檢驗(yàn)；6—輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)；7—入庫(kù)臺(tái)；8—控制室；9—自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)；10—出入庫(kù)臺(tái)；11—堆垛機(jī)；12—轉(zhuǎn)移臺(tái)車(chē)；13—出庫(kù)臺(tái)；14—輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)；15—貨架。76自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)出入庫(kù)臺(tái)方式76自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)輸送機(jī)方式1—輸送機(jī)；2—自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)；3—托盤(pán)碼放機(jī)；4—堆垛機(jī)77自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)輸送機(jī)方式77貨物單元出、入高層貨架的形式貫通式:指貨物從巷道的一段入庫(kù)，從另一端出庫(kù)。該方式總體布置簡(jiǎn)單，便于管理和維修。同端出入式:指貨物入庫(kù)和出庫(kù)在巷道的同一端。這種方式采用就近入庫(kù)和出庫(kù)的原則，能縮短出入庫(kù)周期，提高搬運(yùn)效率。旁流式:指貨物從倉(cāng)庫(kù)的一端（或者側(cè)面）入庫(kù)，從側(cè)面（或者一端）出庫(kù)，該方式在貨架中間分開(kāi)，設(shè)立通道，同側(cè)門(mén)相通，從而減少了貨格，即較少了庫(kù)存量。78貨物單元出、入高層貨架的形式貫通式:指貨物從巷道的一段入庫(kù)，

總體平面布局設(shè)計(jì)1、目標(biāo)、依據(jù)及原則2、基本形式3、設(shè)備平面布局的設(shè)計(jì)方法79總體平面布局設(shè)計(jì)1、目標(biāo)、依據(jù)及原則79§4-6自動(dòng)化制造系統(tǒng)的控制與生產(chǎn)管理一、自動(dòng)化制造系統(tǒng)控制系統(tǒng)的任務(wù)1、各種設(shè)備的自動(dòng)控制2、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度管理3、制造質(zhì)量控制4、信息與通信管理5、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控二、自動(dòng)化制造系統(tǒng)的遞階控制結(jié)構(gòu)三、柔性制造系統(tǒng)的單元控制器四、自動(dòng)化制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方案五、自動(dòng)化制造系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)80§4-6自動(dòng)化制造系統(tǒng)的控制與生產(chǎn)管理一、自動(dòng)化制造系統(tǒng)§4-7自動(dòng)化制造系統(tǒng)的可靠性分析一、系統(tǒng)可靠性分析的目的二、系統(tǒng)可靠性分析的主要內(nèi)容三、系統(tǒng)可靠性分析的有關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義四、系統(tǒng)可靠性分析的基本方法與步驟五、提高自動(dòng)化制造系統(tǒng)可靠性的有效途徑81§4-7自動(dòng)化制造系統(tǒng)的可靠性分析一、系統(tǒng)可靠性分析的目第四章自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)4.1

系統(tǒng)的可行性論證4.2

系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類(lèi)型的選擇4.3

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)4.4零件族的確定及工藝分析4.6

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的控制與生產(chǎn)管理4.7

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的可靠性分析82第四章自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)4.1

總體設(shè)計(jì)的目的是在所確定的自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總目標(biāo)下，從全局出發(fā)，對(duì)各組成部分之間的聯(lián)系及其規(guī)律加以分析，進(jìn)行零件族的選擇與工藝分析、設(shè)備選型與總體布局設(shè)計(jì)、明確各子系統(tǒng)的性能及技術(shù)指標(biāo)、各機(jī)械接口和軟件接口的設(shè)計(jì)等，以保證各部分之間的有機(jī)協(xié)調(diào)，使所建成的系統(tǒng)具有最大的設(shè)備利用率、盡可能高的生產(chǎn)率、良好的系統(tǒng)柔性及經(jīng)濟(jì)性，能較好地滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)該系統(tǒng)的要求。

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)前言83總體設(shè)計(jì)的目的是在所確定的自動(dòng)化制造系統(tǒng)的總目§4.1

系統(tǒng)的可行性論證一、進(jìn)行可行性論證的意義二、可行性論證的內(nèi)容1、可行性論證的內(nèi)涵2、必要性論證a、現(xiàn)實(shí)的必要性b、預(yù)見(jiàn)的必要性3、可行性論證應(yīng)考慮的因素4、系統(tǒng)技術(shù)方案的可行性分析5、投資概算6、效益分析7、系統(tǒng)實(shí)施計(jì)劃8、形成論證報(bào)告84§4.1系統(tǒng)的可行性論證一、進(jìn)行可行性論證的意義二、可§4.2

系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類(lèi)型的選擇系統(tǒng)分析自動(dòng)化制造系統(tǒng)類(lèi)型選擇的意義和原則壓力加工油漆車(chē)身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動(dòng)橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤(pán)裝配

車(chē)身安裝最后試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)機(jī)械加工熱處理鍛造熔化造型澆鑄壓鑄油漆機(jī)械加工自動(dòng)線熱處理85§4.2系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類(lèi)型的選擇系統(tǒng)分析自動(dòng)化制造系統(tǒng)類(lèi)§4.3

總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟自動(dòng)化制造子系統(tǒng)邏輯關(guān)系86§4.3總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟自動(dòng)化制造子系統(tǒng)邏輯關(guān)系5§4.3

總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容

總體設(shè)計(jì)的步驟需求訂貨信息生產(chǎn)計(jì)劃信息進(jìn)度計(jì)劃信息作業(yè)計(jì)劃信息生產(chǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)生產(chǎn)控制信息生產(chǎn)技術(shù)信息產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息綜合生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃作業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)實(shí)施生產(chǎn)控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝過(guò)程計(jì)劃工藝過(guò)程信息計(jì)劃階段實(shí)施階段控制階段制造系統(tǒng)的組成87§4.3總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容總體設(shè)計(jì)的步批量法則在大批量生產(chǎn)中，由于采用專(zhuān)用、高效和自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備，可以獲得高的生產(chǎn)率，低的生產(chǎn)成本，短的生產(chǎn)周期；而多品種、小批量生產(chǎn)則相反。機(jī)床利用率例：CA6140車(chē)床，最大加工直徑φ400，實(shí)際加工90％以上工件直徑不足100mm，機(jī)床利用率極低。制造周期在多品種、中小批量生產(chǎn)中，加工時(shí)間僅占生產(chǎn)時(shí)間的約5％，其余95％均為周轉(zhuǎn)等待時(shí)間；加工時(shí)間中真正進(jìn)行切削的時(shí)間不足30%。多品種、中小批量生產(chǎn)中存在的問(wèn)題§4.4

零件族的確定及工藝分析88批量法則多品種、中小批量生產(chǎn)中存在的問(wèn)題§4.4零件族◆目前，單件小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品占機(jī)械產(chǎn)品總數(shù)的70％以上，并有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。解決多品種、中小批量生產(chǎn)的有效途徑是采用GT。5％

95％調(diào)整、裝夾、對(duì)刀、檢測(cè)等切削30％

70％加工時(shí)間

運(yùn)輸與等待時(shí)間制造周期加工時(shí)間圖1-13多品種、中小批量生產(chǎn)的時(shí)間分配§4.4

零件族的確定及工藝分析89◆目前，單件小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品占機(jī)械產(chǎn)品總數(shù)的70％以上，GT的客觀基礎(chǔ)二次相似性結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸、精度…）材料（材質(zhì)、毛坯、熱處理…）工藝（加工方法、加工設(shè)備…）一次相似性機(jī)械零件之間存在相似性這種相似性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：機(jī)械產(chǎn)品中各類(lèi)零件出現(xiàn)有明顯的規(guī)律性（圖1-14）正是由于70%左右的零件屬于相似件，構(gòu)成實(shí)施成組技術(shù)的客觀基礎(chǔ)?！?.4

零件族的確定及工藝分析90GT的客觀基礎(chǔ)二次相似性結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸、精度…）一次相似性標(biāo)準(zhǔn)件復(fù)雜件相似件20～25%70%5～10%零件復(fù)雜程度零件出現(xiàn)頻數(shù)圖1-14機(jī)械產(chǎn)品中不同復(fù)雜程度零件分布規(guī)律§4.4

零件族的確定及工藝分析91標(biāo)準(zhǔn)件復(fù)雜件相似件20～25%70%5～10%零件復(fù)雜程度零圖1-15結(jié)構(gòu)相似零件組圖1-16工藝相似零件組§4.4

零件族的確定及工藝分析92圖1-15結(jié)構(gòu)相似零件組圖1-16工藝相似零件組GT定義一般性定義：GT是一門(mén)生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它，即把相似的問(wèn)題分類(lèi)成組，尋求解決這一組問(wèn)題的相對(duì)統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得最佳效果。機(jī)械制造領(lǐng)域中定義：將多種零件（部件或產(chǎn)品）按其相似性分類(lèi)成組，并以這些零件組（部件組或產(chǎn)品組）為基礎(chǔ)組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化。GT被認(rèn)為是一種“制造哲理”—（ManufacturingPhilosophy），是現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要理論基礎(chǔ)?！?.4

零件族的確定及工藝分析93GT定義一般性定義：GT是一門(mén)生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究和發(fā)掘生產(chǎn)圖1-17成組技術(shù)基本原理產(chǎn)品部件零件零件組ABCA1A2A3B1B2C1C2C3C4將多種零件按其相似性分類(lèi)成組，人為擴(kuò)大生產(chǎn)批量重復(fù)使用原則：◆資源重復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本；

◆作業(yè)熟練程度增加，提高生產(chǎn)率。GT工作原理§4.4

零件族的確定及工藝分析94圖1-17成組技術(shù)基本原理產(chǎn)品部件零件零件組ABCA1AGT發(fā)展簡(jiǎn)況★

20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)院士Митрофанов

在其著作“成組工藝科學(xué)原理”中首次提出“成組技術(shù)”?！?/p>

20世紀(jì)60年代西歐研究GT形成高潮，代表人物首推阿亨工業(yè)大學(xué)Opitz教授，他所領(lǐng)導(dǎo)的小組進(jìn)行了大量的調(diào)查研究工作，為成組技術(shù)提供了重要的理論依據(jù)。★

20世紀(jì)70年代，美國(guó)、日本接受成組技術(shù)，并迅速與計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)系在一起，使其得到更好的應(yīng)用。★

20世紀(jì)80、90年代，GT與各種新的制造方式相結(jié)合，成為現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)?！?/p>

GT發(fā)展過(guò)程：成組加工→成組工藝→成組技術(shù)→成組生產(chǎn)系統(tǒng)§4.4

零件族的確定及工藝分析95GT發(fā)展簡(jiǎn)況★20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)院士Митро1）綜合零件法——

★

綜合零件包含了零件組內(nèi)所有零件的結(jié)構(gòu)要素，它可以是一個(gè)實(shí)際零件，但更多情況是一個(gè)假想零件。

★

按綜合零件編制工藝規(guī)程，則該工藝規(guī)程包含了零件組內(nèi)所有零件的工藝內(nèi)容?！?/p>

綜合零件法多用于回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。成組工藝過(guò)程設(shè)計(jì)

2）綜合路線法——

★將零件組內(nèi)所有零件的工藝內(nèi)容綜合在一起，形成成組工藝。

★多用于非回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝過(guò)程設(shè)計(jì)?！?.4

零件族的確定及工藝分析961）綜合零件法——★按綜合零件編制工藝規(guī)程，則該綜合零件圖1-23綜合零件實(shí)際零件【例】§4.4

零件族的確定及工藝分析97綜合零件圖1-23綜合零件實(shí)際零件【例】§4特征矩陣綜合零件成組工藝過(guò)程卡車(chē)間零件組代號(hào)頁(yè)工序號(hào)工序名稱(chēng)及內(nèi)容機(jī)床適用零件車(chē)右端面,打中心孔,車(chē)外圓(留磨量)車(chē)螺紋,倒角,切槽,切斷1C6132ABCDE2車(chē)左端面,打中心孔,倒角銑鍵槽（銑橫槽,銑扁）3C6132X51W4調(diào)質(zhì)5研中心孔C61326磨外圓M121∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨1234567890123456789§4.4

零件族的確定及工藝分析98特征矩陣綜合零件成組工藝過(guò)程卡車(chē)間零件組代號(hào)頁(yè)工序號(hào)工序1）加工單元組織形式①成組單機(jī)②成組單元③成組流水線④成組柔性制造系統(tǒng)圖1-24成組單元布置形式加工單元設(shè)計(jì)a）機(jī)群式布局GGGDDMM進(jìn)出料口LLLLLLAAMMb）成組單元布局LLLMMDDGGA出料口進(jìn)料口§4.4

零件族的確定及工藝分析991）加工單元組織形式圖1-24成組單元布置形式加工單元設(shè)圖1-25FMS自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算機(jī)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)加工單元1加工單元2加工單元n運(yùn)輸小車(chē)工夾具站§4.4

零件族的確定及工藝分析圖1-25FMS自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算2）確定機(jī)床數(shù)量式中[Qj]——計(jì)算的機(jī)床臺(tái)數(shù)

Ni

——第i種零件年需求量

tij

——第i種零件在第j種機(jī)床上的單件工時(shí)

F

——機(jī)床年臺(tái)時(shí)基數(shù)（4-4）（4-4a）F=250×M×8×K式中M——班次

K

——開(kāi)機(jī)系數(shù)，常取0.9～0.95◆計(jì)算機(jī)床臺(tái)數(shù)：§4.4

零件族的確定及工藝分析1012）確定機(jī)床數(shù)量式中[Qj]——計(jì)算的機(jī)床臺(tái)數(shù)（4-4◆一般要求：η≥0.85關(guān)鍵、稀少設(shè)備允許η=1.1～1.2簡(jiǎn)單設(shè)備η值可適當(dāng)減小◆負(fù)荷調(diào)整與平衡：①負(fù)荷過(guò)低，可幾個(gè)單元共用一臺(tái)機(jī)床②也可擴(kuò)大單元內(nèi)零件組數(shù)或組內(nèi)零件數(shù)◆機(jī)床負(fù)荷率：（4-6）◆實(shí)際機(jī)床臺(tái)數(shù)：Qj≥[Qj]（4-5）§4.4

零件族的確定及工藝分析102◆一般要求：η≥0.85關(guān)鍵、稀少設(shè)備允許η=1.1～1§4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成獨(dú)立工作的設(shè)備物料運(yùn)貯系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行控制與通信系統(tǒng)103§4.5總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成獨(dú)立工

一、設(shè)備配置設(shè)計(jì)一）、設(shè)備選擇設(shè)計(jì)二）、機(jī)械設(shè)備的配置

§4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)機(jī)械加工機(jī)床工件裝卸站工件檢測(cè)設(shè)備其他工作設(shè)備104§4.5總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)機(jī)械加工機(jī)床三）、物料運(yùn)貯系統(tǒng)的設(shè)備配置§4.5

總體布局和設(shè)備配置設(shè)計(jì)物料的搬運(yùn)是指在同一場(chǎng)所范圍內(nèi)的、以改變物料的存放（支撐）狀態(tài)（及狹義的裝卸）和空間位置（既狹義的搬運(yùn)）為主要目的的活動(dòng)，即對(duì)物料、產(chǎn)品、零部件或其他物品進(jìn)行搬上、卸下、移動(dòng)的活動(dòng)。輸送設(shè)備是在一定的線路上，沿同一方向連續(xù)不斷地輸送物料的一種搬運(yùn)設(shè)備。常見(jiàn)的輸送設(shè)備有輥式、鏈?zhǔn)?、輪式、帶式、懸掛式等多種形式。物料輸送、搬運(yùn)在生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中起著相互連接與轉(zhuǎn)換作用，使生產(chǎn)能連續(xù)正常進(jìn)行。105三）、物料運(yùn)貯系統(tǒng)的設(shè)備配置§4.5總體布局和設(shè)備配置設(shè)物料搬運(yùn)的一般原則有：1.保持或提高物料的搬運(yùn)活性。2.減少環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)物流合理化。3.以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的需要為前提，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的利用率。4.實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的原則。5.貫徹系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化原則。106物料搬運(yùn)的一般原則有：1.保持或提高物料的搬運(yùn)活性。25一、連續(xù)輸送設(shè)備

輸送機(jī)是物流系統(tǒng)作業(yè)中重要的且必不可少的設(shè)備，其特點(diǎn)在于：

生產(chǎn)率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。一定類(lèi)型的連續(xù)輸送機(jī)只適合輸送一定的物品，只能沿著一定路線定向輸送，在使用上有一定的局限性。按結(jié)構(gòu)形式的分類(lèi)方法分，連續(xù)輸送機(jī)分為三大類(lèi)：具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)液體輸送裝置（管道輸送）。107一、連續(xù)輸送設(shè)備輸送機(jī)是物流系統(tǒng)作業(yè)中重要的且必不可少的設(shè)通用帶式輸送機(jī)主要由輸送帶、支撐托輥、張緊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、改向裝置、裝料裝置、卸料裝置、機(jī)架等裝置組成。108通用帶式輸送機(jī)主要由輸送帶、支撐托輥、張緊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、改氣墊槽式帶式輸送機(jī)109氣墊槽式帶式輸送機(jī)28帶式輸送機(jī)典型布置形式110帶式輸送機(jī)典型布置形式29圓管帶式輸送機(jī)111圓管帶式輸送機(jī)30波狀擋邊帶式輸送機(jī)1卸料漏斗；2—頭部護(hù)罩；3—傳動(dòng)滾筒；4—清掃器；5—擋邊帶；6—凸弧段機(jī)架；7—壓帶輪；8—擋輪；9—中間機(jī)架；10—中間架支腿；11—上托輥；12—凹弧段機(jī)架；13—改向滾筒；14—下托輥；15—導(dǎo)料槽；16—空段清掃器；17—尾部輥輪；18—尾架；19—拉緊裝置。112波狀擋邊帶式輸送機(jī)31波狀檔邊輸送帶113波狀檔邊輸送帶32（二）鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)

鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)由鏈條、鏈輪，以及電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等組成。長(zhǎng)距離輸送時(shí)，還應(yīng)附加張緊裝置和鏈條支撐導(dǎo)軌，有關(guān)電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器的選用與帶輸送機(jī)相同。114（二）鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)由鏈條、鏈輪，以及電動(dòng)機(jī)、減速器鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)結(jié)構(gòu)原理圖1—電動(dòng)機(jī)；2—平帶；3—鏈輪；4—鏈條；5—錐齒輪；6—減速器。115鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)結(jié)構(gòu)原理圖341.埋刮板式輸送機(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的形式有平板式輸送機(jī)、刮板式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、埋刮板式輸送機(jī)等。埋刮板式輸送機(jī)水平型b）z型c）刮板鏈條1—張緊段；2—加料段；3—水平段；4—刮板鏈條；5—頭部；6—彎曲段；7—垂直中間段；8—上回轉(zhuǎn)段。1161.埋刮板式輸送機(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的形式有平板式輸送機(jī)、刮板式輸送常用的鏈條類(lèi)型a）模鍛鏈b）套筒滾子鏈c）板鏈117常用的鏈條類(lèi)型36刮板的基本形狀a）T型b）V型c）U型d）B型e）O型f）H型g）L型118刮板的基本形狀372.懸掛輸送機(jī)懸掛輸送系統(tǒng)更加節(jié)省空間，更容易與工藝流程結(jié)合，因此廣泛應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)部門(mén)的流水生產(chǎn)線的各工序之間，如機(jī)器制造業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)、冶煉廠、建材工業(yè)、食品工業(yè)及其他經(jīng)濟(jì)部門(mén)。1192.懸掛輸送機(jī)懸掛輸送系統(tǒng)更加節(jié)省空間，更容易與工藝流程結(jié)合懸掛輸送機(jī)120懸掛輸送機(jī)39懸掛輸送機(jī)的自動(dòng)裝載121懸掛輸送機(jī)的自動(dòng)裝載40提式滑架1—架空導(dǎo)軌；2—滑架；3—牽引鏈；4—掛吊具122提式滑架41推式滑架1—車(chē)體；2—推頭；3—框板；4—牽引軌道；5—牽引鏈；6—擋塊；7—承重軌道；8—滾輪；9—導(dǎo)向輪。123推式滑架42雙滑架示意圖124雙滑架示意圖43各種形式的吊具a）通過(guò)型b）導(dǎo)向型c）轉(zhuǎn)向型d）旋轉(zhuǎn)型e）屏蔽型f）裝卸型g）柔性?xún)牲c(diǎn)吊具h(yuǎn)）剛性?xún)牲c(diǎn)吊具i）多點(diǎn)吊具125各種形式的吊具44墜重式張緊裝置126墜重式張緊裝置453.輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)主要用來(lái)輸送具有一定規(guī)則形狀、底部平直的成件物品。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)節(jié)能；近20年來(lái)，各種通用的和專(zhuān)用的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)得到了迅速?gòu)V泛發(fā)展。1273.輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)主要用來(lái)輸送具有一定規(guī)則形狀、底部平輥道式輸送機(jī)1—輥?zhàn)樱?—支架；3—支腿；4—物品；5—傳動(dòng)裝置；6—驅(qū)動(dòng)裝置。128輥道式輸送機(jī)47輥?zhàn)渔溳唫鲃?dòng)示意圖單鏈條傳動(dòng)129輥?zhàn)渔溳唫鲃?dòng)示意圖圓錐齒輪傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)1—輥?zhàn)虞S；2—錐齒輪；3—傳動(dòng)軸；4—減速箱；5—電動(dòng)機(jī)。130圓錐齒輪傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)49壓輥膠帶傳動(dòng)131壓輥膠帶傳動(dòng)50輥?zhàn)踊剞D(zhuǎn)臺(tái)132輥?zhàn)踊剞D(zhuǎn)臺(tái)51滾珠回轉(zhuǎn)臺(tái)133滾珠回轉(zhuǎn)臺(tái)52具有特殊構(gòu)造的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)134具有特殊構(gòu)造的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)53擺動(dòng)式叉道135擺動(dòng)式叉道54輥道式升降臺(tái)136輥道式升降臺(tái)55輥道式轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)137輥道式轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)56搬運(yùn)機(jī)器人1.物料搬運(yùn)的概念、作用及目的在同一場(chǎng)所范圍內(nèi)、以改變物料的存放狀態(tài)和空間位置為主要目的的活動(dòng)。物料的輸送、搬運(yùn)在生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)起著連接和轉(zhuǎn)換作用，使生產(chǎn)能夠正常的進(jìn)行。正確的選擇輸送搬運(yùn)設(shè)備，按一定的搬運(yùn)原則對(duì)物料進(jìn)行搬運(yùn)，是提高搬運(yùn)效率、降低成本的先決條件。138搬運(yùn)機(jī)器人物料的輸送、搬運(yùn)在生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)起著連搬運(yùn)機(jī)器人類(lèi)型、功能與應(yīng)用生產(chǎn)過(guò)程中的物料搬運(yùn)機(jī)器人貨場(chǎng)物料搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)自動(dòng)化設(shè)備搬運(yùn)機(jī)器人自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)139搬運(yùn)機(jī)器人類(lèi)型、功能與應(yīng)用生產(chǎn)過(guò)程中的物料搬運(yùn)機(jī)器人柔性加工單元的機(jī)器人

140柔性加工單元的機(jī)器人59柔性加工系統(tǒng)中機(jī)器人1—拉床2—車(chē)床3—插齒機(jī)4—剃齒機(jī)5—塔式存儲(chǔ)架6—機(jī)器人7—去毛刺機(jī)三臺(tái)機(jī)器人分別負(fù)責(zé)柔性加工系統(tǒng)上下料工作141柔性加工系統(tǒng)中機(jī)器人三臺(tái)機(jī)器人分別負(fù)責(zé)柔性加工系統(tǒng)上下料工作焊接線上的搬運(yùn)機(jī)器人142焊接線上的搬運(yùn)機(jī)器人61電子板裝配、打包機(jī)器人143電子板裝配、打包機(jī)器人62碼垛機(jī)器人144碼垛機(jī)器人63自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)

自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)是生產(chǎn)系統(tǒng)中搬運(yùn)物料的一種重要工具。又稱(chēng)自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)AGV（AutomaticGuidedVehicle）。AGV是以電池為動(dòng)力，裝有非接觸導(dǎo)向裝置、獨(dú)立尋址系統(tǒng)的無(wú)人駕駛自動(dòng)運(yùn)輸車(chē)，是物流系統(tǒng)的重要搬運(yùn)設(shè)備，隨著工廠自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)技術(shù)和物流業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)導(dǎo)向搬運(yùn)車(chē)得到了廣泛的應(yīng)用。

145自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)是生產(chǎn)系統(tǒng)中搬運(yùn)物料的一種重分揀裝置

分揀是指把物品按不同的品種、不同的地點(diǎn)和單位及顧客的定貨要求，把貨按一定方式進(jìn)行分類(lèi)、集中并分配到指定