物流供输自动化培训课件

1机械制造自动化技术MechanicalManufacturingAutomationTechnology沈阳工业大学机械学院杨赫然E-mail：2第四章物流供输自动化物流--物料的流动过程

工件流原材料、半成品、成品

工具流刀具、夹具

配套流托盘、辅助材料、备件等物流系统作用： 将制造系统中的物料及时输送到有关设备或仓储设施处。3本章主要内容概述物料传输机构与装置

机械手和机器人在物料传输中的应用物料仓储技术4物流系统：物流的移动与储存。一、物流系统的功能：存储功能：存储和缓存处于等待（不处在加工和处理）状态的工件。输送功能：完成物料在各工位之间的传输以满足工件加工工艺过程和处理顺序的要求。装卸功能：完成加工设备及辅助设备上下料的自动化管理功能：对物料的识别和管理（物料在输送过程中不断变化）。§4-1概述5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、自动化仓库等二、物流系统分类及组成67可靠、无损伤和快速地流动物料具有一定的柔性实现零库存生产目标采用有效的计算机管理以提高物流系统的效率三、对物流系统的要求8零库存的含义：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（Justintime，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。《零库存》概念9《零库存》概念只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品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，依次向上一道工序降序传递信息、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。10《零库存》概念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。在生产现场控制技术方面，JIT的基本原则是在正确的时间，生产正确数量的零件或产品，即准时生产。零库存是物流、生产、库存和计划管理的现代方法。11§4-2物料传传输机机构与与装置置1-料仓2-隔料器器3-上料器器4-弹簧夹夹头5-上料杆杆6-推料杆杆7-出料槽槽8-弹簧9-自动停停车装装置12§4-2物料传传输机机构与与装置置功能：：完成单单机自自动上上下料料任务务结构：：包括储储料器器、隔隔料器器、上上料器器、输输料槽槽、定定向定定位装装置等等简单原原理：：储料器器中存储储一定定数量量的工工件，，根据据加工工设备备的需需求自自动输输出工工件，，经输料槽槽和定向定定位装装置传送到到指定位置置，再由由上料器器将工件件送入入机床床加工位位置13基本要要求：：供料时时间尽尽可能能少，，以缩缩短辅辅助时时间、、提高高生产产率供料装装置结结构尽尽可能能简单单，供供料稳稳定可可靠供料时时避免免大的的冲击击，防防止供供料装装置损损伤工工件供料装装置要要有一一定的的使用用范围围，以以适应应不同同类型型、不不同尺尺寸的的工件件满足一一些工工件的的特殊殊要求求14单机自自动上上料装装置根根据其其工作作特点点和自自动化化程度度的不不同，，可以以分为为料仓式式上料料装置置和料斗式式上料料装置置两种型型式。。图1－15一、料仓式式上料料装置置料仓式式上料料装置置是一一种半半自动动的上上料装装置特点：：不能使使工件件自动动定向向，需需要人人工定定时将将一批批工件件按照照一定定的方方向和和位置置，顺顺序排排列在在料仓仓中，，然后后由送送料机机构将将工件件逐个个送到到机床床夹具具中去去。结构比比较简简单，，工作作可靠靠性较较强，，适用于于工件件外形形较复复杂、、尺寸寸和重重量较较大以以及加加工周周期比比较长长的情情况。。16组成：：由料仓仓、输输料槽槽、隔隔料器器、上上料机机构和和卸料料机构构等部部分组组成。。分类：：自重式式外力作用式式（利用重锤锤、扭力弹弹簧、工件件与平带间间的摩擦力力、链条或或同步齿形形带）拱形消除机机构：仓壁振动器器或搅拌机机；防止料料斗中的工工件形成拱拱形面而阻阻塞一、料仓式式上料装置置171、料仓的的结构形式式自重式特点：占地面积大大、容量大大适用：盘、环类零零件自重式特点：容量大、结结构简单、、易出现堵堵塞适用：中小型的轴轴、盘、环环类零件18外力作用式式特点：重锤式推力力恒定，容容量较大适用：小型环类．．板状及轴轴类坯件19外力作用式式特点：弹簧式推力力不稳定，，容量小适用：小型环类．．板状及轴轴类坯件外力作用式式特点：用胶带组成成V型槽，胶带带转向相反反，容量大大，输送平平稳，可兼兼做料槽适用：环．轴类类坯件20外力作用式式特点：链条传输、、容量大适用：各种坯件外力作用式式特点：同步齿形带带传输，容容量小适用：小型环类．．轴类坯件件212.拱形消除机机构拱形消除机机构一般采采用仓壁振振动器。仓仓壁振动器器使仓壁产产生局部、、高频微振振动，破坏坏工件间的的摩擦力和和工件与仓仓壁间的摩摩擦力，从从而保证工工件连续地地由料仓中中排出。振振动器振动动频率一般般为1000-3000次/min。当料仓中中物料搭拱拱处的仓壁壁振幅达到到0.3mm时，即可达达到破拱效效果。在料料仓中安装装搅拌器也也可消除拱拱形堵塞。。22拱形消除器器a)摆动杠杆式b)凸轮式1—拱形消除器器2—料仓3—工件23拱形消除器器c)电磁振动式式d)棘齿式1—拱形消除器器2—料仓3—工件24二、料斗料斗式上料料装置是自动化的上上料装置，工人将单单个工件成成批地任意意倒进料斗斗后，料斗中的定定向机构能能将杂乱堆堆放的工件件进行自动动定向，使之按规规定的方位位整齐排列列，并按一一定的生产产节拍把工工件送到机机床夹具中中去。没有完成定定向的工件件在出口处处被分离送送回料斗重重新定向适用于工件件外形比较较简单、体体积和重量量都比较小小，而且生生产节拍短短、要求频频繁上料的的场合。251、平均供料料率一般采用料料斗式上料料装置的机机床大多生生产节拍短短，装料频频率较高。。因此在选择择定向方法法和料斗的的结构时，，必须分析析料斗的供料料生产率是否能满足足机床生产率的要求。26各种料斗装装置的平均均生产率可可用下式表表示：Q平均＝ZPnK（件／分））式中Z—定向机构中中取料构件数数；P―每一取料机机构能同时抓取的的工件数；n—定向机构每每分钟工作作循环数（（转／分或或双行程程／分）；；K—取料构件的的充实系数数。27对于用钩、、销、成形形孔槽实现现定向的料料斗，P＝1Q平均＝ZnK（件／分）对于扇形块、、滑块或其它它槽隙定向机机构，Z＝1Q平均＝PnK（件／分）28往复推板式料料斗1-轴2-销轮3-推板4-固定料斗5-工件6-料道29工件滚动时：：Z=1P=L/dQ平均＝nLK/d（件／分）工件滑动时：：Z=1P=L/lQ平均＝nLK/l（件／分）303132三、输料槽作用：是将工件从料料仓（或料斗斗）输送到上上料机构中，，有时还兼有有贮料的作用用。分类：按其外部形状状，有直线型、曲线线形和螺旋型等型式按工件在输送送时的运动状状态，有滚道式和滑道式输料槽等。按工件的输送送方式，自流式（靠工件自重重输送）半自流式或强制运动式33输料槽的结构构型式343536四、工件的二次定定向机构将在料斗中未未能完成定向向的工件（例例如一些外形形复杂的工件件）在料斗外外的输料槽中实现二次定定向用于重心偏置置的工件用用于一一端开口的套套料件工件钩子37用于重心偏置置的盘类工件件用于于带肩轴类件件38五、供料与隔隔料机构功能：定时地将工件件逐个输送到到机床加工位位置分类：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回转运动连续续式：速度大于200件/min39往复运动供供料与隔离离机构用于轴、盘盘、环、球球类工件摆动往复运运动式供料料与隔离机机构用于短轴、、环、球类类工件40回转运动式式供料与隔隔离机构用于盘类类、板类类类工件回转运动连连续式供料料与隔离机机构用于短轴、、环、小球球类工件411-滑槽2-板弹簧3-衔铁4-电磁振动器器5-底座42六、机床自自动供料典典型装置机机构1-料仓2-拱形消除器器3-输料槽4-隔料器5-送料机构6-夹具7-凸轮机构8分配轴431-料斗2-工件定向机机构3-剔除器4-输料槽5-隔料器6-送料机构7-夹具-8－凸轮机构9-分配轴4445§4-3自自动线线输送系统统自动线是指指按加工工工艺排列的的若干台加加工设备及及其辅助设设备，并用用自动输送系系统联系起来的的自动生产产线。工件输送装装置是自动动线中最重重要和最富富有代表性性的辅助设设备，它将将被加工工工件从一个个工位传送送到下一工工位，为保保证自动线线按生产节节拍连续地地工作提供供条件，并并从结构上上把自动线线的各台自自动机床联联系成为一一个整体。。FASH46一、带式输输送系统带式输送系系统是一种利用用连续运动动且具有挠性的输送带来输送物料料的输送系系统。结构组成：：有输送带、、驱动装置置、传动滚滚筒、托辊辊、张紧装装置等。结构形式：：一种环形封封闭形式;功能：输送和承载载。47传动原理：：传动滚筒依靠摩擦力带动输送带运动动，输送带全全长靠许多多托辊支承承，并且由由张紧装置拉紧。适用范围：：主要输送散散状物料，，但也能输输送单件质质量不大的的工件；主主要用于远远距离输送送。4849带式输送系系统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50输送带作用：是带式输送送机的牵引引构件及承承载构件，，用于输送送物料和传传递动力。。输送带两端端的接头形形式：机械接头冷粘接头硫化接头强度 （35%-40%） （70%）（85%-90%）输送带的宽宽度比成件物料料的宽度要要大50~100mm件货对输送送带的比压压应小于5kPa51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

1400560-10~+4050耐热型400

500

650

800

1000

1200

1400560-10~+40120维尼伦芯650

800

1000

1200

14001400

-5~+405052滚筒及驱动动装置：滚筒分类：：传动滚筒及改向滚筒传动滚筒的的作用：是将驱动装装置的动力力，通过摩摩擦力传递递给输送带带的部件。。传动滚筒的的结构形式式：钢板焊接结构和铸焊结构。传动滚筒表表面：有光面（金金属）和胶胶面两种形形式，胶面面的作用是是增大传动动滚筒与输输送带之间间的摩擦力力。53改向滚筒的的作用是改变输送送带的运行行方向或增增加输送带带与传动滚滚筒间的围围包角。增加围包角角的作用是增加输送送带与滚筒筒间的接触触面，使输输送带与滚滚筒间不打打滑。54带式输送系系统驱动装置输送机的动动力部分组成：电动机、联联轴器、减减速器及传传动滚筒。。驱动功率较较小时（小小于45KW）由电机、、刚性联轴轴器、减速速机等组成成。驱动功率较较大时，采采用电机机、液力耦耦合器、、减速机等等组成的驱驱动单元。。电动滚筒：：将电动机、、减速器及及传动滚筒筒做成一体体。55带式输送系系统托辊辊：：作用用：：在远远距距离离带带式式物物料料传传送送时时，，为为防防止止物物料料重重力力和和输输送送带带自自重重造造成成的的带带下下垂垂，，而而在在输输送送带带下下安安置置托托辊辊分类类：：承载载托托辊辊、、空空载载托托辊辊、、调调心心托托辊辊承载载托托辊辊：：用于于支支撑撑承承载载侧侧的的输输送送带带和和物物料料空载载托托辊辊：：用于于支支撑撑空空载载载载侧侧的的输输送送带带（（回回程程））调心心托托辊辊：：用于于调调整整跑跑偏偏的的输输送送带带56带式式输输送送系系统统1-上托托辊辊2-工件件3-输送送带带4––传动动滚滚筒筒5––张紧紧轮轮6––下托托辊辊7––电动动机机8––减速速器器9––传动动链链条条57结构构：：由输输送送的的物物料料种种类类决决定定（（平托托辊辊、、V型托托辊辊、、槽槽型型托托辊辊、、梳梳型型托托辊辊等））托辊辊的的数数量量：：由带带长长决决定定，，输输送送大大件件成成件件物物料料时时上上托托辊辊间间距距应应小小于于成成件件物物料料在在输输送送方方向向上上的的尺尺寸寸之之半半，，而而下下托托辊辊间间距距可可取取上上托托辊辊间间距距的的2倍左左右右58V型梳梳型型托托辊辊平托托辊辊V型托辊辊槽型托托辊空载平平托辊辊空载梳梳型托托辊挡辊式式调心心托辊辊挡辊式式空载载调心心托辊辊挡辊式式空载载双辊辊调心心托辊辊59张紧装装置作用：：是使输输送带带具有有足够够的张张紧力力，保保证输输送带带与传传动滚滚筒之之间不不打滑滑，并并限制制输送送带在在各托托辊间间的垂垂度，，使输输送带带正常常运行行。分类：：螺旋张张紧装装置、、重锤锤式张张紧装装置、、车式式张紧紧装置置、固固定绞绞车式式张紧紧装置置等几几种形形式。。60螺旋张张紧装装置车式重重锤张张紧装装置重锤式式张紧紧装置置6162二、链链式式输送送系统统链式输输送机机是以链链条作作为牵牵引和和承载载体输输送物物料。。组成：：链条、、链轮轮、电电动机机、减减速器器、联联轴器器等工作原原理：：利用链链条与与链轮轮啮合合传动动方式式进行行输送送链条由由驱动动链轮轮牵引引，链链条下下面有有导轨轨，支支承着着链节节上的的套筒筒辊子子。货货物直直接压压在链链条上上或放放在承承载托托板上上，随随着链链条的的运动动而向向前移移动。。6364二、链链式式输送送系统统1.链条有套筒筒滚柱柱链、、弯片片链、、叉形形链、、焊接接链、、可拆拆链、、履带带链、、齿形形链等等结构构形。。弯片链链套筒滚滚柱链链焊接链链65齿形链链可拆链链履带链链66672.链轮链轮的的基本本参数数、齿齿形及及公差差、齿齿槽形形状、、轴向向齿廓廓、链链轮公公差等等依据据国家家标准准GB/T8350——2003《输送链链、附附件和和链轮轮》设计。。链轮齿齿数Z：太小－－－链链条运运行平平稳性性变差差，而而且冲冲击、、振动动、噪噪声、、磨损损加大大太大－－－机机构庞庞大68链条物料一一般通通过链链条上上的附附件带带动前前进，，附件件可以以采用用链条条上的的零件件扩展展而成成或是是配置置二级级附件件（托托架、、料斗斗、运运载机机构））69三、步步伐式式传送送带步伐式式输送送装置置是组组合机机床自自动线线上典典型的的工件件输送送装置置。在在加工箱箱体类类零件件的自动动线以以及带带随行夹夹具的自动动线中中，使使用非非常普普遍。。功用：：它能完完成向前输输送和和向后后退回回的往往复动作作,实现工工件单单向输输送。。70步伐式式输送送装置置的类类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711、棘爪爪式步步伐输输送装装置棘爪步伐式输送装置棘爪式输送带输送带的传动装置721、棘棘爪式式输送送带当输送送带向向前运运动时时，棘爪就就推动动工件件移动动一个个步距距；当输送送带回回程时时，棘爪被被工件件压下下，于于是绕绕销轴轴回回转而而将弹弹簧拉拉伸，，并从从工件件下面面滑过过，待待退出出工件件之后后，棘棘爪又又复抬抬起。。1—输送带；2—挡销；3—销轴；4—棘爪；5—弹簧；6—工件；7—支承滚子773输送带的支支承滚子1棘爪式输送送带2滚子；3工件；4限位板；5支承板；棘爪式输送送带是支承承在滚子上上作往复运运动。74棘爪式步伐伐输送带结结构1中间棘爪；；2首端棘爪；；3末端棘爪；；4侧板；5联接板；751传动装置;2输送带;3滑台;4慢进电动机机;5快速电动机机;输送带的传传动装置步伐式输送送带的传动动，可以采采用机械驱驱动或者液液压驱动。。76输送带的传传动装置机械驱动的的输送装置置：由传动装置置及输送滑滑台组成成。工作时，快速电动机机5起动，通过过丝杆、螺螺母驱动滑滑台，带动动输送带前前进，接近近终点时，，快速电动动机停止而而慢进电动动机起动，，使工件准准确到位。。待工件定位位夹紧之后后，快速电动机机5起动反转，，使输送带带快速返回回。特点：纵向长度大大，占地面面积多，但但结构简单单，通用化化程度高，，一般多用用于输送行行程较短、、不采用液液压传动系系统的自动动线上。采用液压驱驱动的输送送装置，可可以得到较较大的驱动动力和输送送速度，实实现缓冲比比较容易，，调整也方方便。772、回转（（摆杆步伐伐输送装置置棘爪步伐输输送装置虽虽然动作简简单（因而而其传动机机构简单）），但当输送速速度较高时时，工件在在到达终点点时往往因因惯性作用用向前超程程而不能保保证位置精精度。此外，由于于切屑掉入入，偶尔也也有棘爪卡卡死、输送失灵的现象。为为了提高输输送速度及及输送工作作的可靠性性，可以采采用回转步步伐输送装装置。78回转步伐输输送装置例例输送摆杆；；2.回转机构；；3.回转接头；；4.活塞杆5.油缸；6.缓冲器；7.支承滚轮；；79工作原理整个输送带带由若干节节圆杆l组成，两节节的接合处处采用了配配合，，然后用两两个互成90°的销子固定定。圆杆直直径有40、50、60、70毫米几种，，其相应的的端部小头头直径为25、35、40、45毫米。输送送带的支承承滚轮7一般做成腰腰鼓形。输输送带的往往复运动大大多数采用用液压油缸缸驱动。为为了让输送送带回转，，活塞杆4与输送带之之间采用能能相对转动动的回转接接头3联接。为使使行程未端端不发生冲冲击，油缸缸5两端设有缓缓冲器6。输送带的的回转运动动是由专用用的回转机机构2实现的。80四、辊子输输送系统原理：利用辊子的的转动来输输送工件的的输送系统统无动力辊子子输送系统统：依靠工件的的自重或人人的推力使使工件向前前输送（要要求工件底底面平整坚坚实，工件件在输送方方向上至少少跨过三个个辊子的长长度）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881、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以下采用双铰接链双铰接链1—行走轮2—铰销3—导向轮4—链片5—吊板892、滑架小车装有物料的吊具挂在滑架架小车上，牵引链牵动动（或利用推推头推动）滑滑架小车沿轨轨道运行。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90滑架小车双滑架小车物料91积放式悬挂输送系统的滑滑架小车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—导向滚轮牵引链与滑架小车有各自的运行行轨道（牵引引轨道和承重重轨道）有岔道装置，，滑架小车可可以在有分支支的输送线路路上运行。92六、有轨导向向小车有轨导向小车车（RailGuidedVehicle，简称RGV）是依靠铺设在地地面上的轨道道进行导向并并运送工件的的输送系统。优点：RGV具有移动速度度大，加速性性能好，承载载能力大的。。缺点：RGV铺设轨道不宜宜改动，柔性性差，车间空空间利用率低低，噪声高。。932)自动小车自动小车分为为有轨和无轨轨两种。所谓谓有轨，是指指有地面或空空间的机械式式导向轨道。。地面有轨小小车结构牢固固，承载力大大，造价低廉廉，技术成熟熟，可靠性好好，定位精度度高。地面有有轨小车多采采用直线或环环线双向运行行，广泛应用用于中小规模模的箱体类工工件FMS中。高架有轨轨小车(空间导轨)相对于地面有有轨小车，94车间利用率高高，结构紧凑凑，速度高，，有利于把人人和输送装置置的活动范围围分开，安全全性好，但承承载力小。高高架有轨小车车较多地用于于回转体工件件或刀具的输输送，以及有有人工介入的的工件安装和和产品装配的的输送系统中中。有轨小车车由于需要机机械式导轨，，因而其系统统的变更性、、扩展性和灵灵活性不够理理想。95有轨导导向小小车(RGV)96有轨导导向小小车(RGV)97有轨导导向小小车(RGV)98图4-32有轨小小车(a)地面轨轨道式式；(b)空间轨轨道式式99100七、随行夹夹具的的退回回装置置在组合合机床床自动动线中中，对对于某某些形形状复复杂、、缺少少可靠靠输送送基面面的工工件或或有色色金属属工件件，常常常采采用随行夹夹具作为定定位夹夹紧和和自动动输送送的附附加装装置。。随行夹夹具可可以做做出一一个很可靠靠的输输送基基面，并采采用“一面两两孔”的典型型定位位方式式在自动动线的的工位位上安安装，，从而而使某某些原原来不不便于于在组组合机机床自自动线线上加加工的的工件件成为为可能能，扩扩大了了自动动线的的应用用范围围。101为了使使随行夹夹具能能在自自动线线上循循环工工作，当工工件加加工完完毕从从随行行夹具具上卸卸下以以后，，随行夹夹具必必须重重新返返回原原始位位置。所以以在使使用随随行夹夹具的的自动动线上上，应应具有有随行夹夹具的的返回回装置置。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））、水水平返返回方方式104框形布布置的的自动动线÷105（2））、上上方返返回方方式1、主输输送带带；2、随行行夹具具；3、提升升装置置；4、返回回输送送带；；5、下降降装置置；1061、油缸缸；2、升降降台；；3、杠杆杆；4、滑架架；5、导柱柱；6、钢绳绳；7、滑轮轮；8、限位位开关关；9、挡铁铁；10、限位位开关关；11、限位位开关关；107（3））、下下方返返回方方式1、输送送油缸缸；2、随行行夹具具；3、回转转鼓轮轮；4、步伐伐式返返回输输送带带；5、回转转鼓轮轮；1084.机器人人为中中心的的输送送形式式特点：：以搬运机机器人人为中心心，加加工设设备布布置在在机器器人搬搬运范范围内内的圆圆周上上。用途：：适用于于加工工各类类回转转体零零件的的FMS中。。1—车削中中心心2—数控铣铣床3—数控钻钻床4—缓冲站站5—加工中中心6—机器人人109110二、托托盘盘及托托盘交交换器器1.托盘2.托盘交交换器器（1）回转转式托托盘交交换器器（2）往复复式托托盘交交换器器111在FMS中，工件一一般安安装在在组合夹夹具上，而而组合夹夹具又被安装在在托盘上，因因而托盘是工件件和夹夹具的的承载载体。当工件件在机机床上上加工工时，托盘成成为机机床工工作台台并支支撑工工件；；运输时时,托盘又又承载载着工工件和和夹具具在机机床之之间进进行传传送。。托盘是是一种种工件件和机机床之之间的的硬件件接口口。在同一一个FMS之间的的所有有机床床，不不管各各自的的形式式如何何，都都必须采采用这这种统一的的接口口，使使各各台台机机床床连连接接成成为为一一个个整整体体系系统统，，这这就就要要求求系统统中中的的所所有有托托盘盘采采用用同同一一种种结结构构形形式式。1.托盘盘112113托盘盘的的上上表表面面：：有便便于于夹夹具具安安装装的的T型槽槽、矩阵阵螺螺孔孔，托盘盘的的下下表表面面：：有供供在机机床床工工作作台台上上定位位的的基基面面和输送送基基面面，其其在在机机床床工工作作台台上上定定位位通通常常是是采用用锥锥面面定定位位。托盘盘结结构构：：有箱箱式式、、板板式式等等。。1141—托盘盘导导向向面面2—侧面面定定位位块块3—安装装锁锁定定机机构构的的螺螺孔孔4—工件件安安装装面面5—中央央孔孔6—托盘盘搁搁置置面面7—托盘盘支支撑撑面面8—工件件或或夹夹具具的的固固定定孔孔9—托盘盘夹夹紧紧面面10—托盘盘定定位位面面115FMS中最最常常见见的的自动动上上、、下下料料装装置置是托盘盘交交换换器器（（AutomaticPal1etChanger——APC）。。功能能：：是加工工系系统统与物流流系系统统间间的工件件输输送送接接口口，作为为工工件件的的暂暂时时储储存存，，当当系系统统阻阻塞塞时时起起到到物流流系系统统工工件件缓缓冲冲站站的的作作用用。2.托盘盘交交换换器器—APC1162.托盘盘交交换换器器分类类：：回转转式式托盘盘交交换换器器（（两两位位、、四四位位、、多多位位））往复复式式托盘盘交交换换器器117（1）回回转转式式托盘盘交交换换器器当机机床床加加工工完完后后，，交换换器器从从机机床床工工作作台台移出出装装有有工工件件的的托盘盘，将将加工工好好的的工工件件和和托托盘盘移移至至回转转工工作作台台的的空空位位上上；然后后工作作台台回回转转180度，托盘盘交交换换器器再再将将待待加加工工的工工件件和和托托盘盘移移至至机床床工工作作台台上上。。两位位回转转式式托托盘盘交交换换器器的的工作过程程：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；然然后后工作台台横移至至装料位置置，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（AutomatedGuidedVehicle，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。。120AGV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1211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。1224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。1238、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125126127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（10~70m/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：：当埋入地地沟内内的导导线通通以低低频交交变电电流时，在在导线线周围围便形形成一一个环形磁磁场。当导线从小车前前部两两个扫扫描线线圈中中间通通过时时，两个个扫描描线圈圈中的的感应应电势势相等等，当小车车偏离离轨道道时，扫描描线圈圈就会会产生生感应电电势差差，其电电势差差经放大大后反反馈给给转向向制导导电动动机，使AGV朝向减减少误误差的的方向向偏转转，直直至电电势差差消除除为止止，从而而保证小小车始始终沿沿着导导线方方向运运行。130131（2)光导小小车光导小小车是是采用用光电制制导原理进进行导导向的的。通常采用用一种种带有荧光光材料料的油油漆或色带在在地板上上绘制出出运输输路线线图，，小车上上安装装有光源及及光敏元件件。小车运运行时时，由车上上的光光源发发出的的光束束照射射在地板上，小小车内内的光光敏元元件接接受反反射光光，通通过光光电信信号的的转换换产生生路线线识别别信号号，从从而控控制小小车沿沿着绘绘制的的路线线运行行。特点：：改变路路线非非常容容易，，但对对环境境的要要求比比较严严格，，因此此只适适用于于实验验室等等环境境非常常洁净净的场场合。。132133沿小车车预定定路径径在地地面上上粘贴贴易反反光的的反光光带（（铝带带或尼尼龙带带），，小车车上装装有发发光器器和受受光器器,其发出出的光光经反反光带带反射射后由由受光光器接接受，，并将将该光光信号号转换换成电电信号号控制制小车车的舵舵轮。。◎光学引引导方方式原原理（（光导导小车车）信号孔感光元件光道光源反光带

光学引导原理1344)遥控制制导小小车这种小小车没有传送信信息的的电缆缆，而是是使用无线电电或激光发送和接收设备来来传送送控制命命令和和信息息。特点：：活动范范围和和路线线基本本不受受限制制，具有有柔性高、扩展性好、、对环境要要求不不高等优点点。但其控控制系系统和和操纵纵系统统较为为复杂杂，目目前还还处于于实验验研究究阶段段。135激光灯灯台制制导原原理FLASH在导引引车顶顶部装装置一一个沿沿360°方向按一定定频率率发射射激光光的装装置。同时时在AGV四周的的一些些固定定位置置上放放置反射镜镜片。当AGV运行时时，不不断接接受到到从三三个已已知位位置反反射来来的激激光束束，经经过简简单的的几何何运算算，就就可以以确定定AGV的准确确位置置，控控制系系统根根据ＡＡＧＶＶ的准准确位位置对对其进进行导导向控控制136自动导向小小车（AGV）车轮的布置置三车轮：前轮既是转向轮又是驱动轮（一般只能能向前运动动）四车轮：差速转向式式：中间两轮轮为驱动轮轮，利用两两驱动轮的的速度之差差实现转向向（可以实实现前后驱驱动）独立多轮转转向式：四个车轮轮都兼有转转向和驱动动（转向最最为灵活，，可沿任意意方向运动动）137138139导向控制系系统在AGV上对称布置置两个导向向传感器1，在接收到到地面导向向线路9的电磁感应应信号后，，两导向传传感器信号号经比较放放大处理后后得到反映映AGV偏差方向的的偏差量，，将该偏差差量经处理理后用于控控制和驱动动AGV的转向系统统，使AGV能实时地消消除车体与与导向线路路的偏离1—导向感应线线圈2—交流电压放放大器3—整流器4—运算放大器器5—功率放大器器6—直流导向驱驱动电机7—减速器8—导向轮9—导向线140AGV电磁感应制制导原理141142AGV自动认址与与精确停位位系统任务：使小车能将将物料准确确地送到位位。方法：在各个工位位上安装地地址信息发发送元件，，即直接在在导线两侧侧埋设认址的的感应线圈圈。如图：对每个地址址编码，将四个线圈圈以不同方方式连接，产生生不同方向向的磁通。AGV绝对地址感感应线圈1011143AGV的结结构组成1—安全挡圈2、11—认址线圈3—失灵控制线线圈4—导向探测器器5—转向轮6—驱动电机7—转向机构8—导向伺服电电机9—蓄电池10—车架12—制动器13—驱动车轮14车上控制器器144自动导向小小车（AGV）AGV的管理交通管制：：常用的为区区间控制法法（将导向向路线划分分为若干个个区间，在在同一时刻刻只允许一一个小车位位于给定的的区间内））车辆调度：：目标是使AGV系统实现最最大的物流流通过量，，需解决两两方面问题题：车辆调度的的方法（按按等级）：：车内调度系系统、车外招呼系系统、遥控终端、中央计算机机控制以及及组合控制制等（当系统统以最高水水平控制运运行时，万万一失灵则则可返回到到低一级水水平控制，，例如物流流工作站计计算机调度度失败，就就可以恢复复到遥控终终端控制或或车载控制制，AGV系统统仍仍可可继继续续工工作作））145自动动导导向向小小车车（（AGV）车辆辆调调度度法法则则：：顺序序车车辆辆调调度度法法则则：AGV在导导向向线线路路上上不不停停地地运运行行，，依依次次经经过过每每一一个个工工作作站站，，当当经经过过有有负负载载需需要要装装运运的的工工作作站站时时，，AGV便装装上上负负载载继继续续向向前前行行驶驶，，并并把把负负载载输输送送到到其其目目的的地地（（不不会会出出现现车车间间闭闭锁锁或或交交通通阻阻塞塞现现象象，，但