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1、自动化制造系统,2023/3/31,自动化制造系统,2,第三章 制造系统物流自动化,物流系统将制造系统中的物料（如毛坯、半成品、成品、工夹具等）及时地输送到有关设备或仓储设施处。为什么要提高物流自动化水平？,原材料从入厂到最后出厂，机床作业时间占5，工件处于等待和传输状态的时间占95，物料传输与存储费用占整个产品加工费用的3040。,2023/3/31,自动化制造系统,3,第一节 概述,物流系统及其功用按物料性质分：工件流、工具流和配套流。工件流：主要由原材料、半成品、成品构成；工具流：主要由刀具、夹具构成；配套流：主要由托盘、辅助材料、备件等构成。功用存储功能制造系统中，有许多工件处于等待状
2、态，即不处在加工和处理状态。这些工件需要存储和缓存。输送功能完成工件在各工位之间的传输，满足工件加工工艺过程和处理顺序的要求。装卸功能实现加工设备及辅助设备上下料的自动化，以提高劳动生产率。管理功能物料在输送过程中是不断变化的，因此需对物料状态进行有效的识别和管理。,2023/3/31,自动化制造系统,4,第一节 概述,物流系统的组成,1 接收上级系统的指令（入生产计划），并下发指令。2 调度运输作业：根据当前运输任务和执行情况形成运输指令和最佳路线。3 管理立体仓库库存：库存管理、出库管理和出/入库协调管理。4 统计分析系统运行情况：分析物流设备利用率、物料库存状况、设备运行状况等5 物流系
3、统信息处理,1 接收来自管理层的指令，控制物流设备完成指令所规定的任务。2 实时监控物流系统的状态（物流设备情况、物流运输情况、物流系统各局部协调配合等。3 反馈给管理层，为管理层的调度决策提供参考。,由自动化设备组成。其控制设备接收控制层指令，控制物流设备执行各种动作。包括：1 存储设施2 自动输送设备3 辅助设备,2023/3/31,自动化制造系统,5,第一节 概述,自动化物流系统应满足的要求应实现可靠、无损伤和快速的物料流动。应具有一定的柔性、可变性和可重组性。当企业产品改型换代或品种发生变化时，物流过程应具备同生产过程相适应的应变能力。应尽可能减少生产过程中物料的占用量，实现“零库存”
4、生产目标。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。,2023/3/31,自动化制造系统,6,第二节 工件储运系统,工件储运系统将工件毛坯或半成品及时准确地送到指定加工位置，并将加工好的成品送进仓库或装卸站。存储设备运输设备辅助设备,2023/3/31,自动化制造系统,7,指毛坯、半成品和成品在仓库中暂时保存。各种仓库是主体。自动化系统中，一般采用夹具和工件固定统一安装在托盘，托盘是工件和机床之间的硬件接口。,工件在制造过程中的流动，例如工件在仓库或托盘站与机床之间的运输等。,指仓库与运输车、小车与机床之间的连接装置，或工件托盘交换装置。主要起衔接作用。,2023/3/31,自动
5、化制造系统,8,第三节 自动化输送设备,输送设备人与工位、工位与工位、加工与存储、加工与装配之间的衔接作用，同时具备物料的暂存和缓冲功能。自动化的输送设备可以加快流动速度，提高生产率。适合FMS的运输设备主要分三类,2023/3/31,自动化制造系统,9,第三节 自动化输送设备,2023/3/31,自动化制造系统,10,第三节 自动化输送设备,辊道式输送机由以一定间隙排列的一系列辊子组成，是利用棍子的转动来输送工件的输送机械。分无动力辊道输送机和有动力辊道输送机辊道如何转向？,扇形和滚珠！,2023/3/31,自动化制造系统,11,第三节 自动化输送设备,步伐式输送带 常用：棘爪步伐式输送带和
6、回转步伐式输送带,2023/3/31,自动化制造系统,12,第三节 自动化输送设备,链式输送带输送链和传动链的区别是什么？,输送链：质量大、节距长、齿数大（13/21120）。,2023/3/31,自动化制造系统,13,第三节 自动化输送设备,悬挂式输送机组成：牵引链条、滑架小车、挂具、轨道、张紧装置、驱动装置、转向装置、安全装置。悬挂式输送机如何转向？,2023/3/31,自动化制造系统,14,第三节 自动化输送设备,带式输送机一种利用连续运动且具有绕性的输送带来输送物料的输送设备。,2023/3/31,自动化制造系统,15,第三节 自动化输送设备,有轨导向小车缺点：铺设轨道不方便、柔性差、
7、车间空间利用率低、噪声大、价格高、轨道转弯困难。优点：结构坚固、承载量大、移动速度大、加速性能好。,2023/3/31,自动化制造系统,16,第三节 自动化输送设备,自动导向小车由蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下自动完成运输任务的物料运载工具。包括：车架、蓄电池、充电装置、电气系统、驱动装置、转向装置、自动认址和精确停位系统、移载机构、安全系统、通信单元和自动导向系统。,2023/3/31,自动化制造系统,17,第三节 自动化输送设备,AGV的特定较高的柔性实时监视和控制安全可靠维护方便AGV的分类线导小车光导小车遥控小车,2023/3/31,自动化制造系统,18,第三节 自动化
8、输送设备,AGV车轮的布置,2023/3/31,自动化制造系统,19,第三节 自动化输送设备,AGV自动导向系统AGV的导向控制系统,2023/3/31,自动化制造系统,20,第三节 自动化输送设备,AGV的自动认址和精确停位系统,2023/3/31,自动化制造系统,21,第三节 自动化输送设备,AGV的管理交通管制 一般采用区域划分控制法车辆调度 车辆调度方法及调度规则系统监控 定位器面板、摄像机和CRT彩色图像显示器等。,2023/3/31,自动化制造系统,22,第三节 自动化输送设备,搬运机器人及机械手,机器人和机械手的区别：机械手没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单重复
9、动作；机器人由计算机控制，可重复编程，能完成复杂的动作。,2023/3/31,自动化制造系统,23,第三节 自动化输送设备,搬运机器人及机械手,2023/3/31,自动化制造系统,24,第四节 柔性物流系统,物流是为FMS服务的，它决定了FMS的布局和运行方式。物流的整体布局比较复杂，一般采用基本回路或者基本回路的组合形成FMS的物流输送方式。,2023/3/31,自动化制造系统,25,第四节 柔性物流系统,以机器人为中心的输送方式,以搬运机器人为中心，圆周上布置加工设备，机器人上配置了夹持回转类零件的夹持器，适合于加工回转体零件的FMS中。,2023/3/31,自动化制造系统,26,第四节
10、柔性物流系统,托盘及托盘交换器托盘：工件用夹具加紧后，安装到托盘上。托盘的结构形状类似于加工中心的工作台。托盘交换器回转式托盘交换器往复式托盘交换器,2023/3/31,自动化制造系统,27,第四节 柔性物流系统,自动化仓库,为什么需要自动化仓库？,要求有较多的存储量或者无人生产时，一般需要设立自动化中央仓库。,2023/3/31,自动化制造系统,28,第四节 柔性物流系统,自动化立体仓库的总体布局贯通式同端出入式储料单元和货位尺寸的确定储料单元的大小储料单元顺利出、入库所必需的净空尺寸仓库容量和总体尺寸的确定,2023/3/31,自动化制造系统,29,第四节 柔性物流系统,高层货架应注意的问
11、题货架构件的结构强度 货架整体的焊接强度储料单元载荷引起的货位绕度货架立柱与珩架的垂直度支承脚的位置精度和水平度,2023/3/31,自动化制造系统,30,第四节 柔性物流系统,巷道式堆垛机一种在自动化仓库中使用的专用起重机。,2023/3/31,自动化制造系统,31,第四节 柔性物流系统,自动化仓库的计算机控制系统信息的输入及预处理：对物料条形码的识别、认址检测器、货格状态检测器的信息输入物料的自动存取：包括货箱或零件的入库、搬运和出库等工作。仓库管理：包括对仓库的物资管理、帐目管理、货位管理及信息管理等内容。,2023/3/31,自动化制造系统,32,第四节 柔性物流系统,柔性物流系统的运
12、行控制策略工件进出系统的决策 依据系统的作业计划，决策系统纳入何种工件。决策策略包括工件优先级、工件交货期、先来先服务等。小车运输方式的决策 决策在所有申请小车服务的信号中响应哪个信号。决策策略包括先申请先响应、就近响应、最高优先级等。选择运输小车的决策 决策系统中有多辆小车时选择哪一辆小车。决策包括固定小车运输范围、最早空闲的小车、最短到达时间、最高优先级等。小车选择工件的决策 决策在缓冲站中有多个同类零件时，小车选择队列中哪一个工件。决策策略包括确定行设备、最短加工时间、最短队列、加工设备优先级等。刀具机器人运刀方式的决策 决策在所有申请刀具机器人服务的信号中首先响应哪个信号。决策策略包括先申请先响应、最高优先级、加工设备利用率最高、就近响应等。,
