自動(dòng)化生產(chǎn)線

關(guān)于自動(dòng)化生產(chǎn)線第一節(jié)自動(dòng)化生產(chǎn)線概述

一、自動(dòng)化生產(chǎn)線的概念

把加工設(shè)備按工藝規(guī)程順次排列，用相應(yīng)的輸送裝置和輔助裝置將它們連成一體并通過控制系統(tǒng)將各個(gè)部分動(dòng)作聯(lián)系起來，使其按照規(guī)定的程序自動(dòng)地進(jìn)行工作,這種自動(dòng)工作的機(jī)械裝置系統(tǒng)稱為自動(dòng)化生產(chǎn)線。

第2頁,共38頁，2024年2月25日，星期天自動(dòng)化生產(chǎn)線的特點(diǎn)（與流水線相比）（1）產(chǎn)品或零件在各工位的工藝操作和輔助工作以及工位間的輸送等均能自動(dòng)進(jìn)行，具有較高的自動(dòng)化程度；

（2）具有固定節(jié)拍的自動(dòng)線，生產(chǎn)節(jié)奏性更為嚴(yán)格，產(chǎn)品或零件在各加工位置的停留時(shí)間相等或成倍數(shù),而且產(chǎn)品對(duì)象通常是固定不變的，或在較小范圍內(nèi)變化，改變品種時(shí)要花費(fèi)許多時(shí)間進(jìn)行設(shè)備的人工調(diào)整;第3頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（3）隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展,自動(dòng)化生產(chǎn)線的柔性越來越大,可適應(yīng)多品種、中大批量生產(chǎn)的需求;（4）全線具有統(tǒng)一的控制系統(tǒng)，普遍采用機(jī)電一體化技術(shù);（5）自動(dòng)化生產(chǎn)線初始投資較多。

第4頁,共38頁，2024年2月25日，星期天二、自動(dòng)化生產(chǎn)線的基本組成

自動(dòng)化生產(chǎn)線通常由基本工藝設(shè)備、工件的傳輸系統(tǒng)、控制和監(jiān)視系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及各種輔助裝置等組成

如圖5-1所示第5頁,共38頁，2024年2月25日，星期天圖5-2組合機(jī)床自動(dòng)線1－操縱臺(tái)2、7、8－組合機(jī)床3－轉(zhuǎn)位鼓輪4－夾具5－切屑輸送裝置6－液壓裝置9－轉(zhuǎn)位臺(tái)10－輸送帶11－輸送帶傳動(dòng)裝置

第6頁,共38頁，2024年2月25日，星期天三、自動(dòng)化生產(chǎn)線的類型

(一)按所用加工裝備類型分類1．通用機(jī)床自動(dòng)線

2．專用機(jī)床自動(dòng)線

3．組合機(jī)床自動(dòng)線

4．柔性制造自動(dòng)線（FlexibleManufacturingLine---FML）

第7頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（二）按自動(dòng)線生產(chǎn)節(jié)拍特性分類

自動(dòng)線完成一個(gè)工作循環(huán)所需要的時(shí)間稱為自動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍。

第8頁,共38頁，2024年2月25日，星期天1．固定節(jié)拍自動(dòng)線第9頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2．非固定節(jié)拍自動(dòng)線第10頁,共38頁，2024年2月25日，星期天四、自動(dòng)生產(chǎn)線總體體布局形式

1．直接輸送工件的自動(dòng)線

（1）直線通過式

第11頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（2）折線通過式

第12頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（3）非通過式第13頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2.帶隨行夾具的自動(dòng)線

第14頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.懸掛輸送式自動(dòng)線

適用于外形復(fù)雜及沒有合適輸送基面的工件及軸類零件。下圖是輸送裝置設(shè)在機(jī)床上方的噴油器體生產(chǎn)線布局圖

第15頁,共38頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)自動(dòng)生產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)

自動(dòng)生產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)用于連接各工藝設(shè)備及輔助裝置。

包括上下料、各工位間的物料輸送、轉(zhuǎn)位和儲(chǔ)料等裝置。

第16頁,共38頁，2024年2月25日，星期天自動(dòng)上、下料裝置包括自動(dòng)上料裝置和自動(dòng)下料裝置兩部分。主要完成的任務(wù)，按照自動(dòng)線加工要求將毛坯或零件定向排列、自動(dòng)送到指定位置上（上料），再利用料道將已完成工序加工的工件自動(dòng)放在輸送裝置上（下料）。按照毛坯形狀、大小及其工作特點(diǎn)不同，又可分為料倉式、料斗式和工業(yè)機(jī)械手（機(jī)器人）等上料裝置。一、自動(dòng)上下料裝置

第17頁,共38頁，2024年2月25日，星期天圖5-13自動(dòng)上料裝置工作原理（a）料倉式上料裝置（b）料斗式上料裝置（c）工業(yè)機(jī)器人上料裝置1-輸料槽2-送料器3-送料桿兼隔料器4、9-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5-攪動(dòng)器6-剔除器7-定向機(jī)構(gòu)8-料斗或料倉第18頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（1）料倉式上料裝置（圖a），它是一種半自動(dòng)上料裝置，需要人工定期地將一批工件按規(guī)定方向和位置依次排列在料倉8中，由送料器自動(dòng)地將工件送至自動(dòng)線預(yù)定位置。第19頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（2）料斗式上料裝置（圖b），是一種全自動(dòng)上料裝置，工人將一批工件倒入料斗8中，料斗8中的定向機(jī)構(gòu)7能將雜亂無章的工件自動(dòng)定向，按規(guī)定方位送入輸料槽1中，以一定的生產(chǎn)節(jié)拍由送料器自動(dòng)輸送至自動(dòng)線上料處。第20頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（3）工業(yè)機(jī)械手（機(jī)器人）上料裝置（圖c）。適應(yīng)于體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的單件毛坯或勞動(dòng)條件較惡劣的場合，比料斗或料倉式上料裝置靈活，廣泛應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)。第21頁,共38頁，2024年2月25日，星期天二、物料輸送裝置

在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，將物料從一個(gè)工位自動(dòng)地輸送到下一個(gè)工位（或從一臺(tái)設(shè)備傳送到下一臺(tái)設(shè)備）、保證自動(dòng)線按生產(chǎn)節(jié)拍連續(xù)工作的裝置，稱為物料輸送裝置。

第22頁,共38頁，2024年2月25日，星期天自動(dòng)生產(chǎn)線中常用的物料輸送裝置有滾動(dòng)式輸送裝置、鏈?zhǔn)捷斔脱b置、步伐式輸送裝置和自動(dòng)運(yùn)輸小車等。

第23頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（一）滾動(dòng)式輸送裝置第24頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（二）鏈?zhǔn)捷斔脱b置

（三）步伐式輸送裝置

（四）自動(dòng)運(yùn)輸小車自動(dòng)運(yùn)輸小車是現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)中機(jī)床間傳送物料的重要設(shè)備，它分為有軌小車和無軌小車兩類。

第25頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（1）有軌小車（RGV-RailGuidedVehicle）有軌小車一種無人駕駛的自動(dòng)化搬運(yùn)設(shè)備。有軌小車沿著預(yù)先鋪設(shè)的導(dǎo)軌，在牽引裝置的推動(dòng)下，按照控制需求行走，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)傳送。

有軌小車一種無人駕駛的自動(dòng)化搬運(yùn)設(shè)備。有軌小車沿著預(yù)先鋪設(shè)的導(dǎo)軌，在牽引裝置的推動(dòng)下，按照控制需求行走，實(shí)現(xiàn)物料。的自動(dòng)傳送。

第26頁,共38頁，2024年2月25日，星期天導(dǎo)軌系統(tǒng)小車控制器車架警告和安全裝置

有軌小車的組成..地軌系統(tǒng)安全裝置小車控制器托盤交換裝置第27頁,共38頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

有軌小車的特點(diǎn)移動(dòng)速度快，行走平穩(wěn)，定位精確；承載能力大，適合搬運(yùn)笨重零件；控制系統(tǒng)相對(duì)簡便，可靠性高，成本低，易維護(hù)；傳輸路徑柔性不高，一般適宜在直線布局的系統(tǒng)中采用。

（2）無軌小車（AGVAutomatedGuidedVehicle）

AGV無軌道，可以外部控制的自由運(yùn)行的電動(dòng)小車，以蓄電池作為電源，用某種制導(dǎo)方法（電磁制導(dǎo)及光學(xué)制導(dǎo)）控制其運(yùn)行路線，不需設(shè)置導(dǎo)軌，柔性大。

第29頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

AGV的基本組成安全擋板導(dǎo)向裝置電池車載控制器急停按鍵狀態(tài)顯示燈車架第30頁,共38頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

AGV在50年代首先在美國出現(xiàn)，由美國Barrett電子公司開發(fā)，當(dāng)時(shí)AGV應(yīng)用主要替代人工鏟車，實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)，所以它的功能類似于一臺(tái)鏟車，但它在車載控制器的控制下沿著人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的傳輸路徑行進(jìn)，而不是靠人工駕駛。

AGV的發(fā)展過程

AGV隨著電子技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有了新的更大的發(fā)展，在50-70年代在歐洲、日本等國家和地區(qū)也得到了迅速的發(fā)展。到了80年代美國面對(duì)激烈的市場競爭，AGV技術(shù)又得到了新的發(fā)展。目前除了先前的應(yīng)用領(lǐng)域外，起應(yīng)用場合得到了很大的擴(kuò)展。如辦公室公文資料、信件的傳送；醫(yī)院里病人及醫(yī)療器材的傳送等。

中國第一臺(tái)AGV于1978年研制成功，并在膠片廠和腫瘤醫(yī)院獲得應(yīng)用，因?yàn)樵诎徇\(yùn)感光膠片時(shí)無人能在黑暗中看青周圍的環(huán)境，而在腫瘤醫(yī)院中病人接受放射治療時(shí)護(hù)士不能護(hù)送。

第32頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

AGV的基本原理

AGV有別于有軌自動(dòng)運(yùn)輸小車是AGV的運(yùn)行不依靠于固定的運(yùn)行軌道，而是通過采用不同的引導(dǎo)方式來控制運(yùn)行路線。AGV的導(dǎo)引方式分為有線導(dǎo)引和無線導(dǎo)引。如激光導(dǎo)引就是無線導(dǎo)引中的一種。有線導(dǎo)引又有電磁感應(yīng)式和光發(fā)射導(dǎo)引式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的導(dǎo)引方式層出不窮，如模式識(shí)別導(dǎo)引、陀螺導(dǎo)引等。

（1）導(dǎo)引方式

電磁感應(yīng)式

感應(yīng)線圈（左）感應(yīng)線圈（右）導(dǎo)向線導(dǎo)引電流一般頻率較低（小于15kHz），低壓（小于40V），消耗電流的強(qiáng)度小于600mA。

第33頁,共38頁，2024年2月25日，星期天電磁感應(yīng)引導(dǎo)方式可靠性高，維護(hù)工作輕，深受大家歡迎。

光發(fā)射引導(dǎo)式

照射燈過濾鏡導(dǎo)向反光帶光檢測器將具有光發(fā)射功能的金屬帶（如鋁帶）沿AGV預(yù)定的運(yùn)行路線粘貼在地面上，或在地面上噴涂熒光漆帶等。AGV上設(shè)置發(fā)射光源，發(fā)出的光照射到金屬帶上；AGV上的光檢測器接收從金屬帶反射的光被，再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換裝置，將兩邊的電信號(hào)放大、比較，再經(jīng)偏差值反饋給導(dǎo)向伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)單元驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向伺服電機(jī)，使導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)，使AGV可以繼續(xù)沿導(dǎo)引線方向運(yùn)動(dòng)。第34頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

AGV的基本組成車架電池：通常為24V或48V工業(yè)電池。導(dǎo)向單元

(a)單向(c)多向(b)雙向第35頁,共38頁，2024年2月25日，星期天導(dǎo)向天線導(dǎo)向輪導(dǎo)向電機(jī)VLVR放大器速度控制器導(dǎo)向控制單元組成

第36頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

AGV的安全裝置

AGV安全裝置是確保AGV安全運(yùn)行的保證系統(tǒng)。它主要要避免AGV之間、AGV與周邊物體、AGV與人的碰撞。AGV上的安全裝置通常有兩類。一類為用于防止前后左右側(cè)底層障礙物的碰撞，它通常在AGV的前后左右安裝安全擋圈（Bumper），因