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1、机电工程学院机电工程学院第三章 物流供输自动化地位：物流系统是机械制造系统的重要组成部分之一作用：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。意义：现代物流系统是在全面信息集成和高度自动化环境下,以制造工艺过程的知识为依据,高效、合理地利用全部储运装置将物料准时、准确和保质地运送到位。可提高生产率，降低成本，提高效益。机电工程学院机电工程学院第一节 概述产品在制造过程中的时间及费用分配：n机床作业时间仅占5%n工件处于等待和传输状态的时间占95%n物料传输与存储费用占整个产品加工费用的 30%-40%n对物流系统的优化有助于提高生产率、降低成本、提高
2、效益。机电工程学院机电工程学院一、物流系统及其功用一、物流系统及其功用物流是物料的流动过程。物流按其物料性质物流是物料的流动过程。物流按其物料性质不同，可分为不同，可分为工件流、工具流和配套流工件流、工具流和配套流三种。三种。在自动化制造系统中，物流系统是指工件流、在自动化制造系统中，物流系统是指工件流、工具流和配套流的移动与存储，它主要完成物料工具流和配套流的移动与存储，它主要完成物料的的存储、输送、装卸、管理存储、输送、装卸、管理等功能。等功能。机电工程学院机电工程学院二、二、物流系统的组成及分类物流系统的组成及分类1)1)单机自动供料装置单机自动供料装置完成单机自动上下料任务，由储料器、
3、隔料完成单机自动上下料任务，由储料器、隔料器、上料器、输料槽、定向定位装置等组成。器、上料器、输料槽、定向定位装置等组成。2)2)自动线输送系统自动线输送系统完成自动线上物料输送任务，由各种连续输完成自动线上物料输送任务，由各种连续输送机、通用悬挂小车、有轨导向小车及随行夹具送机、通用悬挂小车、有轨导向小车及随行夹具返回装置等组成。返回装置等组成。3)FMS3)FMS物流系统物流系统完成完成FMS物料的传输，由自动导向小车、积物料的传输，由自动导向小车、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、自动化仓库等组成。人、自动化仓库等组成。机电工程学院
4、机电工程学院图3-1物流供输系统的组成及分类机电工程学院机电工程学院 三、物流系统应满足的要求三、物流系统应满足的要求1)1)可靠、无损伤和快速地物料流动；可靠、无损伤和快速地物料流动；2)2)具有一定柔性，即灵活性、可变性和可重组性；具有一定柔性，即灵活性、可变性和可重组性；3)3)实现实现“零库存零库存”生产目标；生产目标；4)4)采用计算机管理，提高效率，减少建设投资；采用计算机管理，提高效率，减少建设投资；5)5)具有可扩展性、人性化和智能化。具有可扩展性、人性化和智能化。机电工程学院机电工程学院第二节单机自动供料装置一、概述一、概述自动供料装置的组成：自动供料装置的组成：储料器、输料
5、槽、定向定位装置和上料器储料器、输料槽、定向定位装置和上料器工作过程：工作过程：储料器储存一定数量的工件，根据加工设备的储料器储存一定数量的工件，根据加工设备的需求自动输出工件，经输料槽和定向定位装置传送需求自动输出工件，经输料槽和定向定位装置传送到指定位置，再由上料器将工件送入加工位置。到指定位置，再由上料器将工件送入加工位置。机电工程学院机电工程学院图3-2机床自动供料装置1料仓2隔料器3上料器4弹簧夹头5上料杆6推料杆7出料槽8弹簧9自动停车装置机电工程学院机电工程学院对供料装置的基本要求：对供料装置的基本要求：1 1）供料迅速，缩短辅助时间）供料迅速，缩短辅助时间,提高生产率；提高生产
6、率；2 2）供料装置结构简单，供料稳定可靠；）供料装置结构简单，供料稳定可靠；3 3）供料时避免冲击，防止损伤工件；）供料时避免冲击，防止损伤工件；4 4）供料装置要有一定的适用范围，以适应不同）供料装置要有一定的适用范围，以适应不同 类型、不同尺寸的工件要求；类型、不同尺寸的工件要求；5 5）满足一些工件的特殊要求。）满足一些工件的特殊要求。机电工程学院机电工程学院车床机器人上下料示意图车床机器人上下料示意图机电工程学院机电工程学院加工中心机器人上下料示意图加工中心机器人上下料示意图机电工程学院机电工程学院回转摩擦盘式供料装置回转摩擦盘式供料装置机电工程学院机电工程学院振动盘自动供料装置振动
7、盘自动供料装置机电工程学院机电工程学院结构：结构：一般设计成料仓式或料斗式。一般设计成料仓式或料斗式。料仓式储料器料仓式储料器需人工将工件按一定方向摆放在仓内，需人工将工件按一定方向摆放在仓内，料斗式储料器料斗式储料器只需将工件倒入料斗，由料斗自动完成定只需将工件倒入料斗，由料斗自动完成定向。向。料仓或料斗料仓或料斗一般储存小型工件一般储存小型工件，对于较大的工件可，对于较大的工件可采用机械手或机器人来完成供料过程。采用机械手或机器人来完成供料过程。储料器机电工程学院机电工程学院二、二、料仓料仓1.1.料仓的结构形式料仓的结构形式n 自重式自重式n 外力作用式外力作用式2.2.拱形消除机构拱形
8、消除机构n 仓壁振动器仓壁振动器n 搅拌器搅拌器机电工程学院机电工程学院图图3-3料仓的结构形式料仓的结构形式机电工程学院机电工程学院料仓式上料装置料仓式上料装置机电工程学院机电工程学院数控机床棒料送料器数控机床棒料送料器机电工程学院机电工程学院三、料斗三、料斗 具有定向机构：具有定向机构：工件在料斗中自动完成定向。工件在料斗中自动完成定向。n保证正常生产保证正常生产：应使料斗的平均供料率大于机床：应使料斗的平均供料率大于机床 的生产率。的生产率。机电工程学院机电工程学院图图3-4往复推板式料斗往复推板式料斗1 1、平均供料率、平均供料率Q （件（件/min/min）滚动：滚动：Q=nLK/d
9、;滑动：滑动：Q=nLK/l;式中：式中：n推板往复次数；推板往复次数；L推板工作部分长度；推板工作部分长度；d工件直径工件直径；l工件长度工件长度，k上料系数，见表上料系数，见表3-1机电工程学院机电工程学院2.2.推板工作部分水平倾角推板工作部分水平倾角（）n工件滚动时：工件滚动时：=7 15 n工件滑动时：工件滑动时：=20 30 3.3.推板行程长度推板行程长度H H（mm）n对于对于l/d8的轴类工件：的轴类工件：H=(3-4)l；n对于对于l/d=8-12的轴类工件：的轴类工件：H=(2-2.5)l；4.4.推板的宽度推板的宽度B B（mm）n推板位于料斗一侧：推板位于料斗一侧：B
10、=（8-10）ln推板位于料斗中间：推板位于料斗中间：B=（12-15）l机电工程学院机电工程学院表表3-1料斗结构与技术特性料斗结构与技术特性机电工程学院机电工程学院机电工程学院机电工程学院四、输料槽四、输料槽n根据工件的根据工件的输送方式输送方式（靠自重或强制输送靠自重或强制输送）和）和工工件形状件形状，确定输料槽的结构形式。，确定输料槽的结构形式。n靠靠自重输送自重输送的自流式输料槽结构简单，但可靠性的自流式输料槽结构简单，但可靠性较差；较差；n半自流式或强制运动式半自流式或强制运动式输料槽可靠性高。输料槽可靠性高。机电工程学院机电工程学院表表3-2输料槽主要类型输料槽主要类型机电工程学
11、院机电工程学院表表3-2输料槽主要类型（续）输料槽主要类型（续）机电工程学院机电工程学院五、工件的二次定向机构 有些外形复杂的工件，一次定向困难，因此需在有些外形复杂的工件，一次定向困难，因此需在料斗外的输料槽中进行二次定向。料斗外的输料槽中进行二次定向。图图3-5二次定向机构二次定向机构机电工程学院机电工程学院六、供料与隔料机构 供料和隔料机构的功用是定时地把工件逐个输送供料和隔料机构的功用是定时地把工件逐个输送到机床加工位置，为了简化机构，一般将供料与隔料到机床加工位置，为了简化机构，一般将供料与隔料机构设计成一体的。机构设计成一体的。图图3-6典型的供料与隔料机构典型的供料与隔料机构a)
12、往复式往复式b)摆动式摆动式c)回转式回转式d)连续式连续式机电工程学院机电工程学院电磁振动料槽 利用电磁振动使物料向前输送和定向；结构简单，利用电磁振动使物料向前输送和定向；结构简单，供料速度快，适用范围广。供料速度快，适用范围广。图图3-7直槽型振动料槽直槽型振动料槽1料槽料槽2弹簧片弹簧片3衔铁衔铁4电磁铁电磁铁5基座基座机电工程学院机电工程学院表表3-3电磁振动料斗的类型电磁振动料斗的类型分分 类类名名 称称特点特点适用范围适用范围料槽型式料槽型式直槽型直槽型单个电磁铁激振，料槽作往复振动单个电磁铁激振，料槽作往复振动主要用作料道主要用作料道螺旋型螺旋型料槽装料器内外壁作垂直及扭转振料
13、槽装料器内外壁作垂直及扭转振动动中、小型工件的上中、小型工件的上料料激振方式激振方式电磁式电磁式用电磁铁激振用电磁铁激振用途最广用途最广机械式机械式用偏心机构、凸轮机构激振，振动用偏心机构、凸轮机构激振，振动频率低，振幅大频率低，振幅大大型工件的上料大型工件的上料振动特性振动特性单一振单一振动动正弦谐振正弦谐振应用最广应用最广复合振复合振动动垂直振动与扭转振动分离垂直振动与扭转振动分离形状复杂工件的上形状复杂工件的上料，供料率高料，供料率高机电工程学院机电工程学院七、机床自动供料典型装置举例图图3-8螺纹机床自动螺纹机床自动供料装置供料装置1摆杆摆杆2挡铁挡铁3螺钉螺钉4碰杆碰杆5隔隔料器料器
14、6齿轮齿轮7摆摆轴轴8活塞活塞9夹持夹持器器10扭簧扭簧11料料道道12液压缸液压缸13限位销限位销14弹簧弹簧15微动开关微动开关机电工程学院机电工程学院八、板材料自动供料和送料装置八、板材料自动供料和送料装置1 1）供料装置）供料装置功能：功能：贮料、顶料、吸料、提料、移料和释料等贮料、顶料、吸料、提料、移料和释料等过程：过程：先将板料放入贮料架内先将板料放入贮料架内,再由顶料机构把再由顶料机构把板料提供给吸料器或送料装置板料提供给吸料器或送料装置,2 2）送料装置）送料装置将供料装置送来的板料传送到加工位置。将供料装置送来的板料传送到加工位置。机电工程学院机电工程学院图图3-9双双贮料式
15、贮料式贮料与顶料装置贮料与顶料装置1贮料架贮料架2挡杆挡杆3液压缸液压缸4吸料器吸料器机电工程学院机电工程学院图图3-10电磁吸盘电磁吸盘1隔磁环隔磁环2铁心铁心3线圈线圈机电工程学院机电工程学院图图3-11气动式移料装置气动式移料装置1吸盘升降气缸吸盘升降气缸2移料气缸移料气缸3活塞杆活塞杆机电工程学院机电工程学院图图3-12斜刃夹持式送料装置斜刃夹持式送料装置1斜楔斜楔2滚轮滚轮3固定斜刃座固定斜刃座4螺杆螺杆5活动斜刃座活动斜刃座6手柄手柄7斜刃斜刃8扭簧扭簧9弹簧弹簧机电工程学院机电工程学院 自动线是指按加工工艺排列的若干台加工设备及其自动线是指按加工工艺排列的若干台加工设备及其辅助设
16、备，并用自动输送系统联系起来的自动生产线。辅助设备，并用自动输送系统联系起来的自动生产线。在自动线上，工件以一定的生产节拍，按工艺顺序自动在自动线上，工件以一定的生产节拍，按工艺顺序自动地通过各个工作位置，完成预定的工艺过程。本节只对地通过各个工作位置，完成预定的工艺过程。本节只对自动线的输送系统作简单介绍。自动线的输送系统作简单介绍。第三节 自动线输送系统机电工程学院机电工程学院分类l带式输送系统带式输送系统l链式输送系统链式输送系统l步伐式传送带步伐式传送带l棍子输送系统棍子输送系统l悬挂输送系统悬挂输送系统l有轨导向小车有轨导向小车l随行夹具返回装置随行夹具返回装置机电工程学院机电工程学
17、院一、带式输送系统n带式输送系统是一种利用连续运动且具有挠性的输带式输送系统是一种利用连续运动且具有挠性的输送带来输送物料的输送系统。送带来输送物料的输送系统。n结构组成：结构组成：有输送带、驱动装置、传动滚筒、托有输送带、驱动装置、传动滚筒、托辊、张紧装置等。辊、张紧装置等。n结构形式：一种环形封闭形式结构形式：一种环形封闭形式;n功能：输送和承载功能：输送和承载 。机电工程学院机电工程学院n传动原理：传动滚筒依靠摩擦力带动输送带运动，传动原理：传动滚筒依靠摩擦力带动输送带运动，输送带全长靠许多托辊支承，并且由张紧装置拉输送带全长靠许多托辊支承，并且由张紧装置拉紧。紧。n适用范围：适用范围：
18、主要输送散状物料，但也能输送单主要输送散状物料，但也能输送单件质量不大的工件；主要用于远距离输送。件质量不大的工件；主要用于远距离输送。机电工程学院机电工程学院图3-13带式输送系统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传动链条机电工程学院机电工程学院1 1、输送带、输送带n作用：作用：是带式输送机的牵引构件及承载构件，用是带式输送机的牵引构件及承载构件，用于输送物料和传递动力。于输送物料和传递动力。n材料：橡胶带、塑料带、绳芯带、钢网带材料：橡胶带、塑料带、绳芯带、钢网带n输送带两端的接头形式：输送带两端的接头形式：机械接头机械接头 冷粘接头冷粘接头 硫化接头硫化
19、接头 强度强度（35%-40%35%-40%）（70%70%）（85%-90%85%-90%）n输送带的宽度比成件物料的宽度要大输送带的宽度比成件物料的宽度要大50-100mm50-100mmn件货对输送带的比压应小于件货对输送带的比压应小于5kPa5kPa机电工程学院机电工程学院1.1.输送带输送带橡胶带橡胶带强力型强力型普通型普通型轻型轻型井巷型井巷型耐热型耐热型表3-4橡胶带主要品种品品 种种带宽带宽B/mm带芯强度带芯强度N(cm层层)-1工作工作环境环境温度温度/C物料物料最高最高温度温度/C普通普通型型400 500 650 800 1000 1200 1400560-10 +40
20、50耐热耐热型型400 500 650 800 1000 1200 1400560-10 +40120维尼维尼伦芯伦芯650 800 1000 1200 14001400-5 +4050机电工程学院机电工程学院2 2、滚筒及驱动装置、滚筒及驱动装置：n滚筒分类：滚筒分类：传动滚筒及改向滚筒传动滚筒及改向滚筒n传动滚筒的作用：传动滚筒的作用：是将驱动装置的动力，通过摩擦力传是将驱动装置的动力，通过摩擦力传递给输送带的部件。递给输送带的部件。n传动滚筒的结构形式：传动滚筒的结构形式：钢板焊接结构和铸焊结构。钢板焊接结构和铸焊结构。n传动滚筒表面：传动滚筒表面：有光面（金属）和胶面两种形式，胶面有光
21、面（金属）和胶面两种形式，胶面的作用是增大传动滚筒与输送带之间的摩擦力。的作用是增大传动滚筒与输送带之间的摩擦力。机电工程学院机电工程学院n改向滚筒的作用改向滚筒的作用改变输送带的运行方向或增加输送带与传动滚改变输送带的运行方向或增加输送带与传动滚筒间的围包角。筒间的围包角。n增加围包角的作用增加围包角的作用增加输送带与滚筒间的接触面，使输送带与滚增加输送带与滚筒间的接触面，使输送带与滚筒间不打滑。筒间不打滑。机电工程学院机电工程学院n驱动装置：输送机的动力部分驱动装置：输送机的动力部分n组成：电动机、联轴器、减速器及传动滚筒。组成：电动机、联轴器、减速器及传动滚筒。n驱动功率较小时（驱动功率
22、较小时（小于小于45KW45KW）由电机、刚性联）由电机、刚性联轴器、减速机等组成。轴器、减速机等组成。n驱动功率较大时，驱动功率较大时，采用电机、液力耦合器采用电机、液力耦合器 、减速机等组成的驱动单元。减速机等组成的驱动单元。n电动滚筒：将电动机、减速器及传动滚筒做成电动滚筒：将电动机、减速器及传动滚筒做成一体。一体。机电工程学院机电工程学院电动滚筒图3-14油浸电动机摆线针轮传动电动滚筒1接线盒2支座3端盖4筒体5电动机定子6电动机转子7轴8针轮9摆线轮机电工程学院机电工程学院1.1.托辊：托辊：n作用：在远距离带式物料传送时，为防止物料重作用：在远距离带式物料传送时，为防止物料重力和输
23、送带自重造成的带下垂，而在输送带下安力和输送带自重造成的带下垂，而在输送带下安置托辊置托辊 n分类：承载托辊、空载托辊、调心托辊分类：承载托辊、空载托辊、调心托辊n承载托辊：用于支撑承载侧的输送带和物料承载托辊：用于支撑承载侧的输送带和物料n空载托辊：用于支撑空载载侧的输送带（回程）空载托辊：用于支撑空载载侧的输送带（回程）n调心托辊：用于调整跑偏的输送带调心托辊：用于调整跑偏的输送带机电工程学院机电工程学院n结构：由输送的物料种类决定（平托辊、结构：由输送的物料种类决定（平托辊、V V型托型托辊、槽型托辊、梳型托辊等）辊、槽型托辊、梳型托辊等）n托辊的数量：由带长决定，输送大件成件物料托辊的
24、数量：由带长决定，输送大件成件物料时上托辊间距应小于成件物料在输送方向上的时上托辊间距应小于成件物料在输送方向上的尺寸之半，而下托辊间距可取上托辊间距的尺寸之半，而下托辊间距可取上托辊间距的2 2倍倍左右左右机电工程学院机电工程学院3.托辊图3-15常见的托辊结构型式a)平托辊b)V形托辊c)槽形托辊d)空载平托辊e)空载梳形托辊f)空载V形托辊g)挡辊式调心托辊h)挡辊式空载调心托辊i)挡辊式空载双辊调心托辊机电工程学院机电工程学院4.4.张紧装置张紧装置n 作用：是使输送带具有足够的张紧力，保证输作用：是使输送带具有足够的张紧力，保证输送带与传动滚筒之间不打滑，并限制输送带在各送带与传动滚
25、筒之间不打滑，并限制输送带在各托辊间的垂度，使输送带正常运行。托辊间的垂度，使输送带正常运行。n分类：螺旋张紧装置、重锤式张紧装置、车式张分类：螺旋张紧装置、重锤式张紧装置、车式张紧装置、固定绞车式张紧装置等几种形式。紧装置、固定绞车式张紧装置等几种形式。机电工程学院机电工程学院螺旋张紧装置车式重锤张紧装置重锤式张紧装置机电工程学院机电工程学院4.张紧装置图3-16张紧装置示意图机电工程学院机电工程学院二、链式输送系统二、链式输送系统n链式输送机是以链条作为牵引和承载体输送物料。链式输送机是以链条作为牵引和承载体输送物料。n 组成：链条、链轮、电动机、减速器、联轴器等组成：链条、链轮、电动机、
26、减速器、联轴器等n工作原理：利用链条与链轮啮合传动进行输送。工作原理：利用链条与链轮啮合传动进行输送。链条由驱动链轮牵引，链条下面有导轨，支承链条由驱动链轮牵引，链条下面有导轨，支承着链节上的套筒辊子。货物直接压在链条上或放在着链节上的套筒辊子。货物直接压在链条上或放在承载托板上，随着链条的运动而向前移动。承载托板上，随着链条的运动而向前移动。机电工程学院机电工程学院机电工程学院机电工程学院图3-17链式输送系统1电动机2带3链轮4链条5锥齿轮6减速器机电工程学院机电工程学院图图3-18输送链条输送链条a)弯片链弯片链b)套筒滚柱链套筒滚柱链c)焊接链焊接链d)可拆链可拆链e)履带链履带链f)
27、齿形链齿形链1.1.链条链条 输送链条有套输送链条有套筒滚柱链、弯片链、筒滚柱链、弯片链、叉形链、焊接链、叉形链、焊接链、可拆链、履带链、可拆链、履带链、齿形链等结构形式。齿形链等结构形式。机电工程学院机电工程学院链式输送系统链式输送系统机电工程学院机电工程学院2.2.链轮链轮 n链轮的基本参数、齿形及公差、齿槽形状、轴向齿廓、链轮的基本参数、齿形及公差、齿槽形状、轴向齿廓、链轮公差等依据国家标准链轮公差等依据国家标准GB/T8350GB/T835020032003输送链、附输送链、附件和链轮件和链轮设计。设计。n 链轮齿数链轮齿数Z Z：n太小链条运行平稳性变差，而且冲击、振动、太小链条运行
28、平稳性变差，而且冲击、振动、噪声、磨损加大噪声、磨损加大n太大机构庞大太大机构庞大,步距过大步距过大机电工程学院机电工程学院物料一般通物料一般通过链条上的过链条上的附件带动前附件带动前进，附件可进，附件可以采用链条以采用链条上的零件扩上的零件扩展而成或是展而成或是配置二级附配置二级附件（托架、件（托架、料斗、运载料斗、运载机构）机构）套筒滚柱链的附件套筒滚柱链的附件机电工程学院机电工程学院三、步伐式传送带三、步伐式传送带 步伐式输送装置是组合机床自动线上典型的步伐式输送装置是组合机床自动线上典型的工件输送装置。在加工箱体类零件的自动线以及工件输送装置。在加工箱体类零件的自动线以及带随行夹具的自
29、动线中，使用非常普遍。带随行夹具的自动线中，使用非常普遍。功用：它能完成向前输送和向后退回的往复动作功用：它能完成向前输送和向后退回的往复动作,实现工件单向输送。实现工件单向输送。分类：有棘爪式、摆杆式等多种形式。分类：有棘爪式、摆杆式等多种形式。机电工程学院机电工程学院1 1、棘爪式输送带、棘爪式输送带n当输送带向前运动时，棘爪就推动工件移动一个步距；当输送带向前运动时，棘爪就推动工件移动一个步距；n当输送带回程时，棘爪被工件压下，于是绕销轴当输送带回程时，棘爪被工件压下，于是绕销轴 回转而回转而将弹簧拉伸，并从工件下面滑过，待退出工件之后，棘爪将弹簧拉伸，并从工件下面滑过，待退出工件之后，
30、棘爪又复抬起。又复抬起。1 1 输送带；输送带；2 2挡销；挡销；3 3销轴；销轴；4 4棘爪；棘爪；5 5弹簧；弹簧；6 6工件；工件；7 7 支承滚子支承滚子7机电工程学院机电工程学院1 1、棘爪式传送带、棘爪式传送带 图图3-20棘爪步伐式传送带棘爪步伐式传送带1首端棘爪首端棘爪2中间棘爪中间棘爪3末端棘爪末端棘爪4上侧板上侧板5下侧板下侧板6连板连板7销子销子机电工程学院机电工程学院2 2、摆杆步伐式输送带、摆杆步伐式输送带 棘爪步伐输送装置虽然动作简单（因而其棘爪步伐输送装置虽然动作简单（因而其传动机构简单），但当输送速度较高时，工件在传动机构简单），但当输送速度较高时，工件在到达终
31、点时往往因惯性作用向前超程而不能保证到达终点时往往因惯性作用向前超程而不能保证位置精度。此外，由于切屑掉入，偶尔也有棘爪位置精度。此外，由于切屑掉入，偶尔也有棘爪卡死、输送失灵的现象。为了提高输送速度及输卡死、输送失灵的现象。为了提高输送速度及输送工作的可靠性，可以采用摆杆步伐输送装置。送工作的可靠性，可以采用摆杆步伐输送装置。具有刚性棘爪和限位挡块。具有刚性棘爪和限位挡块。机电工程学院机电工程学院图图3-21摆杆步伐式传送带摆杆步伐式传送带1输送摆杆输送摆杆2回转机构回转机构3回转接头回转接头4活塞杆活塞杆5驱动液压缸驱动液压缸6液压缓冲装置液压缓冲装置7支撑辊支撑辊机电工程学院机电工程学院
32、工作原理工作原理整个输送带由若干节输送摆杆整个输送带由若干节输送摆杆l l 组成，两节的接合处采用组成，两节的接合处采用了配合，然后用两个互成了配合，然后用两个互成9090的销子固定。输送带的支承的销子固定。输送带的支承辊辊7 7一般做成腰鼓形。输送带的往复运动大多数采用液压油一般做成腰鼓形。输送带的往复运动大多数采用液压油缸驱动。为了让输送带回转，活塞杆缸驱动。为了让输送带回转，活塞杆4 4与输送带之间采用能与输送带之间采用能相对转动的回转接头相对转动的回转接头3 3联接。为使行程未端不发生冲击，油联接。为使行程未端不发生冲击，油缸缸5 5两端设有缓冲器两端设有缓冲器6 6。输送带的回转运动
33、是由专用的回转。输送带的回转运动是由专用的回转机构机构2 2实现的。实现的。机电工程学院机电工程学院四、辊子输送系统四、辊子输送系统u原理：原理：利用辊子的转动来输送工件的输送系统利用辊子的转动来输送工件的输送系统u无动力辊子输送系统：依靠工件的自重或人的推力使工件无动力辊子输送系统：依靠工件的自重或人的推力使工件向前输送（要求工件底面平整坚实，工件在输送方向上至少向前输送（要求工件底面平整坚实，工件在输送方向上至少跨过三个辊子的长度）跨过三个辊子的长度）u动力辊子输送系统：由驱动装置通过齿轮、链轮或带传动动力辊子输送系统：由驱动装置通过齿轮、链轮或带传动使辊子转动，依靠辊子与工件之间的摩擦力
34、实现工件的输送使辊子转动，依靠辊子与工件之间的摩擦力实现工件的输送 图3-22无动力辊子输送系统机电工程学院机电工程学院四、辊子输送系统四、辊子输送系统图图3-22无动力辊子输送系统无动力辊子输送系统机电工程学院机电工程学院无动力辊道式输送机无动力辊道式输送机机电工程学院机电工程学院动力辊道式输送机动力辊道式输送机机电工程学院机电工程学院转弯辊道式输送机转弯辊道式输送机机电工程学院机电工程学院五、悬挂输送系统五、悬挂输送系统 悬挂输送系统适用于车间内成件物料的空中输送。悬挂输送系统适用于车间内成件物料的空中输送。悬挂输送系统节省空间，更容易实现整个工艺流程的悬挂输送系统节省空间，更容易实现整个
35、工艺流程的自动化。悬挂输送系统分通用悬挂输送系统和积放式自动化。悬挂输送系统分通用悬挂输送系统和积放式悬挂输送系统两种。悬挂输送机由牵引件、滑架小车、悬挂输送系统两种。悬挂输送机由牵引件、滑架小车、吊具、轨道、张紧装置、驱动装置、转向装置和安全吊具、轨道、张紧装置、驱动装置、转向装置和安全装置等组成，如图装置等组成，如图3-233-23所示。所示。积放式悬挂输送系统与通用悬挂输送系统相比有积放式悬挂输送系统与通用悬挂输送系统相比有下列不同之处：牵引件与滑架小车无固定连接，两者下列不同之处：牵引件与滑架小车无固定连接，两者有各自的运行轨道；有岔道装置，滑架小车可以在有有各自的运行轨道；有岔道装置
36、，滑架小车可以在有分支的输送线路上运行；设置停止器，滑架小车可在分支的输送线路上运行；设置停止器，滑架小车可在输送线路上的任意位置停车。输送线路上的任意位置停车。机电工程学院机电工程学院n特点：适用于车间内成件物料的空中运输特点：适用于车间内成件物料的空中运输n分类：通用悬挂和积放式悬挂分类：通用悬挂和积放式悬挂n结构组成：牵引件、滑架小车、吊具、轨道、张紧装置、结构组成：牵引件、滑架小车、吊具、轨道、张紧装置、驱动装置、转向装置（一般为链轮）和安全装置等驱动装置、转向装置（一般为链轮）和安全装置等n通用悬挂和积放式悬挂的区别通用悬挂和积放式悬挂的区别n牵引件与滑架小车无固定联接，两者有各自的
37、运行轨道牵引件与滑架小车无固定联接，两者有各自的运行轨道（牵引轨道和承重轨道）（牵引轨道和承重轨道）n有岔道装置（滑架小车可以在有分支的输送线路上运行）有岔道装置（滑架小车可以在有分支的输送线路上运行）n可设置停止器（滑架小车可以在输送线路上的任意位置停可设置停止器（滑架小车可以在输送线路上的任意位置停车）车）五、悬挂输送系统五、悬挂输送系统机电工程学院机电工程学院悬挂式输送机悬挂式输送机机电工程学院机电工程学院悬挂输送系统机电工程学院机电工程学院通用悬挂输送机通用悬挂输送机机电工程学院机电工程学院根据单点承载能力选择根据单点承载能力选择单点承载能力在单点承载能力在100kg100kg以上可以
38、采用可拆链以上可以采用可拆链单点承载能力在单点承载能力在100kg100kg以下采用双铰接链以下采用双铰接链双铰接链双铰接链1 1行走轮行走轮 2 2铰销铰销 3 3 导向轮导向轮 4 4 链片链片 5 5吊板吊板 1 1、牵引件、牵引件机电工程学院机电工程学院2 2、滑架小车、滑架小车 装有物料的吊具挂在滑架小车上，牵引链牵动（或利装有物料的吊具挂在滑架小车上，牵引链牵动（或利用推头推动）滑架小车沿轨道运行。用推头推动）滑架小车沿轨道运行。通用悬挂输送系统的滑架小车通用悬挂输送系统的滑架小车1 1轨道；轨道；2 2滑架小车滑架小车 ；3 3牵引牵引链链 ；4 4挂吊具挂吊具物料物料双滑架小车
39、双滑架小车机电工程学院机电工程学院积放式悬挂输送系统的滑架小车积放式悬挂输送系统的滑架小车1 1滑架小车滑架小车 2 2推头推头3 3框板框板 4 4牵引轨道牵引轨道5 5牵引链牵引链 6 6挡块挡块7 7承载轨道承载轨道 8 8滚轮滚轮9 9导向滚轮导向滚轮n牵引链与滑架小车有各牵引链与滑架小车有各自的运行轨道（牵引轨道自的运行轨道（牵引轨道和承重轨道）和承重轨道）n有岔道装置，滑架小车有岔道装置，滑架小车可以在有分支的输送线路可以在有分支的输送线路上运行。上运行。机电工程学院机电工程学院六、有轨导向小车六、有轨导向小车 有轨导向小车（有轨导向小车（Rail Guided VehicleRa
40、il Guided Vehicle，简称简称RGVRGV）是依靠铺设在地面上的轨道进行导）是依靠铺设在地面上的轨道进行导向并运送工件的输送系统。向并运送工件的输送系统。优点：优点：移动速度大，加速性能好，承载能力大。移动速度大，加速性能好，承载能力大。缺点：缺点：RGVRGV铺设轨道不宜改动，柔性差，车间空铺设轨道不宜改动，柔性差，车间空间利用率低，噪声高。间利用率低，噪声高。机电工程学院机电工程学院u 自动小车自动小车u 自动小车分为有轨和无轨两种。所谓有轨，是指有地面或空间的机械自动小车分为有轨和无轨两种。所谓有轨，是指有地面或空间的机械式导向轨道。式导向轨道。u地面有轨小车结构牢固，承载
41、力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类位精度高。多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件工件FMSFMS中。中。u高架有轨小车高架有轨小车(空间导轨空间导轨)相对于地面有轨小车，相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介入的工件载力小。较多地用于回转体工件或刀具
42、的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。安装和产品装配的输送系统中。u有轨小车由于需要机械式导轨，因而其系统的变更性、扩展性和灵活性不有轨小车由于需要机械式导轨，因而其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。够理想。机电工程学院机电工程学院链式牵引的有轨导向小车链式牵引的有轨导向小车1-牵引链条牵引链条2-载重小车载重小车3-轨道轨道机电工程学院机电工程学院有轨导向小车(RGV)有轨导向小车有轨导向小车机电工程学院机电工程学院有轨导向小车有轨导向小车(RGV)(RGV)机电工程学院机电工程学院(a)(a)地面轨道式；地面轨道式；(b)(b)空间轨道式空间轨道式 机电工程学院机电工
43、程学院有轨导向小车有轨导向小车机电工程学院机电工程学院u七、随行夹具返回装置七、随行夹具返回装置u在组合机床自动线中，对于某些形状复杂、缺少可靠输送在组合机床自动线中，对于某些形状复杂、缺少可靠输送基面的工件或有色金属工件，常常采用基面的工件或有色金属工件，常常采用随行夹具随行夹具作为定位作为定位夹紧和自动输送的附加装置。夹紧和自动输送的附加装置。u随行夹具可以做出一个很可靠的输送基面，并采用随行夹具可以做出一个很可靠的输送基面，并采用“一一面两孔面两孔”的典型定位方式在自动线的工位上安装，从而使的典型定位方式在自动线的工位上安装，从而使某些原来不便于在组合机床自动线上加工的工件成为可能，某些
44、原来不便于在组合机床自动线上加工的工件成为可能，扩大了自动线的应用范围。扩大了自动线的应用范围。u为了保证工件在各工位的定位精度或结构复杂无可靠运输为了保证工件在各工位的定位精度或结构复杂无可靠运输基面工件的传输，一般将工件先定位夹紧在随行夹具上，基面工件的传输，一般将工件先定位夹紧在随行夹具上，工件和随行夹具一起传输，这样随行夹具必须返回到原始工件和随行夹具一起传输，这样随行夹具必须返回到原始位置。随行夹具返回装置分位置。随行夹具返回装置分上方返回、下方返回、水平返上方返回、下方返回、水平返回回三种。三种。机电工程学院机电工程学院（1 1）水平返回方式）水平返回方式机电工程学院机电工程学院（
45、2 2）上方返回方式）上方返回方式1、主输送带；2、随行夹具；3、提升装置；4、返回输送带；5、下降装置；机电工程学院机电工程学院（3 3）下方返回方式）下方返回方式1、输送油缸；2、随行夹具；3、回转鼓轮；4、步伐式返回输送带；5、回转鼓轮；机电工程学院机电工程学院第四节第四节 柔性物流系统柔性物流系统 自计算机问世以来，柔性就成为机械制造自动化的基自计算机问世以来，柔性就成为机械制造自动化的基本属性，柔性制造技术也就成为机械制造自动化的发展趋本属性，柔性制造技术也就成为机械制造自动化的发展趋势，由此产生了柔性制造系统。柔性制造系统（势，由此产生了柔性制造系统。柔性制造系统（Flexible
46、 Flexible Manufacturing SystemManufacturing System简称简称FMSFMS）是由数控加工设备、物）是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适应于多品种、中小批量生产。变化迅速进行调整，适应于多品种、中小批量生产。机电工程学院机电工程学院 柔性制造系统（柔性制造系统（Flexible Manufacturing System-Flexible Manufa
47、cturing System-FMSFMS）一般由三部分组成）一般由三部分组成：l（1）加工系统）加工系统三台以上的数控机床，加工中心或三台以上的数控机床，加工中心或FMCFMC以以及若干台辅助设备（如清洗机、测量机、排屑装置、冷却及若干台辅助设备（如清洗机、测量机、排屑装置、冷却润滑装置等）。润滑装置等）。l（2）储运系统储运系统完成工件原材料运储、刀具运储完成工件原材料运储、刀具运储l（3）控制和管理系统）控制和管理系统实现对实现对FMSFMS的运动控制、刀具管理、的运动控制、刀具管理、质量控制及质量控制及FMSFMS的数据管理和网络通讯。的数据管理和网络通讯。机电工程学院机电工程学院n加
48、工系统：加工系统：提供灵活的加工工艺；提供灵活的加工工艺；n物料输送系统：物料输送系统：将加工设备互相联系起来；将加工设备互相联系起来；n控控制制和和管管理理系系统统：不不断断对对设设备备的的动动作作进进行行监监控控、检检测测，同同时时提提供供控控制制指指令令并并进进行行工工程程记记录录，还还可可通过仿真来预示系统各部件的行为。通过仿真来预示系统各部件的行为。机电工程学院机电工程学院nFMSFMS必须具备的功能必须具备的功能n能自动管理零件的生产过程，自动控制制造质量，自能自动管理零件的生产过程，自动控制制造质量，自动进行故障诊断及处理，自动进行信息收集及传输；动进行故障诊断及处理，自动进行信
49、息收集及传输；n简单地改变软件或系统参数，便能制造出某一零件族简单地改变软件或系统参数，便能制造出某一零件族的多种零件；的多种零件；n物料的运输和储存必须为自动物料的运输和储存必须为自动(包括刀具等工装和工件包括刀具等工装和工件的自动运输的自动运输)；n能解决多机床条件下零件的混流加工，且无需额外增能解决多机床条件下零件的混流加工，且无需额外增加费用；加费用；n具有优化调度管理功能，能实现无人化或少人化加工。具有优化调度管理功能，能实现无人化或少人化加工。机电工程学院机电工程学院一、一、物流输送形式物流输送形式 物流输送系统是为物流输送系统是为FMSFMS服务的，它决定着服务的，它决定着FMS
50、FMS的布局和运行方式。的布局和运行方式。1.1.直线型输送形式直线型输送形式 2.2.环型输送形式环型输送形式 3.3.网络型输送形式网络型输送形式 4.4.机器人为中心的输送形式机器人为中心的输送形式机电工程学院机电工程学院典型的物流基本回路：典型的物流基本回路：图图3-31典型的物流基本回路典型的物流基本回路a)直线式直线式b)环形式环形式c)带分支的直线式带分支的直线式d)带分支的环形式带分支的环形式e)网络式网络式机电工程学院机电工程学院1.1.直线型输送形式直线型输送形式n特点：输送设备作直线运动，输送线两侧布置加工设备和特点：输送设备作直线运动，输送线两侧布置加工设备和装卸站装卸