物流系统设计机械制造装备设计2015

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1、1 退出第六章物流系统设计第六章物流系统设计返回主页第一节概述第二节机床上下料装置设计第三节机床间工件传送装置的设计第四节自动化仓库设计第五节工厂物流系统的总体设计上一页下一页 2 第六章物流系统设计 6.1 概述一、物流系统设计的意义二、现代物流系统的特点、基本构成及功能上一页下一页退出返回主页返回本章三、物流系统设计应满足的要求 3 第六章物流系统设计 6.1.1 物流系统设计的意义物流：从原材料和毛坯进厂，经过储存、加工、装配、检验、包装，直至成品和废料出厂，在仓库、车间、工序之间流转、移动和储存的全部过程。向生产组织和管理

2、要效益：合理进行物流系统的设计可以在不增加或少增加投资的条件下，取得明显的技术经济效益。 4 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.1.2 现代物流系统的特点、基本构成及功能（一）现代物流系统的主要特点物流系统担任运输、储存、装卸物料等任务。（1）采用现代化的物流装备（2）计算机管理（3）系统化与集成化（二）现代物流系统的基本构成（1）管理层有较高的智能（2）控制层有较好的实时性（3）执行层有较高的可靠性 5 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.1.2 现代物流系统的特点、基本构成及功能（三）现代物流系统的功能（1）原材料

3、和毛坯、外购件、在制品、产品、工艺装备的储存及搬运存放有序，存取容易；（2）设备的上下料自动化；（3）工序间在制品储存有序、合理；（4）工位间工件搬运及时、迅速；（5）物流装置调度、控制可变化、可优化；（6）物流监测、判别反应敏捷。 6 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页进入下一节 6.1.3 物流系统设计应满足的要求（一）应可靠地、无损伤地、快速实现物料流动；（二）具有一定的柔性；（三）尽量缩短装卸工件的辅助时间及工序间流动路线；（四）尽量减少在制品积压；（五）合理的物料（毛坯、在制品、产品）储存量。 7 第六章物流系统设计 6.2 机床上下料装置

4、设计一、机床上下料装置的设计原则二、料仓式上料装置三、料斗式上料装置上一页下一页退出返回主页四、上下料机械手返回本章 8 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.1 机床上下料的设计原则机床的上下料是指将毛坯送到正确的加工位置及将加工好的工件从机床上取下的过程。按自动化程度：人工上下料装置（单件小批生产或大型的或外形复杂的工件）自动上下料装置（大批大量生产，如料仓式、料斗式、上下料机械手或机器人等）（1）上下料时间要符合生产节拍的要求；（2）上下料工作平稳，尽量减少冲击，避免使工件产生变形或损坏；（3）上下料装置结构简单，工作可靠

5、，维护方便；（4）有一定的适用范围，尽可能满足多种需求。 9 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.2 料仓式上料装置（一）功用和组成功用:当单件毛坯的尺寸较大，而且形状比较复杂难于自动定向时，需要工人或者专门的定向装置将工件一定方位装入料仓，这时可采用料仓上料机构。适用于加工时间较长的零件。用在大量和批量生产中。料仓式上料装置主要由：料仓、隔料器、上料器、上料杆、下料杆等组成 10 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页未完待续 6.2.2 料仓式上料装置 1、料仓 2、隔料器 3、上料器 4、筒夹 5、上料杆 6、推料杆 7、导出槽 8

6、、弹簧 9、自动停车装置料仓上料机构 11 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页未完待续 6.2.2 料仓式上料装置（二）料仓作用是储存毛坯。大小取决于毛坯的尺寸及工作循环的长短。按照毛坯在料仓中的送进方法，将料仓分为两类，即靠毛坯的自重送进和强制送进。 12 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.2 料仓式上料装置（二）料仓（1）靠毛坯自重送进的料仓直线式、曲线式、螺旋式、管式、料斗式、料斗料箱式 13 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.2 料仓式上料装置（二）料仓（2）强制送进的料仓重锤

7、式、弹簧式、摩擦式、链式、圆盘式当毛坯质量太轻，不能保证靠自重可靠地落在上料器，或毛坯形状复杂，不便靠自重送进，采用强制送进料仓。 14 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.2 料仓式上料装置（三）隔料器（三）隔料器作用：作用：把待加工的毛坯从料仓中的许多毛坯中隔离出来，使其自动进入上料器；或由隔料器直接将其送到加工位置。由上料器兼作隔料器、杆式隔料器、鼓轮式隔料器 15 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.2 料仓式上料装置（四）上料器作用：把毛坯从料仓送到机床加工位置料仓兼作上料器、槽式上料器、圆盘式上料器、由机

8、床的部件和专门的接收器来充当上料器料仓兼做上料器槽式上料器圆盘式上料器转塔刀架兼做上料器 16 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.2 料仓式上料装置（五）上料杆和卸料杆上料杆作用：将毛坯件推入加工位置。两种方式：采用挡块来限制毛坯送进的位置；依靠上料杆的行程使毛坯顶到所要求的位置。卸料杆作用：将加工好的工件推出加工位置。两种类型：带弹簧的和固定长度的卸料杆。 17 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.3 料斗式上料装置（一）功用和组成料斗式与料仓式的不同：后者只是将已定向好的工件由储料器向机床供料，而前者则可对

9、储料器中杂乱的工件进行自动定向整理再送给机床。组成：装料机构、储料机构组成。装料机构由料斗、搅动器、定向器、剔除器、分路器、送料槽、减速器等组成。储料机构由隔料器、上料器等组成。 18 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.3 料斗式上料装置（二）料斗料斗：工件在料斗中完成定向，并依次送到出口处，有时需加搅动器或剔除器。搅动器：防止工件进入送料器时产生阻塞。定向器：矫正工件位置，剔除位置不正确工件。剔除器：剔除从料斗到送料槽中一些位置不正确的工件。分为：叶轮式料斗、摆动式料斗、振动式料斗。 19 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页

10、下一页 6.2.3 料斗式上料装置叶轮式料斗定向器和搅动器搅动器和剔除器 20 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.3 料斗式上料装置摆动式料斗 21 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.3 料斗式上料装置振动式料斗 22 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.3 料斗式上料装置（三）送料槽送料槽要求工件能顺利流畅稳速移动，不能发生阻塞或滞留现象，因此要认真考虑其倾斜角度和弯曲的大小。基本形式：矩形、槽形、V形、圆形、双轨式、单轨式、直立的笼形、滚到式图13 23 第六章物

11、流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.3 料斗式上料装置（四）减速器作用：防止工件移动速度过大造成机件或工件因碰撞而损坏。 24 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.2.3 料斗式上料装置（五）分路器作用：把运动的工件分为两路或多路，分别送到各机床一料斗多机床 25 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页进入下一节 6.2.4 上下料机械手机械手是按照程序要求实现抓取和搬运工作，或完成某些劳动作业的机械自动化装置。 26 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页进入下一节 6.2.4 上下料机械手工业机械手由

12、主体、驱动系统、控制系统三个部分组成主体：即机座和执行机构，主要包括臂部、腕部和手部。驱动系统：包括动力装置和执行机构，用于执行机构产生相应的动作。控制系统：按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。根据机械手的安放位置分：内装式、附装式和单置万能式按照臂部的运动形式：直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型和关节型。 27 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页进入下一节 6.2.4 上下料机械手直角坐标型：可沿三个直角坐标移动圆柱坐标型：可做回转、升降、伸缩球坐标型：能回转、俯仰和伸缩关节型：臂部有多个转动关节 28 第六章物流系统设计

13、退出返回本节返回主页进入下一节 6.2.4 上下料机械手按执行机构的控制机能：点位型和连续轨迹型点位型：执行机构由一点到另一点的准确定位连续轨迹型：执行机构按照预定连续轨迹移动按程序输入方式：编程输入型和示教输入型编程输入型：在控制器里编程下载，或穿孔带、磁带示教输入型：人工才做，执行机构记录并依此执行按照机械手是否移动：固定式和行走式固定式：在臂部活动范围内作业行走式：沿滑道移动取放件，用于加工中心、生产线 29 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页进入下一节 6.2.4 上下料机械手固定式机械手：在臂部活动范围内作业，传送距离受限 30 第六章物流

14、系统设计退出返回本节返回主页进入下一节 6.2.4 上下料机械手行走式机械手：沿滑道移动取放件，用于加工中心、生产线 31 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.3.1 托盘及托盘交换器机床间的工件传递和运送装置主要有：托盘、随行夹具、各种传送装置、有轨小车、无轨小车和工作台站。设计原则：（1）减少环节，简化作业流程（2）以满足生产工艺的需要为前提，充分发挥机械设备的利用率。（3）贯彻系统化、标准化原则（4）步步活化、省力节电。 32 第六章物流系统设计 6.3 机床间工件传送装置的设计一、托盘及托盘交换器二、随行夹具上一页下一页退

15、出返回主页返回本章三、传送装置四、有轨运行小车五、无轨运行小车六、随行工作台站 33 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.3.1 托盘及托盘交换器托盘：“活动的平台”、可移动的地面托盘交换器：机床和传送装备之间的桥梁和接口。不仅起到连接作用，还可以暂时存储工件，起到防止物流系统阻塞的缓冲作用。两工位回转式托盘交换器八工位回转式托盘交换器 34 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.3.2 随行夹具随行夹具：用于结构复杂而缺少可靠运输基面的工件或较软的有色金属工件。常将工件先定位加紧在随行夹具上，和随行夹具一起传送、定位

16、和夹紧在机床上进行加工。加工完毕后与随行夹具一起卸下。返回初始位置，循环使用。返回方式：上方返回、下方返回、水平返回三种。 35 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.3.2 随行夹具（1）上方返回结构简单紧凑，占地面积小，但不宜布置立式机床。 36 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.3.2 随行夹具（2）下方返回结构紧凑，占地面积小，维修不便，用于工位数少，精度不高的小型组合机床上 37 第六章物流系统设计退出返回本节返回主页下一页 6.3.2 随行夹具（3）水平返回占地面积大，结构简单，敞开性好，适用于大重型夹具和工件 3

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