第六章物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)ppt課件

1、機(jī)械制造配備設(shè)計(jì)目 錄第一章 機(jī)械制造及配備設(shè)計(jì)方法第二章 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章 典型部件設(shè)計(jì)第七章 機(jī)械加工消費(fèi)線總體設(shè)計(jì)第五章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)第四章 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)第六章 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)第六章 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述第二節(jié) 機(jī)床上下料安裝設(shè)計(jì)第三節(jié) 機(jī)床間工件傳送安裝的設(shè)計(jì)第四節(jié) 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)第五節(jié) 工廠物流系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 6.1 概述 一、 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 二、現(xiàn)代物流系統(tǒng)的特點(diǎn)、根本構(gòu)成 及功能三、物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求 6.1.1 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義物流：從原資料和毛坯進(jìn)廠，經(jīng)過儲(chǔ)存、加工、裝配、檢驗(yàn)、包裝，直至廢品和廢料出廠，在倉(cāng)庫(kù)、車間、工序之間流轉(zhuǎn)、挪動(dòng)和儲(chǔ)存的全部過程

2、。向消費(fèi)組織和管理要效益：合理進(jìn)展物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以在不添加或少添加投資的條件下，獲得明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 6.1.2 現(xiàn)代物流系統(tǒng)的特點(diǎn)、根本構(gòu)成及功能一現(xiàn)代物流系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 物流系統(tǒng)擔(dān)任運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸物料等義務(wù)。 1采用現(xiàn)代化的物流配備 2計(jì)算機(jī)管理 3系統(tǒng)化與集成化二現(xiàn)代物流系統(tǒng)的根本構(gòu)成 1管理層有較高的智能 2控制層有較好的實(shí)時(shí)性 3執(zhí)行層有較高的可靠性 6.1.2 現(xiàn)代物流系統(tǒng)的特點(diǎn)、根本構(gòu)成及功能三現(xiàn)代物流系統(tǒng)的功能 1原資料和毛坯、外購(gòu)件、在制品、產(chǎn)品、工 藝配備的儲(chǔ)存及搬運(yùn)存放有序，存取容易， 自動(dòng)化 ； 2設(shè)備的上下料自動(dòng)化； 3工序間在制品儲(chǔ)存有序、合理 ； 4工位間

3、工件搬運(yùn)及時(shí)、迅速 ； 5物流安裝調(diào)度、控制可變化、可優(yōu)化 ； 6物流監(jiān)測(cè)、判別反響矯捷。 6.1.3 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求一應(yīng)可靠地、無(wú)損傷地、快速實(shí)現(xiàn)物料流動(dòng)；二具有一定的柔性； 三盡量縮短裝卸工件的輔助時(shí)間及工序間流動(dòng)道路；四盡量減少在制品積壓；五合理的物料毛坯、在制品、產(chǎn)品儲(chǔ)存量。6.2 機(jī)床上下料安裝設(shè)計(jì) 一、機(jī)床上下料安裝的設(shè)計(jì)原那么二、料倉(cāng)式上料安裝三、料斗式上料安裝四、上下料機(jī)械手 6.2.1 機(jī)床上下料的設(shè)計(jì)原那么機(jī)床的上下料是指將毛坯送到正確的加工位置及將加工好的工件從機(jī)床上取下的過程。按自動(dòng)化程度：人工上下料安裝單件小批消費(fèi)或 大型的或外形復(fù)雜的工件 自動(dòng)上下料安裝大

4、批大量消費(fèi)，如 料倉(cāng)式、料斗式、上下料機(jī)械手或機(jī) 器人等1上下料時(shí)間要符合消費(fèi)節(jié)拍的要求；2上下料任務(wù)平穩(wěn)，盡量減少?zèng)_擊，防止使工件產(chǎn) 生變形或損壞；3上下料安裝構(gòu)造簡(jiǎn)單，任務(wù)可靠，維護(hù)方便；4有一定的適用范圍，盡能夠滿足多種需求。 6.2.2 料倉(cāng)式上料安裝 一功用和組成 功用:當(dāng)單件毛坯的尺寸較大，而且外形比較復(fù) 雜難于自動(dòng)定向時(shí)，可采用料倉(cāng)上料機(jī)構(gòu)。適用 于加工時(shí)間較長(zhǎng)的零件。用在大量和批量消費(fèi)中。 組成：料倉(cāng)、隔料器、上料器、上料桿、下料桿 等部分。 料倉(cāng)上料安裝簡(jiǎn)圖/1 6.2.2 料倉(cāng)式上料安裝 二料倉(cāng) 作用是儲(chǔ)存毛坯。 大小取決于毛坯的尺寸及任務(wù)循環(huán)的長(zhǎng)短。 按照毛坯在料倉(cāng)中的送

5、進(jìn)方法，將料倉(cāng)分為 兩類，即靠毛坯的自重送進(jìn)和強(qiáng)迫送進(jìn)。 6.2.2 料倉(cāng)式上料安裝 二料倉(cāng) 1靠毛坯自重送進(jìn)的料倉(cāng) 直線式、曲線式、螺旋式、管式、料斗式、 料斗料箱式 2強(qiáng)迫送進(jìn)的料倉(cāng) 重錘式、彈簧式、摩擦式、鏈?zhǔn)?、圓盤式 當(dāng)毛坯質(zhì)量太輕，不能保證靠自重可靠地 落在上料器中，或毛坯外形復(fù)雜，不便靠 自重送進(jìn)，采用強(qiáng)迫送進(jìn)的料倉(cāng)。 6.2.2 料倉(cāng)式上料安裝 三隔料器 作用：把待加工的毛坯從料倉(cāng)中的許多毛坯 中隔離出來(lái)，使其自動(dòng)進(jìn)入上料器；或由隔 料器直接將其送到加工位置。 由上料器兼作隔料器、桿式隔料器、鼓輪式 隔料器 6.2.2 料倉(cāng)式上料安裝 四上料器 作用：把毛坯從料倉(cāng)送到機(jī)床加工位置

6、 料倉(cāng)兼作上料器、槽式上料器、圓盤式上料 器、由機(jī)床的部件和專門的接納器來(lái)充任上 料器 圖5 6.2.2 料倉(cāng)式上料安裝 五上料桿和卸料桿 上料桿作用：將毛坯件推入加工位置。 兩種方式：采用擋塊來(lái)限制毛坯送進(jìn)的位置； 依托上料桿的行程使毛坯頂?shù)剿蟮奈恢谩?卸料桿作用：將加工好的工件推出加工位置。 兩種類型：帶彈簧的和固定長(zhǎng)度的卸料桿。 6.2.3 料斗式上料安裝一功用和組成 料斗式與料倉(cāng)式的不同：后者只是將已定向好的工件 由儲(chǔ)料器向機(jī)床供料，而前者那么可對(duì)儲(chǔ)料器中雜亂的 工件進(jìn)展自動(dòng)定向整理再送給機(jī)床。 組成：裝料機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)組成。 裝料機(jī)構(gòu)由料斗、攪動(dòng)器、定向器、剔除器、分路器 、送料

7、槽、減速器等組成。 儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)由隔料器、上料器等組成。 6.2.3 料斗式上料安裝二料斗 料斗：工件在料斗中完成定向，并依次送到出 口處，有時(shí)需加攪動(dòng)器或剔除器。 攪動(dòng)器：防止工件進(jìn)入送料器時(shí)產(chǎn)生阻塞。 定向器：矯正工件位置，剔除位置不正確工件。 剔除器：剔除從料斗到送料槽中一些位置不正 確的工件。 振動(dòng)式料斗/9自動(dòng)定向方法 6.2.3 料斗式上料安裝三送料槽 送料槽要求工件能順利流暢穩(wěn)速挪動(dòng)，不能發(fā) 生阻塞或滯留景象，因此要仔細(xì)思索其傾斜角 度和彎曲的大小。 根本方式：矩形、槽形、V形、圓形、雙軌式、 單軌式、直立的籠形、滾到式 圖13 6.2.3 料斗式上料安裝四減速器 作用：防止工件挪動(dòng)

8、速度過大呵斥機(jī)件或工件 因碰撞而損壞。五分路器 作用：把運(yùn)動(dòng)的工件分為兩路或多路，分別送 到各機(jī)床一料斗多機(jī)床 分路器的構(gòu)造方式 /15 6.2.4 上下料機(jī)械手機(jī)械手是按照程序要?jiǎng)?wù)虛現(xiàn)抓取和搬運(yùn)任務(wù)，或完成某些勞動(dòng)作業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化安裝。按其安放位置分為：內(nèi)裝式、附裝式和單置萬(wàn)能式。按其能否挪動(dòng)分為：固定式和行走式。工業(yè)機(jī)器人在這里僅用于上下料，它當(dāng)然比焊接、噴漆機(jī)器人的功能要求要簡(jiǎn)單一些。圖16、21 6.3 機(jī)床間工件傳送安裝的設(shè)計(jì) 一、托盤及托盤交換器 二、隨行夾具三、傳送安裝 6.3 機(jī)床間工件傳送安裝的設(shè)計(jì) 四、有軌運(yùn)轉(zhuǎn)小車 五、無(wú)軌運(yùn)轉(zhuǎn)小車六、隨行任務(wù)臺(tái)站 6.3.1 托盤及托盤交

9、換器機(jī)床間的工件傳送和運(yùn)送安裝主要有：托盤、隨行夾具、各種傳送安裝、有軌小車和無(wú)軌小車等。托盤交換器是機(jī)床和傳送配備之間的橋梁和接口。不僅起到銜接作用，還可以暫時(shí)存儲(chǔ)工件，起到防止物流系統(tǒng)阻塞的緩沖作用?；剞D(zhuǎn)式托盤交換器有兩位、四位和多位。 八工位回轉(zhuǎn)式托盤交換器/22 6.3.2 隨行夾具隨行夾具：用于構(gòu)造復(fù)雜或較軟的有色金屬工件。前往方式：上方前往、下方前往、程度前往三種。程度前往的隨行夾具/27 6.3.3 傳送配備傳送配備不僅起到將各物流站、加工單元、裝配單元銜接起來(lái)的作用，而且具有物料的暫存和緩沖功能。常見的傳送配備有滾到式、鏈?zhǔn)健覓焓降?。一滾道式傳送機(jī) 圖28 構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)用廣泛

10、。滾道可以是無(wú)動(dòng) 力的，貨物由人力推進(jìn)。 6.3.3 傳送配備一滾道式傳送機(jī) 機(jī)動(dòng)滾道多種實(shí)施方案： 1每個(gè)滾子都配備一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)減速機(jī)，單 獨(dú)驅(qū)動(dòng)。 2每個(gè)滾子軸上裝兩個(gè)鏈輪。 3用一根鏈條經(jīng)過張緊輪驅(qū)動(dòng)一切滾子。 4在滾子底下布置一條膠帶，依托摩擦力作用驅(qū) 動(dòng)。 5用一根縱向的通軸，經(jīng)過扭成8字形的傳送帶 驅(qū)動(dòng)一切滾子。 圖32 軌道保送機(jī)可以直線傳送，還可以改動(dòng)傳送方式。 6.3.3 傳送配備二鏈?zhǔn)絺魉蜋C(jī) 圖34 最簡(jiǎn)單的鏈?zhǔn)絺魉蜋C(jī)由兩根套筒滾子鏈條組成。 用鏈條和托板組成的鏈板傳送機(jī)上一種廣泛運(yùn)用 的延續(xù)傳送機(jī)械。 三懸掛式傳送機(jī) 主要用于在制品的暫存。 另外尤其適宜于批量產(chǎn)品的噴

11、漆。 自動(dòng)上料/37 6.3.4 有軌運(yùn)輸小車自動(dòng)運(yùn)輸小車：用于機(jī)床間傳送物料。采用有軌運(yùn)輸小車的是消費(fèi)系統(tǒng)RGV。 圖38RGV沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)：由直流或交流司服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)； 由中央計(jì)算機(jī)、光電安裝、接近 開關(guān)等控制。RGV優(yōu)點(diǎn)：可傳送大重件，速度快，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單 ，本錢低。 缺陷：改動(dòng)道路比較困難，適于運(yùn)輸?shù)缆饭潭ú蛔?的消費(fèi)系統(tǒng) 。 6.3.5 無(wú)軌運(yùn)輸小車無(wú)軌運(yùn)輸小車AGV是指配備有電磁或光學(xué)自動(dòng)引導(dǎo)安裝，可以沿既定的引導(dǎo)途徑行使，具有小車編成與停車選擇安裝、平安保護(hù)以及各種運(yùn)載功能的運(yùn)輸小車。 圖39 6.3.5 無(wú)軌運(yùn)輸小車一AGV的構(gòu)成 1車體：車架、減速器、車輪等組成。 2電源和

12、充電安裝：24V或48V的蓄電池配有充電 安裝。 3驅(qū)動(dòng)安裝：電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、車輪、 速度控制器等部分組成。 4轉(zhuǎn)向安裝：鉸軸轉(zhuǎn)向式、差動(dòng)轉(zhuǎn)向式。 5車上控制安裝：經(jīng)過通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小車的監(jiān)控。 6通訊安裝：延續(xù)方式和分散方式。 7平安安裝：接觸式和非接觸式兩類維護(hù)安裝。 6.3.5 無(wú)軌運(yùn)輸小車二AGV的導(dǎo)航方式1車外固定途徑引導(dǎo)方式：電磁引導(dǎo)圖42 、光學(xué)引導(dǎo)、磁帶引導(dǎo)。2自主引導(dǎo)方式：行使途徑軌跡推算導(dǎo)向法、慣性 導(dǎo)航、環(huán)境映射法導(dǎo)航、激光導(dǎo)航圖43、其 它導(dǎo)航方式。 6.3.5 無(wú)軌運(yùn)輸小車三AGV設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足的功能 1行走功能 2控制功能 3平安功能 4隨行任務(wù)臺(tái)的自動(dòng)裝卸 6

13、.3.6 隨行任務(wù)臺(tái)站隨行任務(wù)臺(tái)站是介于制造單元與自動(dòng)運(yùn)輸小車之間的安裝，在制造系統(tǒng)中起過渡作用，也是物流中的一個(gè)環(huán)節(jié)。功能： 1存放從自動(dòng)運(yùn)輸小車送來(lái)的隨行任務(wù)臺(tái)，圖中L。2隨行任務(wù)臺(tái)在存放站上有自動(dòng)轉(zhuǎn)移功能，根據(jù)系統(tǒng) 的指令，可將隨行任務(wù)臺(tái)移至緩沖的位置U。3當(dāng)隨行任務(wù)臺(tái)移至任務(wù)位置時(shí)圖中A，工業(yè)機(jī)器 人可對(duì)隨行任務(wù)臺(tái)上夾持的工件進(jìn)展裝卸。6.4 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì) 一、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的類型二、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)成三、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)轉(zhuǎn)原理四、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的規(guī)劃與設(shè)計(jì) 6.4.1 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的類型自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)是指采用多層貨架，在不直接進(jìn)展人工處置的情況下可以自動(dòng)地存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)。又稱立體倉(cāng)庫(kù)，使物流系

14、統(tǒng)的物資調(diào)理和物流中心。 6.4.1 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的類型一按建筑方式分為整體式和分別式 二按貨架構(gòu)造方式分為單元貨格式、貫穿式 重力式貨架倉(cāng)庫(kù)/47、程度循環(huán)式和垂直循環(huán)式。 (三按自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)與消費(fèi)聯(lián)絡(luò)的嚴(yán)密程度分為獨(dú)立型、 半嚴(yán)密型和嚴(yán)密型倉(cāng)庫(kù)四按所起作用分為消費(fèi)型倉(cāng)庫(kù)和流通型倉(cāng)庫(kù) 自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)課外資料 6.4.2 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)成一土建立施：廠方和配套設(shè)備。二機(jī)械配備：多層貨架、托盤和貨箱、搬運(yùn)裝 備、存取貨配備、平安維護(hù)安裝、出入庫(kù)裝 卸站等。三電氣設(shè)備：檢測(cè)、信息識(shí)別、控制、通訊、 監(jiān)控調(diào)度、計(jì)算機(jī)管理、圖像顯示等安裝。 6.4.3 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)轉(zhuǎn)管理圖示為四層貨架的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)/59，

15、現(xiàn)引見其任務(wù)過程：一堆垛機(jī)停在巷道起始位置，待入庫(kù)的貨物已放 置在出入庫(kù)裝卸站上，由堆垛機(jī)的貨叉將其取 到裝卸托盤上。二計(jì)算機(jī)控制堆垛機(jī)在巷道行走，裝卸托盤沿堆 垛機(jī)鉛直導(dǎo)軌升降，自動(dòng)尋址向存入倉(cāng)位進(jìn)展。三裝卸托盤到達(dá)存入倉(cāng)庫(kù)前，即圖中第四列第四層 ，裝卸托盤上的貨叉將托盤上的貨物送進(jìn)存入倉(cāng) 位。 6.4.3 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)轉(zhuǎn)管理四層貨架的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)/59，現(xiàn)引見其任務(wù)過程：四)堆垛機(jī)進(jìn)展到第五列第二層，到達(dá)調(diào)出倉(cāng)位， 貨叉將該倉(cāng)位中的貨物取出，放在裝卸托盤上。五堆垛機(jī)帶著取出的貨物前往起始位置，貨叉將貨 物從裝卸托盤送到出入庫(kù)裝卸站。 反復(fù)上述動(dòng)作，直至?xí)簾o(wú)貨物調(diào)入調(diào)出的指令，堆垛機(jī)就近停在

16、某一位置待命。 6.4.4 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)劃與設(shè)計(jì)步驟：一分析和預(yù)備階段二確定貨物單元方式及規(guī)格三確定自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的方式、作業(yè)方式和機(jī)械裝 備參數(shù)四立體倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)造尺寸 根據(jù)單元貨物規(guī)格確定貨架整體尺寸和倉(cāng)庫(kù) 內(nèi)部布置。 1確定貨位尺寸和倉(cāng)庫(kù)總體尺寸 2確定倉(cāng)庫(kù)的整體布置 6.4.4 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)劃與設(shè)計(jì)步驟：五確定工藝流程，核算倉(cāng)庫(kù)任務(wù)才干 1立體倉(cāng)庫(kù)的存取方式：?jiǎn)巫鳂I(yè)方式和復(fù) 協(xié)作業(yè)方式 2出、入庫(kù)作業(yè)周期的核算六提出對(duì)土建及公用工程的設(shè)計(jì)要求七選定控制方式八選擇倉(cāng)庫(kù)管理方式九提出自動(dòng)化配備的技術(shù)參數(shù)和配置十方案評(píng)價(jià)及仿真6.5 工廠物流系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 一、資料的搜集和分

17、析階段二、工廠總體規(guī)劃設(shè)計(jì)三、車間規(guī)劃設(shè)計(jì)四、物流搬運(yùn)配備的選擇 6.5.1 資料的搜集和分析階段總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)普通要處理的四個(gè)問題：廠區(qū)規(guī)劃；車間工位的合理規(guī)劃；合理確定庫(kù)存量；選擇合理的搬運(yùn)配備。資料的搜集和分析階段主要包括：一工廠的產(chǎn)品分析二了解工廠所在地的自然條件三確定工廠未來(lái)的開展趨勢(shì) 工廠物流表示圖/60 6.5.2 工廠總體規(guī)劃設(shè)計(jì)一工廠總體規(guī)劃應(yīng)滿足的要求 1符合工藝規(guī)程 根本方式：按功能規(guī)劃廠區(qū)、采用系統(tǒng)布 局設(shè)計(jì)方式 2順應(yīng)工廠內(nèi)外運(yùn)輸要求 3合理用地 合理確定道路寬度和建筑物的間距，力求 總體規(guī)劃疏密得當(dāng)；組成結(jié)合廠房或多層 ；適當(dāng)預(yù)留開展用地。 6.5.2 工廠總體規(guī)劃

18、設(shè)計(jì)一工廠總體規(guī)劃應(yīng)滿足的要求 4擅長(zhǎng)利用自然條件 良好的自然通風(fēng)和采光條件；避開隱患，規(guī)劃 好廠區(qū)設(shè)備位置。 5平安和環(huán)境維護(hù) 平安衛(wèi)生規(guī)范；車間規(guī)劃在下風(fēng)側(cè)；廠區(qū)綠化 及美化環(huán)境配置，精細(xì)車間遠(yuǎn)離振源和污染源。 6.5.2 工廠總體規(guī)劃設(shè)計(jì)二工廠總體規(guī)劃設(shè)計(jì)的根本步驟1產(chǎn)品工藝過程分析 2作業(yè)單位之間的物流關(guān)系分析 3作業(yè)單位之間的非物流關(guān)系分析4作業(yè)單位之間的綜合相互關(guān)系分析5繪制各單位的位置相關(guān)圖 6建立各作業(yè)單位的面積相關(guān)圖 7工廠總體平面圖的構(gòu)成 圖658方案評(píng)價(jià)加權(quán)要素法和費(fèi)用對(duì)比法 6.5.3 車間規(guī)劃設(shè)計(jì)車間設(shè)計(jì)包括：工藝設(shè)計(jì)確定加工零件所需的機(jī)床、 工夾量具、刀具等物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工位的配置 6.5.3 車間規(guī)劃設(shè)計(jì)一車間規(guī)劃設(shè)計(jì)的普通原那么 1有車間消費(fèi)綱領(lǐng)和消費(fèi)類型，確定消費(fèi)組織和 配備規(guī)劃方式； 2工藝流程流暢，物料搬運(yùn)短捷方便，防止往返 交叉； 3充分利用建筑物的空間； 4對(duì)一切組成部分進(jìn)展合理規(guī)劃和配置；