物流供输自动化培训课件

1、1机械制造自动化技术Mechanical Manufacturing Automation Technology沈阳工业大学机械学院杨赫然E-mail：2839699742第四章物物流供供输自动动化物流-物料的流流动过程程工件流原材料料、半成成品、成成品工具流刀具、夹具配套流托盘、辅助材材料、备备件等物流系统统作用：将制造系系统中的的物料及及时输送送到有关关设备或或仓储设设施处。3本章主要要内容概述物料传输输机构与与装置机械手和和机器人人在物料料传输中中的应用用物料仓储储技术4物流系统统：物流的移移动与储储存。一、物流流系统的的功能：存储功能能：存储和缓缓存处于于等待（不处在在加工和和处理）状

2、态的的工件。输送功能能：完成物料料在各工工位之间间的传输输以满足足工件加加工工艺艺过程和和处理顺顺序的要要求。装卸功能能：完成加工工设备及及辅助设设备上下下料的自自动化管理功能能：对物料的的识别和和管理（物料在在输送过过程中不不断变化化）。4-1概述5单机自动动供料装装置：完成单机机自动上下下料任务务包括储料器、隔料器器、上料料器、输输料槽、定向定定位装置置等自动线输输送系统统：完成自动动线上物料输送送任务包括各种连续续输送机机、通用用悬挂小小车、有有轨导向向小车及及随行夹夹具返回回装置等等FMS物流系统统：完成FMS物料的传传输包括自动导向向小车、积放式式悬挂小小车、积积放式有有轨导向向小车

3、、搬运机机器人、自动化化仓库等等二、物流流系统分分类及组组成67可靠、无无损伤和和快速地地流动物料料具有一定定的柔性实现零库存生产目标标采用有效效的计算机管管理以提高物物流系统统的效率率三、对物物流系统统的要求求8零库存的的含义：以仓库库储存形形式的某某种或某某些种物物品的储储存数量量很低的的一个概概念，甚甚至可以以为“零”,即不保持持库存。零库存的的提出？日本丰田田汽车公公司首先先采用的的准时生产产（Just in time，JIT）系统，它的基基本思想想就是通过严格格管理，杜绝生产待工工、多余余劳动、不必要要搬运、加工不不合理、不良品品返修等方面的的浪费，达到零故障、零缺陷陷、零库存。零库

4、存概念9零库存概念只在需要要的时候候，按需需要的量量，生产产所需的的产品零库存也就是追追求一种种无库存存，或库库存达到到最小的的生产系系统。具具体而言言，在这这种管理理方式下下，由最后一道道工序开开始，依次向上上一道工工序降序序传递信信息、领领取零部部件，而而每一道道工序只只生产补补充下道道工序所所领取的的相同数数量的零零部件。10零库存概念零库存生生产方式式以准时生产产为出发点点，首先先暴露出生产过过量和其其他方面面的浪费，然后对对设备、人员等等进行淘汰、调调整，达到降低成本本、简化化计划和提高控制制的目的。在生产现现场控制制技术方方面，JIT的基本原则则是在正确的的时间，生产正正确数量量的

5、零件件或产品品，即准准时生产产。零库存是是物流、生产、库存和和计划管管理的现现代方法法。114-2物料传输输机构与与装置1-料仓2-隔料器3-上料器4-弹簧夹头头5-上料杆6-推料杆7-出料槽8-弹簧9-自动停车车装置124-2物料传输输机构与与装置功能：完成单机机自动上上下料任任务结构：包括储料料器、隔隔料器、上料器器、输料料槽、定定向定位位装置等等简单原理理：储料器中存储一一定数量量的工件件，根据据加工设设备的需需求自动动输出工工件，经经输料槽和定向定位位装置传送到指指定位置，再由上料器将工件送送入机床床加工位置置13基本要求求：供料时间间尽可能能少，以以缩短辅辅助时间间、提高高生产率率供

6、料装置置结构尽尽可能简简单，供供料稳定定可靠供料时避避免大的的冲击，防止供供料装置置损伤工工件供料装置置要有一一定的使使用范围围，以适适应不同同类型、不同尺尺寸的工工件满足一些些工件的的特殊要要求14单机自动动上料装装置根据据其工作作特点和和自动化化程度的的不同，可以分分为料仓式上上料装置置和料斗式上上料装置置两种型式式。图115一、料仓式上上料装置置料仓式上上料装置置是一种种半自动动的上料料装置特点：不能使工工件自动动定向，需要人人工定时时将一批批工件按按照一定定的方向向和位置置，顺序序排列在在料仓中中，然后后由送料料机构将将工件逐逐个送到到机床夹夹具中去去。结构比较较简单，工作可可靠性较较

7、强，适用于工工件外形形较复杂杂、尺寸寸和重量量较大以以及加工工周期比比较长的的情况。16组成：由料仓、输料槽槽、隔料料器、上上料机构构和卸料料机构等等部分组组成。分类：自重式外力作用用式（利用重重锤、扭扭力弹簧簧、工件件与平带带间的摩摩擦力、链条或或同步齿齿形带）拱形消除除机构：仓壁振动动器或搅搅拌机；防止料料斗中的的工件形形成拱形形面而阻阻塞一、料仓仓式上料料装置171、料仓仓的结构构形式自重式特点：占地面积积大、容容量大适用：盘、环类类零件自重式特点：容量大、结构简简单、易易出现堵堵塞适用：中小型的的轴、盘盘、环类类零件18外力作用用式特点：重锤式推推力恒定定，容量量较大适用：小型环类类板

8、状状及轴类类坯件19外力作用用式特点：弹簧式推推力不稳稳定，容容量小适用：小型环类类板状状及轴类类坯件外力作用用式特点：用胶带组组成V型槽，胶胶带转向向相反，容量大大，输送送平稳，可兼做做料槽适用：环 轴轴类坯件件20外力作用用式特点：链条传输输、容量量大适用：各种坯件件外力作用用式特点：同步齿形形带传输输，容量量小适用：小型环类类轴类类坯件212.拱形消除除机构拱形消除除机构一一般采用用仓壁振振动器。仓壁振振动器使使仓壁产产生局部部、高频频微振动动，破坏坏工件间间的摩擦擦力和工工件与仓仓壁间的的摩擦力力，从而而保证工工件连续续地由料料仓中排排出。振振动器振振动频率率一般为为1000-3000

9、次/min。当料仓仓中物料料搭拱处处的仓壁壁振幅达达到0.3mm时，即可可达到破破拱效果果。在料料仓中安安装搅拌拌器也可可消除拱拱形堵塞塞。22拱形消除除器a)摆动杠杆式b)凸轮式1拱形消除除器2料仓3工件23拱形消除除器c)电磁振动动式d)棘齿式1拱形消除除器2料仓3工件24二、料斗斗料斗式上上料装置置是自动化的的上料装装置，工人将将单个工工件成批批地任意意倒进料料斗后，料斗中的的定向机机构能将将杂乱堆堆放的工工件进行行自动定定向，使之按按规定的的方位整整齐排列列，并按按一定的的生产节节拍把工工件送到到机床夹夹具中去去。没有完成成定向的的工件在在出口处处被分离离送回料料斗重新新定向适用于工工

10、件外形形比较简简单、体体积和重重量都比比较小，而且生生产节拍拍短、要要求频繁繁上料的的场合。251、平均供供料率一般采用用料斗式式上料装装置的机机床大多多生产节节拍短，装料频频率较高高。因此在选选择定向向方法和和料斗的的结构时时，必须须分析料斗的供供料生产产率是否能满满足机床床生产率的要求。26各种料斗斗装置的的平均生生产率可可用下式式表示：Q平均ZPnK（件分分）式中Z定向机构构中取料构件件数；P每一取料料机构能能同时抓取取的工件件数；n定向机构构每分钟钟工作循循环数（转分分 或双双行程分）；K取料构件件的充实实系数。27对于用钩钩、销、成形孔孔槽实现现定向的的料斗，P1Q平均ZnK（件分分

11、）对于扇形形块、滑滑块或其其它槽隙隙定向机机构，Z1Q平均PnK（件分分）28往复推板板式料斗斗1-轴2-销轮3-推板4-固定料斗斗5-工件6-料道29 工件滚动动时：Z=1P=L/dQ平均nLK/d（件分分）工件滑动动时：Z=1P=L/lQ平均nLK/l（件分分）303132三、输料料槽作用：是将工件件从料仓仓（或料料斗）输输送到上上料机构构中，有有时还兼兼有贮料料的作用用。分类：按其外部部形状，有直线型、曲线形形和螺旋型等型式按工件在在输送时时的运动动状态，有滚道式和滑道式输料槽等等。按工件的的输送方方式，自流式（靠工件件自重输输送）半自流式式或强制运动动式33输料槽的的结构型型式3435

12、36四、工件的二二次定向向机构将在料斗斗中未能能完成定定向的工工件（例例如一些些外形复复杂的工工件）在在料斗外外的输料槽中实现二二次定向向用于重心心偏置的的工件用用于一一端开口口的套料料件工件钩子37用于重心心偏置的的盘类工工件用用于于带肩轴轴类件38五、供料料与隔料料机构功能：定时地将将工件逐逐个输送送到机床床加工位位置分类：往复运动动式：速度小于于150件/min摆动往复复式：速度在150-200件/min回转运动动式：速度大于于200件/min回转运动动连续式式：速度大于于200件/min39往复运动动供料与与隔离机机构用于轴、盘、环环、球类类工件摆动往复复运动式式供料与与隔离机机构用于

13、短轴轴、环、球类工工件40回转运动动式供料料与隔离离机构用于盘盘类、板板类类工工件回转运动动连续式式供料与与隔离机机构用于短轴轴、环、小球类类工件411-滑槽2-板弹簧3-衔铁4-电磁振动动器5-底座42六、机床床自动供供料典型型装置机机构1-料仓2-拱形消除除器3-输料槽4-隔料器5-送料机构构6-夹具7-凸轮机构构8分配轴431-料斗2-工件定向向机构3-剔除器4-输料槽5 -隔料器6-送料机构构7-夹具-8凸轮机构构9-分配轴44454-3自自动线输输送系统统自动线是是指按加加工工艺艺排列的的若干台台加工设设备及其其辅助设设备，并并用自动输送送系统联系起来来的自动动生产线线。工件输送送装

14、置是是自动线线中最重重要和最最富有代代表性的的辅助设设备，它它将被加加工工件件从一个个工位传传送到下下一工位位，为保保证自动动线按生生产节拍拍连续地地工作提提供条件件，并从从结构上上把自动动线的各各台自动动机床联联系成为为一个整整体。FASH46一、带式式输送系系统带式输送送系统是一种利利用连续续运动且且具有挠性的输送带来输送物物料的输输送系统统。结构组成成：有输送带带、驱动动装置、传动滚滚筒、托托辊、张张紧装置置等。结构形式式：一种环形形封闭形形式;功能：输送和承承载。47传动原理理：传动滚筒依靠摩擦力带动输送带运运动，输送带带全长靠靠许多托托辊支承承，并且且由张紧装置置拉紧。适用范围围：主

15、要输送送散状物物料，但但也能输输送单件件质量不不大的工工件；主主要用于于远距离离输送。4849带式输送送系统1 -上托辊2 -工件3 -输送带4 传动滚筒筒5 张紧轮6 下托辊7 电动机8 减速器9 传动链条条50输送带作用：是带式输输送机的的牵引构构件及承承载构件件，用于于输送物物料和传传递动力力。输送带两两端的接接头形式式：机械接头头冷粘接头头硫化接头头强度（35%-40%）（70%）（85%-90%）输送带的的宽度比成件物物料的宽宽度要大大50100mm件货对输输送带的的比压应小于5kPa51表4-4 橡胶带主要品种品 种带宽B/mm带芯强度N (cm层)-1工作环境温度/C物料最高温度

16、/C普通型400 500 650 800 1000 1200 1400560-10 +4050耐热型400 500 650 800 1000 1200 1400560-10 +40120维尼伦芯650 800 1000 1200 14001400-5 +405052滚筒及驱驱动装置置：滚筒分类类：传动滚筒筒及改向滚筒筒传动滚筒筒的作用用：是将驱动动装置的的动力，通过摩摩擦力传传递给输输送带的的部件。传动滚筒筒的结构构形式：钢板焊接接结构和铸焊结构构。传动滚筒筒表面：有光面（金属）和胶面面两种形形式，胶胶面的作作用是增增大传动动滚筒与与输送带带之间的的摩擦力力。53改向滚筒筒的作用用是改变输输送

17、带的的运行方方向或增增加输送送带与传传动滚筒筒间的围围包角。增加围包包角的作作用是增加输输送带与与滚筒间间的接触触面，使使输送带带与滚筒筒间不打打滑。54带式输送送系统驱动装置置输送机的的动力部部分组成：电动机、联轴器器、减速速器及传传动滚筒筒。驱动功率率较小时时（小小于45KW）由电机机、刚性性联轴器器、减速速机等组组成。驱动功率率较大时时，采采用电机机、液力力耦合器器 、减减速机等等组成的的驱动单单元。电动滚筒筒：将电动机机、减速速器及传传动滚筒筒做成一一体。55带式输送送系统托辊：作用：在远距离离带式物物料传送送时，为为防止物物料重力力和输送送带自重重造成的的带下垂垂，而在在输送带带下安

18、置置托辊分类：承载托辊辊、空载载托辊、调心托托辊承载托辊辊：用于支撑撑承载侧侧的输送送带和物物料空载托辊辊：用于支撑撑空载载载侧的输输送带（回程）调心托辊辊：用于调整整跑偏的的输送带带56带式输送送系统1 -上托辊2 -工件3 -输送带4 传动滚筒筒5 张紧轮6 下托辊7 电动机8 减速器9 传动链条条57结构：由输送的的物料种种类决定定（平托辊、V型托辊、槽型托托辊、梳梳型托辊辊等）托辊的数数量：由带长决决定，输输送大件件成件物物料时上上托辊间间距应小小于成件件物料在在输送方方向上的的尺寸之之半，而而下托辊辊间距可可取上托托辊间距距的2倍左右58V型梳型托托辊平托辊V型托辊槽型托辊辊空载平托

19、托辊空载梳型型托辊挡辊式调调心托辊辊挡辊式空空载调心心托辊挡辊式空空载双辊辊调心托托辊59张紧装置置作用：是使输送送带具有有足够的的张紧力力，保证证输送带带与传动动滚筒之之间不打打滑，并并限制输输送带在在各托辊辊间的垂垂度，使使输送带带正常运运行。分类：螺旋张紧紧装置、重锤式式张紧装装置、车车式张紧紧装置、固定绞绞车式张张紧装置置等几种种形式。60螺旋张紧紧装置车式重锤锤张紧装装置重锤式张张紧装置置6162二、链链式输送送系统链式输送送机是以链条条作为牵牵引和承承载体输输送物料料。组成：链条、链链轮、电电动机、减速器器、联轴轴器等工作原理理：利用链条条与链轮轮啮合传传动方式式进行输输送链条由驱

20、驱动链轮轮牵引，链条下下面有导导轨，支支承着链链节上的的套筒辊辊子。货货物直接接压在链链条上或或放在承承载托板板上，随随着链条条的运动动而向前前移动。6364二、链链式输送送系统1.链条有套筒滚滚柱链、弯片链链、叉形形链、焊焊接链、可拆链链、履带带链、齿齿形链等等结构形形。弯片链套筒滚柱柱链焊接链65齿形链可拆链履带链66672.链轮链轮的基基本参数数、齿形形及公差差、齿槽槽形状、轴向齿齿廓、链链轮公差差等依据据国家标标准GB/T83502003输送链、附件和和链轮设计。链轮齿数数Z：太小链条运运行平稳稳性变差差，而且且冲击、振动、噪声、磨损加加大太大机构庞庞大68链条物料一般般通过链链条上的

21、的附件带带动前进进，附件件可以采采用链条条上的零零件扩展展而成或或是配置置二级附附件（托托架、料料斗、运运载机构构）69三、步伐伐式传送送带步伐式输输送装置置是组合合机床自自动线上上典型的的工件输输送装置置。在加工箱体体类零件件的自动线线以及带带随行夹具具的自动线线中，使使用非常常普遍。功用：它能完成成向前输送送和向后后退回的的往复动作,实现工件件单向输输送。70步伐式输输送装置置的类型型步伐式输送装置棘爪式输送装置回转式输送装置抬起式输送装置托盘式输送装置 711、棘爪式式步伐输输送装置置棘爪步伐式输送装置棘爪式输送带 输送带的传动装置 721、棘爪爪式输送送带当输送带带向前运运动时，棘爪就

22、推推动工件件移动一一个步距距；当输送带带回程时时，棘爪被工工件压下下，于是是绕销轴轴 回转转而将弹弹簧拉伸伸，并从从工件下下面滑过过，待退退出工件件之后，棘爪又又复抬起起。1输送带；2挡销；3销轴；4棘爪；5弹簧；6工件；7支承滚子子773输送带的的支承滚滚子1棘爪式输输送带2滚子；3工件；4限位板；5支承板；棘爪式输输送带是是支承在在滚子上上作往复复运动。74棘爪式步步伐输送送带结构构1中间棘爪爪；2首端棘爪爪；3末端棘爪爪；4侧板；5联接板；751传动装置置; 2输送带;3滑台; 4慢进电动动机; 5快速电动动机;输送带的的传动装装置步伐式输输送带的的传动，可以采采用机械械驱动或或者液压压

23、驱动。76输送带的的传动装装置机械驱动动的输送送装置：由传动装装置及输输送滑台台 组成成。工作时，快速电动动机5起动，通通过丝杆杆、螺母母驱动滑滑台，带带动输送送带前进进，接近近终点时时，快速速电动机机停止而而慢进电电动机起起动，使使工件准准确到位位。待工件定定位夹紧紧之后，快速电动动机5起动反转转，使输输送带快快速返回回。特点：纵向长度度大，占占地面积积多，但但结构简简单，通通用化程程度高，一般多多用于输输送行程程较短、不采用用液压传传动系统统的自动动线上。采用液压压驱动的的输送装装置，可可以得到到较大的的驱动力力和输送送速度，实现缓缓冲比较较容易，调整也也方便。772、回转转（摆杆杆步伐输

24、输送装置置棘爪步伐伐输送装装置虽然然动作简简单（因因而其传传动机构构简单），但当输送送速度较较高时，工件在在到达终终点时往往往因惯惯性作用用向前超超程而不不能保证证位置精精度。此外，由由于切屑屑掉入，偶尔也也有棘爪爪卡死、输送失灵灵的现象。为了提提高输送送速度及及输送工工作的可可靠性，可以采采用回转转步伐输输送装置置。78回转步伐伐输送装装置例输送摆杆杆；2.回转机构构；3.回转接头头；4.活塞杆5.油缸；6.缓冲器；7.支承滚轮轮；79工作原理理整个输送送带由若若干节圆圆杆l组成，两两节的接接合处采采用了配配合，然后后用两个个互成90的销子固固定。圆圆杆直径径有40、50、60、70毫米几种

25、种，其相相应的端端部小头头直径为为25、35、40、45毫米。输输送带的的支承滚滚轮7一般做成成腰鼓形形。输送送带的往往复运动动大多数数采用液液压油缸缸驱动。为了让让输送带带回转，活塞杆杆4与输送带带之间采采用能相相对转动动的回转转接头3联接。为为使行程程未端不不发生冲冲击，油油缸5两端设有有缓冲器器6。输送带带的回转转运动是是由专用用的回转转机构2实现的。80四、辊子子输送系系统原理：利用辊子子的转动动来输送送工件的的输送系系统无动力辊辊子输送送系统：依靠工件件的自重重或人的的推力使使工件向向前输送送（要求求工件底底面平整整坚实，工件在在输送方方向上至至少跨过过三个辊辊子的长长度）动力辊子子

26、输送系系统：由驱动装装置通过过齿轮、链轮或或带传动动使辊子子转动，依靠辊辊子与工工件之间间的摩擦擦力实现现工件的的输送81无动力辊辊道式输输送机82动力辊道道式输送送机83转弯辊道道式输送送机84特点：适用于车车间内成件物料的空空中运输输分类：通用悬挂挂和积放式悬悬挂结构组成成：牵引件、滑架小小车、吊吊具、轨轨道、张张紧装置置、驱动动装置、转向装装置（一一般为链链轮）和和安全装装置等通用悬挂挂和积放式悬挂的区区别牵引件与滑架小车车无固定联联接，两两者有各各自的运运行轨道道（牵引引轨道和和承重轨轨道）有岔道装装置（滑滑架小车车可以在在有分支支的输送送线路上上运行）可设置停停止器（滑架小小车可以以

27、在输送送线路上上的任意意位置停停车）五、悬挂挂输送系系统85悬挂式输输送机86悬挂输送送系统87通用悬挂挂输送机机881、牵引件件根据单点点承载能能力选择择单点承载载能力在100kg以上可以以采用可拆链单点承载载能力在100kg以下采用用双铰接链链双铰接链链1行走轮2铰销3导向轮4链片5吊板892、滑架小小车装有物料料的吊具挂在在滑架小小车上，牵引链链牵动（或利用用推头推推动）滑滑架小车车沿轨道道运行。通用悬挂挂输送系统统的滑架小车车1轨道2滑架小车车3牵引链4挂吊具90滑架小车车双滑架小小车物料91积放式悬挂输送系统统的滑架架小车1滑架小车车2推头3框板4牵引轨道道5牵引链6挡块7承载轨道道

28、8滚轮9导向滚轮轮牵引链与滑架小车车有各自的的运行轨轨道（牵牵引轨道道和承重重轨道）有岔道装装置，滑滑架小车车可以在在有分支支的输送送线路上上运行。92六、有轨轨导向小小车有轨导向向小车（Rail GuidedVehicle，简称RGV）是依靠铺设设在地面面上的轨轨道进行行导向并并运送工工件的输输送系统统。优点：RGV具有移动动速度大大，加速速性能好好，承载载能力大大的。缺点：RGV铺设轨道道不宜改改动，柔柔性差，车间空空间利用用率低，噪声高高。932)自动小车车自动小车车分为有有轨和无无轨两种种。所谓谓有轨，是指有有地面或或空间的的机械式式导向轨轨道。地地面有轨轨小车结结构牢固固，承载载力大

29、，造价低低廉，技技术成熟熟，可靠靠性好，定位精精度高。地面有有轨小车车多采用用直线或或环线双双向运行行，广泛泛应用于于中小规规模的箱箱体类工工件FMS中。高架架有轨小小车(空间导轨轨)相对于地地面有轨轨小车，94车间利用用率高，结构紧紧凑，速速度高，有利于于把人和和输送装装置的活活动范围围分开，安全性性好，但但承载力力小。高高架有轨轨小车较较多地用用于回转转体工件件或刀具具的输送送，以及及有人工工介入的的工件安安装和产产品装配配的输送送系统中中。有轨轨小车由由于需要要机械式式导轨，因而其其系统的的变更性性、扩展展性和灵灵活性不不够理想想。95有轨导向向小车(RGV)96有轨导向向小车(RGV)

30、97有轨导向向小车(RGV)98图4-32有轨小车车(a)地面轨道道式；(b)空间轨道道式99100七、随行夹具具的退回回装置在组合机机床自动动线中，对于某某些形状状复杂、缺少可可靠输送送基面的的工件或或有色金金属工件件，常常常采用随行夹具具作为定位位夹紧和和自动输输送的附附加装置置。随行夹具具可以做做出一个个很可靠的的输送基基面，并采用用“一面两孔孔”的典型定定位方式式在自动线线的工位位上安装装，从而而使某些些原来不不便于在在组合机机床自动动线上加加工的工工件成为为可能，扩大了了自动线线的应用用范围。101为了使随行夹具具能在自自动线上上循环工工作，当工件件加工完完毕从随随行夹具具上卸下下以

31、后，随行夹具具必须重重新返回回原始位位置。所以在在使用随随行夹具具的自动动线上，应具有有随行夹具具的返回回装置。102随行夹具的返回方式水平返回方式 上方返回方式 下方返回方式 103（1）、水平返返回方式式104框形布置置的自动动线105（2）、上方返返回方式式1、主输送送带；2、随行夹夹具；3、提升装装置；4、返回输输送带；5、下降装装置；1061、油缸；2、升降台台；3、杠杆；4、滑架；5、导柱；6、钢绳；7、滑轮；8、限位开开关；9、挡铁；10、限位开开关；11、限位开开关；107（3）、下方返返回方式式1、输送油油缸；2、随行夹夹具；3、回转鼓鼓轮；4、步伐式式返回输输送带；5、回转

32、鼓鼓轮；1084.机器人为为中心的的输送形形式特点：以搬运机器器人为中心，加工设设备布置置在机器器人搬运运范围内内的圆周周上。用途：适用于加加工各类类回转体体零件的的FMS中 。1车削中中心2数控铣床床3数控钻床床4缓冲站5加工中心心6机器人109110二、托托盘及托托盘交换换器1.托盘2.托盘交换换器（1）回转式式托盘交交换器（2）往复式式托盘交交换器111在FMS中，工件一般般安装在在组合夹具具上，而组合夹具具又被安装在托盘上，因而而托盘是工件和和夹具的的承载体体。当工件在在机床上上加工时时，托盘成为为机床工工作台并并支撑工工件；运输时,托盘又承承载着工工件和夹夹具在机机床之间间进行传传送

33、。托盘是一一种工件件和机床床之间的的硬件接接口。在同一个个FMS之间的所所有机床床，不管管各自的的形式如如何，都都必须采用用这种统一的接接口，使各台台机床连连接成为为一个整整体系统统，这就就要求系统中的的所有托托盘采用用同一种种结构形形式。1.托盘112113托盘的上上表面：有便于夹夹具安装装的T型槽、矩阵螺孔孔，托盘的下下表面：有供在机床工工作台上上定位的基基面和输送基面面，其在机机床工作作台上定定位通常常是采用锥面面定位。托盘结构构：有箱式、板式等等。1141托盘导向向面2侧面定位位块3安装锁定定机构的的螺孔4工件安装装面5中央孔6托盘搁置置面7托盘支撑撑面8工件或夹夹具的固固定孔9托盘夹

34、紧紧面10托盘定位位面115FMS中 最常常见的自动上、下料装装置是托盘交换换器（AutomaticPal1et ChangerAPC）。功能：是加工系统统与物流系统统间的工件输送送接口，作为工件件的暂时时储存，当系统统阻塞时时起到物流系统统工件缓缓冲站的的作用。2.托盘交换换器APC1162.托盘交换换器分类：回转式托盘交换换器（两两位、四四位、多多位）往复式托盘交换换器117（1）回转式式托盘交换换器当机床加加工完后后，交换器从从机床工工作台移出装有有工件的的托盘，将加工好的的工件和和托盘移移至回转工作作台的空空位上；然后工作台回回转180度，托盘交换换器再将将待加工工的工件和和托盘移移至

35、机床工作作台上。两位回转式托托盘交换换器的工作过程程：回转式托托盘交换换器118当机床加加工完后后，工作台横横向移动动到卸料位置置，将加工好的的工件及及其托盘盘移至托托盘库的的空位上上；然后工作作台横移移至装料位置置，托盘交换换器再将将待加工工的工件件移至工工作台上上。往复式托托盘交换换器的工作过程程：119三、自自动导向向小车自动导向向小车（AutomatedGuided Vehicle，简称AGV）是一种种由计算机机控制的，按照照一定程序自动动完成运运输任务务的运输工具具。自动导向向小车（AGV）是柔性性物流系系统中物物料运输输工具的的发展趋趋势。AGV的组成：主要有车架、蓄蓄电池、充电装

36、装置、电电气系统统、驱动动装置、转向装装置、自自动认址址和精确确停位系系统、移移栽机构构、安全全系统、通讯单单元和自自动导向向系统等组成。120AGV的的结构组组成1安全挡圈圈2、11认址线圈圈3失灵控制制线圈4导向探测测器5转向轮6驱动电机机7转向机构构8导向伺服服电机9蓄电池10车架12制动器13驱动车轮轮14车上控制制器1211车体车体由车车架和相相应的机机械装置置所组成，是是AGV的基础部部分，是其他总总成部件件的安装装基础；2.2蓄电和充充电装置置AGV常采用24V或48V直流蓄电电池为动动力。蓄蓄电池供供电一般般应保证证连续工工作8小时以上上的需要要。2.3驱动装置置AGV的驱动装

37、装置由车轮、减减速器、制动器器、驱动动电机及及速度控控制器等部分组组成，是是控制AGV正常运行行的装置置。其运运行指令令由计算算机或人人工控制制器发出出，运行速度度、方向向、制动动的调节节分别由由计算机机控制。1224导向装置置接受导引引系统的的方向信信息通过过转向装置置来实现现转向动动作。5车上控制制器接受控制制中心的的指令并并执行相相应的指指令，同同时将本本身的状状态（如如位置、速度等等）及时时反馈给给控制中中心。6通信装置置实现AGV与地面控控制站及及地面监监控设备备之间的的信息交交换。7安全保护护装置安全系统统包括对对AGV本身的保保护、对对人或其其它设备备的保护护等方面面。1238、

38、移载装装置与所搬运运货物直直接接触触，实现现货物转转载的装装置。9、信息传传输与处处理装置置主要功能能是对AGV进行监控控，监控控AGV所处的地地面状态态，并与与地面控控制站实实时进行行信息传传递。124具有不同同移载装装置的搬搬运小车车125126127自动导向向小车（AGV）AGV的特点：较高的柔性：通过改改变导向向程序即即可完成成AGV的路线改改变实时监视视和控制制：由计算算机完成成与AGV的双向通通讯安全可靠靠：低速运行（1070m/min）、有微处理器器控制系系统（防止与与其它AGV碰撞）、有定位精度度传感器器或定位中心心装置（保证定定位精度度）维护方便便128自动导向向小车（AGV

39、）AGV的分类线导小车车：利用电磁感应应制导原原理进行导向向，需要要在行车车路线的的地面上上埋设环行感应应电缆来制导小小车运动动光导小车车：利用光电制导导原理来进行导导向，需需要在行行车路线线上涂上上能反光光的荧光线条条，小车上上的光敏传感感器接受反射射光来制制导小车车运动遥控小车车：以无线电发发送接收收设备传送控制制命令和和信号129（1）线导小小车线导小车车是利用用电磁感感应制导导原理进进行导向向的。结构：驱动系统统外、小小车前部部装有一一对扫描描线圈。原理：当埋入地沟沟内的导导线通以以低频交交变电流流时，在导导线周围围便形成成一个环形磁场场。当导线从小车前部部两个扫扫描线圈圈中间通通过时

40、，两个扫扫描线圈圈中的感感应电势势相等，当小车偏偏离轨道道时，扫描线线圈就会会产生感应电势势差，其电势势差经放大后后反馈给给转向制制导电动动机，使AGV朝向减少少误差的的方向偏偏转，直直至电势势差消除除为止，从而保证小车车始终沿沿着导线线方向运运行。130131（2)光导小车车光导小车车是采用用光电制导导原理进行行导向的的。通常采用一一种带有荧光材材料的油油漆或色带在地板上绘制出运运输路线线图，小车上安安装有光源及光敏元件。小车运行行时，由车上的的光源发发出的光光束照射射在地板上，小车车内的光光敏元件件接受反反射光，通过光光电信号号的转换换产生路路线识别别信号，从而控控制小车车沿着绘绘制的路路

41、线运行行。特点：改变路线线非常容容易，但但对环境境的要求求比较严严格，因因此只适适用于实实验室等等环境非非常洁净净的场合合。132133沿小车预预定路径径在地面面上粘贴贴易反光光的反光光带（铝铝带或尼尼龙带），小车车上装有有发光器器和受光光器,其发出的的光经反反光带反反射后由由受光器器接受，并将该该光信号号转换成成电信号号控制小小车的舵舵轮。光学引导导方式原原理（光光导小车车）信号孔感光元件光道光源反光带 光学引导原理1344)遥控制导导小车这种小车车没有传送信息息的电缆缆，而是使用无线电或激光发送和接收设备来传传送控制命令令和信息息。特点：活动范围围和路线线基本不不受限制制，具有柔性高、扩展

42、性好、对对环境要求求不高等优点。但其控制制系统和和操纵系系统较为为复杂，目前还还处于实实验研究究阶段。135激光灯台台制导原原理FLASH在导引车车顶部装装置一个个沿360方向按一定频频率发射射激光的的装置。同时在在AGV四周的一一些固定定位置上上放置反射镜片片。当AGV运行时，不断接接受到从从三个已已知位置置反射来来的激光光束，经经过简单单的几何何运算，就可以以确定AGV的准确位位置，控控制系统统根据的的准确位位置对其其进行导导向控制制136自动导向向小车（AGV）车轮的布布置三车轮：前轮既是转向轮又是驱动轮（一般只只能向前前运动）四车轮：差速转向向式：中间两两轮为驱驱动轮，利用两两驱动轮轮

43、的速度度之差实实现转向向（可以以实现前前后驱动动）独立多轮轮转向式式：四个车车轮都兼兼有转向向和驱动动（转向向最为灵灵活，可可沿任意意方向运运动）137138139导向控制制系统在AGV上对称布布置两个个导向传传感器1，在接收收到地面面导向线线路9的电磁感感应信号号后，两两导向传传感器信信号经比比较放大大处理后后得到反反映AGV偏差方向向的偏差差量，将将该偏差差量经处处理后用用于控制制和驱动动AGV的转向系系统，使使AGV能实时地地消除车车体与导导向线路路的偏离离1导向感应应线圈2交流电压压放大器器3整流器4运算放大大器5功率放大大器6直流导向向驱动电电机7减速器8导向轮9导向线140AGV电

44、磁感应应制导原原理141142AGV自动认址址与精确确停位系系统任务：使小车能能将物料料准确地地送到位位。方法：在各个工工位上安安装地址址信息发发送元件件，即直直接在导导线两侧侧埋设认址址的感应应线圈。如图：对每个地地址编码码，将四个线线圈以不不同方式式连接，产产生不同同方向的磁通。AGV绝对地址址感应线线圈1011143AGV的的结构组组成1安全挡圈圈2、11认址线圈圈3失灵控制制线圈4导向探测测器5转向轮6驱动电机机7转向机构构8导向伺服服电机9蓄电池10车架12制动器13驱动车轮轮14车上控制制器144自动导向向小车（AGV）AGV的管理交通管制制：常用的为为区间控控制法（将导向向路线划

45、划分为若若干个区区间，在在同一时时刻只允允许一个个小车位位于给定定的区间间内）车辆调度度：目标是使使AGV系统实现现最大的的物流通通过量，需解决决两方面面问题：车辆调度度的方法法（按等等级）：车内调度度系统、车外招呼呼系统、遥控终端端、中央计算算机控制制以及组组合控制制等（当系系统以最最高水平平控制运运行时，万一失失灵则可可返回到到低一级级水平控控制，例例如物流流工作站站计算机机调度失失败，就就可以恢恢复到遥遥控终端端控制或或车载控控制，AGV系统仍可可继续工工作）145自动导向向小车（AGV）车辆调度度法则：顺序车辆辆调度法法则：AGV在导向线线路上不不停地运运行，依依次经过过每一个个工作站

46、站，当经经过有负负载需要要装运的的工作站站时，AGV便装上负负载继续续向前行行驶，并并把负载载输送到到其目的的地（不不会出现现车间闭闭锁或交交通阻塞塞现象，但物流流系统的的柔性及及物料通通过量较较低）从任务申申请角度度出发：最大输输送排队队长度法法则、最最少行驶驶时间法法则、最最短距离离法则、最小剩剩余输送送排队空空间法则则、先来来先服务务法则等等从任务分分配角度度出发：最近车车辆法则则、最快快车辆法法则、最最长空闲闲车辆法法则等146自动导向向小车（AGV）系统监控控目的：避免系统统出现故故障或运运行速度度减慢等等问题途径：定位器面面板、摄摄象机、CRT彩色图象象显示器器及中央央记录报报告147在整个FMS中，当物物流系统统线内存存储功能能较少而而要求有有较多的的存储量量时或要要求无人人化生产产时，一一般需设设立自动化中中央仓库库来解决物料料的集中中存储问问题功能：柔性物流流系统以以自动化中中央仓库库为中心心，依据计计算机管管理系统统的信息息，实现毛坯坯、半成成品、成成品、配配套件或或工