1、第五章 自動化消費線 在大批量消費條件下，由于產品構造穩定，而且產量大，普通都具有工步、工序自動化和流水作業的根底，這為采用高消費率的自動化消費線提供了有利的條件。因此，在機械制造、電子、輕工等行業運用了大量的類型各異的自動化消費線。 .第一節 自動化消費線概述 一、自動化消費線的概念 把加工設備按工藝規程依次陳列，用相應的保送安裝和輔助安裝將它們連成一體并經過控制系統將各個部分動作聯絡起來，使其按照規定的程序自動地進展任務,這種自開任務的機械安裝系統稱為自動化消費線。 .自動化消費線的特點與流水線相比1產品或零件在各工位的工藝操作和輔助任務以及工位間的保送等均能自動進展，具有較高的自動化程度

2、； 2具有固定節拍的自動線，消費節拍性更為嚴厲，產品或零件在各加工位置的停留時間相等或成倍數, 而且產品對象通常是固定不變的，或在較小范圍內變化，改動種類時要破費許多時間進展設備的人工調整;.3隨著控制技術的不斷開展,自動化消費線的柔性越來越大,可順應多種類、中大批量消費的需求;4全線具有一致的控制系統，普遍采用機電一體化技術;5自動化消費線初始投資較多。 .二、自動化消費線的根本組成 自動化消費線通常由根本工藝設備、工件的傳輸系統、控制和監視系統、檢測系統及各種輔助安裝等組成 如圖5-1所示.圖5-2組合機床自動線1支配臺2、7、8組合機床3轉位鼓輪4夾具5切屑保送安裝6液壓安裝9轉位臺10

3、保送帶11保送帶傳動安裝 .三、自動化消費線的類型 (一) 按所用加工配備類型分類1通用機床自動線 2公用機床自動線 3組合機床自動線 4柔性制造自動線Flexible Manufacturing Line -FML .二按自動線消費節拍特性分類 自動線完成一個任務循環所需求的時間稱為自動線的消費節拍。 .1固定節拍自動線.2非固定節拍自動線.四、自動消費線總體體規劃方式 1直接保送工件的自動線 1直線經過式 .2折線經過式 .3非經過式 .2.帶隨行夾具的自動線 .3.懸掛保送式自動線 適用于外形復雜及沒有適宜保送基 面的工件及軸類零件。 以下圖是保送安裝設在機床上方的噴油器體消費線規劃圖

4、.第二節 自動消費線的保送系統 自動消費線的保送系統用于銜接各工藝設備及輔助安裝。 包括上下料、各工位間的物料保送、轉位和儲料等安裝。 . 自動上、下料安裝包括自動上料安裝和自動下料安裝兩部分。主要完成的義務，按照自動線加工要求將毛坯或零件定向陳列、自動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放在保送安裝上下料。按照毛坯外形、大小及其任務特點不同，又可分為料倉式、料斗式和工業機械手機器人等上料安裝。 一、自動上下料安裝 .圖5-13 自動上料安裝任務原理a料倉式上料安裝b料斗式上料安裝 c工業機器人上料安裝1-輸料槽 2-送料器 3-送料桿兼隔料器 4、9-驅動機構 5-攪動器

5、 6-剔除器 7-定向機構 8-料斗或料倉.1料倉式上料安裝圖a，它是一種半自動上料安裝，需求人工定期地將一批工件按規定方向和位置依次陳列在料倉8中，由送料器自動地將工件送至自動線預定位置。.2料斗式上料安裝圖b，是一種全自動上料安裝，工人將一批工件倒入料斗8中，料斗8中的定向機構7能將雜亂無章的工件自動定向，按規定方位送入輸料槽1中，以一定的消費節拍由送料器自動保送至自動線上料處。 .3工業機械手機器人上料安裝圖c。順應于體積大、構造復雜的單件毛坯或勞動條件較惡劣的場所，比料斗或料倉式上料安裝靈敏，廣泛運用于柔性制造系統。.二、物料保送安裝 在自動化消費線中，將物料從一個工位自動地保送到下一

6、個工位或從一臺設備傳送到下一臺設備、保證自動線按消費節拍延續任務的安裝，稱為物料保送安裝。 .自動消費線中常用的物料保送安裝有滾動式保送安裝、鏈式保送安裝、步伐式保送安裝和自動運輸小車等。.一滾動式保送安裝.二鏈式保送安裝 三步伐式保送安裝 四自動運輸小車 自動運輸小車是現代消費系統中機床間傳送物料的重要設備，它分為有軌小車和無軌小車兩類。 .1有軌小車RGV-Rail Guided Vehicle有軌小車一種無人駕駛的自動化搬運設備。有軌小車沿著預先鋪設的導軌，在牽引安裝的推進下，按照控制需求行走，實現物料的自動傳送。 有軌小車一種無人駕駛的自動化搬運設備。有軌小車沿著預先鋪設的導軌，在牽引

7、安裝的推進下，按照控制需求行走，實現物料。的自動傳送。 .導軌系統小車控制器車架警告和平安安裝 有軌小車的組成.地軌系統平安安裝小車控制器托盤交換安裝. 有軌小車的特點挪動速度快，行走平穩，定位準確；承載才干大，適宜搬運笨重零件；控制系統相對簡便，可靠性高，本錢低，易維護；傳輸途徑柔性不高，普通適宜在直線規劃的系統中采用。 2無軌小車AGV Automated Guided Vehicle AGV無軌道，可以外部控制的自在運轉的電動小車，以蓄電池作為電源，用某種制導方法電磁制導及光學制導控制其運轉道路，不需設置導軌，柔性大。 . AGV的根本組成平安擋板導向安裝電池車載控制器急停按鍵形狀顯示燈

8、車架. AGV在50年代首先在美國出現，由美國Barrett電子公司開發，當時AGV運用主要替代人工鏟車，實現物料的搬運，所以它的功能類似于一 臺鏟車，但它在車載控制器的控制下沿著人們預先設計好的傳輸途徑行進，而不是靠人工駕駛。 AGV的開展過程 AGV隨著電子技術，特別是計算機技術的開展，有了新的更大的開展，在50-70年代在歐洲、日本等國家和地域也得到了迅速的開展。到了80年代美國面對猛烈的市場競爭，AGV技術又得到了新的開展。目前除了先前的運用領域外，起運用場所得到了很大的擴展。如辦公室公文資料、信件的傳送；醫院里病人及醫療器材的傳送等。 中國第一臺AGV于1978年研制勝利，并在膠片廠

9、和腫瘤醫院獲得運用，由于在搬運感光膠片時無人能在黑暗中看青周圍的環境，而在腫瘤醫院中病人接受放射治療時護士不能護送。 . AGV的根本原理 AGV有別于有軌自動運輸小車是AGV的運轉不依托于固定的運轉軌道，而是經過采用不同的引導方式來控制運轉道路。AGV的導引方式分為有線導引和無線導引。如激光導引就是無線導引中的一種。有線導引又有電磁感應式和光發射導引式。隨著科學技術的開展，新的導引方式層出不窮，如方式識別導引、陀螺導引等。 1導引方式 電磁感應式 感應線圈左 感應線圈右導向線 導引電流普通頻率較低小于15kHz，低壓小于40V，耗費電流的強度小于 600mA。 .電磁感應引導方式可靠性高，維

10、護任務輕，深受大家歡迎。 光發射引導式 照射燈過濾鏡導向反光帶 光檢測器 將具有光發射功能的金屬帶如鋁帶沿AGV預定的運轉道路粘貼在地面上，或在地面上噴涂熒光漆帶等。AGV上設置發射光源，發出的光照射到金屬帶上； AGV上的光檢測器接納從金屬帶反射的光被，再經過光電轉換安裝，將兩邊的電信號放大、比較，再經偏向值反響給導向伺服驅動控制系統單元驅動導向伺服電機，使導向輪偏轉，使AGV可以繼續沿導引線方向運動 。. AGV的根本組成 車架 電池 ：通常為24V或48V工業電池 。導向單元 (a) 單向(c) 多向(b) 雙向.導向天線導向輪導向電機VLVR 放大器 速度控制器導向控制單元組成 . A

11、GV的平安安裝 AGV平安安裝是確保AGV平安運轉的保證系統。它主要要防止AGV之間、AGV與周邊物體、AGV與人的碰撞。AGV上的平安安裝通常有兩類。一類為用于防止前后左右側底層妨礙物的碰撞，它通常在AGV的前后左右安裝平安擋圈Bumper，由于在平安擋圈上安裝有各種碰撞檢測傳感器，一旦傳感器觸發，AGV就急停下來。第二類為紅外線妨礙物檢測安裝，它安裝在AGV周圍的中部。檢測間隔通常為0.3 1m內可調，紅外線檢測安裝可以經過檢測到的信號作出相應的反響。一種為將AGV減慢速度到0.6m / min 左右，并發出警告信號；另一種反響為立刻便AGV停頓。 .l具有良好的柔性；l減少勞動力需求；l不同的AGV可以在同一個系統中運轉；l在系統中即使有個別AGV不能正