自动化生产线ppt课件.ppt

第一节第一节 自动化生产线概述自动化生产线概述 n一、自动化生产线的概念一、自动化生产线的概念 把加工设备按工艺规程顺次排列，用相应的输送装置和辅助装置将它们连成一体并通过控制系统将各个部分动作联系起来，使其按照规定的程序自动地进行工作,这种自动工作的机械装置系统称为自动化生产线 自动化生产线的特点（与流水线相比）n（（1 1））产品或零件在各工位的工品或零件在各工位的工艺操作和操作和辅助助工作以及工位工作以及工位间的的输送等均能自送等均能自动进行，具有行，具有较高的自高的自动化程度；化程度； n（（2 2）具有固定）具有固定节拍的自拍的自动线，生，生产节奏性更奏性更为严格，格，产品或零件在各加工位置的停留品或零件在各加工位置的停留时间相等或成倍数相等或成倍数, , 而且而且产品品对象通常是固定不象通常是固定不变的，或在的，或在较小范小范围内内变化，改化，改变品种品种时要花要花费许多多时间进行行设备的人工的人工调整整; ;n（3）随着控制技术的不断发展,自动化生产线的柔性越来越大,可适应多品种、中大批量生产的需求;n（4）全线具有统一的控制系统，普遍采用机电一体化技术;n（5）自动化生产线初始投资较多。

二、自动化生产线的基本组成二、自动化生产线的基本组成 n自动化生产线通常由基本工艺设备、工件的传输系统、控制和监视系统、检测系统及各种辅助装置等组成 n如图5-1所示图5-2　组合机床自动线1－操纵台　2、7、8－组合机床　3－转位鼓轮　4－夹具5－切屑输送装置　6－液压装置　9－转位台　10－输送带　11－输送带传动装置 n三、自动化生产线的类型三、自动化生产线的类型 n(一) 按所用加工装备类型分类1．通用机床自动线 2．专用机床自动线 3．组合机床自动线 4．柔性制造自动线（Flexible Manufacturing Line ---FML） n（二）按自动线生产节拍特性分类 自动线完成一个工作循环所需要的时间称为自动线的生产节拍 1 1．固定节拍自动线．固定节拍自动线n2 2．非固定节拍自动线．非固定节拍自动线n四、自动生产线总体体布局形式四、自动生产线总体体布局形式 n1．直接输送工件的自动线 n（1）直线通过式 n（2）折线通过式 n（3）非通过式 n2.带随行夹具的自动线 3.悬挂输送式自动线 适用于外形复杂及没有合适输送基 面的工件及轴类零件。

下图是输送装置设在机床上方的喷油器体生产线布局图 第二节 自动生产线的输送系统 自动生产线的输送系统用于连接各工艺设备及辅助装置 包括上下料、各工位间的物料输送、转位和储料等装置 n 自动上、下料装置包括自动上料装置和自动下料装置两部分主要完成的任务，按照自动线加工要求将毛坯或零件定向排列、自动送到指定位置上（上料），再利用料道将已完成工序加工的工件自动放在输送装置上（下料）n按照毛坯形状、大小及其工作特点不同，又可分为料仓式、料斗式和工业机械手（机器人）等上料装置 一、自动上下料装置 图5-13 自动上料装置工作原理（a）料仓式上料装置（b）料斗式上料装置 （c）工业机器人上料装置1-输料槽 2-送料器 3-送料杆兼隔料器 4、9-驱动机构 5-搅动器 6-剔除器 7-定向机构 8-料斗或料仓（1）料仓式上料装置（图a），它是一种半自动上料装置，需要人工定期地将一批工件按规定方向和位置依次排列在料仓8中，由送料器自动地将工件送至自动线预定位置（2）料斗式上料装置（图b），是一种全自动上料装置，工人将一批工件倒入料斗8中，料斗8中的定向机构7能将杂乱无章的工件自动定向，按规定方位送入输料槽1中，以一定的生产节拍由送料器自动输送至自动线上料处。

（3）工业机械手（机器人）上料装置（图c）适应于体积大、结构复杂的单件毛坯或劳动条件较恶劣的场合，比料斗或料仓式上料装置灵活，广泛应用于柔性制造系统n二、物料输送装置二、物料输送装置 在自动化生产线中，将物料从一个工位自动地输送到下一个工位（或从一台设备传送到下一台设备）、保证自动线按生产节拍连续工作的装置，称为物料输送装置 自动生产线中常用的物料输送装置有滚动式输送装置、链式输送装置、步伐式输送装置和自动运输小车等（一）滚动式输送装置（二）链式输送装置 （三）步伐式输送装置 （四）自动运输小车 自动运输小车是现代生产系统中机床间传送物料的重要设备，它分为有轨小车和无轨小车两类 （（1）有轨小车（）有轨小车（RGV-Rail Guided Vehicle））有轨小车一种无人驾驶的自动化搬运设备有轨小车沿有轨小车一种无人驾驶的自动化搬运设备有轨小车沿着预先铺设的导轨，在牵引装置的推动下，按照控制着预先铺设的导轨，在牵引装置的推动下，按照控制需求行走，实现物料的自动传送需求行走，实现物料的自动传送 有轨小车一种无人驾驶的自动化搬运有轨小车一种无人驾驶的自动化搬运设备。

有轨小车沿着预先铺设的导轨，在牵设备有轨小车沿着预先铺设的导轨，在牵引装置的推动下，按照控制需求行走，实现引装置的推动下，按照控制需求行走，实现物料的自动传送的自动传送 •导轨系统导轨系统•小车控制器小车控制器•车架车架•警告和安全装置警告和安全装置 Ø 有轨小车的组成有轨小车的组成. .. .地轨系统地轨系统安全装置安全装置小车控制器小车控制器托盘交换装置托盘交换装置Ø 有轨小车的特点有轨小车的特点•移动速度快，行走平稳，定位精确；移动速度快，行走平稳，定位精确；•承载能力大，适合搬运笨重零件；承载能力大，适合搬运笨重零件；•控制系统相对简便，可靠性高，成本低，易维护；控制系统相对简便，可靠性高，成本低，易维护；•传输路径柔性不高，一般适宜在直线布局的系统中采用传输路径柔性不高，一般适宜在直线布局的系统中采用 （（2 2）无轨小车（）无轨小车（AGV Automated Guided VehicleAGV Automated Guided Vehicle）） AGV无轨道，可以外部控制的自由运行的电动小车，无轨道，可以外部控制的自由运行的电动小车，以蓄电池作为电源，用某种制导方法（电磁制导及光学制以蓄电池作为电源，用某种制导方法（电磁制导及光学制导）控制其运行路线，不需设置导轨，柔性大。

导）控制其运行路线，不需设置导轨，柔性大 Ø AGV的基本组成的基本组成安全挡板安全挡板导向装置导向装置电池电池车载控制器车载控制器急停按键急停按键状态显示灯状态显示灯车架车架 AGV在在50年代首先在美国出现，由美国年代首先在美国出现，由美国Barrett电子公司电子公司开发，当时开发，当时AGV应用主要替代人工铲车，实现物料的搬运，应用主要替代人工铲车，实现物料的搬运，所以它的功能类似于一所以它的功能类似于一 台铲车，但它在车载控制器的控制下台铲车，但它在车载控制器的控制下沿着人们预先设计好的传输路径行进，而不是靠人工驾驶沿着人们预先设计好的传输路径行进，而不是靠人工驾驶 Ø AGV的发展过程的发展过程 AGV随着电子技术，特别是计算机技术的发展，有了新的随着电子技术，特别是计算机技术的发展，有了新的更大的发展，在更大的发展，在50-70年代在欧洲、日本等国家和地区也得到年代在欧洲、日本等国家和地区也得到了迅速的发展到了了迅速的发展到了80年代美国面对激烈的市场竞争，年代美国面对激烈的市场竞争，AGV技术又得到了新的发展目前除了先前的应用领域外，起应技术又得到了新的发展。

目前除了先前的应用领域外，起应用场合得到了很大的扩展如办公室公文资料、信件的传送；用场合得到了很大的扩展如办公室公文资料、信件的传送；医院里病人及医疗器材的传送等医院里病人及医疗器材的传送等 中国第一台中国第一台AGV于于1978年研制成功，并在胶片厂和肿瘤医年研制成功，并在胶片厂和肿瘤医院获得应用，因为在搬运感光胶片时无人能在黑暗中看青周围院获得应用，因为在搬运感光胶片时无人能在黑暗中看青周围的环境，而在肿瘤医院中病人接受放射治疗时护士不能护送的环境，而在肿瘤医院中病人接受放射治疗时护士不能护送 Ø AGV的基本原理的基本原理 AGV有别于有轨自动运输小车是有别于有轨自动运输小车是AGV的运行不依靠于固的运行不依靠于固定的运行轨道，而是通过采用不同的引导方式来控制运行路定的运行轨道，而是通过采用不同的引导方式来控制运行路线AGV的导引方式分为有线导引和无线导引如激光导引的导引方式分为有线导引和无线导引如激光导引就是无线导引中的一种有线导引又有电磁感应式和光发射就是无线导引中的一种有线导引又有电磁感应式和光发射导引式随着科学技术的发展，新的导引方式层出不穷，如导引式。

随着科学技术的发展，新的导引方式层出不穷，如模式识别导引、陀螺导引等模式识别导引、陀螺导引等 （（1））导引方式导引方式 • 电磁感应式电磁感应式 感应线圈（左）感应线圈（左） 感应线圈（右）感应线圈（右）导向线导向线 导引电流一般频率较导引电流一般频率较低（小于低（小于15kHz），），低低压（小于压（小于40V），），消耗消耗电流的强度小于电流的强度小于 600mA 电磁感应引导方式可靠性高，维护工作轻，深受大家欢迎 • 光发射引导式光发射引导式 照射灯照射灯过滤镜过滤镜导向反光带导向反光带 光检测器光检测器 将具有光发射功能的金属将具有光发射功能的金属带（如铝带）沿带（如铝带）沿AGV预定的运预定的运行路线粘贴在地面上，或在地行路线粘贴在地面上，或在地面上喷涂荧光漆带等面上喷涂荧光漆带等AGV上上设置发射光源，发出的光照射设置发射光源，发出的光照射到金属带上；到金属带上； AGV上的光检上的光检测器接收从金属带反射的光被，测器接收从金属带反射的光被，再经过光电转换装置，将两边再经过光电转换装置，将两边的电信号放大、比较，再经偏的电信号放大、比较，再经偏差值反馈给导向伺服驱动控制差值反馈给导向伺服驱动控制系统单元驱动导向伺服电机，系统单元驱动导向伺服电机，使导向轮偏转，使使导向轮偏转，使AGV可以继可以继续沿导引线方向运动续沿导引线方向运动 。

Ø AGV的基本组成的基本组成• 车架车架• 电池电池 ：：通常为通常为24V或或48V工业电池工业电池 •导向单元导向单元 (a) 单向单向(c) 多向多向(b) 双向双向。