机械加工生产线总体设计教育课件.ppt

31 （ 2 ）工件自动交换 为了缩短工序切换时间，常常用工业机器人来交 换工件，用于交换工件的机器人可以是制造设备的 一个部件，也可以是一台独立的设备。 如果生产线的制造设备主要是加工中心，那么就 应该用托盘交换器来交换工件。 工件交换包括调度、识别、领取、输送、交换等 作业，这些作业不需要加工中心承担，因此可以与 零件加工同步进行，所以装备托盘交换器可以极大 地缩短工件交换时间，从而极大地提高生产线的运 行效率。 8.3 柔性加工生产线的设计 32 （ 3 ）刀具自动交换 为了缩短工序切换时间，柔性生产线的刀具自动 交换常常采用下述方式： 1 ）刀具自动交换器 2 ）交换刀库 3 ）交换带有若干刀 具的多轴头 4 ）移动式刀库与机械 手组成的刀具交换 装置 5 ）模具自动交换装置 8.3 柔性加工生产线的设计 33 （ 4 ）夹具 合理使用夹具，是提高生产线的运行效率的有效 手段之一。设计夹具时，除了注意与刀具的碰撞、 便于工件装卸外，还要使工序尽可能集中，以减少 工序和工序切换次数。另个，夹具应有一定通用性 一个夹具能用于若干不同的零件；为了缩短工序切 换时间，还应采用液压、气动这类高效夹紧装置。 8.3 柔性加工生产线的设计 34 ? 选定物流系统 选定物流系统涉及到物料的搬运设备、存取方式 和存储设备等问题。 （ 1 ）搬运设备 常用于柔性生产线的搬运设备有三类： 1 ）输送带 ：也称为传送带，包括滚子驱动式输送 带、链式输送带，托盘链也可以归纳到输送带的范 围。 2 ）小车 ：包括有轨自动小车 (RGV) 、自动导向小 车 (AGV) 、牵引车、链式驱动车，堆垛机也可以归纳 到小车的范畴。 3 ）机器人 ：包括固定式机器人和移动式机器人。 8.3 柔性加工生产线的设计 35 （ 1 ）搬运设备 选定搬运设备应着重考虑如下问题： a ）物流通畅。 选定搬运设备，既要考虑它给每台 设备输送物料的可能性和完成该任务需要的时间， 还要综合考虑物流系统的其他环节，使各台设备都 连续运行，使物料流通畅无阻。 b ）性能。 为了使物流通畅，应正确设定搬运设备 的数量和搬运速度。 c ）界面。 选定搬运设备，还应考虑该设备与其他 设备的关系。 d ）访问方式。 搬运设备访问生产线的其他设备有 两种方式：顺序访问和随机访问。 8.3 柔性加工生产线的设计 36 （ 2 ）搬运设备的选定 几种搬运设备的应用范围及优缺点如下： 1 ）有轨自动小车 (RGV) 。大小工件均可采用 RGV 运送，其定位精度高，有较好的性能价格比。 2 ）自动导向小车 (AGV) 。大小工件均可采用 AGV 运送。由于小车行走不需要固定的铁轨，其路径容 易变更，因而具有很高“柔性”。 3 ）输送带 。大小工件均可采用输送带，可以对大 工件实施连续输送，价格便宜。 4 ）机器人 。其优点是能实现搬运和安装作业一体 化。 8.3 柔性加工生产线的设计 37 （ 2 ）搬运设备的选定 设计柔性生产线时，人们选定搬运设备常常参照 下述惯例： a ）棱体类零件，多装夹在托盘上用小车来搬运； b ）回转体零件，常用机器人； c ）无人小车是柔性生产线中实现随机访问的必备 设备； d ）工夹具的搬运采用输送带不失为一种好方法； e ）有轨自动小车是大型工件及其托盘系统搬运的 首选设备。 8.3 柔性加工生产线的设计 38 ? 柔性生产线的方案设计 （ 1 ）设计准则 设计制造柔性生产线可以用工厂的已有设备。以 老设备为基础设计柔性生产线应注意： 1 ）保证新增的物流系统通畅。这不仅涉及到搬 运设备的选择和输送线的布局，还涉及到工件交换 和刀具交换的方式、结构尺寸、制造精度； 2 ）保证新构造的信息流通畅。这决定于生产线 中若干规格、型号、功用不同的计算机系统之间的 有