机械制造自动化技术-物料供输自动化
现代机械制造自动化的技术内容
现代机械制造自动化的技术内容
生产自动化是指人们通过自动化的技术手段来创造各种产品的过程。
生产过程包括多种形式，机械制造是各类生产过程中的最重要形式之一。
就广义而言，机械制造作用包含的内容和范围很广，即含产品的加工、装配，也含产品的测量、检验、清晰、包装（封箱机，打包机，真空包装机等）和搬运，还包含产品的开发设计。
机械制造过程的自动化主要指实现作用过程的主动完成而无须或只需极少的人工参与。
制造业发展前景变得更广，自动化最初是为了省人、省力。
不过由于社会快速发展，人们对产品的要求不断的提高，市场的竞争日渐严重，现在自动化的目的，不仅是为了省人、省力，而且更重要的是为了提供产品质量，提高生产率，降低成本，产品的生产周期缩短了不少，提高市场竞争力。
机械制造自动化的领域，已从过去只为了减轻和部分代替人的体力劳动领域扩展到了减轻和部分代替人的脑力劳动的领域，即从加工和物料搬运领域扩展到了开发设计和经营管理的领域。
机械制造自动化的规模，也从点（指单机，如自动、半自动机床，数控机床等）、线（指加工、装配线，如自动线、FMS等）的自动化发展到了面（指工段、车间，如独立制造岛）、体（指整个工程或企业，如FA，CIMS）的自动化。
由此可见，现代机械制造的自动化的技术内容，已经涵盖了4个主要方面，即加工作业自动化（核心是设备自动化）、物流自动化、信息流自动化和管理自动化。
要发展机械制造自动化，必须掌握上述4个方面的技术内容。
机械制造自动化
一个工艺过程（如加工工艺过程）通常包括着若
干个工序，如果不仅每一个工序都自动化了，并
且把它们有机地联系起来，使得整个工艺过程
（包括加工、工序间的检验和输送）都自动进行，
而工人仅只是对这一整个工艺过程作总的操纵和 监督，这时就形成了某一种加工工艺的自动生产 线，通常称为工艺过程自动化。
flash
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20年代
刚性自动化
图 汽车后桥齿轮箱加工自动线
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曲轴加工自动线 1－斗式切削提升机 2－链板式排屑装置
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生产过程由什么组成？
工序
工序是组成加工过程的基本单元。 工序又包括以下两部分： 1. 基本动作：包括传动、上下料、换刀、切削以 及检验等。 2. 辅助动作：即操纵传动机构的动作。 13
在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了， 并且使若干个辅助动作也自动化起来，而工人所要 做的工作只是对这一工序作总的操纵和监督，就称 为工序自动化。 基本动作--机器完成--机械化 辅助动作--机器完成 工序自动化 工艺过程自动化 制造过程自动化 14
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3、制造自动化的定义及内涵
制造自动化＝制造＋自动化 制造－－目前对制造有两种理解： 一个是指产品的“制作过程”或称为“小制造概 念”，如机械加工过程；
另一个是广义制造概念，包括产品整个生命周期 过程，又称为“大制造概念”。
实际应用中，两者皆在使用，其概念范围视具 体情况而定。 17
机械制造 狭义：单纯的产品的加工及物料储运、质
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不同的自动化类型有着不同的性能特点和 不同的应用范围，因此应根据需要选择不同 的自动化系统。
物料供输自动化
3.网络型输送形式
特点：输送设备通常采用自动导向小车，加工设备敞
开性好，物料输送灵活 。线内储存量较小，需配合中 央仓库及托盘自动交换器。
4.
机器人为中心的输送形式
特点：以搬运机器人为中心，加工设备布置在机器人搬运
范围内的圆周上。
用途：适用于加工各类回转体零件的FMS中 。
1—车削 中心 2—数控铣床 3—数控钻床 4—缓冲站 5—加工中心 6—机器人
（1）机械效率不高
（2）传动比不容易控制
二 链式输送系统
如图所示，链式输送系统由链条、链轮、减速器、 联轴器等组成。
链式传动系统的特点
链传动适应于长距离输送但是要增加张紧装置和链条支撑导轨。在链传动系统中链条对 链条要求十分严格，一般的将输送链的节距设计成普通传动链的2倍或者3倍以上，这样 可以减轻链条质量减少铰链个数，提高输送性能。链式传动系统适用于两轴中心距较大 的情况下的传动，造价较低。
(
物流系统应满足的要求
（1）应实现可靠、无损伤和快速地物料
（2)应具有一定的柔性，即灵活性、可变性和可重组性；
（3)实现“零库存”生产目标； （4）采用有效的计算机管理，提高物流系统的效率，减少建设投资； （5）物流系统应具有课扩展性、人性化和智能化。
一、自动供料装置的分类和组成
按工件的种类及结构分类，可分为棒料供料装置；件料供料装置； 卷料供料装置；板料 供料装置。
在国家标准物流术语中物流logistics被定义为物品从供应地向接收地的实体流动过程并根据实际需要将运输储存装卸包装流通加工配送信息处理等基本功能实施有机结现代物流现代物流是在传统物流的基础上运用先进的计算机电子技术和先进的网络信息技术以及诸如供应链管理等先进的管理方法综合组织物流中的各环节把制造运输和销售等环节统一起来管理使物流资源得到最有效的利用以平衡物流的服务优势和服务成本以期使用户得到最大的满足
机械制造自动化技术_很多概念介绍
形成的一类更复杂但用途更广、效率更高 的数控机床。B）特点：由于具有刀库和自 动换刀装置，就可以在一台机床上完成车、 铣、镗、钻、铰、攻螺纹、轮廓加工等多 个工序的加工。C）应用：加工中心机床具 有工序集中、可以有效缩短调整时间和搬 运时间、减少在制品库存、加工质量高等 优点。7）柔性制造单元：A）定义：柔性 制造单元是一种由 1～3 台 数控机床或加 工中心所组成。B）特点：单元中配备有某 种形式的托盘交换装置或工业机器人，由 单元计算机进行程序编制及分配、负荷平 衡和作业计划控制的小型化柔性制造系 统。C）优点：占地面积较小，系统结构不 很复杂，成本较低，投资较小，可靠性较 高，使用及维护均较简单。D）应用： 常 用于品种变化不是很大、生产批量中等的 生产规模中。8）柔性制造系统：A）优点： 1、可以减少机床操作人员。2、由于配有 质量检测和反馈控制装置，零件的加工质 量很高。3、工序集中，可以有效减少生产 面积。4、与立体仓库相配合，可以实现 24h 连续工作。5、由于集中作业，可以减少加 工时间。6、易于和管理信息系统（MIS）、 工艺信息系统及质量信息系统结合形成更 高级的制造自动化系统。B）缺点：1、系 统投资大，投资回收期长。2、系统结构复 杂，对操作人员的要求很高。3、结构复杂 使得系统的可靠性较差。C）应用：多品种、 中小批量生产。 自动控制系统包括实现自动控制功能的装 置及其被控制对象，组成：指令存储装置； 指令控制装置；执行机构；传递及转换装 置等部分构成。 机械制造设备中常用的控制方式：（1）开 环控制方式；（2）闭环控制方式；（3）分 散控制方式；（4）集中控制方式；（5）程 序控制方式；（6）数字控制方式；（7）计 算机控制方式。 机械传动控制方式一般传递的动力和信号 都是机械连接的，特点：（1）程序指令的 存储和控制都是利用机械式元件来完成 （例如凸轮、档块、连杆、拨叉等）；（2） 控制元件同时又是驱动元件；（3）几乎所 有的运动部件及机构都是由凸轮分配轴进 行驱动和控制；（4）专用性较强，仅适用 于加工品种基本不变的大批量生产。 分散控制的主要优点：（1）实现自动循环 的方法简单，电气元件的通用性强，成本 低。（2）在自动循环过程中，当前一动作 没有完成时，后一个动作便得不到起动信 号，因而，分散控制系统本身具有一定的 互锁性。主要缺点：（1） 当顺序动作较多 时，自动循环时间会增加，这对提高生产 效率不利。（2）当下一动作执行机构较多 时，就有若干多条平行控制线路、会使电 气控制线路变得复杂，电气元件增多。这 对控制系统的调整和维修不利，特别是在 使用有触点式电器时，由于大量触点频繁 换接，容易引起故障。 集中控制系统的优点：所有指令存储和控 制装置都集中在一起，控制链又短又简单， 这样，控制系统就比较简单，调整比较方 便。缺点：（1）各执行部件动作之间无联 系，当某一部件发生故障时，其它部件依 然运动，这就有可能发生碰撞或干涉等事 故。（2）由于执行部件的运动速度不能控 制，当速度不稳定时，系统实际的控制精 度就较低。 液压控制：原理：利用液体工作介质的压 力势能实现能量的传递及控制。优点：定 位精度高、负荷较大、速度可以调节。缺 点：漏油（污染）、油温变化→粘度变化→ 流量变化→控制不稳定。两种方式：机械 —液压控制；电气—液压控制系统。 电气控制系统设计的主要依据：生产设备 的工作循环。工作循环的表示方法：（1） 工作循环图：单机的工作循环；（2）工作 循环周期：自动线的工作循环；（3）功能 流程图：表示控制系统的信息传递过程和 输入、输出信号的逻辑关系。 加工设备自动化：定义：指在加工过程中 所用的加工设备能够高效、精密、可靠地 自动进行加工，此外还应能进一步集中工 序和具有一定的柔性。 实现加工设备自动化的主要途径：对于现 有设备（通用）进行自动化改装，以实现 单机自动化；设计、制造、采用专用或专 门的自动化加工设备；采用数控加工设备 实现单机自动化的方法：1）采用通用自动 化或半自动化机床实现单机自动化；2）采 用组合机床实现单机自动化；3）采用专用 机床实现单机自动化；4）采用通用机床进
机械制造及自动化专业毕业论文--送料量调整输送装置设计(自动量调整带式输送机)
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 本课题研究的目的和意义 (1)1.2 本课题研究的内容 (2)1.3 国内外研究情况及其发 (2)2 自动量调整带式输送机结构原理 (4)2.1 自动量调整带式输送机工作原理 (4)2.2 自动量调整带式输送机主要结构 (5)2.3 自动量调整带式输送机装配及转换二维图 (12)3 自动量调整带式输送机设计计算 (14)3.1 已知原始数据及工作条件 (14)3.2 挠性体摩擦传动原理 (15)3.3 工作弧与静止弧 (16)3.4 驱动滚筒的摩擦牵引力 (17)3.5 主要零件尺寸计算 (18)4自动量调整带式输送机驱动装置的设计与选用 (21)4.1 电动机种类及参数 (21)4.2 三相电机正反转原理 (22)4.3 电机1的选用 (23)4.4 电机2的选用 (24)4.5 减速部分 (25)5自动带式输送机主要部件的设计与选用 (26)5.1 输送带 (26)5.2 传动滚筒 (27)5.3 托辊 (28)5.4 支架 (29)5.5 拉紧装置 (30)6 结论 (31)致谢 (32)参考献文 (33)文献综述 (34)摘要本次毕业设计是关于饲料自动量调整带式输送机的设计。
首先对带式输送机作了简单的概述；接着分析了自动量调整带式输送机的原理及设计计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了三维建模造型。
自动量调整带式输送机由三个主要部件组成：传送带装置、料斗装置、控制量调整装置。
最后简单的说明了输送机的安装与维护。
目前，带式输送机正朝着长自动化、长距离，高速度，低摩擦的方向发展。
在带式输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。
本次自动量调整带式输送机设计，代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。
自动化概念
1.自动化概念：指采用自动开停，调节、检测、加工和控制的机器、设备进行各种作业，以代替人力来直接操作的措施2.自动化内容：机械加工自动化技术、物料储存过程自动化技术、装配自动化技术、质量控制自动化技术3.自动化的作用：提高生产率、缩短生产周期、提高产品质量、提高经济效益、降低劳动强度、有利于产品更新、提高劳动者素质、带动相关技术的发展4.自动化的类型：5.自动化的分类：按控制过程分、按设备分、按控制方式分6.自动化控制的构成：指令存储装置、指令控制装置、执行机构、传递及转换装置7.加工设备自动化的意义：提高加工设备生产率主要有效途径之一是缩短其辅助时间，加工设备自动化可以缩短辅助时间，改善工人的劳动条件和减轻工人的劳动强度8.单台加工设备自动化：能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动生产线和过渡到全盘自动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础9.加工设备自动化主要内容：10.加工设备自动化实现途径：1对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化2对通用加工设备运用电气控制技术、数控技术等进行自动化改造3根据加工工件的特点和工艺要求设计专用的自动化加工设备4采用数控加工设备11.自动化加工设备分类：全（半）自动单机、组合机床、自动线、一般数控机床、加工中心、柔性制造单位12.切削加工自动化的根本目的：提高零件切削加工精度、切削加工效率、节材、节能和降低零件的加工成本13.物流系统的基本要求：1应实现可靠、无损伤和快速的物料流动2应具有一定的柔性3实现零库存生产目标4采用有效的计算机管理，提高物流系统的效率，减少建设投资5物流系统应具有可扩展性、人性化和智能化14.为什么设置二次定向机构：有些外形复杂的工件，不可能在料斗内一次定向完成，一次需要在料斗外的输料槽中进行二次定向15.传动滚筒可以增加摩擦因数、改向滚筒用来改变输送带的运行方向和增加输送带在传动滚筒上的包角、电动滚筒为输送带提供动力16.FMS物流输送系统输送形式及特点：1直线型输送形式（线内储存量小，长需配合中央仓库及缓冲站）2环形输送形式（便于实现随机存取，具有非常好的灵活性）3网络型输送形式（线内储存量小，一般需要设置中央仓库和托盘自动交换器）4以机器人为中心的输送形式（适用于加工各类回转类零件的FMS）17.刀具自动化：加工设备在切削过程中自动完成选刀、换刀、对刀、进给等工作过程18.自动化刀具的特点：1刀具的切削性能必须稳定可靠，应具有高的耐用性和可靠性2刀具应可靠地断屑或卷屑3刀具应具有较高的精度4刀具结构应保证其能快速或自动更换和调整5刀具应配有其工作状态的在线监测与报警装置6应尽可能的采用标准化、系列化和通用化的刀具，以便于刀具的自动化管理19.自动化刀具的类型：标准刀具和专用刀具20.自动化刀具的选用原则：1为了提高刀具的耐用性和可靠性，应尽量选用各种高性能、高效率、长寿命的刀具材料制成刀具2应选用机夹可转位刀具的结构3为了集中工序，提高生产率及保证加工精度，应尽可能采用复合刀具4应尽量采用各种高效刀具21.刀库的功能：储存各种加工工序所需的刀具，并按程序指令，快速准确地将刀库中的空到刀位和待用刀具送到预定位置，以便接受主轴换下的刀具和便于刀具交换装置进行换刀22.刀库的类型：盘式刀库、链式刀库、格子式刀库23.刀库选刀方式：顺序选刀方式、任意选择方式24.刀具识别方法及特点：刀具编码法、软件记忆法25.制造过程中的检测技术：采用人工或自动的检测手段，通过各种检测工具或自动化监测装置，为控制加工过程、产品质量等提供必要的参数和数据（参数和数据可以是几何的工艺的或物理的）26.5-227.自动化检测方法：产品精度检测、工艺过程精度检测28.实现工件尺寸自动测量的机构：专用自动测量装置、三坐标测量机、三维测头的应用、激光测径仪、机器人辅助测量29.自动加工测试系统的组成：信号检测、特征提取、状态识别、决策与控制30.装配自动化的基本要求：1生产纲领稳定，且年生产量大、批量大，零部件的标准化、通用化程度较高2产品具有较好的自动装配工艺性3实现装配自动化以后，经济上合理、生产成本降低31.装配自动化的内容：包括零部件的自动给料、自动传送以及自动装配32.自动装配条件下结构工艺性符合原则：1便于自动给料2有利于零件自动传送3有利于自动装配作业33.装配件在自动装配时为何要定位？定位精度对定位机构的要求有何影响原因：基础件、配合件和联接件等必须要停止在精确的位置，才能顺利的完成装配工作。
机械自动化在机械制造中的应用
机械自动化在机械制造中的应用
机械自动化在机械制造中有许多应用，包括以下几个方面：
1. 精确加工：机械自动化可以用于实现高精度的零件加工，如铣削、车削、钻孔等，通过自动化控制系统，可以减少人为因素的干扰，提高零件加工的精度和一致性。
2. 组装与装配：机械自动化可以用于实现零件的自动组装与装配，通过自动化的装配线，可以实现高效、准确的组装操作，提高生产效率和产品质量。
3. 零件检测与质量控制：机械自动化可以用于实现零件的自动检测与质量控制，通过自动化的测量设备和控制系统，可以实时监测零件的尺寸、形状等关键参数，及时发现并排除可能的质量问题。
4. 物料搬运与物流：机械自动化可以用于实现物料的自动搬运与物流，通过自动化的输送系统和机器人等设备，可以实现物料的自动装卸、运输和仓储，提高物料的运输效率和准确性。
5. 生产过程监控与优化：机械自动化可以用于实现生产过程的自动监控与优化，通过自动化的数据采集和分析系统，可以实时监测生产参数，并进行优化调整，提高生产效率和产品质量。
总而言之，机械自动化在机械制造中的应用可以提高生产效率、产品质量和工作环境安全性，降低生产成本，促进制造业的发展。
浅谈机械自动化技术的应用
长治 ０ ４ ６ ０ ３ １ ）
［ 摘 要］ 机械 自 动化技术的应用与发展 ， 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。 本文首先介绍了我国机械 自 动化的现状 ，
１ ，我国机槭 自动化的现状 １ ． １信息 自动化 。包括计算机辅助设计、工艺辅助设计 、辅助制造以及 产品数据库系统管理等。 计算机辅助设计是指通过计算机 的图形设计软件及 设备， 辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作； 工艺辅助设计是建立计 算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接 ，对生产工艺效率进行提高和优 化， 使 其 标准 化程 度不 断增 加 ； 辅 助制 造是 在产 品 生产过 程 或工艺 系 统 中通 过采用计算机的数值控制技术 （ 通常称数控技术 ） 达到控制生产的目的； 产 品数据库系统管理是对计算机设计 、 生产制造过程中出现的数据信息进行系 统化 管 理 。 １ ． ２物资供输自动化。物资供输自动化管理可将机械制造系统 中所需的 各种原材料或成品输送到预定的相应位置， 是 自动化机械制造过程中不可缺 少的细分系统 。 通常情况下 ，自动化物资供输管理系统主要包括单机 自动装 置 、 自动 输送 设备 、 自动 化软件 系 统组件 等 。 １ ． ３ 生 产 自动化 。 自动 化 的机械 制造 加工 系统 ，可 以 自动 持续 进行 重复 工序 的循 环 ， 同时 还可 以 自动装 卸机 械组 件 。 在 机械 制造 中采 用 自动化 生产 加工系统 ， 可以全面代替人员体力劳动， 减少机械生产加工过程中由于人为 操作失误等因素而存在 的几率 ，大幅提升产品的质量和品质。 １ ． ４设备装配自动化。设备装配 自动化是将特定规格、形状的机械零配 件按 照设 计预 定 的技术 要 求 ，通 过 搬运 、组 装 、调试 、试 验 、验 收等步 骤 ， 自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。 设备装配是机械制造生产 过程中的重要环节， 自动化设备装配系统取代 了以往依靠人工循环复杂操作 进行的装配工作 ， 能够有效提高机械生产的效率和产品质量 ， 是现代化机械 制造 中的一项 重 要技术 应 用 。 １ ． ５检测 自动化。随着现代科学技术水平的不断发展和提高 ，各种新型 材料和部件、 以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制 造业 中 ， 使 产 品 的检测 技术 和工 作难 度也 不断 增 大 ， 传统 依靠 人 工直 接检测 的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求， 所以，自动化 检测技术必然被引入到机械制造中， 现在应用相对较多的技术主要包括基于 时序 、电流信号 、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测 ，以及多 判断 系统 的智 能设 备诊 断 技术 等 。 ２ ．机板自动化技术在机械制造业中的应用 ２ ． １柔性 的 自动 化 。竞 争 日益 激烈 的 市场要 求各 大制 造企 业 的应 变能力 要强 ， 必须要能根据市场的需求进行及时调整 自身产品的种类。市场所产生 的每 一 个 变化 都 有可 能 是一 种 新 的商 机 ， 因此笔 者 认为 现 阶段 的柔 性 自动 化 ，敏捷制造是其今后的发展趋势。其 的主线就是生产高度柔性化产品。 ＭＦ Ｓ 的应用 研究 结果 显示 ，ＭＦ Ｓ是一 种 中批量 的 多品种 的 生产模 式 ，其在 提高企业生产率 、 确保交货期、提高信息完整可靠以及产品质量等方面均有 较好的经济效益【 ２ 】 。随着实践的不断深入， 以往无人化的全 自动化的概念逐 渐被更新，在 自动化的系统之中，人的作用受到越来越多的关注 ， 机械自动 化 日益 向小 型化 以及 多样 化 的方 向转移 ， 因人 的 作用 日益增 强 ， 所 以对人 的 素质 以及技 能方 面 的要求 也在 不 断提 高 ， 企 业在 发 展机 械 自动化 技术 的过 程 中 ，同时要 重视 培养 员工 的 机械 自动 化知识 。 ２ ． ２集 成化 。计 算机 的集 成 制造是 由若 干个 紧 密联 系 的分系 统来 组成 ， 可分为制造 自动化的分系统：包括加工中心、计算机数控、自动装配等 ；工 程技 术 信息 的分 系统 ： 计 算 机的辅 助设 计 、 计算 机 工艺 的辅 助设 计 、数控 程 序的编制等 ； 质量信息的分系统： 包括计算机辅助质控、 三坐标的测量机等； 管理信息的分系统：包括物料 、经营、财务 、人事管理等方面的管理。 ２ ． ３有关智能制造的应用 。伴随着现代科技的飞速发展 ， 商 品制造技术 不再是简单的对商品进行设计以及制造 ， 它已经从最原始的商品概念设计发 展为一系列商品的集成活动， 所以在另一个层面上来说制造技术是一个把信 息处 理 与功 能体 系结 合起 来 的多功 能 技术 ，也可 以称 为智 能制 造技 术 ， 这 个 是一 种 融合 了 自动化 技术 、 人 工智 能 、 制造 技术 的先 进 技术 ， 他 不仅 具备 了 某一 部 分专 家 的智 能功能 ， 还 能对 自身 的运 作状 态进 行监 视 ， 能 够及 时地 对
机械制造自动化技术应用
机械制造自动化技术应用在当今的工业领域，机械制造自动化技术正以惊人的速度发展和广泛应用，极大地改变了传统制造业的生产方式和效率。
机械制造自动化技术，简单来说，就是在机械制造过程中，通过自动化设备和系统，实现生产流程的自动控制和优化，减少人工干预，提高生产质量和产量。
在零部件加工方面，自动化技术的应用十分显著。
传统的机床加工需要工人时刻监控和操作，不仅劳动强度大，而且精度和效率难以保证。
而如今，数控机床的出现改变了这一局面。
通过预先编写好的程序，数控机床能够精确地完成各种复杂形状的零部件加工，大大提高了加工精度和一致性。
同时，多轴联动加工技术的发展，使得一次装夹就能完成多个面的加工，进一步提高了生产效率，减少了工序间的误差。
自动化输送系统也是机械制造中的重要组成部分。
例如，自动化的传送带、机械手等设备，可以实现原材料、半成品和成品在不同工位之间的快速、准确运输，避免了人工搬运过程中的磕碰和延误。
而且，这些输送系统能够与生产线上的其他设备实现无缝对接，形成一个高效协同的整体。
装配环节同样受益于自动化技术。
自动化装配线可以按照预定的程序和工艺，自动完成零部件的组装，不仅提高了装配效率，还降低了人为因素导致的装配错误。
一些高精度的装配工作，如汽车发动机的装配，更是离不开自动化设备的精准控制。
在质量检测方面，自动化技术也发挥着关键作用。
传统的人工检测方式效率低下，容易出现漏检和误判。
而自动化检测设备，如视觉检测系统、三坐标测量仪等，能够快速、准确地检测出产品的尺寸、形状、表面缺陷等问题，确保产品质量符合标准。
不仅如此，机械制造自动化技术还在生产管理中有着重要的应用。
通过计算机集成制造系统（CIMS），可以实现对整个生产过程的实时监控和管理，包括生产计划的制定、物料的采购和库存管理、设备的维护和保养等。
管理人员可以根据系统提供的数据和信息，及时做出决策，优化生产流程，提高生产效益。
此外，自动化技术的应用还推动了机械制造行业向智能化方向发展。
机械自动化 考点
.机械化：当执行制造过程的基本动作是由机器（机械）代替人力劳动来完成。
自动化：指设计一种控制设备来取代人力操作机械的动作，以达到各种机械自动、半自动运行的目的。
制造过程的自动化：原材料到最终成品的全过程都不需要人工干预。
机械制造自动化的主要内容1. 机械加工自动化技术。
2. 物料储运过程自动化技术。
3. 装配自动化技术。
4. 质量控制自动化技术。
机械制造自动化的作用1．提高生产率2．缩短生产周期3．提高产品质量4．提高经济效益5．降低劳动强度6．有利于产品更新7．提高劳动者素质8．带动相关技术的发展机械制造自动化的特点和适用范围1.刚性半自动化单机特点：无下料装置的可以自动地完成单个工艺过程加工循环的机床。
适用范围：适用于产品品种变化范围和生产批量都较大的制造系统。
2.刚性自动化单机特点：前者增加自动上下料装置而形成的自动化机床。
适用范围：这种机床往往需要定制或改装，常用于品种变化很小，但生产批量特别大的场合。
3.刚性自动线特点：用工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。
适用范围：大批量的零件的自动化制造。
4.刚性综合自动化系统特点：工序多工艺结构复杂的大系统称为刚性综合自动化系统。
适用范围：产品单一，但工序内容多，加工批量特别大的零部件的自动化制造。
5.数控机床特点：用来完成零件一个工序的自动化循环加工。
它是用数字量来控制机床自动加工。
适用范围：适用于加工精度较高，且重复性好的场合。
6.加工中心特点：在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置。
适用范围：工序集中、有效缩短调整搬运时间、减少在制品库存、加工质量高等优点。
7.柔性制造单元特点：由数控机床或加工中心，托盘交换装置或工业机器人，单元计算机自动化控制组成的制造系统。
适用范围：柔性制造单元常用于品种变化不是很大、生产批量中等的生产规模中。
8.柔性制造系统特点：是最复杂、自动化程度最高的单一性质的制造系统。
机械制造及其自动化PPT课件
机械电子工程学院
第三章 物料供输自动化
1、物流与物流系统的概念：工件流、工具流和配套流的存储、输送、装卸和管理 2、物流系统的分类：单机自动供料装置、自动线输送系统、FMS物流系统 3、典型单机自动供料装置的工作原理：料斗、料仓、料槽、定向机构、隔料机构 4、典型自动线输送系统原理及作用：带、链、辊子、悬挂、导向小车（RGV） 5、 通用悬挂输送与积放式悬挂输送系统的特点。 5、柔性物流系统的基本要求、布局方式、特点… 6、柔性物流系统中典型结构、作用、工作原理：托盘、自动导向小车（AGV）、
自动化仓库… 7、AGV的特点、分类、寻址方式、自动导向原理 8、自动化立体仓库的布局方式、设计货架的注意事项、堆垛机的特点……
3-1 3-2
什物么流是系物统流的？组物成流及的机其组基械成本电及要功子求用是工是什程什么么学? ？院
3-3 料斗与料仓有何区别? 为什么要计算料斗的平均供料率?
3-4 在料仓中为什么一般要设置拱形消除机构？
刀方式和机械手、主轴准停装置、在机测量系统 5、冲压设备的自动化装置：自动冲模、自动送料、自动出件 6、切削加工自动线的构成：工艺设备、工件输送系统、监控系统、检测系统、辅助
系统（排屑、清洗、防护、切削液处理…） 7、对纳入自动线的机床有什么特殊要求：稳定可靠、排屑好、耐用… 8、通用机床自动线与组合机床自动线的异同：组合机床加工箱体类零件、规模大…
复习思考题
2-1 实现加工设备机自械动化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的子意工义是程什学么院？
2-2 为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？ 2-3 加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？ 2-4 试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？ 2-5 自动化加工设备主要有哪几类？ 2-6 切削加工自动化的根本目的是什么？ 2-7 数控车床的主要特点是什么？ 2-8 车削中心与数控车床的主要区别是什么？ 2-9 什么是机床主轴的C轴功能？它有什么作用？ 2-10 钻削加工中心是如何自动换刀的？ 2-11 组合机床的自动化水平主要是通过何种手段来实现的？ 2-12 加工中心与数控机床的主要区别是什么？ 2-13 加工中心的特点与适用范围是什么？ 2-14 加工中心的刀具存取方式及特点是什么？ 2-15 实现冲压自动化的原则与考虑的因素是什么？ 2-16 冲压加工设备有哪些自动化装置？ 2-17 加工自动线的连线过程中应考虑哪几方面的问题？ 2-18 切削加工自动线的组成、类型是什么？ 2-19 组合机床自动线与通用机床自动线的主要不同点有哪些？ 2-20 柔性自动线的工艺基础及其基本组成是什么？
机械制造自动化技术判断题
二、判断题1.???????加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自动化的加工设备。
2.???????加工中心必须具有刀具库及刀具自动交换机构。
3.???????自动化加工设备是指实现了加工过程自动化的设备。
4.???????加工一个工件的工作循环tg 是由切削时间和空程辅助时间组成的，即tg=tq+tf,?显然只要减小tq就能提高生产率。
5.???????加工设备的自动化其实质是在终端执行元件上无需由人来直接或间接操作的自动控制。
6.???????对于一台设备自动化的具体控制系统，其基本要求是必须保证各执行机构的动作或整个加工过程能够自动进行。
7.???????开环控制就是指系统的输出量对系统的控制作用没有影响的控制方式。
8.???????若系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响，则称为闭环控制系统。
9.???????具有一个中央指令存储和指令控制装置，并按时间顺序连续或间隔地发出各种控制指令的控制方式称为集中控制方式。
10.???按照预定的程序来控制各执行机构使之自动进行工作循环的系统称为程序控制系统。
11.???用电子计算机作为控制装置，实现自动控制的系统称为计算机控制系统。
12.???机械传动控制方式一般传递动力和信号都是机械连接的。
13.???在采用机械传动控制方式的自动化加工设备中，几乎所有运动部件及机构通常都由装有许多凸轮的分配轴进行驱动和控制的。
14.???在电气控制系统中采用可编程序控制器比采用继电器接触器系统可提高电气控制可靠性若干倍。
15.???液压控制系统的稳定性常受油温变化的影响。
16.???在实现高速、轻切削工艺的加工自动化中，采用气动控制要比采用电动或液压控制更为方便和实用。
17.???工作循环图、表是设计电气控制系统循环程序的主要依据。
18.???加工设备自动化程序设计中必须考虑联锁要求，且联锁信号越多越好。
19.???切削加工自动化的根本目的是提高零件切削加工精度、切削加工效率、节材、节能和降低零件的加工成本。
机械制造自动化技术
1.当执行制造过程的基本动作是由机器（机械）代替人力劳动来完成时称之为机械化。
自动化的愿意就是设计一种控制设备来取代人力操作机械的动作，以达到各种机械自动、半自动运行的目的。
在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干个辅助动作也自动起来，而工人所要做的工作只是对这一工序作总的操纵和监督，就称为工序自动化。
从原材料到最终成品的全过程都不需要人为干预，这时就形成了制造过程的自动化。
2.机械制造自动化的主要内容：毛坯设备，物料储运，机械加工、装配、辅助过程，质量控制，热处理和系统控制等。
3.机械制造过程中的自动化技术主要有：（1）机械加工自动化技术。
（2）物料储运过程自动化技术。
（3）装配自动化技术。
（4）质量控制自动化技术。
4.机械制造自动化的作用：机械制造中采用自动化技术可以显著提高劳动沈产率，有效缩短生产周期，大幅度提高产品的质量，有效改善劳动条件，并能显著降低制造成本。
1.提高生产率2缩短生产周期3提高产品质量4提高经济效益5降低劳动强度6有利于产品更新7提高劳动者素质8带动相关技术的发展5.机械制造自动化系统的构成：（1）加工系统即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和测量的自动化设备与装置。
（2）工件支撑系统。
（3）刀具支撑系统即包括刀具的装配、输送、交换和存储装置以及刀具的预调和管理系统。
（4）控制与管理系统。
6.刚性半自动化单机是一种除上、下料外可以自动地完成单个工艺过程加工循环的机床。
7.数控机床用来完成零件一个工序的自动化循环加工。
它是用代码化的数字量来控制机床，按照事先编好的程序，自动控制机床各部分的运动，而且还能控制选刀、换刀、测量、润滑、冷却等工作。
8.一个柔性制造系统一般由4部分组成：两台以上的数控加工设备。
一个自动化的物料和储运系统，若干台辅助设备和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。
9.自动化控制系统包括实现自动控制功能的装置及其控制对象，通常由指令存储装置、指令控制装置、执行机构、传递及转换装置等部分构成。
机械制造自动化技术课程学习要点-扬州大学机械工程学院
《机械制造自动化技术》课程教学大纲(Mechanical Manufacturing Automation Technology Curriculum Outline)课程编号：10124009总学时：32学时总学分：2学分其中实验学分：0课程性质：专业核心课适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：机械设计、机械制造技术、微机原理及应用、液压与气压传动、测试技术、控制工程基础、机电传动控制、数控技术、机械CAD/CAM技术后续课程：其它专业课程、课程设计、毕业设计主讲教师：周骥平博士、教授，研究方向为机械制造及其自动化装备，jpzhou@ 魏孝斌博士、讲师，研究方向为机械制造自动化与信息化，xbwei@ 一、教学目的与要求《机械制造自动化技术》是机械设计制造及其自动化专业的主要专业课程，通过学习，系统的掌握有关机械制造自动化方面的基本原理，了解机械制造中各主要单元和系统的自动化方法以及各种自动化装置的结构原理和特点，并提高其应用管理能力的需要。
设置本课程的具体要求是：使学习者掌握机械制造自动化的基本知识和理论，包括自动化的基本概念、作用和主要内容，自动化的主要技术构成和基本要求，主要自动化装置的原理和实现手段与方法。
初步掌握在机械制造各过程方面的自动化技术的方法和实际应用。
了解机械制造装备的自动化技术现状和发展趋势。
二、课程内容与学时安排第一章概述[目的要求] 了解机械制造自动化技术的基本概念、内容与要求。
[教学内容] 机械制造自动化的基本概念、作用和主要内容；机械制造自动化系统的构成、分类和特点；设备自动化的控制方式、基本要求；自动化发展及趋势。
[重点难点] 识记有关自动化的基本概念；自动化的功能、模式、特点与分类；自动控制的构成、基本要求、方式以及机械、液压、气动、电气和计算机控制的基本概念。
领会各种自动化控制方式的优缺点及比较，自动化与生产率的关系。
[教学方法] 课堂讲授、观看影像资料。
FA工业自动化设备设计基础00
四、检测过程自动化
对加工后的工件进行检测，仅能起到剔除废品的作用，因此检测过程 是被动的；
对加工中的工件进行检测，并根据检测结果通过控制系统对加工过程 进行控制，这种方式能防止废品的产生，检测过程是主动的；
如果进一步对测得的加工过程参数进行优化，并校正机床系统，就能 实现自适应控制。
检测方式的分类
自动导向小车 悬挂输送小车 有轨导向小车
工业机器人
存储设备
托盘交换器 中央刀库 缓冲工作站 自动化立体仓库 巷道式堆垛机
方案背景
1-料仓 2-隔料器 3-上料器 4-弹簧夹头 5-上料杆 6-推料杆 7-出料槽 8-弹簧 9-自动停车装置
方案背景
运料装置 AGV（ Automated Guided Vehicle ）自动小车分为有轨和无轨两种。 所谓有轨，是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构 牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。地 面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体 类工件FMS中。高架有轨小车(空间导轨)相对于地面有轨小车，车间利 用率高，结构紧凑，速度高，小。高架有轨小车较多地用于回转体工 件或刀有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力 具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。有 轨小车由于需要机械式导轨，因而其系统的变更性、扩展性和灵活性 不够理想。
运料装置
原理 优点 缺点
电磁导航
通过在AGV的行驶路 径上埋设金属导线， 并加载低频、低压电 流，使导线周围产生 磁场，AGV上的感应 线圈通过对导航磁场 强弱的识别和跟踪， 实现AGV的导引。
导引线隐蔽，不易污 染和破损，导引原理 简单而可靠，便于控 制通讯，对声光无干 扰，投资成本低。
机械制造业的智能控制与自动化生产
机械制造业的智能控制与自动化生产机械制造业是现代工业的重要组成部分，而智能控制与自动化生产则是推动机械制造业发展的关键技术。
随着科技的进步和人工智能技术的发展，智能控制与自动化生产在机械制造业中的应用变得越来越广泛。
本文将探讨智能控制与自动化生产在机械制造业中的应用和发展前景。
一、智能控制在机械制造业中的应用智能控制技术是指将计算机、传感器和执行器等智能装置应用于机械系统中，实现对机械系统的智能化控制和自主决策。
在机械制造业中，智能控制技术被广泛应用于生产线控制、机器人控制、自动化装配等领域。
首先，智能控制技术在生产线控制中发挥着重要作用。
通过智能化的控制系统，可以实现对生产线的整体调度、物料的自动运输以及设备的自动化控制。
这不仅提高了生产效率，还减少了人为操作的错误。
其次，智能控制技术在机器人控制中也有广泛的应用。
机器人作为机械制造业的重要生产工具，通过智能控制技术可以实现自主学习、自主决策和自主操作。
这使得机器人在危险环境和高精度操作方面具有明显的优势。
最后，智能控制技术在自动化装配中的应用也不可忽视。
在传统的机械装配过程中，需要大量的人工操作和检测。
而通过智能控制技术，可以实现对装配过程的自动控制和自动检测，极大地提高了装配的效率和质量。
二、自动化生产在机械制造业中的应用自动化生产是指利用各种自动化设备和技术实现对生产过程的自动化控制和操作。
在机械制造业中，自动化生产是实现生产过程高效、精确和稳定的关键。
首先，自动化生产可以大幅提高生产效率。
通过自动化设备和自动化技术，可以实现生产过程的连续化、高速化和精确化。
这不仅可以缩短生产周期，还可以增加生产能力，提高生产效率。
其次，自动化生产可以提高产品质量。
自动化设备具有高精度、高稳定性和高一致性的特点，可以减少人为操作的误差，提高产品加工的精度和一致性，从而提高产品的质量。
此外，自动化生产还可以减少劳动力成本和提高劳动条件。
自动化设备可以取代人力完成重复性工作，减少了对劳动力的需求。
机械制造自动化技术-物料供输自动化 ppt课件
b摆动往复式供料与隔离机构，用于短轴、环、球类工件。
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供料与隔料机构
c回转运动式供料与隔离机构 用于 盘类、板类类工件。
d回转运动连续式供料与隔离机构 用于短轴、环、小球类工件。
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机床自动供料典型装置实例
案例一 螺纹机床的自动供料
上料机械手顺时针摆动触发到挡块2时，机械手上的夹持器9张开，机械手继续顺时针摆动一定角度，机械手上的摆杆1压下碰杆4，隔料器5转动，工件滚入机械手夹持器中。 与此同时，下料机械手转至机床加工位置，夹持已完成的工件。
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物料供输系统的组成与分类
▲ 物流供输系统的组成
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连续输送装置
运输设备固定在输送线路上，其运输距离与运输机长度相同，设备一经开动就连续运行，将物料不断从装载地点运输到卸载地点，适用于运输量大，运输线路不变或少变的场合，主要用于各种自动化生产线。
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间歇输送装置
运输设备在运行区间内，作往返式周期性（间歇式）运行。运输线路可不固定、运输作业的服务面大，工作灵活，可以从任何地点任何时间把物料从一个地点搬运到另一个地点。 其类型主要是各种车辆运输设备和起重搬运设备。
自动化物料输送系统
二、单机自动供料装置
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▲ 供料方式 人工供料与自动供料 ▲ 自动供料装置的组成 储料器、输料槽、定向定位装置和上料器组成。 ▲ 料仓与料斗的区别
案例：螺栓料仓
料斗式储料器只需将工件倒入料斗，由料斗自动完成定向。
料仓式储料器需人工将工件按一定方向摆放在仓内；
料仓和料斗一般用于存储小型工件，较大型工件可用机械手完成供料。
往复推板式料斗 1-轴 2-销轮 3-推板 4-固定料斗 5-工件 6-料道
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——主要完成物料的存储、输送、装卸、管理等功能。
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物流系统及其功用 物料系统的功能 （1）存储功能 用于存储或缓存物料，如货架，刀库，此时物 料处于等待状态。 （2）输送功能 完成物料在不同工作地点之间的传输，满足制 造工艺过程和处理顺序的需求，如传送带。 （3）装卸功能 实现加工设备及辅助设备上、下料的自动化。 （4）管理功能 物料在输送过程中是不断变化的，因此需要对物 料进行有效的识别和管理，通过控制及调度子系统完成。
小车及随行夹具返回装置等 3. FMS物流系统： ➢ 完成FMS物料的传输 ➢ 包括自动导向小车、积放式悬挂小车、积放式有
轨导向小车、搬运机器人、自动化仓库等
物流系统应满足的要求
1）应实现可靠、无损伤和快速地物料流动； 2）应具有一定的柔性，即灵活性、可变性和可重组性； 3）实现“零库存”生产目标； 4）采用有效的计算机管理，提高物流系统的效率，减少建设 投资； 5）物流系统应具有可扩展性、智能化。
➢ 零库存生产方式以准时生产为出发点，首先暴露 出生产过量和其他方面的浪费，然后对设备、人 员等进行淘汰、调整，达到降低成本、简化计划 和提高控制的目的。
自动化物料输送系统
二、单机自动供料装置
▲ 供料方式 人工供料与自动供料 ▲ 自动供料装置的组成
储料器、输料槽、定向定位装置和上料器组成。
料仓和料斗一般用于存储小型工件，较大型工件可用机械手完成供料。
优化物流系统对提高生 产率，降低成本的作用
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一、物料供输自动化概述
物流系统组成实例
（1）带式输送子系统 （2）回转传输子系统 （3）控制及调度子系统 为什么机床和装配机器人不 属于物流系统？ 如果是上下料机器人呢？
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物流系统及其功用 ▲ 什么是物流？
——物料的流动过程 ▲ 物流的分类
——工件流、工具流、配套流 ▲ 物流系统
适用：中小型的轴、盘、
环类零件
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重锤垂直压送式
外力作用式 特点：重锤式推力恒定 适用：易于仓壁粘附的小零件
重锤垂直压送式
运输线路可不固定、运输作业的服务面大，工作灵活，可以从 任何地点任何时间把物料从一个地点搬运到另一个地点。
其类型主要是各种车辆运输设备和起重搬运设备。
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▲ 物流供输系统的分类
1. 单机自动供料装置： ➢ 完成单机自动上下料任务 ➢ 包括储料器、隔料器、上料器、输料槽、定向定
位装置等 2. 自动线输送系统： ➢ 完成自动线上物料输送任务 ➢ 包括各种连续输送机、通用悬挂小车、有轨导向
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料仓的结构形式
由于工件的重量和形状尺寸变化较大，因此料仓结构设 计没有固定模式。一般我们把料仓分成自重式和外力作用式 两种结构。
自重式
螺旋式
料斗式
外力式
重锤垂直压送式
重锤水平压送式
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自重式
螺旋式
特点：占地面积大、
容量大
适用：盘、环类零件
料斗式
自重式
特点：容量大、结构简单、 易出现堵塞，需拱形消除机 构。
▲ 料仓与料斗的区别 料仓式储料器需人工将工件按一定方向摆放在仓内； 案例：螺栓料仓 料斗式储料器只需将工件倒入料斗，由料斗自动完成定向。
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料仓式储料器——螺栓料仓
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自动上料： 工人将工件装入料仓1，上料器5右移 ，带动隔料器2逆时针旋转，工件落 入上料器5的接受槽中。上料器5左移 ，将工件送到弹簧夹头8，上料杆9将 工件推送入弹簧夹头8内，工件被夹 紧，上料器5和上料杆9退回，工件开 始加工。
JIT四个要素（目标）：
➢ 废品量最低（零废品）：JIT要求消除各种引起不合 理的原因，在加工过程中每一工序都要求达到最高
水平 ➢ 库存量最低（零库存）：JIT认为，库存是生产系统
设计不合理、生产过程不协调、生产操作不良的证
明 ➢ 准备时间最短（零准备时间）：准备时间长短与批
量选择相联系，如果准备时间趋于零，准备成本也
自动出料： 工件加工完毕，弹簧夹头8松开， 推料杆7将工件顶出，工件落入出 料槽。
图4—4 机床自动供料装置 1—料仓 2—隔料器 3—弹簧4—自动停车装置 5—上料器6—出料槽
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7—推料杆8—弹簧夹头9—上料杆
料仓的结构形式
特点： 不能使工件自动定向，需要人工定时将一批工件按
照一定的方向和位置，顺序排列在料仓中，然后由 送料机构将工件逐个送到机床夹具中去。 结构比较简单，工作可靠性较强， ➢ 需要拱形消除机构：仓壁振动器或搅拌机；防止料 斗中的工件形成拱形面而阻塞
物料供输自动化
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物流系统是机械制造系统的重要组成部分之一，它的作 用是将制造系统中的物料（如毛坯、半成品、成品、工夹 具等）及时、准确地输送到指定位置（如有关设备或仓储 设施处。） 物流系统功能描述
实际上，从原材料入厂，经冷热加工、装配、检验、 包装直到产品出厂，机加工时间仅占总时间的5%左右，物 料处于等待和运输的时间则占95%左右，物料运输与存储 费用占整个产品加工费用的30%~40%。
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物料供输系统的组成与分类 ▲ 物流供输系统的组成
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连续输送装置 运输设备固定在输送线路上，其运输距离与运输机长度相
同，设备一经开动就连续运行，将物料不断从装载地点运输到 卸载地点，适用于运输量大，运输线路不变或少变的场合，主 要用于各种自动化生产线。
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间歇输送装置 运输设备在运行区间内，作往返式周期性（间歇式）运行。
趋于零，就有可能采用极小批量 ➢ 生产提前期最短：短的生产提前期与小批量相结合
的系统，应变能力强、柔性好
➢ 零库存也就是追求一种无库存，或库存达到最小的 生产系统。具体而言，在这种管理方式下，由最后 一道工序开始，依次向上一道工序传递信息、领取 零部件，而每一道工序只生产补充下道工序所领取 的相同数量的零部件。 每道工序不能出现废品
• 零库存的含义：以仓库储存形式的某种或某些种物 品的储存数量很低的一个概念，甚至可以为“零”, 即不保持库存。
• 零库存的提出？ ➢ 日本丰田汽车公司首先采用的准时生产（Just in
time，JIT）系统，它的基本思想就是通过严格管 理，杜绝生产待工、多余劳动、不必要搬运、加工 不合理、不良品返修等方面的浪费，达到零故障、 零缺陷、零库存。