在自動化制造系統中,伴隨著制造過程的進行,貫穿著各種物料的流動,包括工件(有時與隨行夾具一起)、刀具、切屑和切削液等物料的流動,其中工件的流動方式則是決定制造系統聯線布局型式的主要因素。
工件在制造系統中的流動是輸送和存儲兩種功能的有機結合。運輸和存儲兩種功能的合理配置是為了使整個制造系統的協調運行,避免因運行失調而造成生產率損失。圖50-1所示的是幾種類型自動化制造系統的物料儲運系統的工作原理圖。
圖50-1a所示的是面向大批量生產的自動線工件自動運輸系統,毛坯逐漸或成批從毛坯緩沖儲料器中取出,在自動線前端上料共位上料并存儲,輸送裝置以一定的生產節(jié)拍將工件從前一工位依次向后一工位運送,加工后的成品在自動線后端儲存或卸下進入產品緩沖儲存器,設立毛坯和產品緩沖儲存器的木器是為了緩沖生產中供與求之間的矛盾,因為毛坯的 供應和產品的輸出都是在白天8h內集中進行,而制造系統的生產是24h連續(xù)不斷地進行,所以緩沖儲存量至少應當為制造系統一天的生產量。為了使自動線的上料、卸料工作實現自動化,自動線前端應設置料倉(或料區(qū))由工人定時集中上料;后端設置成品庫,由工人定時將裝滿成品的成品庫移開,并換上新庫,為了使自動線的剛性聯接具有柔性,往往還設置中間倉庫。
圖50-1b是面向大、中批量生產的柔性制造線的循環(huán)式傳送系統。該系統可以同時加工多種工件,機床具有很大柔性,各機床生產節(jié)拍不同,為了使各臺機床都能不停地工作,傳送系統具有自動流動,自動存取功能。其工作原理是傳誦系統內裝有較多工件。并循環(huán)連續(xù)運動。當某臺機床加工完畢后,工件(或隨行夾具)自動送入傳送系統,緩沖工位排隊等待加工的工件自動送入加工工位,并從傳送系統中選擇另一適合該機床加工的工件輸入緩沖工位,加工完了的成品進行裝卸料工位進行換裝,半成品則留在傳送系統內,等待選擇機床進行加工。這種輸送系統具有工件的傳送和儲存兩種功能。
圖50-1c是面向中、小批量生產的柔性制造系統,它是以中央倉庫存儲生產中的各種物料,包括隨行夾具、毛坯、半成品、成品和刀具等。
用堆垛起重機系統自動輸送和 存取,將裝卸工位和機床的物料交換與儲料器相連。白天8h由工人做一天的準備工作,先將已加工的成品從儲料器中取出,在卸料工位卸料。歲星夾具返回儲料器儲存。同時,根據當天的生產計劃,從儲料器中選取相應的托盤,在裝料工位裝料后,輸入儲料器儲存。儲料器與機床的聯接是機床加工完后,緩沖工位存放的工件與加工工位自動交換。堆垛起重機將加工好的工件輸入儲料器,然后選樣另一符合該機床加工的毛坯或半成品,輸入緩沖工位等待加工。以上工作過程都是在計算機控制系統管理下自動進行的。因此,除裝卸料生產準備工作由工人在8h內進行,其余時間可以無人化生產。
由此可見,工件運輸系統是由倉庫系統、裝卸站、工件傳送系統和機床工件交換裝置等部分組成。