物料搬运系统设计

4物料搬运系统设计
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5.1 物料搬运系统的基本概念
5.1.1 意义（从数据中看问题） 中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生 产时间的5%，而95%的时间消耗在原材料、工具、零 件的搬运、等待上。
据统计，搬运费用占总生产费用的30%~40%
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5.1.2 什么是物料搬运： 对物品进行搬上、卸下、移动的活动。 搬上、卸下——改变物料的存放状态。 移动（搬运）——改变物料的空间位置。
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5.7.12 机器人的选择方法
选择开始
装配技术
可行的车间层 计划区域
被处理对象尺寸、 形状、重量
基对象尺寸、 形状、
载荷与机器人 尺寸的比较
载荷与机器人 尺寸的比较
寻找其他更合适的机器人
选择结束
机器人的选择方法
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5.7.13 机器人的具体应用（1）
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机器人的具体应用（2）
渠道型——指物料在预定路线上 移动，与来自不同地点的其他物 料一起运到同一终点，适合布置 不规则或搬运距离较长的物料。
中心型——各物料从起点移动到 中心分拣处，然后再运到终点， 适合物流量小且搬运距离长的物 料。
A C
A
C A
B D
B
B
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5.3 物料搬运路线的选择
物流量 距离
物流量
直达型
渠道型或中心型
常见高架吊车、堆垛机。
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5.7.3 目前应用在工业中的几种起重设备
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5.7.4 目前应用在工业中的几种起重设备
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5.7.5 工业车辆
工业车辆——这是一种轮式无轨运输装备，特点是可独立 运行，进行流动作业。
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5.7.6 先进物料搬运设备
自动引导小车（AGV）——一种用电池供电、无人驾驶的工 业货车，可以通过编程进行路径选择和定位。通常与其他自动 化系统集成起来使用（如CNC机床、工业机器人），从而获得 集成、柔性自动化的综合效益。
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机器人的具体应用（3）
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5.8 搬运设备合理配置方法
★案例解析：
某企业在厂内新建5座综合性（普通）库房，每座库房面 积为60*15=900m2，每座库房年吞吐量1.9万吨（与库容 量和出入库频率有关），存放物品为单件，最大单件重量 为5吨，问：如何合理配置搬运装卸机械设备？
解：
衡（量1仓）预设库房机械设备配置系数K（案例中预设K=95%）
工业机器人——可沿规划好的路径搬运重物，适合再柔 性装配中搬运或从事危险工况。
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5.7.11 机器人的选取指标
净载重量：确定载重堆机械手臂所产生的最大力矩。 精度：由最小移动距离、可重复性和准确性三个因素 组成，其中最小移动距离由定位数据存储精度决定， 准确性和可重复性由机械齿轮和连接件的反弹及变形决 定。 速度：由整个装配操作完成的周期决定。
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5.7.8 搬运系统分析常用的一些图例符号
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5.7.9 AGV的路径优化问题
最初级的方法是将每个AGV在缓冲站的停位点联接成线。 但生产实际中，AVG不可能穿过任何设施，而且须考虑一 定的转弯半径。 一般地，AGV转弯半径为车长的75%
取货点 AGV轮廓线路示意图
AGV优化路径
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5.7.10 工业机器人
库作业 机械化 程度的 一个参 数。K越 大，机 械化程 度越高
）
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（2）机械设备类型选择： ★类型选择依据：单件、最大重量5吨、库房面积
60*15。 ★初选两种机械配置方案：
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（3）确定各类机械工作状况参数：
——载重量系数:平均一次吊装或搬运的物资重量与 QC的比值
——时间利用系数:设备年平均工作小时与t的比值
5.1.3 什么是物料搬运系统： 将一系列的相关设备或装置，用于一个过程 或系统中，协调合理地 将物料进行移动、储 存和控制。
思考：沙钢卸料时为何要往地上甩？
物理改变 只增加成本
该系统的设计取决 于物料特性和种类
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5.2 物料搬运路线的类型
直达型——指物料从起点到终点 经过的路线最短，适合于物流量 大或特殊要求的物料。
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5.5 物料搬运设备选择应考虑的因素
5.5.1 考虑因素 物料的特征和运动方式 设备的技术性能：能否胜任工作 经济因素：成本、性价比 能耗：是否符合电力供应情况 备件、维修和存放方式（托盘、
箱器）、搬运频率
物流量
复杂搬运设备
复杂运输设备
简单搬运设备
简单运输设备 距离
设备的类型、型号和数量
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易燃、易损、重量、形状 水平式（滑道、推车、运输机、索道） 垂直式（升降机、起重机、卷扬机） 倾斜式（连续运输机、提升机、卷扬机） 多平面式（旋转起重机）
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5.6 物料搬运设备及器皿
5.6.1 起重搬运设备 起重机、起重电梯、叉车、小型搬运车、无人搬运车 工业机器人。
5.6.2 运输机械 卡车、拖车、连续运输机。
——单位工作小时平均吊装或搬运货物次数
（由运行距离、运行速度及所需时间确定）
——年日历工作小时（h/年） 一班制工作时间t=7*280=1960h/年 两班t=14*280=3920h/年
设备类型
n rt
桥式起重机 0.45 6 0.7 1960 叉车 0.45 4 0.65 1960
距离
物流量大且搬运距离长说明了什么？
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5.4 搬运设备选择的原则
5.4.1 依据：距离与物流量的大小
思考： 距离短，物流量小，选何种类型设备？ 距离短，物流量大，选何种类型设备？ 距离长，物流量小，选何种类型设备？ 距离长，物流量大，选何种类型设备？
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搬运设备选择的原则
物料搬运设备及用具 对搬运效果及
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5.7 几种搬运设备介绍
5.7.1 传输带——这是一种将物料沿固定路径移动的装置 ，可以通过电气、重力或手工等方式对其进行操作，特 点是连续动作、循环动作、持续载荷、路线固定。常见 滚轴式、皮带式、托盘式和高架式。
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5.7..2 起重机
是一种将重物提升、降低或传输的装置， 特 点： 是间歇动作、重复循环、短时载荷、升降运动。
成本会有直接影响
不适宜的观点
•为了完成任务，赶快去买一台运输机或 增添一排货架（长远目标、标准化）。
•这台叉车是属于我们部门的，你们不能 随便用（部门利益与整体利益）。
•我也不知道还需要什么搬运设备，管他 的，先申请了再说（明确问题）。
•设备肯定越高级越好了（简化原则）。
•这家设备商和我们是老关系了，买他的 没错的（比较原则）。