基于自动化输送的产品结构设计.pdf

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1、基于自动化输送的产品结构设计口楼应侯浙江大学宁波理工学院宁波315104摘要：提出了从自动化输送角度进行产品结构设计的思想，通过产品结构的局部改进，达到明显改善产品制造过程中输送性能的目的。关键词：自动化输送产品设计中国分类号：TH165．1文献标识码：A文章编号：1000—4998(2008)10—0016一o3随着加工设备功能的日臻完善，一方面使得加工DFM)、面向装配的设计(DesignForAssembly，DFA)及本身实现自动化并不困难，而上下料、输送、定向、识别面向成本的设计(DesignForCost，DFC)等。DFM可以控制等辅助工作的自动化成为实现制造自动化的关

2、在产品详细设计阶段，考虑零件结构工艺性、资源约键；另一方面切削加工时间大大缩短，切削以外的时间束、可制造性及加工制造的成本、时间等。DFA用于制和费用显得十分突出。就机械制造而言，材料和零件在定装配工艺规划，考虑装拆的可行性、优化装配路径，车间的总时间中，95％的时间处于停滞或搬运状态，物在结构设计过程中通过装配仿真检验装配干涉。DFC料在机床上的时间只占5％，总经营费的30％～40％是指的是在满足用户需求的前提下，尽可能降低产品成物料搬运费⋯，有效降低物料搬运已成为企业利润的本，通过分析和研究产品制造过程及其相关销售、使重要来源。用、维修、回收、报废等产品全生命周期中各部分的成自动

3、化输送是物料搬运的主要内容，是将各个自本组成情况，进行评价后，对原设计中影响产品成本的动化孤岛(加工设备、加工单元、工作站、存取库等)构过高费用部分进行修改，以达到降低成本的目的。成相互联系的制造系统，也是实现物料传递交换的硬所有这些研究都集中于作业本身的实现，而很少件基础。因此，自动化输送是构成所有自动化制造系统顾及为实现加工或装配所需的输送、传送、上下料等辅的前提。在自动装配中有这样的说法：“如果一个零件助性工作。正是这些辅助性工作，关系到整个系统自动能被自动搬运，则它通常能自动装配。”自动化输送直化的可靠性、效率以及实现的可能性。接影响着系统的制造水平、快速响应能力和整体效益。

4、总之，现有设计理论研究更多从经济与可制造角度分析产品结构及技术要求，零件加工工艺规划中常1产品结构设计方法回顾常忽略输送问题。在非自动化生产中，产品输送对生产传统的产品结构设计是一种串行设计，各领域间的影响不大，但对于自动化生产，输送关系到生产能否缺乏应有的信息交流，产品设计不具备全局考虑，造成进行。人力成本的不断增加，现有粗放生产方式的改因返工带来的时间和资源浪费。现代设计方法更多考变，其重要性日益显现。虑产品的功能和使用性能，常见的方法有：优化设计、2自动化输送现状分析可靠性设计、有限元设计等。真正顾及产品整个生命周期而开展的设计，是在自动化通常可分为刚性自动化和柔性自动化两大并

5、行工程(ConcurrentEngineering，CE)思想提出之后，类。自动化实现的关键在于输送的自动化。刚性自动化其中DFX(DesignFor⋯X’)是CE的关键技术。DFX输送设计在2O世纪70~lz代达到顶峰，由于控制技术落指面向某一应用领域的计算机辅助设计工具，它能够后，自动化实现主要依靠机械(凸轮、自动化机构)控制使设计人员在早期就考虑设计决策对后续工作的影和电器控制(接触器、行程开关)相结合的方式达到。典响，是实现并行工程最有效的方法之一，“x”代表产品型的有上料过程的料斗、料槽和擒纵机构设计，输送过生命周期中的各种环节，如分析、工艺、制造、装配、拆程中皮带输送机、

6、链式输送机、步伐式输送装置设计卸、检测、维护和支持等。等。典型应用有汽车装配线及发动机箱体生产线。众多学者开展了DFX方面的相关研究，与制造相随着通信技术、数控技术以及柔性制造技术、计算关的主要有：面向制造的设计(DesignForManufacture，机集成技术等研究的开展，柔性自动化输送能得以实现。研究重点转向提高输送设备功能及其控制调度，如收稿13期：2OO8年4月l回2008／10机械制造46卷第530期采用自动导引小车、机器人作为输送工具。同时开展机1)上下料原则，零件结构应方便供料系统供料，外器智能、自动导引小车的响应路径优化等研究心“，大形应简单、规则，避免尖锐突起，

7、以圆形较好，避免缠大提高了输送设备的功能及性能，但不可避免地导致绕、套接，方便分离。有利于简化输料槽的结构，利于自输送设备复杂化及费用的增加。动定向，便于自动化机构送料。零件结构应具有合适的机器人和自动小车的使用已成为柔性输(传)送的装夹基准面，方便机械手夹持，尽量能够使用通用夹重要标志，但机器人和自动小车的智能有限，仍然需要爪，方便识别与控制。产品结构的改进适应，方使其更好地发挥作用。2)合理输送方式原则，产品结构应满足不同输送方式的要求。对于小尺寸零件