1
Material Handling System
Material Handling System (MHS) is used to move and store
parts, as well as materials used in processing the parts (e.g., tools,
coolant, wastes).
There are two principal forms of part transport: parts must be
moved from outside the system into it, and they must be conveyed
within the system. Usually it is not convenient to combine these
functions because movement into the system involves raw parts
while movement within the system involves part, fixture and pallet
assemblies.
As is known, an MHS is capable of simultaneously processing a
wide variety of parts at different work stations. Parts are loaded and
unloaded at a particular location, and pallets are used to transport
parts between machines. Once a part is loaded into the system, it
is moved from the station to the other one under the computer
control, its path being dependent on its processing requirements,
machine loads and other constraints of the system.
Within the system, there are many possible pallet-movement
designs. The three principal categories are carts, conveyors, and
robots. Guidance and control of carts can take different forms. Carts
can move along tracks, energized and controlled externally by the
central computer. Sensors located at appropriate points along the
track identify the precise location of the cart and can be used to
position it to the required tolerance (typically 0.15 cm) to transfer
pallets to a machine or unload station. Wheel encoders can be used
as less precise feedback for the drive system and its programmed
speeds. All carts should have dead-man bumpers at each end to help
prevent accidents.
Battery-powered carts can be moved along a flat floor, guided
2
by an antenna that detects a wire embedded below the surface.
Position sensors still must be used to control pallet transfer.
Another cart design may use a tow chain in a trough under the
floor. The chain moves continuously, and cart movement is controlled
by extending a drive pin from the cart down into the chain. At
specific points along the guide way, computer-operated camtype
stop mechanisms raise the drive pins to cart movement. One
advantage of this system is that it can provide some automatic
buffering with stationary carts along the track. A variation of this
method uses a floor mounted spinning cylinder that imparts motion
to the roller drive of individual carts; a computer initiates drive
disengagement, and the carts can be stopped at selectable locations.
Powered conveyors can be used for basic transportation between
flexible machining cells or for positioning parts to interact with
robots or other handling devices. Powered roller conveyors are
designed to move pallets from the load stations to pallet exchangers
located on the machines. Individual sections can have separate
drives to control placement of pallets near machines. Special
switches can provide feedback to locate pallets along the conveyor.
Asynchronous conveyors based on the principle of rotating tubes
are used to place loads precisely for robots, as well as to move loads
at high speeds. In machining centers, specialized conveyors can be
designed to handle any type of part from operation to operation.
Overhead
power-and-free
conveyors
offer
flexibility
to
a
manufacturing operation.
Besides, self-powered monorails independently drive trolleys that
can run on the level or uphill. A master controller directs the trolleys
in highly flexible configurations.
Various types of cranes can be employed to manoeuvre parts too
3
heavy to lift manually, and this technology includes robots as well.
It is of importance to note that automated storage and retrieval
systems (AS/RS) add more than control and space saving to a
manufacturing operation. As flexible manufacturing systems increase
their output and the variety of parts that will be produced in small lots,
AS/RS fit the needs for buffer storage. Some new MHS s are being
designed with raw stock being stored in AS/RS and delivered to
machines by automatic guided vehicles. The AS/RS can also
provide quick access to the jigs, fixtures and tooling required by the
MHS.
Miniload automated storage and retrieval systems, along with
horizontal and vertical carousels, bring parts to the worker, often
under computer direction.
To sum it up, it is necessary to say that the user today is looking
for automatic material handling system. He wants to be sure that a
part can be found when it is needed. Such system is automatic guided
vehicles (AGVs) which are beginning to take a significant role in
material handling. The guided vehicle usually carries the work piece,
on a machine pallet or fixture base, from work cell to work cell. Or it
may transport trays of parts that are manually or robotically chucked,
fixtured or locked onto machine tables at work station.
One can say that AGV is not only a transporter of parts and tools;
it is a factory system for delivery, the mode of transportation for the
highly flexible systems.
Система обработки материалов
Система
обработки
материалов
(MHS)
используется,
чтобы
перемещать и хранить детали, так же как материалы, используемые в
4
обработке деталей (например, инструменты, хладагент, отходы).
Есть две основных формы транспортировки деталей: детали должны
быть перемещены снаружи системы в нее, и они должны быть переданы в
пределах системы. Обычно не удобно комбинировать эти функции, потому
что движение в систему вовлекает сырьевые детали, в то время как
движение в пределах системы вовлекает деталь, крепление и поддон.
Как известно, MHS способна к одновременной обработке широкого
разнообразия деталей на различных этапах работы. Детали загружены и
разгружены в специфическом местоположении, и поддоны используются,
чтобы транспортировать части между механизмами. Как только деталь
загружена в систему, она перемещается от одного этапа до другого при
компьютерном контроле, его дорожка зависит от его требований
обработки, грузов механизма и других ограничений системы.
В пределах системы, есть много возможных вариантов движения
поддона. Три основных категории - телеги, конвейеры, и роботы.
Руководство и управление телег могут взять различные формы. Телеги
могут
пройти
следы,
воспроизведенные
и
управляемые
извне
центральным компьютером. Датчики, расположенные в соответствующих
пунктах по следу идентифицируют точное местоположение телеги и могут
использоваться, чтобы поместить ее как нужно (с точностью до 0.15 см),
чтобы переместить поддоны машине или разгрузить пункт. Кодирующие
устройства колеса могут использоваться как менее точная обратная связь
для системы двигателя и ее запрограммированных скоростей. Все телеги
должны иметь бамперы в каждом конце, чтобы помогать предотвратить
несчастные случаи.
Телеги, имеющие батарейное питание, могут пройти плоский этаж, с
проведенной антенной, которая обнаруживает провод, вложенный ниже
поверхности.
Датчики положения все еще должны использоваться, чтобы управлять
5
перемещением поддона. Другой проект телеги может использовать цепь
буксировки в контейнере под этажом.
Шаги цепи непрерывны, и движение телеги управляется, передвигая
штифт двигателя от телеги вниз в цепь. В определенных пунктах по
руководящему принципу, использованному компьютером тип кулачного
механизма, остановки поднимают штифт двигателя к движению телеги.
Одно преимущество этой системы состоит в том, что это может
обеспечить
некоторое
автоматическое
пространство
телегами,
движущимися по курсу. Разновидность этого метода используется в
установленном на этаже цилиндре, который передает движение
двигателю ролика отдельных телег; компьютер начинает разъединение
двигателя,
и
телеги
могут
быть
остановлены
в
выбираемых
местоположениях.
Включенные
конвейеры
могут
использоваться
для
основного
транспортирования между гибкими ячейками механической обработки или
для того, чтобы поместить детали, для взаимодействия, с роботами или
другими
загрузочно-разгрузочными
устройствами.
Включенные
конвейеры ролика предназначены, чтобы переместить поддоны от
станций груза до теплообменников поддона,
расположенных
на
механизмах. Отдельные секции могут иметь отдельные двигатели,
чтобы управлять размещением поддонов около машин. Специальные
выключатели могут обеспечить обратную связь, чтобы определить
местонахождение поддонов по конвейеру.
Асинхронные конвейеры, основанные на принципе вращающихся труб,
используются, чтобы разместить грузы точно для роботов, так же как
перемещать грузы на высоких скоростях. В центрах механической
обработки, специализированные конвейеры могут быть предназначены,
чтобы обращаться с любым типом детали операцией за операцией. Верхние
конвейеры предлагают "мощь и компактность " гибкость к технологической
6
операции.
Кроме того, самовключенные монорельсовые дороги независимо везут
вагонетки, которые могут передвигаться на уровне или подъеме. Диспетчер
мастера направляет вагонетки в очень гибких конфигурациях.
Различные типы подъемных кранов могут использоваться, чтобы
вывести детали слишком тяжелую, чтобы подняться вручную, и эта
технология включается также роботами.
Важно обратить внимание, что автоматизированное хранилище, и
системы исправления (AS/RS) добавляют больше чем контроль и экономия
места к технологической операции. Поскольку гибкие производственные
системы увеличивают их выпуск и разнообразие деталей, которые будут
произведены в маленьких партиях, AS/RS соответствуют потребностям в
буферном хранении. Некоторые новые
MHS разрабатываются
с
сырьевым запасом, запасаемым в AS/RS, и поставляются машинам
автоматическими управляемыми транспортными средствами. AS/RS может
также обеспечить быстрый
доступ к зажимным приспособлениям,
креплениям и набору инструментов, требуемый MHS.
Минигруз автоматизировал хранение и системы управления, наряду с
горизонтальными и вертикальными блоками, приносить детали рабочему,
часто под компьютерным руководством.
Чтобы подвести итог, необходимо сказать, что пользователь сегодня ищет
автоматическую систему обработки материалов. Он хочет убедиться, что
деталь может быть найдена, когда это необходимо. Такая система автоматические управляемые транспортные средства (AGVs), которые
начинают
играть
существенную
роль
в
обработке
материалов.
Управляемое транспортное средство обычно несет заготовку, на поддоне
механизма или основе крепления, от рабочей камеры, чтобы работать
ячейка. Или оно может транспортировать подносы деталей, которые
являются брошенными вручную или роботом, закрепленными или
7
запертыми на азы механизма, на этапе работы.
Можно сказать, что AGV - не только транспортер деталей и
инструментов,
это
-
фабричная
система
транспортирования для очень гибких систем.
\
Слова:
Coolant – хладагент
Part – деталь
для
поставки,
способ
8
Raw material – сырье
Cart – телега
Conveyor – конвейер
Robot – робот
Chain – цепь
Trough – контейнер
Pin – штифт
Cam – кулак
Cylinder – цилиндр
Location – местоположение
Switch – выключатель
Monorail – монорельсовый
Trolley – вагонетка
Storage – склад
Workpieсe – заготовка
Cell – камера, ячейка
Flexible – гибкий
Tool - инструмент