[發明專利]一種傳送單元及其組成的可重構自適應的流水線

在審

• 申請號: 201510366088.3
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105016024A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 鄭彥智
• 申請（專利權）人: 四川福潤得數碼科技有限責任公司;鄭彥智
• 主分類號: B65G23/04
• 分類號: B65G23/04;B65G37/00;B65G49/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 李興洲;錢成岑

技術領域

本發明涉及生產流水線技術領域，特別是一種傳送單元及其組成的可重構自適應的流水線。

背景技術

在批量工業制造生產中，生產流水線被廣泛使用以適應標準化生產并提高生產效率，對于同型號大批量的生產制造活動尤其適合。經過長期的發展，現有流水線的拓撲結構大致分為五種形式，分別是：1、一字線；2、一字梳狀組合線；3、一字串并組合線；4、環形線；5、環形梳狀組合線。

1、一字線

一字線是最早出現且被最常使用的流水線，被生產加工的物料沿流水線單方向傳遞，從起點經各工位加工后，被傳遞到終點。一字線常用于單純物料傳送，也可以在傳送過程中進行相應再加工。物料加工既可以采用人工也可以自動機械完成。一字線在布設時不一定要布設成絕對的一字，可以拐彎成“L”形、“S”形等，甚至可以部分架空到空中，但從拓撲結構上來說都符合單方向傳送、起點終點明確等特點，都被視為一字線。

2、一字梳狀組合線

一字梳狀組合線實際是多條一字線的組合運用，多用于多個起點對應一個終點、一個起點對應多個終點，或多個起點對應多個終點，如快遞行業的信件分揀系統、機場的行李傳送系統。一字梳狀組合線極大地豐富了一字線應用范圍，可將其視為多條一字線的交叉組合，被傳送的物品按一定規則可在不同的一字線間進行選擇傳遞，其實際布線的表現形式多樣，如，可以是星狀，也可以是幾個星狀的組合，最明顯的就是鐵路的道岔系統，可以將列車傳送到不同的鐵路線上，但無論什么樣的表現形式，從拓撲數學上說都可以將其視為梳狀線。和一字線一樣，一字梳狀組合線也沒有形成回流循環，即針對每一個被傳送的物體來說，其在線體上的傳送是單方向的。

3、一字串并組合線

一字串并組合線是一字線的一種組合形式，在生產實踐過程中，由于某些工序耗時較長明顯多于其他工序，且這些耗時較長的工序無法分拆為小的工序，就可能用到一字串并組合線。最明顯的案例就是高速公路和收費站的組合應用，汽車通過主道后進入收費區，被分流到不同的收費站，通過收費站后再匯流到主通道。和一字線一樣，一字梳狀組合線也沒有形成回流循環，即針對每一個被傳送的物體來說，其在線體上的傳送是單方向的。

4、環形線

產品在流水線上運輸傳遞時，為保證產品不與線體間發生碰撞、磨損，同時能相對流水線定位，常常需要將被加工產品置于運載臺車上，再將運載臺車放置于傳送線上進行傳送，當產品加工完成到達流水線終點時，產品被從運載臺車上取下，運載臺車需要在流水線上傳送回流到流水線的起點再搭載新的產品，由此產生了對環形流水線的需求。

在工業生產中，環狀線也非常常見，如空調、電視、機頂盒、屠宰場等生產線普遍都采用環狀線，這里所謂的環可以是平面環，也可以是上下環。所謂環只是數學上的拓撲概念，不一定是圓、橢圓等，實際布設時表現形式多樣，如公交車的運行路線從數學意義上說其拓撲結構也可視為環形，公交車可視為運載臺車。其主要特點是載物臺車（掛鉤或其他載物治具）需要在線體上呈單向循環運動，且臺車上的單個傳送物品的傳送路線不重合，即傳送物品的終點不會越過起點。

5、環形梳狀組合線

在一些特殊運用場合，將上述梳狀線和環形線進行組合使用，在生產實踐中形成了環形梳狀組合線。將梳狀線與環形線進行組合，是對環狀線性能的有效提升。若只生產一種產品，其梳狀線的并行結構可以有效提高生產效率；若要求同時在線生產多種產品，梳狀結構的不同分支可以支持不同產品生產要求，而環狀單線體部分可以支持不同產品的共用生產需求。

由于生產產能不斷加大，市場供應量的增加，市場供求關系逐漸從賣方市場轉換為買方市場，迫使產品的提供者需要提供滿足不同需求的多樣化產品來爭取消費者青睞。這種市場模式的變化，導致產品制造要求逐漸告別單一品種大批量生產，訂制化、多品種小批量生產逐漸成為主流。現行的流水線結構由于其只適應單品種大批量生產制造而逐漸不適應市場要求，其原來高效率的優點在多品種頻繁切線的需求面前反而變成生產效率提升的負擔；并且，由于線體智能化程度差，生產中出現的各種問題不能及時進行自我調整，需要大量人工干預，不能適應未來生產的要求。

很多制造廠被迫將大生產班組分拆為小生產班組，長流水線分拆為短流水線，生產組織變得異常復雜，與不斷降低的產品售價相比，管理成本逐漸增高，制造工廠的獲利能力不斷下降。并且由于流水線的拓撲結構沒有根本的改變，相比原來的大班組長流水線，生產效率顯著降低，更進一步降低了制造過程創造利潤的能力。

傳統的生產流水線體現的不足之處大體可以歸納為以下幾點：