[发明专利]一种传送单元及其组成的可重构自适应的流水线

说明书

技术领域

本发明涉及生产流水线技术领域，特别是一种传送单元及其组成的可重构自适应的流水线。

背景技术

在批量工业制造生产中，生产流水线被广泛使用以适应标准化生产并提高生产效率，对于同型号大批量的生产制造活动尤其适合。经过长期的发展，现有流水线的拓扑结构大致分为五种形式，分别是：1、一字线；2、一字梳状组合线；3、一字串并组合线；4、环形线；5、环形梳状组合线。

1、一字线

一字线是最早出现且被最常使用的流水线，被生产加工的物料沿流水线单方向传递，从起点经各工位加工后，被传递到终点。一字线常用于单纯物料传送，也可以在传送过程中进行相应再加工。物料加工既可以采用人工也可以自动机械完成。一字线在布设时不一定要布设成绝对的一字，可以拐弯成“L”形、“S”形等，甚至可以部分架空到空中，但从拓扑结构上来说都符合单方向传送、起点终点明确等特点，都被视为一字线。

2、一字梳状组合线

一字梳状组合线实际是多条一字线的组合运用，多用于多个起点对应一个终点、一个起点对应多个终点，或多个起点对应多个终点，如快递行业的信件分拣系统、机场的行李传送系统。一字梳状组合线极大地丰富了一字线应用范围，可将其视为多条一字线的交叉组合，被传送的物品按一定规则可在不同的一字线间进行选择传递，其实际布线的表现形式多样，如，可以是星状，也可以是几个星状的组合，最明显的就是铁路的道岔系统，可以将列车传送到不同的铁路线上，但无论什么样的表现形式，从拓扑数学上说都可以将其视为梳状线。和一字线一样，一字梳状组合线也没有形成回流循环，即针对每一个被传送的物体来说，其在线体上的传送是单方向的。

3、一字串并组合线

一字串并组合线是一字线的一种组合形式，在生产实践过程中，由于某些工序耗时较长明显多于其他工序，且这些耗时较长的工序无法分拆为小的工序，就可能用到一字串并组合线。最明显的案例就是高速公路和收费站的组合应用，汽车通过主道后进入收费区，被分流到不同的收费站，通过收费站后再汇流到主通道。和一字线一样，一字梳状组合线也没有形成回流循环，即针对每一个被传送的物体来说，其在线体上的传送是单方向的。

4、环形线

产品在流水线上运输传递时，为保证产品不与线体间发生碰撞、磨损，同时能相对流水线定位，常常需要将被加工产品置于运载台车上，再将运载台车放置于传送线上进行传送，当产品加工完成到达流水线终点时，产品被从运载台车上取下，运载台车需要在流水线上传送回流到流水线的起点再搭载新的产品，由此产生了对环形流水线的需求。

在工业生产中，环状线也非常常见，如空调、电视、机顶盒、屠宰场等生产线普遍都采用环状线，这里所谓的环可以是平面环，也可以是上下环。所谓环只是数学上的拓扑概念，不一定是圆、椭圆等，实际布设时表现形式多样，如公交车的运行路线从数学意义上说其拓扑结构也可视为环形，公交车可视为运载台车。其主要特点是载物台车（挂钩或其他载物治具）需要在线体上呈单向循环运动，且台车上的单个传送物品的传送路线不重合，即传送物品的终点不会越过起点。

5、环形梳状组合线

在一些特殊运用场合，将上述梳状线和环形线进行组合使用，在生产实践中形成了环形梳状组合线。将梳状线与环形线进行组合，是对环状线性能的有效提升。若只生产一种产品，其梳状线的并行结构可以有效提高生产效率；若要求同时在线生产多种产品，梳状结构的不同分支可以支持不同产品生产要求，而环状单线体部分可以支持不同产品的共用生产需求。

由于生产产能不断加大，市场供应量的增加，市场供求关系逐渐从卖方市场转换为买方市场，迫使产品的提供者需要提供满足不同需求的多样化产品来争取消费者青睐。这种市场模式的变化，导致产品制造要求逐渐告别单一品种大批量生产，订制化、多品种小批量生产逐渐成为主流。现行的流水线结构由于其只适应单品种大批量生产制造而逐渐不适应市场要求，其原来高效率的优点在多品种频繁切线的需求面前反而变成生产效率提升的负担；并且，由于线体智能化程度差，生产中出现的各种问题不能及时进行自我调整，需要大量人工干预，不能适应未来生产的要求。

很多制造厂被迫将大生产班组分拆为小生产班组，长流水线分拆为短流水线，生产组织变得异常复杂，与不断降低的产品售价相比，管理成本逐渐增高，制造工厂的获利能力不断下降。并且由于流水线的拓扑结构没有根本的改变，相比原来的大班组长流水线，生产效率显著降低，更进一步降低了制造过程创造利润的能力。

传统的生产流水线体现的不足之处大体可以归纳为以下几点：