CN101486413A

CN101486413A - 一种用于产品流水线的缓冲装置

Info

Publication number: CN101486413A
Application number: CNA2009100961830A
Authority: CN
Inventors: 顾大强; 周勇; 周良金; 王钢飚; 张敏杰
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2009-07-22

Abstract

一种用于产品流水线的缓冲装置，包括4个暂时存储装置改变产品方向的三个转换装置，与产品流水线主线路连接，所述缓冲装置的第二暂时存储装置分别与主线路在P和Q点、与第一暂时存储装置在J和M点、与第三暂时存储装置在I和M点相连接；第四暂时存储装置与第三暂时存储装置在N和B点相连接。第一转换装置位于P点，第二转换装置位于I、J点，第三转换装置位于N点。本发明通过上游设备和下游设备处理产品速度差以及缓冲装置存储产品的数量的变化，进行产品的暂时存储和清空功能，实现下游设备出现故障时不用停机，可正常生产。

Description

一种用于产品流水线的缓冲装置

技术领域

本发明涉及一种产品流水线的缓冲装置，尤其是可以应用到带式生产线中的缓冲装置。

背景技术

在现有的技术中，产品的生产制造需要经过很多工序，而每道工序都需要对每个产品进行必要的加工，并且每道工序所需的设备都是独立的，当其中的某个设备发生故障时，便需要停机进行检查和维修，而这时如果将整条生产线停止，那么便会造成产品生产的中断，而当出现故障的设备维修好时，又需要重新启动包括上游设备的所有设备，便会由于上游生产线的停启而造成生产量的降低和设备的频繁启动。例如在啤酒生产线中，下游设备(如装箱机)可能随时发生故障，这时需要停止上游设备(如灌装机)以便对下游设备进行检查、维修，但是并不希望上游设备停止工作，因为上游生产线的停启造成生产量的降低，从而降低设备的使用寿命，增加生产的成本，降低了企业的利润空间。

发明内容：

本发明为了解决生产线中的因下游设备故障而造成产品生产中断的情况，提供一种产品流水线的缓冲装置，可以使生产线中的游设备故障，产品生产不中断。

本发明提供的缓冲装置的技术方案是：生产的产品通过转换装置暂时存储在缓冲装置中，当下游设备维修好后，通过下游设备与上游设备处理产品的速度差来清空缓冲装置中的产品，实现了上游设备正常地工作。

本发明提供的用于产品流水线的缓冲装置，主要由4个暂时存储装置以及改变产品方向的三个转换装置组成，与产品流水线主线路连接，所述缓冲装置的第二暂时存储装置分别与主线路在P和Q点相连接、与第一暂时存储装置在J和M点相连接、与第三暂时存储装置在I和M点相连接；第四暂时存储装置与第三暂时存储装置在N和B点相连接；第一转换装置是位于P点作用于主线路和第二暂时存储装置的改变产品方向的装置，第二转换装置是位于I、J点作用于第一暂时存储装置、第二暂时存储装置和第三暂时存储装置的改变产品方向的装置，第三转换装置是位于N点作用于第三暂时存储装置和第四暂时存储装置的改变产品方向的装置。

本发明提供的产品流水线的缓冲装置的工作流程是：通过上游设备和下游设备处理产品的速度差以及缓冲装置存储产品的数量的变化，进行产品的暂时存储和清空功能，将缓冲装置分成2个主要功能部分，当下游设备出现故障时，第一部分用来存储产品，当产品存储满第一部分时，下游设备检修好时，第二部分代替第一部分来存储产品，同时，第一部分便开始将产品清空。在第一部分将产品完全清空时，便又用来存储产品，同时，第二部分便会开始清空。由于产品存储和清空的速度有一个差值，所以存储在缓冲装置中的产品越来越少，在几个循环后，缓冲装置中的产品最终完全清空，所有设备就可以重新回到正常状态。

本发明解决了当下游设备出现故障时而停机时，上游设备正常工作难题，生产的产品通过转换装置暂时存储在缓冲装置中，当下游设备维修好后，通过下游设备与上游设备处理产品的速度差来清空缓冲装置中的产品，这样便实现了上游设备正常地工作。

本发明的优点是当下游设备出现故障时不用停机，可正常生产，降低了生产的成本，避免了设备的频繁启动，延长设备的使用寿命，增加了企业的利润空间。

附图说明

附图1是本发明的平面示意图。

附图2是本发明的三维结构图。

附图3-11是结合实例说明实际工作流程的示意图。

图中：

1为主线路，2为第一暂时存储装置，3为第二暂时存储装置，4为第三暂时存储装置，5为第四暂时存储装置，6为第一转换装置，7为第二转换装置，8为第三转换装置

P点和Q点是主线路1和第二暂时存储装置3的连接点，B点和N点是第三暂时存储装置4和第四暂时存储装置5的连接点，I点和M点是第二暂时存储装置3和第三暂时存储装置4的连接点，J点和M点是第一暂时存储装置2和第二暂时存储装置3的连接点

具体实施方式

图1是缓冲装置的平面原理图，图2为缓冲装置三维视图

参见图1和图2本发明的产品流水线的缓冲装置，第二暂时存储装置3分别与主线路1在P和Q点、与第一暂时存储装置2在J和M点、与第三暂时存储装置4在I和M点相连接；第四暂时存储装置5与第三暂时存储装置4在N和B点相连接；第一转换装置6是位于P点作用于主线路1和第二暂时存储装置3的改变产品方向的装置，第二转换装置7是位于I、J点作用于第一暂时存储装置2、第二暂时存储装置3和第三暂时存储装置4的改变产品方向的装置，第三转换装置8是位于N点作用于第三暂时存储装置4和第四暂时存储装置5的改变产品方向的装置。

参照附图3-10，举例具体说明本发明提供的产品流水线的缓冲装置，通过上游设备和下游设备处理产品速度差以及缓冲装置存储产品的数量的变化，进行产品的暂时存储和清空功能，实现下游设备出现故障时不用停机，可正常生产。

假定故障时间为3分钟，生产线处理产品的速度范围为V-1.3V，3分钟，上游机器以V速度生产500个产品，图3-11是各个步骤的原理图。

第一步，当所有设备工作正常时，产品通过主线路1以速度V传输，图3所示。

第二步，当下游设备因故障停机时，上游设备下来的产品通过第一转换装置6改变方向经过第二暂时存储装置3，再经过第二转换装置7以速度V传输到第三暂时存储装置4，直到第三暂时存储装置4充满。暂时存储装置4充满后，暂时存储装置4停止，通过第三转换装置8产品改变方向存储到第四暂时存储装置5中，当下游设备维修好后，产品继续存储到暂时存储装置5中直到A点(A点与暂时存储装置5入口的距离为370个产品的距离)，主线路上的产品便以速度V开始清空，此时产品继续存储到暂时存储装置5中，图4a、4b、4c所示。

第三步，因A点与B点(暂时存储装置4与5的连接点)的距离是40个产品的距离，所以当生产线1上的产品完全清空时，暂时存储装置5上充满产品。第二转换装置7工作，使上游的产品改变方向传输到暂时存储装置2中，同时，暂时存储装置4上的产品以速度1.3V开始清空，此时，暂时存储装置4清空的速度是暂时存储装置2存储速度的1.3倍，因此，当暂时存储装置4完全清空时，暂时存储装置2便会充满，图5a、5b所示。

第四步，然后，第二转换装置7工作，暂时存储装置4又开始存储产品，暂时存储装置2则开始以速度1.3V清空产品，当暂时存储装置4上产品到达C点(与B点的距离是53个产品的距离)时，暂时存储装置5开始将产品传输到暂时存储装置4中，当暂时存储装置传输53个产品到暂时存储装置4时，暂时存储装置4的产品开始到达B点，此时，暂时存储装置5停机，暂时存储装置2上产品已经完全清空，在这个循环下，暂时存储装置5上的产品减少了53个，图6所示。

第五步，通过重复第四步和第五步，暂时存储装置5中的产品每次减少53个，因暂时存储装置5的容量为410个产品量，所以8个循环下来，暂时存储装置5中的产品便可以完全清空，而只有暂时存储装置4上有130个产品需要清空，图7所示。

第六步，暂时存储装置4开始以速度1.3V清空，暂时存储装置2开始以速度V存储产品，当暂时存储装置4清空时，暂时存储装置2充满产品。于是暂时存储装置4又开始存储产品，暂时存储装置2则开始以速度1.3V清空产品，通过计算，存储的产品数量为77(100/1.3＝77)，当暂时存储装置4上产品到达点D点时，暂时存储装置3开始工作，产品传输到暂时存储装置3中，因暂时存储装置3的容量为10包，暂时存储装置4上D点与入口处的距离是67(77-10＝67)个产品的距离，因此，当暂时存储装置2完全清空时，暂时存储装置3中的产品开始到达出口点，同时暂时存储装置4上的产品到达点E(与暂时存储装置4入口处距离为67+10＝77的距离)，图8a、8b、8c所示。

第七步，当暂时存储装置4上的产品到达点F(F点与出口处有10个产品的距离)前，上游的产品通过暂时存储装置3传输，当暂时存储装置4上的产品到达点F时，上游产品被传输到暂时存储装置2中，当暂时存储装置3清空时，暂时存储装置4开始以速度1.3V清空，这时，暂时存储装置2上已经存储了10个产品。图9a、9b所示。

第八步，当清空暂时存储装置4时，与第六、七步相似，暂时存储装置2上的产品到达点G时，有10+67/1.3-10＝52个产品，暂时存储装置3中的产品开始到达出口M点处，当暂时存储装置2上的产品到达点H点(H点与出口处有10个产品的距离)时，上游的产品又存储到暂时存储装置4中，图10a、10b所示。

根据上面的分析，经过这个循环，暂时存储装置4中的产品数量为：

10+52/1.3-10＝40；

经过2个循环后，暂时存储装置2上的产品数量为：

10+40/1.3-10＝31；

经过3个循环后，暂时存储装置4上的产品数量为：

10+31/1.3-10＝24；

第九步，当暂时存储装置4上产品到达出口时，暂时存储装置4停机直到P点和M点之间的产品以速度1.3V清空，此时，上游的产品改变方向存储到主线路上，因暂时存储装置4上的产品数量为24个，而主线路可以存储40个产品，P点和Q点的产品数量为15个，当主线路上产品到达点Q时，暂时存储装置4上的产品已经清空(40>24/1.3+15)，此时，所有暂时存储装置中的产品已经完全清空，图11a、11b所示。

而对于不同的故障时间和处理产品的速度范围的差异，可以相应地改变各个暂时存储装置的大小，而缓冲和清空产品的原理是一样的，可以保证一样的效果，因此扩大了缓冲器的适应范围。

Claims

1、一种用于产品流水线的缓冲装置，其特征是缓冲装置与产品流水线主线路(1)连接，缓冲装置由4个暂时存储装置和改变产品方向的三个转换装置组成，所述缓冲装置的第二暂时存储装置(3)分别与主线路(1)在P和Q点、与第一暂时存储装置(2)在J和M点、与第三暂时存储装置(4)在I和M点相连接；第四暂时存储装置(5)与第三暂时存储装置(4)在N和B点相连接；第一转换装置(6)是位于P点作用于主线路(1)和第二暂时存储装置(3)的改变产品方向的装置，第二转换装置(7)是位于I、J点作用于第一暂时存储装置(2)、第二暂时存储装置(3)和第三暂时存储装置(4)的改变产品方向的装置，第三转换装置(8)是位于N点作用于第三暂时存储装置(4)和第四暂时存储装置(5)的改变产品方向的装置。

2、根据权利要求1所示的流水线缓冲装置，其特征是：缓冲装置的工作流程是，通过上游设备和下游设备处理产品的速度差以及缓冲装置存储产品的数量的变化，进行产品的暂时存储和清空，将缓冲装置分成2个主要功能部分，当下游设备出现故障时，第一部分用来存储产品；当产品存储满第一部分，下游设备检修好时，第二部分代替第一部分来存储产品，同时，第一部分便开始将产品清空；在第一部分将产品完全清空时，便又用来存储产品，同时，第二部分便开始清空；由于产品存储和清空的速度有一个差值，所以存储在缓冲装置中的产品越来越少，在几个循环后，缓冲装置中的产品最终完全清空，所有设备就重新回到正常状态。

3、根据权利要求2所示的流水线缓冲装置，其特征是：缓冲装置的工作流程中，其清空的过程是通过主线路部分与子缓冲装置部分之间以及子缓冲装置之间相互进料和排料实现。