小型模具柔性制造系统立体仓库及巷式起重机的设计论文.doc

1摘要柔性制造系统（FMS）是一种形式的柔性自动化，把若干个机床联系在一起的一个材料处理系统，该系统的所有方面的控制都有一个中央电脑完成。这一系统减少了安装或转换时间和便利的生产小数目的产品。转移的重点是从大规模生产的少数产品转化为车间作业的环境中定制订单产品。自动化设计具备更好的质量和调度能力，使生产线可以快速变化，降低了库存和成本。柔性制造系统具有灵活性的特点，他们的装置控制器和中央控制计算机可以复制出新的零件或改造旧零件。他们也可以在同一时间内作出多项不同类型的零件。然而，这种灵活性是有局限性的，以车轴为例，总体目标是增加灵活性，因此柔性制造系统相较于从前的制造系统更具有灵活性。总体来说，柔性制造系统具备以下优势：更大的劳动生产率：只需要具有专门的教育和技能的较少的工人。更大的机械效率：产品的生产需要较少的及其楼面面积和空间。质量的提高：由于上线测试，使之能即时反馈信息和调整制造过程。增加了系统的可靠性：智能化，自诊断控制，为确定硬件问题减少了时间。减少了部分库存：柔性制造系统的一个主要特点就是柔性制造能力，在经济上容纳不同的一批大小、甚至下降至运行一个单一的部分。改进调度能力：容许这些快速反应的变化，在产品设计和生产调度，有能力，以符合刚刚在时间调度，并减少前置作业时间。适应性的CADCAM行动：数码规格开发的电脑辅助设计/电脑辅助制造系统可以作为投入的过程。作为一个柔性制造系统，必须具备的关键要素有：计算机控制，自动化材料处理能力，工具处理能力。柔性制造整合了自动化制造的概念：计算机数值控制个别机床，分布式数字控制的制造系统，自动化物料处理系统，成组技术。当这些自动化流程，机器和观念聚集在一个集成的系统，就是所谓的柔性制造系统。在柔性制造系统中，人类和计算机发挥主要作用。关键字：柔性制造系统；灵活性；柔性制造能力；计算机控制2AbstractAflexiblemanufacturingsystem(FMS)isaformofflexibleautomationinwhichseveralmachinetoolsarelinkedtogetherbyamaterial-handlingsystem,andallaspectsofthesystemarecontrolledbyacentralcomputer.Flexiblemanufacturingsystemsareflexibleinthesensethattheirdevicecontrollersandcentralcontrolcomputercanbereprogrammedtomakenewpartsoroldpartsinnewways.Theycanalsooftenmakeanumberofdifferenttypesofpartsatthesametime.However,thisflexibilityislimitedtoacertainfamilyofparts,forexample,axles.Ageneralgoalfordesignersistoincreaseflexibility,andadvancedflexiblemanufacturingsystemsaremoreflexiblethantheearlierones.Thissystemreducessetuporchangeovertimesandfacilitatestheproductionofdifferentiatedproductsinsmallnumbers.Theshiftinemphasisisfrommassproductionofafewproductstoajob-shopenvironmentinwhichcustomizedordersaremanufactured.Automationallowsforbetterqualityandscheduling,rapidchangesinproductlines,andlowerinventoriesandcosts.Greaterlaborproductivity.Fewerworkersrequiringspecializededucationandskills.Greatermachineefficiency.Fewermachines,lessfloorspaceandlessspaceforoperatormovement.Improvedquality.Lesswastebecauseon-linegaugingallowsimmediatefeedbackandadjustmentofthemanufacturingprocess.Increasedsystemreliability.Intelligent,self-diagnosingcontrolsdecreasethetimerequiredtoidentifyandcorrecthardwareproblems.Reducedpartsinventories.Akeyfeatureofflexiblemanufacturingisitsabilitytoeconomicallyaccommodatedifferentbatchsizes-evendowntoarunofasinglepart.Improvedschedulingcapabilities.Theseallowrapidresponsetochangesinproductdesignandproductionscheduling,theabilitytoconformtojust-in-timescheduling,andreducedleadtimes.AdaptabilitytoCAD/CAMoperations.ThedigitalspecificationsdevelopedbyComputerAidedDesign/ComputerAidedManufacturingsystemscanserveasinputstotheprocess.ThekeyelementsnecessaryforamanufacturingsystemtoqualifyasanFMSareasfollows:ComputercontrolautomatedmaterialshandlingcapabilityToolhandlingcapabilityFlexiblemanufacturingintegratesseveralautomatedmanufacturingconcepts:Computernumericalcontrol(CNC)ofindividualmachinetoolsDistributednumericalcontrol(DNC)ofmanufacturingsystemsautomatedmaterialshandlingsystemsGrouptechnology(familiesofparts).Whentheseautomatedprocesses,machines,andconceptsarebroughttogetherinoneintegratedsystem,anFMSistheresult.HumansandcomputersplaymajorrolesinanFMS.Keywords:flexiblemanufacturingsystem,flexible,flexiblemanufacturingability,Computercontrolautomatedmaterials3目录摘要（中文）（英文）.第一章概述.11.1柔性制造系统以及起重机.11.2研究内容5第二章巷式起重机的结构设计.82.1步进电机的选择.82.2气动机构的选择.142.3主轴轴承的配置.20第三章导轨的结构设计.243.1导轨的作用和设计要求.243.2导轨设计的主要内容.243.3导轨的结构设计.24第四章PLC编程以及电路图.36结束语.39参考文献.394第一章概述本次毕业设计的题目为小型模具柔性制造系统立体仓库及巷式起重机的设计。立体仓库及巷式起重机是这个小型模具柔性制造系统的一部分，首先要了解柔性制造系统，理解它的工作原理，进而详细研究巷式起重机的结构，组成，工作原理。1.1柔性制造系统以及起重机1.1.1柔性制造系统简介随着社会进步和和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合客户要求样式和功能千差万别的个性化产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模的生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，因此生产制造系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换，一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大成都上取决于它是否能在很短的开发周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线旨在实现单一品种的大批量生产，其优点是神产率高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低，但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，重新配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下，刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工