先进制造技术第五章.ppt

第1、4章制造自动化技术manufacturinautomation technology，2，弹性制造技术(fmt flexible manufacturing technology)是自动化制造系统的基本单位技术。主要用于多种小批量或可变批量生产，将多种形状的加工对象高效、适应性地转换为成品，是将数控技术、计算机技术、机器人技术、现代管理技术结合在一起的现代制造技术。具有先进、灵活、自动化、高效的制造技术。灵活的意味着制造系统适应产品变化的能力。4.4.1FMS的定义和特性，3，由连接到一个传输系统的部分设备(通常是具有自动刀具交换机的加工中心机床)组成，传输设备将工件放入托盘或其他连接设备，传输到每个加工设备，加工设备和传输系统在中央计算机控制下进行工件加工，准确、快速、自动化。美国国家标准局定义：日本国际贸易和工业部定义：北京机械工业自动化研究所定义：4.4.1FMS的定义和特性，与自动物料管理设备一一连接，在计算机或类似设备控制下完成自动处理或处理工作，由2台以上能够加工各种形状和大小的工件的数控机床组成的系统。将自动化生产系统从小种批量生产型转换为多种生产型灵活系统。4，柔性制造系统(FMS)是由数控加工设备、物料运输设备和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包含多种灵活的制造设备，可以根据制造工作或生产环境的变化进行快速调整，适用于多种和中小型批量生产。柔性制造系统是柔性制造技术的主要应用形式。4.4.1FMS的定义和特性，5，4.4.2柔性制造系统的构成，6，7，高灵活性和高自动化，柔性制造系统使用计算机控制系统和物料输送系统连接多个设备，形成没有固定处理顺序和位的自动制造系统。加工一个工件后，可以自动将其转换为另一个工件，而不中断调整。主要特性包括：4.4.1FMS的定义和功能、设备灵活性、流程灵活性、产品灵活性、流程灵活性、执行灵活性、部署灵活性、扩展灵活性、生产灵活性。FMS是“灵活性”和“自动”的组合。8，灵活制造系统配置，9，4.4.2灵活制造系统分类，简单灵活的制造系统灵活制造单元(FMC)，通常由自动交换加工中心(MC)和工件(托盘站和工件开关)的设备组成，数控系统包括自动检测和操作条件图4-31显示了柔性制造单元的示意图。图4-31柔性制造单元，10，4.4.2柔性制造系统分类，柔性制造系统(FMS)，更大的柔性制造系统由两个或多个柔性制造单元或多个数控机床、加工中心组成，用一个物料输送系统连接机器。工件安装在夹具和托盘上，根据加工顺序在机床之间自动传递一个。灵活生产线(FTL)不同于传统的严格生产线，在零件生产大、品种少的情况下，可以同时或按顺序加工一些其他零件，灵活制造系统中的加工刀具可以根据工件加工顺序完全按生产线形式排列。更换部件时，生产位可以相应调整。每个机床的主轴箱也可以自动调整。这条生产线称为柔性生产线。，11，4.4.3灵活制造系统的特性和应用，12，4.4.3灵活制造系统的特性和应用，FMS特性，GT基础，更大的灵活性，高自动化，控制和管理相结合，在系统内进行计划、调度、管理自我服务支持d)对环境的适应性和保护e)技术资料齐全，机器性能、美丽的颜色和系统调整，适用于各种显示、标记等。4.4.4FMS的处理系统，14，配置FMS处理系统，FMS的处理对象1)棱镜类(包括盒形、平板形)2)对于旋转体类(长轴形、盘套形)加工系统，通常用于加工棱柱坯的FMS是垂直、水平加工用于加工回转体的FMS由CNC车床、车削中心、CNC复合机器和上下机器人或机器人和杆输送机等组成。如果选定零件组的所有过程可由一个机床独立完成，则FMS只能配置足够数量的相同模型机床，以便相互替换。1相互替代(并行)2补充(串行)3。混合(和连接)如果选定零件组的所有进程不能由一个机床独立完成，则FMS必须配置多个不同类型的机床，并且不能替换不同的操作。4.4.4FMS的处理系统，15，机器配置形式和特性比较，说明：这种配置主要取决于机器功能、FMS的物料流和信息流，而不是加工设备的物理布局。4.4.4FMS的加工系统、16、加工系统中常用的加工设备、典型加工中心的分类可分为镗孔和铣削加工中心、车削加工中心、钻孔中心、螺纹加工中心和磨削加工中心等。主轴上的空间位置可分为垂直加工中心、水平加工中心、垂直两用(通用、五面体、复合)加工中心。镗孔和铣削加工中心与常规CNC镗床和CNC铣床的不同之处在于，它们主要附带刀具库和自动刀具交换装置。加工中心(镗孔和铣削加工中心)、水平加工中心、4.4.4FMS加工系统、17、加工中心磁带仓、加工中心磁带仓具有链、圆盘和刀架等基本类型。4.4.4FMS的加工系统、18、2臂机器人、刀具库编码方法刀具库跟踪内存方法、通常是双臂机器人爪结构形式挂钩、手、伸缩手和叉、4.4.4FMS的加工系统、19、备用设备、加工中心最常用的开关设备为托盘开关(auto托盘开关以旋转和往复的方式工作。4.4.4FMS的处理系统，20，物流是FMS的物料流的通用术语。在FMS中流动的材料主要是工件、刀具、夹具、芯片和切削液。物流系统主要由输送机、交换装置、缓冲装置、存储装置等组成。FMS物流系统要求1)通用性2)可变3)可扩展性4)灵活性5)可靠性6)安全性，4.4.4FMS物流系统，21，工件处理站，托盘缓冲，自动化仓库，存储，4.4.4FMS自动化程度高、空间大小高、存储重量额定、总层数可根据实际需要扩展、占地面积小等优点。，自动仓库(图4-7)，4.4.4FMS的物流系统，23，传输装置，4.4.4FMS的物流系统，24，传送带(1)传送带，1传送带分为动力和无动力传送带；结构方式包括滚子、链条和皮带分割。空间位置和搬运材料的方式有桌面和悬挂。滚子链带，4.4.4FMS物流系统，25，输送机(2)轨道车，2自动车1)轨道车-地面轨道车和高架轨道车所谓的轨道是具有地面或空间的机械导轨。4.4.4FMS物流系统，26，输送机(3)-无轨电车，2)无轨电车-自动导向无轨电车(AGV-automatically guided vehicle)无轨电车按照特定程序自动行驶，并停车，物流系统4.4.4FMS，27，车由托盘开关3，工作台1和托盘2通过交换机推进机器工作台上进行处理，加工的工件将与托盘一起拉回手推车的交换台，发送卸载机，手动拆卸和安装待加工的新工件。汽车的行驶路径通常使用电缆或光电引导。4.4.4FMS物流系统，28，沿汽车预定路径在地面上贴上容易反光的光亮带(铝或尼龙带)，车辆配备发光器和光亮片。发射的光被反射器反射，被光子接受，并将该光信号转换为电信号控制汽车的舵轮。光学指南原理(图4-9)，4.4.4FMS物流系统，29，芯片处理系统，4.4.4FMS物流系统，30，4.4.5FMS控制和管理，工厂计算机：制定生产(操作)计划控制中央电脑和物流电脑。单元控制器：机床加工、检查、上下料物流计算机：根据工厂计算机制定的工作计划，监控和控制自动仓库、