《智能制造基础与应用》第五章 - 5.2智能制造柔性硬件系统

智能制造基础与应用高等职业教育“十三五”规划教材

第五章

智能制造柔性系统第一节智能制造柔性系统概述第二节智能制造柔性硬件系统第三节智能制造柔性运行控制系统第四节智能制造柔性系统应用实例第五节智能制造计算机集成系统

智能制造柔性硬件系统2第二节第五章

智能制造柔性系统加工系统的功能与要求工序集中，减轻物流负担，减少装夹次数；控制功能强、扩展性好；高刚度、高精度、高速度；自保护与自维护性好；使用经济性好；对环境的适应性与保护性好。柔性制造系统的加工系统第五章

智能制造柔性系统加工系统常用配置形式棱体类零件：立式、卧式或立卧两用加工中心；回转体零件：数控车床或车削加工中心机床。配置形式：

互替式-是并联配置，各机床功能可互相代替，具有好的工艺柔性和较宽的工艺范围。

互补式-是串联配置，功能互相补充，各自完成特定的加工任务，生产率高，降低了可靠性。

混合式-互替式与互补式结合。柔性制造系统的加工系统第五章

智能制造柔性系统卧式加工中心

1-主轴头2-刀库3-刀库4-立柱底座5-回转工作台6-工作台底座

柔性制造系统的加工系统第五章

智能制造柔性系统车削加工中心

1-刀库2-回转刀架3-换刀机械手4-上下工件机器人5-工件存储站

柔性制造系统的加工系统第五章

智能制造柔性系统a)互替式b)互补式c)混合式FMS机床配置形式柔性制造系统的加工系统第五章

智能制造柔性系统加工系统的辅助装置机床夹具组合夹具：利用标准化夹具零部件快速拼装所需夹具；柔性夹具：一部夹具能为多个加工对象服务。托盘（Pallet）承载工件和夹具完成加工任务，是各加工单元间的硬件接口。自动上下料装置托盘交换器：联接加工系统和物料运储系统桥梁；工业机器人：具有较大的柔性度。柔性制造系统的加工系统第五章

智能制造柔性系统组合夹具

第五章

智能制造柔性系统柔性夹具

第五章

智能制造柔性系统ISO标准规定的托盘基本形状

1-托盘导向面2-侧面定位面3-安装螺孔4-工件安装面5-中心孔6-托盘搁置面7底面8-工件固定孔9-托盘夹紧面10-托盘定位面第五章

智能制造柔性系统回转式托盘交换器

第五章

智能制造柔性系统往复式托盘交换器

第五章

智能制造柔性系统FMS的工件运储系统工件装卸站设在FMS入口，由人工完成装卸；托盘缓冲站工件中间存储站，起缓冲物料作用；自动化仓库多层立体布局结构，由计算机控制，服从FMS命令和调度；物料运载装置负责在机床、自动化仓库和托盘缓冲站之间物料搬运作业。传送带：用于小零件短程传送，占据空间大、易磨损；自动运输小车：分有轨小车、无轨小车；搬运机器人：具有较高柔性和控制水平。FMS工件运储系统组成第五章

智能制造柔性系统FMS的工件运储系统随机布局原则这种布局方法是将若干机床随机地排列在一个长方形的车间内；功能原则这种布局方法是根据加工设备的功能分门别类地将同类设备组织到一起；模块式布置原则这种布置方式的车间，是由若干功能类似的独立模块组成；加工单元布置原则采用这种布置的车间，每一个加工单元都能完成相应的一类产品，这种构思的产生是建立在成组技术思想基础上的；根据加工阶段来分将车间加工阶段分为装备加工阶段、机械加工阶段和特种加工阶段。

FMS系统的总体布局第五章

智能制造柔性系统FMS物料输送基本回路直线输送回路沿直线路线单向或双向移动，顺序地在各个连接点停靠；环形输送回路运载工具沿环形路线单向或双向移动；网状输送回路由多个回路相互交叉组成，可由一条环路移动到另一回路。第五章

智能制造柔性系统直线输送回路第五章

智能制造柔性系统环形输送回路第五章

智能制造柔性系统网状输送回路第五章

智能制造柔性系统运输小车结构：车体安装平台托盘交换装置蓄电池控制系统第五章

智能制造柔性系统自动运输小车导向有轨小车铁轨导向，速度快，负载能力大，停靠准确，可靠好，制造成本低，线路不便更动，转角不宜太大。线导小车电磁感应导向，柔性大、扩展性好、不怕污染、工作可靠。光导小车采用带有荧光材料油漆或色带，通过光电制导，改变线路非常容易，对环境要求严格。激光灯台制导小车顶部装有激光装置，通过固定位置反射激光束信息，确定小车位置。

第五章

智能制造柔性系统AGV电磁感应制导原理

第五章

智能制造柔性系统激光灯台制导原理

第五章

智能制造柔性系统自动化仓库货架为一个个存储单元，设有地址编码，货架之间有巷道，每个巷道配有专用堆垛机。堆垛机由托架、货叉、支柱、上下导轨、移动电动机以及传感器构成的三维搬运设备。控制与管理系统负责物料信息的登录、识别，物料自动存取，仓库管理。第五章

智能制造柔性系统自动化仓库示意图

第五章

智能制造柔性系统堆垛机结构示意图

1-上导轨2-支柱3-物料4-托架5-移动电动机6-传感器

第五章