第二章 典型自动化制造系统精要.ppt

第二章 典型自动化制造系统 第一节 典型自动化制造系统的比较 第二节 刚性自动线 第三节 柔性制造单元FMC 第四节 柔性制造系统FMS 第五节 柔性制造线FML 第六节 柔性装配线FAL 第一节 典型自动化制造系统对比 二、自动化制造系统的产品寿命周期模型 第二节 刚性自动线 刚性自动线一般由刚性自动化加工设备组成。 1)自动化加工设备 组成刚性自动线的加工设备有组合机床和专用机床，它们是针对某一种或某一组零件的加工工艺而设计制造的。由于采用多面、多轴、多刀同时加工，所以自动化程度和生产率均很高。加工设备按工件的加工工艺顺序依次排列。 2)工件输送装置 刚性自动线中的工件输送装置以一定的生产节拍将工件从一个工位输送到下一个工位。工件输送装置包括工件装卸工位、自动上下料装置、中间贮料装置、输送装置、随行夹具返回装置、升降装置和转位装置。输送装置采用各种传送带，如步伐式、链条式、辊道式传送带等。 3)切屑输送装置 刚性自动线中常采用集中排屑方式，切屑输送装置有刮板式、螺旋式等。 4)控制系统 刚性自动线的控制系统对全线机床、工件输送装置、切屑输送装置进行集中控制，控制系统采用传统的电气控制(继电器一接触器)，目前倾向于用可编程控制器。 5)刀具 加工机床上的切削刀具由人工安装、调整，实行定时强制换刀。如果出现刀具破损、折断，进行应急换刀。 第四节 柔性制造系统(FMS) “柔性”是指生产组织形式和自动化制造设备对加工任务(工件)的适应性。 1)自动化加工设备 组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是柔性制造单元。这些加工设备都是计算机控制的，加工零件的改变一般只需要改变数控程序，因而具有很高的柔性。自动化加工设备是自动化制造系统最基本，也是最重要的设备（详见后续内容）。 2)工件储运系统 工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装置等组成。工件库包括自动化立体仓库和托盘(工件)缓冲站。工件运输设备包括各种传送带、运输小车、机器人或机械手等。，工件更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装置等。 3)刀具储运系统 刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和交换机构等组成。 刀具库有中央刀库和机床刀库。刀具输送装置有不同形式的运输小车、机器人或机械手。刀具交换装置通常是指机床上的换刀机构，如换刀机械手。 4)多层计算机控制系统 FMS的控制系统采用计算机多层控制，通常是三层控制，即单元层、工作站层和设备层。 除了上述4个基本组成部分以外，FMS还可以加以扩展：①自动清洗工作站；②自动去毛刺设备；③自动测量设备；④集中切屑运输系统；⑤集中冷却润滑系统等。 二、柔性制造系统工作原理 图3-3是一种较典型的FMS，4台加工中心直线布置，工件储运系统由托盘站2、托盘运输小车4、工件装卸工位3和布置在加工中心前面的托盘交换装置12等组成。刀具储运系统由中央刀库8、刀具进出站6、刀具输送机器人移动车7和刀具预调仪5等组成。单元控制器9、工作站控制器(因中未标出)和设备控制装置组成三级计算机控制。切屑运输系统没有采用集中运输方式，每台加工中心均配有切屑运输装置。 FMS的加工对象： 1) 棱柱体类（包括箱体形、平板形） 2) 回转体类（长轴形、盘套形） 三、FMS的机床配置形式和加工对象 四、柔性制造系统的特点 第五节 柔性制造线(FML) 自动化加工设备 组成FML的自动化加工设备有数控机床、可换主轴箱机床。可换主轴箱机床是介于加工中心和组合机床之间的一种中间机型。可换主轴箱机床周围有主轴箱库，根据加工工件的需要更换主轴箱。主轴箱通常是多轴的，可换主轴箱机床对工件进行多面、多轴、多刀同时加工，是一种高效机床。 工件输送系统 FML的工件输送系统和刚性自动线类似，采用各种传送带输送工件，工件的流向与加工顺序一致，依次通过各加工站。 刀具 可换主轴箱上装有多把刀具，主轴箱本身起着刀具库的作用，刀具的安装、调整一般由人工进行，采用定时强制换刀。 FML由自动化加工设备、工件输送系统和控制系统组成。 图3-7为一加工箱体零件的柔性自动线示意图，它由2台对面布置的数控铣床，4台两两对面布置的转塔式换箱机床和l台循式换箱机床组成。采用辊道传送带输送工件。这条自动线看起来和刚性自动线没有什么区别，但它具有一定的柔性。 FML同时具有刚性自动线和FMS的某些特征。 柔性装配线FAL(Flexible Assembly Line)的组成： （1）装配站 FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人，不可编程的自动装配装置和人工装配工位。 （2）物料输送装置 根据装配工艺流程，物