AMT-5-柔性制造.ppt

4.4.2 柔性制造系统的组成 柔性制造系统组成 4.4.2 柔性制造系统的分类 4.4.2 柔性制造系统的分类 柔性制造系统的适用范围 FMS 对机床的要求 FMS 加工系统的配置 机床配置形式与特征比较 加工系统中常用的加工设备 加工中心刀库 双臂式机械手 换料装置 输送装置（1）—— 输送带 输送装置（2）—— 有轨小车 输送装置（3）—无轨小车 物流系统的监控 传感器是一种以测量为目的，以一定的精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于处理的另一种物理量的测量器件。传感器的输出信号多为易于处理的电量，如电压、电流、频率等。 传感器的主要性能指标 传感检测方法 直线位移检测 电感式，如线性差动变压器式、衔铁移动电感式、涡流式。 电容式，如变面积、变间隙电容式传感器。 激光式，如全息显微测长、调试法测距、扫描法测尺寸、量子干涉测长。 自动化制造系统的检测与监控系统从功能角度可分为系统运行状态检测监控和加工过程检测监控。 运行状态检测监控功能主要是检测与收集自动化制造系统各基本组成部分与系统运行状态有关的信息。把这些信息处理后，传送给监控计算机，对异常情况做出相应处理，保证系统的正常运行。 加工过程检测与监控功能主要是对零件加工精度的检测和加工过程中刀具的磨损和破损情况的检测与监控。 1．工件尺寸精度检测 工件尺寸精度是直接反映产品质量的指标，因此在许多自动化制造系统中都采用直接测量工件尺寸的方法来保证产品质量和系统的正常运行。 2．刀具磨损和破损的监测 　　在切削过程中，刀具工况（如磨钝、破损和刀刃塑变等）与砂轮工况（如砂轮磨钝和砂轮修整控制等）对切/磨削过程的正常进行有重要的影响。统计数据表明，刀具失效是引起数控机床加工中断的首要因素，它占机床故障停机总时间的22.4%；砂轮与工件的接触监控可以提高磨削效率10%～30%。 刀具磨损的监测方法 刀具破损的监测方法 自动化加工监控系统主要由信号检测、特征提取、状态识别、决策和控制四个部分组成 加工系统的监控内容 第4章 制造自动化技术 Manufacturing Automation Technology 4.5 自动检测与监控技术 The Technology of Automatic Detecting and Monitoring 制造过程的检测技术就是采用人工或自动的检测手段，通过各种检测工具或自动化检测装置，为控制加工过程、产品质量等提供必要的参数和数据。这些参数和数据可以是几何的、工艺的或物理的。 检测监控系统是用以采集、传输、处理和利用制造系统的工况数据（包括原材料检验数据、制造过程工艺数据、设备状态数据、产品检测数据、能源动力数据以及环境状态数据等），监视系统的运行状态并作必要的干预控制，预测系统的未来，诊断系统的故障或问题，提供系统优化和维护修理的咨询，为制造系统的运行控制和优化调度提供决策依据。 4.5 自动检测与监控技术 4.5.1 传感技术 敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件，即被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。这一非电量通过传感元件后就被转换成电参量。测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。 力和力矩的检测 电阻丝应变传感器 弹性杆轴向载荷传感器 悬臂梁式力传感器 压电晶体传感器 扭矩传感器 转速的检测 旋转物体的转速一般采用间接方法测量，即通过各种形式的变换器，将转速变换为其他物理量，如机械量、电量、磁和光等。 电容式转速传感器 涡流式转速传感器 光电数字式转速检测系统 4.5.2 检测与监控系统的组成 4.5.2 自动化加工系统的检测 （1）专用的主动测量装置 　　在大规模生产条件下，常将专用的自动检测装置安装在机床上，不必停机，就可以在加工过程中自动检测工件尺寸的变化，并能根据测得的结果发出相应的信号，控制机床的加工过程（如变换切削用量、刀具补偿、停止进给，退刀和停机等）。自动测量原理如图。 （2） 三坐标测量机 （3） 三维测头与循环内检测技术 （4） 机器人辅助测量技术 4.5.3 自动化加工系统的检测 4.5.4 自动化加工的监控系统 （1）信号检测 常见被检信号包括：切削力、切削功率、电压、电流、声发射信号（AE）、振动信号、切削温度、切削参数、切削扭矩等。 （2）特征提取 特征提取是对检测信号的进一步加工处理，从大量检测信号中提取出与加工状态变化相关的特征参数。 （3）状态识别 状态识别实质上是通过建立合理的识别模型，根据所获取加工状态的特征参数对加工过程的状态进行分类判断。从数学角度来理解模型的功能就是特征参数与加工状态的