机电一体化技术模块七柔性制造系统介绍.ppt

模 块 7 2）车削加工中心 车削加工中心简称为车削中心（Turning Center），它是在数控车床的基础上为扩大其工艺范围而逐步发展起来的。 3）数控组合机床 数控组合机床是指数控专用机床、可换主轴箱数控机床、模块化多动力头数控机床等加工设备。 3. 加工系统中的刀具与夹具 FMS的加工系统要完成它的加工任务，必须配备相应的刀具、夹具和辅具。目前国内在设计FMS和选择FMS加工设备时，或者在介绍国外的制造水平时往往都强调系统功能和设备功能。而从国外众多使用FMS的企业来看，他们更重视实用性，即机床和刀、夹、辅具的合理配合与有效利用，企业现有制造技术和工艺诀窍在FMS中的应用。 模 块 7 4.加工系统的监控 FMS加工系统的工作过程都是在无人操作和无人监视的环境下高速进行，为保证系统的正常运行,防止事故、保证产品质量，必须对系统工作状态进行监控。通常加工系统的监控内容见表7-3。 表7-3 加工系统的监控内容 监 控 工 能 设备运行状态 通信及接口、数据采集与交换、与系统内各设备间的协调、与系统外的协调、NC控制、PLC控制、误动作、加工时间、生产业绩、故障诊断、故障预警、故障档案、过程决策与处理等 切削加工状态 机床 主轴转动、主轴负载、进给驱动、切削力、振动、噪声、切削热等 夹具 安装、精度、夹紧力等 刀具 识别、交换、损伤、磨损、寿命、补偿等 工件 识别、交换装夹等 其他 切屑、切削液、温度、湿度、油压、气压、电压、火灾等 产品质量状态 形状精度、尺寸精度、表面粗造度、合格率等 模 块 7 5.加工工作站控制器 加工工作站控制器是柔性制造系统中实现设计集成和信息集成的关键，它执行前端控制职能，既要能接收单元控制器的命令并上报命令执行情况，也要能独立运行，对设备实施控制和监视。其功能需求如下： 1）加工操作排序 2） 加工设备监控 3） 加工工作信息管理 6.集线器 集线器（HUB）属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是集线器一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。 模 块 7 7.2.3 项目制作（做） 项 目 要 求 现有加工设备是两台立卧转换加工中心和三台立式综合加工中心，均采用日本FANUCOM控制系统。要求如下： 1.设计出加工工作站控制器的硬件结构图。 2.设计出加工工作站控制器的软件模块图。 项 目 实 施 因加工中心进线是实现柔性制造的必要条件之一，而五台数控加工中心控制系统均未配备DNC接口，不具备直接进线功能，于是另外设计了五套独立的DNC接口装置，实现工作站与设备间的信息传送和工作站对设备的实时控制。 1．加工工作站控制器的硬件结构设计 1）系统结构 加工工作站控制器是基于网络通讯的DNC数控系统，实现对5台加工中心的DNC控制及通讯。它通过EtbernetTCP／IP与单元控制器连接，通过DNCFSO与设备控制器连接。 2）硬件结构 该加工工作站控制器用于监控5台加工中心，实现DNC控制。其控制结构如图7-15。 模 块 7 HUB 加工工作站控制器 立卧转换 加工中心 RS- 232C IO DNC FSO 立卧转换 加工中心 RS- 232C IO DNC FSO 立式综合加工中心 RS- 232C IO DNC FSO 立式综合加工中心 RS- 232C IO DNC FSO 立式综合加工中心 RS- 232C IO DNC FSO Ethernet 图7-15 加工工作站控制结构图 模 块 7 2.加工工作站控制器的软件模块设计 加工工作站控制器的软件模块共分为9个模块，如图7-16所示。 机床监控器 N C 程序管理 采 集 C N C 数据 设置加工参数 远程控制 机床状态采集 机床工作模式采集 边传边加工 数据库管理 与单元控制器接口 图7-16 加工工作站控制器的软件模块 模 块 7 项 目 总 结 本项目以柔性制造系统中加工工作站为例，介绍了加工系统组成及功能。在项目实施部分通过对加工工作站控制器软硬件结构的设计，让学生对加工工作站控制器结构有一个清晰的认识和了解。 项 目 评 价 在规定时间内完成任务，各组自我评价并进行展示，各组之间根据评价表进行检查。检查与评价表如表7-4所示。 表7-4 项目评价表 项目 目标 分值 评分 得分 加工工作站控制器的硬件结构设计 （1）结构设计合理 （2）网络通讯设备选择合适 50 （1）结构设计不合理，每处扣5分 （2）网络设备选择不正确每处扣10分 加工工作站控制器的软件模块设计 设计的模块要符合控制要求 50 不符合控制要求，每个模块扣10分 总分 100