柔性制造系统(FMS).ppt

第八章 柔性制造系统（FMS） 第一节 概述 第二节 柔性制造单元（FMC）和分布数控单元（DNC） 第三节 工业机器人（Robot） 第四节 柔性制造系统的特点 第五节 柔性制造系统设计 * 为了适应生产自动化程度的提高，在CNC的基础上逐步发展出柔性自造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS） 一、FMS的基本概念 具有多个半独立工位和一个物料储存运输系统，由计算机集中管理和控制的制造系统。 FMS的组成要素 1、标准的数控机床或制造单元 制造单元——具有自动上下料功能和多个工位，包括加工 型和装配型的制造单位。 2、一个在机床和装卡工位之间运送零件和刀具的传输系统 3、一个发布指令，协调机床、工件和刀具传送的总监控系统 4、中央刀具库及其管理系统 5、自动化仓库及其管理系统 二、FMS结构、组成 1号 2号 工厂主计算机 中央管理与控制计算机 物流控制装置 中央刀具库 信 息 传 输 网 络 夹具站 自 动 化 仓 库 PS CNC MT Robot PS CNC MT Robot 1、中央管理和控制计算机 接收来自工厂主计算机的指令，对整个FMS实行监控 2、物流控制装置 对自动化仓库、无人输送台车、加工毛坯和成品、加工用 的刀具和夹具等实行集中管理和控制 3、自动化仓库 对毛坯、半成品或成品等进行自动调用和储存 4、无人输送台车 行走于机床、自动化仓库、中央刀具库之间的自动化台车 5、制造单元 FMS的基本单元，由CNC机床、工业机器人（Robot）、随 行工作台（PS）组成，完成多工位加工的制造单位 6、中央刀具库 刀具的集中存储区 7、夹具站 即时实现对夹具的调整与维护 8、信息传输网络 FMS的通讯网络系统 9、随行工作台（PS） 从无人输送台车到制造单元之间传送的缓冲区 一、柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell） FMC是FMS发展过程中的一个环节，即可单独工作，也可作为FMS的一个组成部分。 FMC具有独立自动加工功能，部分具有自动传送和监控管理的功能。 有的FMC可实现24小时无人运转。 1、FMC的构成 加工中心+APC (自动托盘交换系统) 加工中心+Robot (工业机器人) 加工中心+Robot (工业机器人) 2、FMC的效益 （1）FMC增加了柔性，比单台加工中心可实现多品种 配套加工 （2）FMC可实现24小时连续运转 （3）生产率提高 （4）便于实现FMS和CIMS 二、分布式数控单元（Distributed Numerical Cell） 直接数控单元（ Direct Numerical Cell ） 群控系统 DNC是由CNC机床演变而来，又一台计算机控制多台NC机床 DNC计算机 1 5 4 3 2 6 通讯网 DNC接口 NC机床 1、DNC的特点 （1）DNC增加了柔性，可实现非实时数控数据分配 （2）采用局域网（LAN）技术组成开放式系统 （3）便于与数据采集系统结合 （4）便于实现FMS和CIMS 2、DNC的应用实例 令牌环网式DNC系统 ——由主计算机系统、令牌环网通信子系统及功能接口等组成。 DNC 主计算机 通信机 （主站） 通信接口 功能接口 通信机 （从站） 通信接口 功能接口 通信机 （从站） 通信接口 功能接口 CNC MT CNC MT 介质制备 编程机 磁盘储存 打印记 DNC系统组成 （1）DNC主计算机系统——车间管理、编程、图像显示等 数控程序的存储、分配、传送和校验 自动编制程序、修改和校验 零件轮廓、刀具轨迹显示和校验 车间管理的事务处理 其她数值与非数值运算 与工厂上级计算机联网 （2）令牌环网通信子系统——环网通信介质、通信机、 通信协议（物理层、链路层、网络层、高层协议） （3）功能接口——主站通信功能接口、从站通信功能接口 数据通信功能 数据存储功能 数据管理功能（计划和调度） 无人运转功能 主 站 通 信 软 件 高 层 协 议 令牌管理模块 数据发送模块 数据接收模块 测 试 模 块 从 站 通 信 软 件 高 层 协 议 数据发送模块 数据接收模块 测 试 模 块 一、工业机器人的组成 控 制 器 1、机械主体 2、“肘节” 3、“手” 4、控制器 （1）多机器人的同步