现代制造技术--第7章 制造自动化技术培训资料.ppt

生产信息单元的核心为数据评价及组织过程，其具体实施过程如下： 　(1) 指导车间进行诸如加工、装配、刀具更换、工件的装卸等工作。 　(2) 接受有关车间活动诸如设备运行、工件(产品)测量(检验和试验)等信息。 (3) 定期对监控器提供车间的各种活动或在特殊基础上作为部分单元级的信息(决策算法)、适当的数据结构(本地存储器)和对话设施以支持车间级的决策制定。 (4) 实现信息变换操作(汇编和反汇编，翻译)以与其它同一层次的(水平流动)或更高层次的(垂直流动)单元互相通信。 4.4.2 加工系统 1．加工系统的配置与要求 　目前金属切削FMS的加工对象主要有两类：棱柱体类(包括箱体、平板形)工件和回转体类(长轴形、盘套形)工件。对加工系统而言，通常用于加工棱柱体类工件的FMS由立、卧式加工中心，数控组合机床(数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等)和托盘交换器等构成； 用于加工回转体类工件的FMS由数控车床、车削中心、数控组合机床和上下料机械手或机器人及棒料输送装置等构成。 棱柱体类工件的加工时间较长，且工艺复杂，为实现夜间无人值守自动加工，加工棱柱体类工件的FMS首先得到了发展。小型FMS加工系统多由4～6台机床构成，这些数控加工设备在FMS中的配置有互替形式(并联)、互补形式(串联)和混合形式(并串联)三种。 应该说明，这些配置方式主要取决于机床功能、FMS的物料流和信息流，而并非取决于加工设备的物理布局。 在选用时应考虑以下因素： (1) 工序集中。 (2) 控制功能强、扩展性好。 (3) 高刚度、高精度、高速度。 (4) 使用经济性好。 (5) 操作性、可靠性、维修性好。 (6) 自保护性、自维护性好。 (7) 对环境的适应性与保护性好。 (8) 其他。 2．加工系统中常用加工设备介绍 　加工系统中常用的加工设备有加工中心和数控组合机床。加工中心前面已作介绍，这里不再赘述。数控组合机床(见图4-30)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。这类机床是介于加工中心和组合机床之间的中间机型，兼有加工中心的柔性和组合机床的高生产率等特点，适用于中大批量制造的柔性生 产线(FML或FTL)。 这类机床可根据加工工件的需求，自动或手动更换装在主轴驱动单元上的单轴、多轴或多轴头，或更换具有驱动单元的主轴头本身。 4.4.3 物流系统 1． 物流系统的组成 物流系统一般由三个部分组成： (1) 输送系统，建立各加工设备之间的自动化联系。 (2) 储存系统，具有自动存取机能，用以调节加工节拍的差异。 (3) 操作系统，建立加工系统同物流系统和储存系统之间的自动化联系。 2. 物流系统的输送装置 　FMS物流系统对输送装置的要求是： 　(1) 通用性，能适合一定范围内不同输送对象的要求，与物料存储装置、缓冲站和加工设备等的关联性好，物料交接的可控制性和匹配性(如形状、尺寸、重量和姿势等)好。 　(2) 变更性，能快速、经济地变更运行轨迹，尽量增大系统的柔性。 (3) 扩展性，能方便地根据系统规模扩大输送范围和输送量。 (4) 灵活性，接受系统的指令，根据实际加工情况完成不同路径、不同节拍、不同数量的输送工作。 (5) 可靠性，平均无故障时间长。 (6) 安全性，定位精度高，定位速度快。 FMS中常见的输送装置及其分类介绍如下。 　1) 输送带 　输送带(见图4-31)结构简单，输送量大，多为单向运行，受刚性生产线的影响，在早期的FMS中用得较多。输送带分为动力型和无动力型；从结构方式上有辊式、链式、带式之分；从空间位置和输送物料的方式上又有台式和悬挂式之分。 用于FMS中的输送带通常采用有动力型的电力驱动方式，电动机经减速后带动输送带运行。利用输送带输送物料的物流系统柔性差，一旦某一环节出现故障，会影响整个系统的工作，因而除输送量较大的FML或FTL外，目前已很少使用。 2) 自动小车 　自动小车分为有轨和无轨两种。所谓有轨，是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中。高架有轨小车(空间导轨)相对于地面有轨小车， 车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨，因而其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。有轨小车如图4-32所示。 无轨小车是一种利用微机控制的，能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶