第七章--机械加工生产线总体设计.ppt

典型柔性制造系统示意图 1-自动仓库；2-装卸站；3-托盘站；4-检验机器人；5-自动小车；6-卧式加工中心； 7-立式加工中心；8-磨床；9-组装交付站；10-计算机控制室 典型柔性制造系统示意图 7.5.2 柔性制造系统的规划 系统的规划，首先应明确包含哪些内容、 要达到的目标。就是要以最小的投资来实现高生产率的多品种加工和降低制造成本 柔性制造系统规划可分为四个部分，物料流、加工工位、控制系统和组织管理，其中物料流的规划占首要地位 7.5.2 柔性制造系统的规划 系统的规划方法的基本点是对生产任务进行详细分析，并根据批量、工件种类和任务变动频繁程度，明确是否建立柔性制造系统 7.5.3 柔性制造系统总体设计 FMS的机床配置形式 a)互替式 b)互补式 c)混合式 FMS适用于中小批量的生产，既要兼顾对生产率和柔性的要求，也要考虑系统的可靠性和机床的负荷率。因此，就产生了三种类型的FMS： FMS独立工位及配置原则 FMS物料储运系统及其配置 FMS总体平面布局的原则：1、有利于提高加工精度；2、排屑方便、便于整个车间的物流通畅和自动化、布局模块化、有利于人身安全、占地面积小、便于维修。 FMS总体平面布局 按照FMS中加工装备之间的关系，平面布局形式可以分为：随机布局、功能布局、模块布局和单元布局 按照FMS中物流输送路径，FMS总体平面布局可以分为：直线型、环形、网络形等多种形式。 机械加工工位、装卸工位、检测工位、清洗工位 7.5.3 柔性制造系统总体设计 5、FMS物料储运系统及其配置 工件运动方案有：无轨道式自动导引小车（AGV）运送方式、直线轨道式自动导引小车（RGV）运送方式、环形滚道运动方式；缆索牵引拖车运送方式；行走机器人运送方式等 ◆通常，工件的搬运由有轨或无轨自动导引小车担任 ◆工件在托盘上的夹具中装夹，一般由人工操作 ◆作为毛坯和完工零件存放地点的仓库分为平面仓库和立体仓库两大类。 （1）工件搬运系统 （2）刀具搬运系统 指刀具进入或退出系统以及在系统中的运送的装置。可供选择的方案：盒式刀夹—无人自动导引小车方式；直线轨道机器人—中央刀库形式；带中间刀具架及换刀机器人的自动导引小车方式等 7.5.3 柔性制造系统总体设计 6、FMS检测监视系统 7、FMS控制结构体系 对工件流的监视：检测工件进出站的空、忙状态，自动识别在工件进出站上的工件、夹具等；检测物流在自动立体仓库上的存取质量。 传感器群 信号采集 预处理 特征提取 状态识别 诊断决策 预维修决策 监控检测报告 正常状态模式 预诊断知识库 预维修知识库 学习训练 匹配 状态异常 报警 预知故障 报警 输出 设备运行状态监控与检测框图 控制系统是FMS实现其功能的核心，它管理和协调FMS内各个活动以完成生产计划和达到较高的生产率。 7.5.3 柔性制造系统总体设计 柔性制造系统仿真 7.5.3 柔性制造系统总体设计 7.5.4 FMS各独立工位及其配置原则 工位的设置与柔性制造系统的规模、类型与功能需求有关。 （一）机械加工工位：对工件进行切削加工的 地点，一般泛指机床。 加工中心的精度包括工作台和主轴移动 的直线度、定位精度、重复精度以及主 轴回转精度等。 7.5.4 FMS各独立工位及其配置原则 （二）装卸工位：在托盘上装卸夹具和工件的地点， 它是工件进入、退出FMS的界面。 （三）检测工位：对完工或部分完工的工件进行测量 或检验的地点。 （四）清洗工位：对托盘进行自动冲洗和清除滞留在 其上的切屑的地点。 7.5.5 FMS的物料储运系统及其配置 FMS的物料是指工件（含托盘和夹具）和刀具（含刀具柄部）。 （一）工件搬运系统：工件经工件装卸站进入或退出系统以及在系统内的传送过程。 （二）托盘：安装夹具及工件的底板，由自动引导小车将它运送到指定工位或托盘缓冲站。 7.5.5 FMS的物料储运系统及其配置 （三）FMS的夹具设计原则 （1）夹具的每个定位面向对加工中心的坐 标原点都应有高的尺寸精度； （2）应能在短时间内重组成适合被加工零 件所需的夹具； （3）零件数要少，零件强度、刚度要高； （4）加压方法方便、合理，有能将工件托 起一定高度的装置；