先进制造技术第五章制造自动化技术.ppt

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◆设备运行状态监控与检测加工系统的监控钻头破损检测器内存有以往采集的钻头破损的信号或钻头破损模拟信号，与检测信号进行比较。当钻头破损被确认后，发出换刀信号。重点是刀具磨损、破损监控与检测。钻头破损检测器声发射钻头破损检测装置系统图交换机床控制器工件折断工作台声发射传感器破损信号◆加工过程监控与检测加工系统的监控离线检测：过程稳定，超差风险小在线/过程中检测：实时，瓶颈工序在线/过程后检测：滞后时间短，应用较多PROCAUTPROCAUTPROCAUTINSPMAN抽样离线检测PROCAUTINSPMAN在线/过程中检测反馈信号在线/过程后检测PROCAUTINSPMANSORTAUT分类指令成品废品加工系统的监控－离线与在线检测物料传输系统FMS对输送装置的要求通用性变更性扩展性灵活性可靠性?安全性?FMS中流动的物料主要有工件、刀具、夹具、切屑及切削液。物料传输系统主要由输送装置、交换装置、缓冲装置和存储装置等组成。物料传输系统◆传输装置滚式链式（传送带由于柔性差，目前较少使用）带式有轨无轨（AGV）固定路线随机路线电磁式光电式……传送带运输小车机器人固定式机器人行走式机器人转向舵比较放大电路信号拾取线圈引导电缆电磁引导原理在地面上埋设引导电缆，并通以5～10kHz的低压电流。小车上装有对称的一组信号拾取线圈。当小车偏向右方时，右方的感应信号减弱，左方的增强，控制器根据这些信号的强弱，控制小车的舵轮。物料传输系统-有轨小车电磁导向方式*******第五章制造自动化技术

AutomationTechnologyforManufacturing（5-1）式中TTLC——生产某种产品所需总时间；B——批数；Q——批量；T1——单件工时；T2——每批产品所需生产准备时间（包括原材料订货时间，制定生产计划时间，工艺装备调整时间…）；T3——每种产品所需设计及生产准备时间（产品设计，工艺设计，工艺装备设计与制造…）。Groover产品寿命周期模型（5-2）式中TLC——生产每件产品所需平均时间式（5-2）即为Groover产品寿命周期模型TLC是一个综合指标，减小TLC常被作为生产活动追求的目标式（5-1）两边除以BQ，得到：◆刚性自动化：着眼降低T1◆柔性自动化：着眼降低T1和T2（部分）◆综合自动化：同时减小T1、T2、T3，特别是T2和T3，因而在多品种、中小批量生产中具有重要意义Groover产品寿命周期模型制造自动化技术的主要形式汽车后桥齿轮箱加工自动线刚性自动化20年代制造自动化技术的主要形式柔性自动化50年代焊接机器人综合自动化70年代综合自动化比较项目刚性自动化柔性自动化综合自动化实现目标减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本，缩短产品制造周期除左外，提高设计工作与管理工作效率和质量，提高对市场的响应能力控制对象物流物流物流，信息流特点通过机、电、液气等硬件控制方式实现，因而是刚性的，变动困难以硬件为基础，以软件为支持，改变程序即可实现所需的转变，因而是柔性的不仅针对具体操作和工人的体力劳动，而且涉及脑力劳动以及设计、经营管理等各方面典型系统与装备自动机床、组合机床，机械手，自动生产线NC机床，加工中心，工业机器人，DNC，FMC，FMSCAD/CAM系统，MRPⅡ，CIMS应用范围大批大量生产多品种、中小批量生产各种生产类型关键技术继电器程序控制技术，经典控制论数控技术，计算机控制，GT，现代控制论系统工程，信息技术，计算机技术，管理技术三种自动