1、第四章 制造招待会技术,第四节 柔性制造技术,柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell）由单台数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等组成。 1. FMC控制系统FMC控制系统一般分为两级，分别是单元控制级和设备控制级。设备控制级。单元控制级。,一、柔性制造系统,柔性制造单元(FMC),FMC的基本控制功能包括： 单元中各加工设备的任务管理与调度。 单元内物流设备的管理与调度。 刀具系统的管理。下图所示为一以加工回转体零件为主的柔性制造单元。,FMC的基本控制功能,柔性制造单元,柔性制造系统（Flexible Manufacturing SystemFMS）的组
2、成,整个系统由3台组合铣床、2台双面镗床、双面多轴钻床、单面多轴钻床、车削中心、装配机、测量机、装配机器人和清洗机等组成，加工箱体零件并进行装配。物料输送系统由主通道和区间通道组成，通过沟槽内隐藏的拖拽传动链带动无轨输送车运动。区间通道还可作为临时寄存库。除工件在随行夹具上的安装、组合夹具的拼装等极少数工作由手工完成外，整个系统由计算机控制。,一个较完善的FMS平面布置图,加工单元,设备运行状态监控与检测,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。, 加工过程监控与检测 重点是刀具磨损、破损监控与检测。下图为声发射钻头
3、破损检测装置示意图。加工过程中，一旦钻头破损，声发射传感器检测到钻头破损信号，将其送至钻头破损检测器进行处理。,物料传输系统,又称立体仓库或自动化仓库系统（Automated Storage and Retrieva1 System一ASRS），由高层料架 、堆垛机、控制计算机和物料识别装置等组成。具有自动化程度高、料位空间尺寸和额定存放重量大、料位总数可根据实际需求扩展、占地面积小等优点。, 自动仓库,自动化立体仓库,堆垛起重机, 传输装置,在地面上埋设引导电缆，并通以510kHz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
4、号的强弱，控制小车的舵轮。,电磁导向方式原理,沿小车预定路径在地面上粘贴易反光的反光带（铝带或尼龙带），小车上装有发光器和受光器。发出的光经反光带反射后由受光器接受，并将该光信号转换成电信号控制小车的舵轮。,光学引导方式原理, 切屑处理系统, 工厂计算机：制定、修改、更新生产（作业）计划；对中央计算机和物流计算机进行控制。, 单元控制器：监视与控制机床加工、检测、上下料 , 物流计算机：根据工厂计算机制定的作业计划对自动仓库、堆垛机、缓冲站、运输小车等进行监视与控制。, 中央计算机：根据工厂计算机制定的作业计划对各加工单元进行监视与控制。, 信息传输网络：在控制计算机与单元控制器之间进行信息传
5、递。,计算机控制系统, JCS-FMS-1控制级结构,FMS特点,以GT为基础 ,具有较大柔性 ,高度自动化 ,控制与管理相结合可自动实现系统内的计划、调度,FMS应用,FMS布置构造,直线型(in-line)布置,回路型(loop)布置,阶梯型(ladder)布置,敞开型(open-field)布置,包括了回路、阶梯等以适用于处理大量的零件族,Robot-centered layout机器人为中心的工作单元,FMS实例（1）,十分之一原则：测量不准确度工件容差的1/10 三分之一原则：测量精密度工件许用精密度的1/3（用标准差表示）,自动化传送和装卸被测件； 自动完成检测过程； 传送/装卸与
6、检测过程全部自动化。,自动检测内容,多采用传感器/计算机反馈控制系统,自动检测系统,接触式传感器：检测尺寸、形状、相互位置 非接触式传感器（光学、非光学）：无接触变形，速度快,自动检测传感技术,“十分之一” 与“三分之一”原则,二、自动检测技术,离线检测：过程稳定，超差风险小,三类检测,离线与在线检测,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,坐标测量机,a） b） c） d） 坐标测量机的结构形式,结构形式,操作控制,编程方法,可完成测量项目,坐标测量机可完成的测量项目,实物照片,中华台亚齿轮托架FMC生产线,设置时间：85.5-87.5 工件：M44 & M
7、30 年产能：40,000件/三班 稼动率：90%以上 操作人力：21人/班 总投资：3,510万元,三阳公司机车引擎汽缸体FTL生产线,设置时间：84.12-86.9 工件：125 cc 机车汽缸体 年产能：12万件 / 三班 稼动率：85%以上 操作人力：2.50.5人 / 班 总投资额：2,492万元,CNC車床,立式综合加工中心,清洗机,搪磨机,检测机,测洩机,走行机器人,供料机,系统监控,註:FTLFlexible Transfer Line,规划时间：83.7 - 84.6 工件种类：5 种 年产能：5.9 万件 / 双班 操作人力：11人 / 班,福特汽车引擎汽缸体FMS生产线规划,本节结束,
