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1、自动化工程系主讲教师 刘爱云 机电设备故障诊断与维修 自动化生产线 1 任务与要求 1 进行生产线设备的操作 2 绘制生产线气动回路图 3 进行输送线的拆装 调试 4 进行生产线电控柜的安装调试 5 进行流水线PLC程序的编制 调试 6 完成实训报告 2 FMS概述 在成组技术的基础上 以多台 种 数控机床或数组柔性制造单元为核心 通过自动化物流系统将其联接 统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理 组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统 3 几个概念 数字控制 NumericalControl 用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种方法 简称为数控 NC 数控机床 NCM
2、achine 采用了数控技术的机床 或者是装备了数控系统的机床 国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了如下定义 数控机床是一种装有程序控制系统的机床 该系统能逻辑地处理具有特定代码或其他符号编码指令规定的程序 数控系统 NCSystem 就是上述定义中所指的程序控制系统 能自动阅读输入载体上事先给定的程序 并将其译码 从而控制机床运动和加工零件过程 计算机数控系统 ComputerNumericalControlSystem 是一种数控系统 由装有数控系统程序的专用计算机 输入输出设备 可编程序控制器 PLC 存储器 主轴驱动及进给驱动装置等部分组成 习惯上称为CNC系统 数控机床在19
3、52年3月由美国帕森斯公司与美国麻省理工学院 MIT 开始共同研究成功 之后 随着电子技术 特别是计算机技术的发展 数控机床不断更新换代 数控机床由NC发展到现在CNC 在到以后的 4 计算机直接数控系统 DirectNumericalControl DNC 即使用一台计算机为数台数控机床进行自动编程 编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱 柔性制造单元 FlexibleManufacturingCell FMC 是由一台或几台设备组成 具有独立自动加工的功能 在毛坯和工具储量保证的情况下 具有部分自动传送和监控管理功能 具有一定的生产调度能力 高档的FMC可进行24小时无人运转 柔
4、性制造系统 FlexibleManufacturingSystem FMS 也称为计算机群控自动线 它是将一群数控机床用自动传送系统连接起来 并置于一台计算机的统一控制之下 形成一个用于制造的整体 计算机集成制造系统 Computer IntegratedManufacturingSystem CIMS 用最先进的计算机技术 控制从定货 设计 工艺 制造到销售的全过程 以实现信息系统一体化的高效率的柔性集成制造系统 5 FMS的构成 柔性制造系统 FlexibleManufactureSystem 将FMC进行扩展 增加必要的加工中心数量 配备完善的物料和刀具运送管理系统 通过一套中央控制系统
5、 管理生产进度 并对物料搬运和机床群的加工过程实行综合控制 就可以构成一个完善的FMS FMS的基本构成框架如图所示 它主要由三部分组成 即计算机控制与管理层 以NC为主的多台加工设备和物料运输装置 与此相对应 可将其划分为控制与管理系统 加工系统 物流系统三个子系统 控制与管理系统实现在线数据的采集和处理 运行仿真和故障诊断等功能 加工系统能实现自动加工多种工件 自动更换工件和刀具 自动实现工件的清洗和测试 物流系统由工件流和刀具流组成 能满足变节拍生产的物料自动识别 存储 输送和交换的要求 实现刀具的预调和管理等功能 这三个子系统有机地结合 构成了FMS的能量流 物料流和信息流 6 7 对
6、于大批量 少品种的生产一般采用自动流水线作业 它的物流设备和加工工艺相对固定 所以也称为固定自动化 由于它的设备固定 缺少灵活性 所以只能加工一个或相似的几个品种的零件 而小批量 多品种的情况下多采用单台数控机床 它的特点是加工灵活性好 但相对于自动流水线来说生产效率低 制造成本高 因此 对应中等批量 中等品种产品的加工 需要在自动流水线和单台数控之间选择一个折中方案 结合自动流水线和单台数控各自的优点 将几台NC与物料输送设备 刀具库等通过一个中央控制单元联接起来 形成具有一定柔性而又有一定连续作业能力的加工系统 即柔性制造单元或柔性制造系统 图3 12比较了几种加工方式的适用范围 二 FM
7、S应用的特点及其功能 8 9 实训室介绍 通过模拟典型的工业生产过程 演示现代工业控制中的各项基本技术的结合与应用 系统中各项内容具有模块化 开放性和可扩充性等特点 其中的各个硬件设备通过工业现场总线和计算机网络互相连通 系统的学习和实际操作可以通过仿真系统和实物系统分别进行 系统中包含自动化立体仓库 混合式物流输送线 三维雕刻机 激光雕刻机 组合机床等几大部分 10 立体仓库 11 堆垛机控制柜 控制柜停止信号灯 系统急停开关 系统手动 自动切换旋钮 控制柜运行信号灯 12 静音气泵 13 六自由度机器人 14 六自由度机器人 15 激光雕刻机 从上位机通过电源模块管理软件对激光雕刻机上电同
8、时急停没被按下 16 激光雕刻机面板 17 三维雕刻机 18 组合机床 19 终端控制台 20 终端控制系统 固高自动化系统服务器软件 开启服务器 设备自动上电按钮 设备自动下电按钮 固高设备电源管理平台 21 软件基本操作 固高仓储执行系统 22 堆垛机软件操作面板 点击堆垛机回零 等待堆垛机回零结束 然后点击开始执行任务 23 固高仓储管理系统 可进行订单管理进行移库入库库内移库调库查询仓位信息等操作 24 固高生产执行系统 25 PMC控制平台下的生产任务和仓储任务 当执行出库 入库任务时需要选择仓储任务 当执行加工任务时需要选择生产任务 26 固高生产管理系统 生产管理系统软件操作面板 27 生产管理系统软件操作面板下达生产任务订单 选择生产产品 输入数量和创建者 然后点击下达 系统会自动执行生产任务 28 进行自动化生产线操作 进行仓库操作 盘点货架物品 出库入库操作 提出任务 29
