柔性制造系统

2.叶片气缸 叶片气缸
一、供料站
1）功能介绍 ） 料仓里的工件供给的模块 站，是整个系统的第一站 也是整个工作中最基础的 模块。 供料工作单元的主要作用 是为加工过程逐一提供加 工工件。供料过程中，迷 你气缸从料仓中推出工件。
开始条件 供料模块料仓里有工件(光纤传感器感应) 所有传动机构初始状态 初始条件 供料气缸原位 料仓里有工件 工作过程 料仓里储存工件，到位传感器感应到料仓里存储工件，单 向电磁阀给供料气缸送气，使供料气缸向前推动工件到位， 等待工件被搬运，然后后退复位，进而推动第二个工件。
4、 电容式和电涡式接近开关 、
二、气动技术
设备上安装了许多气动元件，包括气泵、 气源处理器、流量控制阀、双向电控气阀、 单向电控气阀、汇流排、气缸等
带接近开关的双 作用气缸 旋转气缸
单作用气缸
2 位5 通双作用气 控换向阀 带吸盘的真空阀
2 位3 通单向气控阀
气源处理器
气动旋转装置 1.齿条和齿轮旋转气缸 齿条和齿轮旋转气缸
情境五、 情境五、柔性自动化 生产线的设计
任务一：功能设计及组件准备
应用计算机辅助制造技术，将数控机床、 应用计算机辅助制造技术，将数控机床、 加工中心、 加工中心、物料自动储存传送装置和辅助 控制装置等在计算机的统一控制下， 控制装置等在计算机的统一控制下，形成 柔性加工自动生产线，既柔性制造系统。 柔性加工自动生产线，既柔性制造系统。
抵料气缸原位
KA2
KA2
KA1
四、搬运分拣站
1）功能介绍 ） 完成加工站的工作之后通 过通讯（CC-Link）开始 搬运分拣站的工作，加工 结束后搬运分拣站的气手 爪选择把加工合格工件移 送到下一站，加工不合格 的工件放置在中间的滑轨 为废料，处理完后重新回 到初始位置。
开始条件 所有部件为复位状态. 初始条件 双轴气缸原位 气爪应在初始位置 抓取装置在光轴原位 工作过程 工件到位，传送带在直流齿轮的带动下传动气爪移动，抓 取装置到位，升降气缸伸出，气爪抓紧工件，升降气缸缩 回，抓取装置移动，废料放置中间废料滑轨位置，合格工 件放置到位，升降气缸伸出，气爪释放工件，升降气缸缩 回。
六、搬运安装站
1）功能介绍 ） 把上一站传送过来的工件 搬运传送到下一站（安装 站）。当传送带站工件到 位时，升降气缸下降。吸 盘工作。升降气缸上升 旋转气缸转向下一站（右 位）。双轴气缸伸出。升 降气缸下降。吸盘停止工 作。升降气缸上升。双轴 伸缩缸缩回。旋转气缸转 向上一站位（左位）。 回到初始位置。
3、 光电开关及应用 、
光电开关通常环境条件比较好、无粉尘污染 的场合下使用。光电开关工作时对被测对象 几乎无任何影响。因此，生产线广泛地使用。 漫射式光电接近开关是利用光照射到被测工 件上后反射回来的光线而工作的，由于工件 反射的光线为漫反射光，故称为漫射式光电 开关。 投射型（对射式）和回归型（镜面反射）
KA1
KA2
五、传送带站
1）功能介绍 ） 上一站把合格工件搬 运到传送带上，传送 带站传感器检测工件 到位后，电机带动皮 带转动到位。
开始条件 放料口有工件 初始条件 所有部件回到初始状态。 工作过程 当放料口有工件时，直流齿轮电机启动带 动平带传动工件，（工件到达一定位置时， 到位传感器检测工件是否合格，如不合格 会被超薄气缸直接拨到拨盘内）（扩展 用）。平带继续传送工件到位。
三菱FX2N简单易学，这是它最大的优点， 不过功能有限，复杂的控制系统用不了
三、加工站
1）功能介绍 ） 传感器确认到达转盘的工 件之后，转盘旋转90°把 工件送到相应的加工位置 上。钻孔加工工件内径， 然后转盘旋转工件90°到 达下一个模块，这一模块 利用检测气缸检测工件内 径是否钻孔钻孔且合格， 如果气缸前进到底说明加 工正常，否则是次品。
停止 启动 手动/自动
网络 复位 报警
急停
二、搬运站
1）功能介绍 ） 整个搬运模块能完成四 个自由度动作，包括吸 盘吸附、摆缸旋转、吸 盘释放和气缸推进4 个 动作。 摆缸原位→摆缸摆动到 送料口位→吸盘吸附工 件→摆缸旋转到出料口 位→吸盘释放工件→摆 缸旋回→ 气缸推出。
开始条件 工件到位。 初始条件 所有部件为初始状态 工作过程 摆缸原位，工件到位，摆缸旋转180°，经真空发生器与真空 吸盘配合吸附工件，摆缸旋转180°将工件放置到位，电磁阀 给推料气缸送气推动工件至滑轨，工件滑落到位。
八、分类站
1）功能介绍 ） 把不同的工件经过检测，分类放置。 可检测材质，颜色等。按列分类法 我们举例第一列放金属工件，第二 列放红色工件，第三列放黑色工件 工件入库原则从下到上，从左至右。 下面以黑色工件为例举。当上一站 工件挤压完成后，Z轴气缸伸出，气 手爪夹紧，夹住工件后，Z轴气缸缩 回，X轴伺服X轴电机传送到相应位 置停止， Y轴步进电机上升到位，Z 轴气缸伸出，气手爪松开，Z轴气缸 缩回，Y轴步进电机下降回初始状态。
第二章 系统主要元件介绍及应用
在自动生产线中通常用到传感器技术、电 机技术、气动技术、控制技术、伺服驱动 技术、通迅技术，就象人的感官系统、运 动系统、大脑及神经系统。下面以DLMPS800 自动线为载体对以上关键技术进 行阐述。
一、传感器
1、磁性开关及应用 、
磁力式接近开关（简称磁性开关）是一种非接触式位 置检测开关，这种非接触位置检测不会磨损和损伤检 测对象物，响应速度高。
开始条件 所有部件为复位状态。 初始条件 所有气缸为缩回状态。 传输带停止。（在初始位置） 摆动气缸回转到原位. 工作过程 当工件到位时，X 轴电机启动移动到位,Z 轴双轴气缸伸出, 气爪夹紧工件，Z 轴双轴气缸缩回，X 轴伺服电机带动工 件以X 方向移动到位后，Y 轴步进电动机启动以Y 轴方向 移动，当工件到达相应储藏仓时，Z 轴双轴气缸伸出，气 爪放开工件,将工件放到储藏仓，Z 轴双轴气缸缩回。Y 轴 步进电机和X 轴伺服电机依次启动，回到初始位置。
开始条件 所有部件回到初始状态。 料仓中有工件。 初始条件 所有气缸为原位 工作过程 当工件到位时，推料气缸Ⅰ伸出将工件推入装配 位，推料气缸Ⅰ缩回，装配位中的顶料气缸缩回， 装配盖落下，顶料气缸伸出, 推料气缸Ⅱ将工件推 送到挤压位，推料气缸Ⅱ缩回, 冲压气缸下降（完 成挤压动作后）冲压气缸回位，推料气缸Ⅲ将装 配完成的工件推到传送带上，传送到位，等待下 站工作。
物流系统 中央管理系统 加工与制造系 统
柔性制造系统
监控系统
1．机床的柔性：指可加工给定零件族中的零件，其中包 机床的柔性：指可加工给定零件族中的零件， 刀具转换、夹具转换等 括刀具转换、夹具转换等。 加工柔性： 2．加工柔性：能以多种流程加工一组类型材料不同的零 攻螺纹等加工 等加工。 件。如镗、铣、钻、铰、攻螺纹等加工。 工序柔性：能自动改变零件加工工序的能力 加工工序的能力。 3．工序柔性：能自动改变零件加工工序的能力。 零件流动路线柔性：能自动更变零件加工路径 零件加工路径。 4．零件流动路线柔性：能自动更变零件加工路径。如遇 到系统中某台设备的故障, 到系统中某台设备的故障,能自动将工件转换到另一台设备上 加工。可以根据负荷,自动改变加工路线,提高利用率, 加工。可以根据负荷,自动改变加工路线,提高利用率,减少等 待时间。 待时间。 产品柔性：产品改变时能经济、迅速的转产。 5．产品柔性：产品改变时能经济、迅速的转产。 生产柔性：能在不同批量下运行都能获取经济效益。 6．生产柔性：能在不同批量下运行都能获取经济效益。 扩展柔性：能根据生产的需要组建和扩展生产能力。 7．扩展柔性：能根据生产的需要组建和扩展生产能力。
七、安装站
1）功能介绍 ） 将上一站传送来的工件进行 装配和挤压成形后，下一站 来取工件。当放料口有工件， 推料气缸Ⅰ将工件推出到装 配位，装配位中的顶料气缸 缩回（装配盖落下），装配 位中的顶料气缸伸出，推料 气缸Ⅱ将工件推送到挤压位， 冲压气缸下降（完成挤压动 作后）冲压气缸回位，气缸 回初始状态。推料气缸Ⅲ将 装配完成的工件推到传送带 上，传送到位，等待下站工 作。
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磁性开关的安装与调试 在生产线的自动控制中，可以利用该信号判断气缸 在生产线的自动控制中，可以利用该信号判断气缸 的运动状态或所处的位置， 的运动状态或所处的位置，以确定工件是否被推出 或气缸是否返回。 或气缸是否返回。 在磁性开关上设置有LED，用于显示传感器的信号 在磁性开关上设置有 ， 状态，供调试与运行监视时观察。当气缸活塞靠近， 状态，供调试与运行监视时观察。当气缸活塞靠近， 接近开关输出动作，输出“ 信号 信号， 灯亮； 接近开关输出动作，输出“1”信号，LED 灯亮；当 没有气缸活塞靠近，接近开关输出不动作，输出“ 没有气缸活塞靠近，接近开关输出不动作，输出“0” 信号， 信号，LED不亮 不亮
Q系列PLC是中、大型PLC系列产品，Q系列PLC 采用了模块化的结构形式，系列产品的组成与规 模灵活可变，最大输入输出点数达到4096点；最 大程序存储器容量可达252K步，采用扩展存储器 后可以达到32M；基本指令的处理速度可以达到 34ns；其性能水平居世界领先地位，可以适合各 种中等复杂机械、自动生产线的控制场合。
2、光纤光电接近开关及应用 、
光纤式光电开关由光纤检测头、光纤放大 器两部分组成，光纤放大器和光纤检测头 是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部 分分成两条光纤，使用时分别插入放大器 的两个光纤孔
光纤放大器
光纤检测头
（1）电气与机械安装 安装过程中，首先将光纤检测 头固定，将光纤放大器安装在 导轨上，然后光纤检测头的尾 端两条光纤，分别插入放大器 的两个光纤孔，接线时请注意 根据导线颜色判断电源极性和 信号输出线。 （2）灵敏度调整 光纤式光电开关在生产线上应 用越来越多，但在一些尘埃多、 容易接触到有机溶剂及需要较 高性价比的应用场所，实际上 可以选择使用其它一些传感器 来代替，如电容式接近开关、 电涡流式接近开关
开始条件 所有部件回到初始状态。 当上一站传送带有工件 初始条件 双轴气缸原位 迷你气缸原位 摆缸处于复位状态 工作过程 当放料口有工件时，摆缸水平旋转180°，双轴气缸伸出， 迷你气缸伸出，吸盘吸附工件。迷你气缸缩回，双向气缸 缩回，摆缸水平旋转180°回转，双向气缸伸出，迷你气 缸伸出，吸盘放开工件，工件到位，迷你气缸缩回，双向 气缸缩回。回到初始位置。
开始条件 所有部件为复位状态 初始条件 提升钻孔加工装置气缸原位 检测气缸缩进(上升) 抵料气缸原位 转盘工件槽里无工件 工作过程 到位传感器感应到第一个工件进入转盘槽中，抵料气缸缩 回，直流减速电机带动转盘旋转90°到位，抵料气缸前进 固定工件，提升钻孔加工装置气缸伸出，直流减速电机模 拟钻孔加工，对工件进行钻孔加工，加工完毕，提升钻孔 加工装置气缸缩回，固定气缸缩回。转盘旋转90°到位， 抵料气缸前进再次固定转盘，深度检测气缸伸出检测工件， 检测完毕，检测气缸缩回上升，抵料气缸再次缩进释放工 件，直流电机第三次带动电机旋转90°，等待搬运工件到 下一站回到初始位置。