工件储运系统

2. 它是在刚性半自动化单机的基础上增加了自动上、下料 等辅助装置而形成的自动化机床。其辅助装置包括自动工件 输送、上料, 下料、自动夹具、升降装置和转位装置等； 切 屑处理一般由刮板器和螺旋传送装置完成。这种机床实现的 也是单个工艺过程的全部加工循环。这种机床往往需要定做 或改装，常用于品种变化很小但生产批量特别大的场合, 主 要特点是投资少, 见效快，但通用性差，是大量生产最常见
图8-1所示为加工曲拐零件的刚性自动线总体布局图。该 自动线年生产曲拐零件17 000 件，毛坯是球墨铸铁件。由于 工件形状不规则，没有合适的输送基面，因而采用了随行夹
图 8-1 (a) 正视图； (b) 俯视图
该曲拐加工自动线由七台组合机床和一个装卸工位组成。 全线定位夹紧机构由一个泵站集中供油。工件的输送采用步 伐式输送带，输送带用钢丝绳牵引式传动装置驱动。毛坯在 随行夹具上定位需要人工找正，没有采用自动上、下料装置。 在机床加工工位上采用压缩空气喷吹方式排除切屑，全线集 中供给压缩空气。切屑运送采用链板式排屑装置，从机床中
它的主要缺点是投资大，系统调整周期长，更换产品不 方便。为了消除这些缺点，人们发展了组合机床自动线，可 以大幅度缩短建线周期，更换产品后只需更换机床的某些部 件即可(例如可更换主轴箱)，大大缩短了系统的调整时间， 降低了生产成本，并能得到较好的使用效果和经济效益。组 合机床自动线主要用于箱体类零件和其它类型非回转体的 钻、扩、铰、镗、攻螺纹和铣削等工序的加工。刚性自动化
自动线布局采用直线式，工件输送带贯穿各工位，工件 装卸台4设在自动线末端。随行夹具连同工件毛坯经工件升 降机5提升，从机床上方送到自动线的始端，输送过程中没 有切屑撒落到机床、输送带和地面上。切屑运送方向与工件 输送方向相反，斗式切屑提升机1设在自动线始端。中央控 制台6
刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工件变化时， 需要停机、停线并对机床、夹具、刀具等工装设备进行调整 或更换(如更换主轴箱、刀具、夹具等)，通常调整工作量大，
自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造。“刚性”的 含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品， 表现为பைடு நூலகம்产产品的单一性。刚性制造包括组合机床、专用机 床、刚性自动化生产线等。“柔性”是指生产组织形式和生 产产品及工艺的多样性和可变性，可具体表现为机床的柔性、 产品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性制造包括柔 性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)、 柔性装配线(FAL)、计算机集成制造系统(CIMS)等。下面依
8.1.2 柔性制造单元(FMC)
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。它是实现 单工序加工的可变加工单元，单元内的机床在工艺能力上 通常是相互补充的，可混流加工不同的零件。系统对外设有
1. FMC FMC控制系统一般分为两级，分别是单元控制级和设备
3. 刚性自动化生产线是多工位生产过程，用工件输送系统 将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来， 在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。在刚 性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍顺序通过各个工 作位置，自动完成零件预定的全部加工过程和部分检测过程。 因此，与刚性自动化单机相比，它的结构复杂，任务完成的 工序多，因此生产效率也很高，是少品种、大量生产必不可 少的加工装备。除此之外，刚性自动生产线还具有可以有效 缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短物料流程，减 少生产面积，改善劳动条件，便于管理等优点。
(1) 设备控制级。这一级针对各种设备，如机器人、机 床、坐标测量机、小车、 传送装置等进行单机控制。这一级 的控制系统向上与单元控制系统用接口连接，向下与设备连 接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作 的、有次序的简单任务，并通过各种传感器监控这些任务的 执行。设备控制级一般采用具有较强控制功能的微型计算机、
8.1 概述 8.2 数控机应酬 8.3 工件储运设备 8.4 工业机器人 8.5 检测与监控系统 8.6 辅助设备 思考题
8.1 概
自动化制造系统是指在较少的人工直接或间接干预下， 将原材料加工成零件或将零件组装成产品，在加工过程中实 现管理过程和工艺过程的自动化。管理过程包括产品的优化 设计, 程序的编制及工艺的生成, 设备的组织及协调, 材料的 计划与分配, 环境的监控等。工艺过程包括工件的装卸、储 存和输送, 刀具的装配、调整、输送和更换, 工件的切削加工、 排屑、清洗和测量,
(2) 单元控制级。这一级控制系统指挥和协调单元中各 设备的活动，处理由物料储运系统交来的零件托盘，并通过 控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过 程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统 进行调度。单元控制系统一般采用具有有限实时处理能力的 微型计算机或工作站。单元控制级通过RS-232接口与设备控 制级之间进行通信，并可以通过该接口与其它系统组成FMS。
8.1.1
1. 除上、下料外，机床可以自动完成单个工艺过程的加工 循环，这样的机床称为刚性半自动化机床。这种机床一般是 机械或电液复合控制式组合机床和专用机床，可以进行多面、 多轴、多刀同时加工，加工设备按工件的加工工艺顺序依次 排列，切削刀具由人工安装、调整，实行定时强制换刀，如 果出现刀具破损、折断，可进行应急换刀，例如单台组合机 床、通用多刀半自动车床、转塔车床等。从复杂程度讲，刚 性半自动化单机实现的是加工自动化的最低层次，但是投资 少，见效快，适用于产品品种变化范围和生产批量都较大的 制造系统； 缺点是调整工作量大，加工质量较差，工人的劳
2. FMC FMC (1) 单元中各加工设备的任务管理与调度。其中包括制 定单元作业计划，计划的管理与调度，设备和单元运行状态
(2) 单元内物流设备的管理与调度。这些设备包括传送 带、有轨或无轨物料运输车、机器人、托盘系统、工件装卸