自动化制造系统组成
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– DNC---〉标志数控加工由单机控制向集中控制发展 – DNC最早的：一台中央计算机控制3-5台NC（只配置MCU） • 第二代：DNC-BTR – 若DNC通信受到干扰，NC仍可用原读带机独立工作 • 现代：DNC-CNC – 中央计算机、CNC控制器、通信端口、连接电路 – 系统检测（３Ｒ）／数据管理／系统监视
3. FMS的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和 交换机构等组成。
四、柔性制造系统
４．多层计算机控制系统 通常采用三层控制：单元层、工作站层和设备
层 ５. 辅助设备
FMS可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备 一般包括：①自动清洗工作站；②自动去毛刺设 备； ③自动测量设备； ④集中切屑运输系统；⑤ 集中冷却润滑系统等。
一、刚性自动线
• 工件输送装置
– 生产节拍 – 工件装卸工位、自动上下料工位、中间贮料装置、输
送装置、随行卡具返回装置、升降装置和转位装置 – 传送带：步伐式、链条式、辊道式
• 切屑输送装置
– 集中排屑方式（重力、离心力/大流量切削液冲洗/压缩 空气吹屑/真空吸屑）
– 刮板式、螺旋式等
• 控制系统
12—单元控制器 13、14—运输小车
三、柔性制造单元
1－刀具库 2－换刀机械手 3－托盘库 4－装卸工位 5－托盘交换机构
三、柔性制造单元
三、柔性制造单元
四、柔性制造系统
柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）
由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自 动化的基础上实现了物料流和信息流的自动化。其基本组 成部分有：
七、CIMS
CIMS是企业生产活动全过程中各子系统的完美集成， 即从市场预测、经营决策、计划控制、工程设计、生产制 造、质量控制到产品销售等支持功能部门，合理地通过计 算机网络联结成一个整体，以保证企业内部信息的一致性、 共享性、可靠性、精确性和及时性，综合运用现代管理、 信息、制造、自动化和系统工程等领域的技术，实现生产 的自动化，达到高效率、高质量、低成本和灵活生产的目 的。
五、柔性制造线
1.自动化加工设备（数控机床、可换主轴箱 机床）
2.工件输送系统（传送带） 3.刀具
加工箱体类零件的柔性自动线
六、柔性装配线
1. 装配站（可编程装配机器人、不可编程的自动装配装置、 人工装配工位）
2. 物料输送装置 3. （传送带、换向机构） 3. 控制系统 4. （全线控制：物料流 5. 向，自动装配 6. 站和装配机器人）
四、柔性制造系统
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具有装配功能的柔性制造系统
四、柔性制造系统
• 柔性制造系统的主要特点：
– 柔性高，适应多品种中小批量生产； – 系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互
替代的； – 可混流加工不同的零件； – 系统局部调整或维修不中断整个系统的运作； – 多层计算机控制，可以和上层计算机联网； – 可进行第三班无人干预生产。
工件装夹自动化 4. 常用随行夹具，方便工件装卸和输送 5. 更换主轴箱可适应同组零件的加工，具有一定柔性 6. 采用PLC控制，可与上层计算机通信 7. 机床主要由通用部件组成，设计、制造周期短，系统
建造速度快
二、一般数控机床
1.柔性高 2.自动化程度高 3.加工精度高、质量稳定 4.生产效率较高 5.具有刀具寿命管理功能 6.具有通信功能
三、柔性制造单元
FMC由1-3台NC或MC，工件自 动输送或更换系统，刀具存储、 输送及更换系统，设备控制器和 单元控制器等组成。
1—数控车床 2—加工中心 3—装卸工位 4—龙门式机械手 5—机器人6—加工中心控 制器
7—车床数控装置 8—龙门式机械手控制器 9—小车控制器10—加工中心控制器 11—机器人控制器
二、一般数控机床
三、车削中心
• 车削中心比数控车床工艺范围宽，工件 一次安装，几乎能完成所有表面的加工， 如内外圆表面、端面、沟槽、内外圆及端 面上的螺旋槽、非回转轴线上的轴向孔、 径向孔等。
自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统和多
1.自动化加工设备 组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、
车削中心等，也可能是柔性制造单元。
四、柔性制造系统
2.工件储运系统 FMS工件储运系统由工件库、工件运输设
备和更换装置等组成。工件库包括自动化立体仓 库和托盘（工件）缓冲站。工件运输设备包括各 种传送带、运输小车、机器人或机械手等；工件 更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装 置等。
集中控制
全线机床 工件输送装置 切屑输送装置
传统电气控制方式-----〉PLC • 刀具
– 人工安装、调整、实行定时强制换刀
曲拐加工自动线
二、分布式数字控制
• Direct Numerical Control/Distributed Numerical Control • 早期：20世纪70年代初期：
第三章 自动化制造系统的组成
第1节 自动化制造系统的常见类型 第2节 自动化加工设备 第3节 工件储运系统 第4节 刀具准备及储运系统 第5节 工业机器人 第6节 质量控制和运行监控系统 第7节 辅助设备 第8节 控制与通信系统
第一节 自动化制造系统的常 见类型
一、刚性自动线
控制系统
自动化设备 工件输送装置 切屑输送装置 • 自动化加工设备 组合机床+专用机床 多面、多轴、多刀同时加工---自动化程度、生产率高 生产线布置上：加工设备按工件的加工工艺顺序排列
CIMS的组成
• CIMS由四个应用分系统和两个支撑分系统组成
1.管理信息系统
经营管理、物料管理、生产管理、人力资源管理
2.工程设计自动化系统 工程设计、分析和制造
管理信息系统
➢ 基本功能： ①面向产品生命周期的建模 ②实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成
工程设 数据库 质量保 计系统 计算机网络 证系统
➢ 主要功能模块 （1）计算机辅助设计与分析（CAD/CAE）
制造 统的基本组成
第二节 自动化加工设备
一、组合机床
• 组合机床特点
1. 工序集中，多刀同时切削加工，生产效率高 2. 采用专用夹具和刀具，加工质量稳定 3. 常用液压、气动装置对工件定位、夹紧和松开，实现
3. FMS的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和 交换机构等组成。
四、柔性制造系统
４．多层计算机控制系统 通常采用三层控制：单元层、工作站层和设备
层 ５. 辅助设备
FMS可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备 一般包括：①自动清洗工作站；②自动去毛刺设 备； ③自动测量设备； ④集中切屑运输系统；⑤ 集中冷却润滑系统等。
一、刚性自动线
• 工件输送装置
– 生产节拍 – 工件装卸工位、自动上下料工位、中间贮料装置、输
送装置、随行卡具返回装置、升降装置和转位装置 – 传送带：步伐式、链条式、辊道式
• 切屑输送装置
– 集中排屑方式（重力、离心力/大流量切削液冲洗/压缩 空气吹屑/真空吸屑）
– 刮板式、螺旋式等
• 控制系统
12—单元控制器 13、14—运输小车
三、柔性制造单元
1－刀具库 2－换刀机械手 3－托盘库 4－装卸工位 5－托盘交换机构
三、柔性制造单元
三、柔性制造单元
四、柔性制造系统
柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）
由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自 动化的基础上实现了物料流和信息流的自动化。其基本组 成部分有：
七、CIMS
CIMS是企业生产活动全过程中各子系统的完美集成， 即从市场预测、经营决策、计划控制、工程设计、生产制 造、质量控制到产品销售等支持功能部门，合理地通过计 算机网络联结成一个整体，以保证企业内部信息的一致性、 共享性、可靠性、精确性和及时性，综合运用现代管理、 信息、制造、自动化和系统工程等领域的技术，实现生产 的自动化，达到高效率、高质量、低成本和灵活生产的目 的。
五、柔性制造线
1.自动化加工设备（数控机床、可换主轴箱 机床）
2.工件输送系统（传送带） 3.刀具
加工箱体类零件的柔性自动线
六、柔性装配线
1. 装配站（可编程装配机器人、不可编程的自动装配装置、 人工装配工位）
2. 物料输送装置 3. （传送带、换向机构） 3. 控制系统 4. （全线控制：物料流 5. 向，自动装配 6. 站和装配机器人）
四、柔性制造系统
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具有装配功能的柔性制造系统
四、柔性制造系统
• 柔性制造系统的主要特点：
– 柔性高，适应多品种中小批量生产； – 系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互
替代的； – 可混流加工不同的零件； – 系统局部调整或维修不中断整个系统的运作； – 多层计算机控制，可以和上层计算机联网； – 可进行第三班无人干预生产。
工件装夹自动化 4. 常用随行夹具，方便工件装卸和输送 5. 更换主轴箱可适应同组零件的加工，具有一定柔性 6. 采用PLC控制，可与上层计算机通信 7. 机床主要由通用部件组成，设计、制造周期短，系统
建造速度快
二、一般数控机床
1.柔性高 2.自动化程度高 3.加工精度高、质量稳定 4.生产效率较高 5.具有刀具寿命管理功能 6.具有通信功能
三、柔性制造单元
FMC由1-3台NC或MC，工件自 动输送或更换系统，刀具存储、 输送及更换系统，设备控制器和 单元控制器等组成。
1—数控车床 2—加工中心 3—装卸工位 4—龙门式机械手 5—机器人6—加工中心控 制器
7—车床数控装置 8—龙门式机械手控制器 9—小车控制器10—加工中心控制器 11—机器人控制器
二、一般数控机床
三、车削中心
• 车削中心比数控车床工艺范围宽，工件 一次安装，几乎能完成所有表面的加工， 如内外圆表面、端面、沟槽、内外圆及端 面上的螺旋槽、非回转轴线上的轴向孔、 径向孔等。
自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统和多
1.自动化加工设备 组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、
车削中心等，也可能是柔性制造单元。
四、柔性制造系统
2.工件储运系统 FMS工件储运系统由工件库、工件运输设
备和更换装置等组成。工件库包括自动化立体仓 库和托盘（工件）缓冲站。工件运输设备包括各 种传送带、运输小车、机器人或机械手等；工件 更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装 置等。
集中控制
全线机床 工件输送装置 切屑输送装置
传统电气控制方式-----〉PLC • 刀具
– 人工安装、调整、实行定时强制换刀
曲拐加工自动线
二、分布式数字控制
• Direct Numerical Control/Distributed Numerical Control • 早期：20世纪70年代初期：
第三章 自动化制造系统的组成
第1节 自动化制造系统的常见类型 第2节 自动化加工设备 第3节 工件储运系统 第4节 刀具准备及储运系统 第5节 工业机器人 第6节 质量控制和运行监控系统 第7节 辅助设备 第8节 控制与通信系统
第一节 自动化制造系统的常 见类型
一、刚性自动线
控制系统
自动化设备 工件输送装置 切屑输送装置 • 自动化加工设备 组合机床+专用机床 多面、多轴、多刀同时加工---自动化程度、生产率高 生产线布置上：加工设备按工件的加工工艺顺序排列
CIMS的组成
• CIMS由四个应用分系统和两个支撑分系统组成
1.管理信息系统
经营管理、物料管理、生产管理、人力资源管理
2.工程设计自动化系统 工程设计、分析和制造
管理信息系统
➢ 基本功能： ①面向产品生命周期的建模 ②实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成
工程设 数据库 质量保 计系统 计算机网络 证系统
➢ 主要功能模块 （1）计算机辅助设计与分析（CAD/CAE）
制造 统的基本组成
第二节 自动化加工设备
一、组合机床
• 组合机床特点
1. 工序集中，多刀同时切削加工，生产效率高 2. 采用专用夹具和刀具，加工质量稳定 3. 常用液压、气动装置对工件定位、夹紧和松开，实现