機(jī)電一體化教案與PPT8

1、會(huì)計(jì)學(xué)1機(jī)電一體化教案與機(jī)電一體化教案與PPT8第1頁(yè)/共110頁(yè)機(jī)集成制造系統(tǒng)。第2頁(yè)/共110頁(yè)第3頁(yè)/共110頁(yè)第4頁(yè)/共110頁(yè)頸；n光整加工：超精加工主軸頸及連桿軸頸。nn第5頁(yè)/共110頁(yè)圖8-1曲拐加工自動(dòng)線(a)正視圖；(b)俯視圖 圖示為剛性自動(dòng)線總體布局圖。毛坯是球墨鑄鐵件。工件形狀不規(guī)則，沒有合適的輸送基面，采用了隨行夾具安裝定位，便于工件的輸送。 第6頁(yè)/共110頁(yè)第7頁(yè)/共110頁(yè)第8頁(yè)/共110頁(yè)第9頁(yè)/共110頁(yè)第10頁(yè)/共110頁(yè)計(jì)算機(jī)、總線控制機(jī)或可編程控制器等工控機(jī)。n（2）單元控制級(jí)。n第11頁(yè)/共110頁(yè)第12頁(yè)/共110頁(yè)刀具分發(fā)至需要它的機(jī)床等。第1

2、3頁(yè)/共110頁(yè)第14頁(yè)/共110頁(yè)第15頁(yè)/共110頁(yè)圖8-3 帶托盤庫(kù)的柔性制造單元第16頁(yè)/共110頁(yè)8.1.3柔性制造系統(tǒng)(FMS)第17頁(yè)/共110頁(yè)第18頁(yè)/共110頁(yè)第19頁(yè)/共110頁(yè)第20頁(yè)/共110頁(yè)第21頁(yè)/共110頁(yè)理系統(tǒng)的功能和柔性程度直接影響到整個(gè)FMS的柔性和生產(chǎn)率。nFMS的刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)：刀具庫(kù)、刀具輸送裝置和交換機(jī)構(gòu)等。 第22頁(yè)/共110頁(yè)第23頁(yè)/共110頁(yè)第24頁(yè)/共110頁(yè)每層的信息流都是雙向流動(dòng)的：（1）向下下達(dá)控制指令，分配控制任務(wù)，監(jiān)控下層的作業(yè)過程； （2）向上可反饋控制狀態(tài)，報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。第25頁(yè)/共110頁(yè)第26頁(yè)/共110頁(yè)n第27頁(yè)

3、/共110頁(yè)圖8-6 具有裝配功能的柔性制造系統(tǒng)第28頁(yè)/共110頁(yè)n柔性制造線（FlexibleManufacturingLine）組成：n自動(dòng)化加工設(shè)備、工件輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。 n第29頁(yè)/共110頁(yè) 柔性制造線的主要優(yōu)點(diǎn)是： （1）當(dāng)批量不很大時(shí)，生產(chǎn)成本比剛性自動(dòng)線低得多； （2）當(dāng)品種改變時(shí)，系統(tǒng)所需的調(diào)整時(shí)間又比剛性自動(dòng)線少得多，但建立系統(tǒng)的總費(fèi)用卻比剛性自動(dòng)線高得多。 第30頁(yè)/共110頁(yè)第31頁(yè)/共110頁(yè)第32頁(yè)/共110頁(yè)nFAL的控制系統(tǒng)對(duì)全線進(jìn)行調(diào)度和監(jiān)控，主要控制物料的流向和自動(dòng)裝配站、裝配機(jī)器人。圖8-8是FAL的示意圖。第33頁(yè)/共110頁(yè)圖8-8 柔性裝配線

4、示意圖第34頁(yè)/共110頁(yè)第35頁(yè)/共110頁(yè)n（2）智能化則體現(xiàn)了自動(dòng)化的深度，不僅涉及物質(zhì)流控制的傳統(tǒng)體力勞動(dòng)自動(dòng)化，還包括了信息流控制的腦力勞動(dòng)自動(dòng)化。第36頁(yè)/共110頁(yè)第37頁(yè)/共110頁(yè)圖8-9 CIMS的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)NES和DBS技術(shù)文檔資料成品技術(shù)信息分系統(tǒng)TIS管理信息分系統(tǒng)MIS質(zhì)量信息分系統(tǒng)QIS制造自動(dòng)化分系統(tǒng)MAS計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD計(jì)算機(jī)輔助工程分析CAE計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程編制CAPP計(jì)算機(jī)輔助制造CAM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM加工設(shè)備檢測(cè)設(shè)備裝配設(shè)備儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備控制系統(tǒng)輔助設(shè)備工業(yè)機(jī)器人能源原材料質(zhì)量文檔質(zhì)量計(jì)劃質(zhì)量檢測(cè)質(zhì)量評(píng)價(jià)質(zhì)量控制質(zhì)量信息綜合管理質(zhì)量要

5、求市場(chǎng)信息物料管理成本管理財(cái)務(wù)管理人事管理辦公自動(dòng)化經(jīng)營(yíng)決策生產(chǎn)管理銷售管理第38頁(yè)/共110頁(yè)第39頁(yè)/共110頁(yè)第40頁(yè)/共110頁(yè)第41頁(yè)/共110頁(yè)第42頁(yè)/共110頁(yè)第43頁(yè)/共110頁(yè)第44頁(yè)/共110頁(yè)n（4）噪聲較大，影響操作工監(jiān)聽加工狀況及保護(hù)自身安全。第45頁(yè)/共110頁(yè)第46頁(yè)/共110頁(yè)間進(jìn)行自動(dòng)聯(lián)接。有輥輪式交換裝置、滑動(dòng)叉式交換裝置。n（4）AGV小車上設(shè)有安全防護(hù)裝置 。第47頁(yè)/共110頁(yè)圖8-13 磁感應(yīng)AGV自動(dòng)導(dǎo)向原理圖MMMM12344321R1驅(qū)動(dòng)輪；2驅(qū)動(dòng)電機(jī)；3天線；4感應(yīng)線第48頁(yè)/共110頁(yè)MMMM12344321R1驅(qū)動(dòng)輪；2驅(qū)動(dòng)電機(jī)；3天線

6、；4感應(yīng)線第49頁(yè)/共110頁(yè)第50頁(yè)/共110頁(yè) 自動(dòng)導(dǎo)向小車的行走路線是可編程的，F(xiàn)MS控制系統(tǒng)可根據(jù)需要改變作業(yè)計(jì)劃，重新安排小車的路線，具有柔性特征。AGV小車工作安全可靠，?？慷ㄎ痪瓤梢赃_(dá)到3mm，能與機(jī)床、傳送帶等相關(guān)設(shè)備交接傳遞貨物，運(yùn)輸過程中對(duì)工件無損傷，噪聲低。第51頁(yè)/共110頁(yè)n（6）可存放的物料范圍寬；n（7）減少管理人員，降低管理費(fèi)用；n（8）耗資較大，適用于一定規(guī)模的生產(chǎn)。第52頁(yè)/共110頁(yè)第53頁(yè)/共110頁(yè)第54頁(yè)/共110頁(yè)第55頁(yè)/共110頁(yè)第56頁(yè)/共110頁(yè)n第57頁(yè)/共110頁(yè)n第58頁(yè)/共110頁(yè)圖8-16 工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu) 8.4.2工業(yè)機(jī)

7、器人的結(jié)構(gòu) 工業(yè)機(jī)器人一般由主構(gòu)架（手臂）、手腕、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、控制器及傳感器等組成。第59頁(yè)/共110頁(yè)第60頁(yè)/共110頁(yè)(c）球坐標(biāo)型；(d）多關(guān)節(jié)型；第61頁(yè)/共110頁(yè)(e）平面關(guān)節(jié)型第62頁(yè)/共110頁(yè)n5第63頁(yè)/共110頁(yè)第64頁(yè)/共110頁(yè)圖8-18 噴漆工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)示意圖 噴涂機(jī)器人在使用環(huán)境和動(dòng)作要求上有如下的特點(diǎn): （1） 工作環(huán)境包含易爆的噴涂劑蒸氣; （2）沿軌跡高速運(yùn)動(dòng)，途經(jīng)各點(diǎn)均為作業(yè)點(diǎn); （3）多數(shù)和被噴涂件都搭載在傳送帶上，邊移動(dòng)邊噴涂，所以它需要一些特殊性能。 第65頁(yè)/共110頁(yè)零件的裝配工作。第66頁(yè)/共110頁(yè) 圖示是兩臺(tái)機(jī)器人用于自動(dòng)裝配。

8、第67頁(yè)/共110頁(yè)第68頁(yè)/共110頁(yè)第69頁(yè)/共110頁(yè)第70頁(yè)/共110頁(yè)第71頁(yè)/共110頁(yè)第72頁(yè)/共110頁(yè)圖8-23 檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)的組成檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)與監(jiān)控加工過程檢測(cè)與監(jiān)控物流監(jiān)控控制信息監(jiān)控系統(tǒng)安全監(jiān)視加工設(shè)備監(jiān)控刀具的檢測(cè)與監(jiān)控工件精度檢測(cè)刀具流夾具流工件流信息流測(cè)量機(jī)機(jī)床機(jī)器人測(cè)量機(jī)循環(huán)內(nèi)檢測(cè)第73頁(yè)/共110頁(yè)碰撞干涉情況；仿真綜合結(jié)果情況等。n第74頁(yè)/共110頁(yè)第75頁(yè)/共110頁(yè)n（1）環(huán)境參數(shù)及安全檢測(cè)。第76頁(yè)/共110頁(yè)第77頁(yè)/共110頁(yè)第78頁(yè)/共110頁(yè)FYFZ。第79頁(yè)/共110頁(yè)圖8-25 用切削力檢測(cè)刀具狀態(tài)原理圖放大器除法器比較器

9、比較器比較器微分器磨損判別器 破損判別器機(jī) 床 控 制 器工件測(cè)力儀FZFXFYFX /FZFY /FZ第80頁(yè)/共110頁(yè)產(chǎn)生，其信號(hào)幅度較大，各聲發(fā)射事件之間間隔時(shí)間較長(zhǎng)；連續(xù)型聲發(fā)射信號(hào)幅值較低，事件的頻率較高，以致難以分為單獨(dú)事件。第81頁(yè)/共110頁(yè)鉆頭破損檢測(cè)器機(jī)床控制器主軸頭聲發(fā)射傳感器破損信號(hào)換刀信號(hào)工作臺(tái)折斷工件交換第82頁(yè)/共110頁(yè)第83頁(yè)/共110頁(yè)圖8-27 懸臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)計(jì)數(shù)器412.2055放大器開 關(guān)被測(cè)工件三維測(cè)量頭刻線尺刻線尺ZYX 圖示為一懸臂式CMM，由安放工件的工作臺(tái)、立柱、三維測(cè)量頭、位置伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制裝置等組成。 第84頁(yè)/共110頁(yè)先

10、輸入的制造允差進(jìn)行比較，并把信號(hào)回送到FMS單元計(jì)算機(jī)或CMM計(jì)算機(jī)。CMM計(jì)算機(jī)通常與FMS單元計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，上載和下載測(cè)量數(shù)據(jù)和CMM零件測(cè)量程序。第85頁(yè)/共110頁(yè)n工件在數(shù)控機(jī)床上加工結(jié)束后，必須經(jīng)高壓冷卻液沖洗，并用壓縮空氣吹干后方可進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量。n第86頁(yè)/共110頁(yè)第87頁(yè)/共110頁(yè)第88頁(yè)/共110頁(yè)圖8-28 磨床上工件外徑自動(dòng)測(cè)量原理自動(dòng)測(cè)量頭信號(hào)轉(zhuǎn)換放大器控制部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸變化位移信號(hào)電信號(hào) 例：圖示為磨床上工件外徑自動(dòng)測(cè)量及反饋控制裝置的原理圖。第89頁(yè)/共110頁(yè)第90頁(yè)/共110頁(yè)第91頁(yè)/共110頁(yè)n（6）從有軌吊車上取下工件托盤，打開清洗站大門，運(yùn)走工件托盤

11、。第92頁(yè)/共110頁(yè)第93頁(yè)/共110頁(yè)n（3）采用壓縮空氣吹屑。n（4）采用真空吸屑，此方法最適合于干式磨削工序和鑄鐵等脆性材料在加工時(shí)形成的粉末狀切屑。第94頁(yè)/共110頁(yè)第95頁(yè)/共110頁(yè)圖8-29 平板鏈?zhǔn)角行驾斔蜋C(jī) 圖示為平板鏈?zhǔn)角行驾斔蜋C(jī)。以滾輪鏈輪牽引的鋼質(zhì)平板鏈帶在封密箱中運(yùn)轉(zhuǎn)，加工中的切屑落到鏈帶上被帶出機(jī)床，由AGV將切屑倉(cāng)斗運(yùn)送到切屑收集區(qū)，將切屑?jí)褐瞥蓧K，以便運(yùn)走。第96頁(yè)/共110頁(yè)圖8-30 刮板式切屑輸送機(jī) 圖示為敷設(shè)在地溝內(nèi)的刮板式切屑輸送機(jī)，封閉式鏈條3裝在兩個(gè)鏈輪5和6上。 第97頁(yè)/共110頁(yè)第98頁(yè)/共110頁(yè)圖8-31 螺旋式切屑輸送機(jī) 圖示為螺旋式切屑輸送機(jī)。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，槽中的切屑由螺旋桿推動(dòng)連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，最終排入切屑收集箱內(nèi)。螺旋桿有兩種形式：一種用扁型鋼條卷成螺旋彈簧狀；另一種是在軸上焊接緊密貼合的螺旋片。 第99頁(yè)/共110頁(yè)第100頁(yè)/共110頁(yè)圖8-32 帶刮板式輸屑裝置的單獨(dú)冷卻站圖示為