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§3.1自动化制造系统的常见类型
刚性自动线的组成：
♫ 自动化加工设备 ♫ 工件输送装置 ♫ 切屑输送装置 ♫ 控制系统 ♫ 刀具
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，停产时间较长。
“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。
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§3.1自动化制造系统的常见类型 20年代 刚性自动化
汽车后桥齿轮箱加工自动线
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§3.1自动化制造系统的常见类型
1.刚性半自动化单机 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。 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。 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。
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§3.1自动化制造系统的常见类型
图示是加工棱体零件的柔性制造单元。单元主机是一台卧式加工中心， 刀库容量为70把，采用双机械手换刀，配有8工位自动交换托盘库。托盘库 为环形转盘，托盘库台面支承在圆柱环形导轨上，由内侧的环链拖动而回 转，链轮由电机驱动。
带 托 盘 库 的 柔 性 制 造 单 元
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检 测 单 元
机 械 手 单 元
辅 助 装 配 单 元
仓A
③ DNC系统中的数控机 床可各自独立加工， 亦可顺序加工。
④ DNC系统可进一步 提高数控机床的启 动率和生产率，并 改善生产管理。 其主要功能p52
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§3.1自动化制造系统的常见类型
三、柔性制造单元(FMC)
柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell）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。
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FMS柔性制造系统
数控加工 中心
立体仓库
自动堆垛机
数控车床 FMS控制平台
搬运机械手 传送带
AGV小车
视觉检测 系统
工件过渡平台
直角坐标 装配机器人
激光雕刻机
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FMS柔性制造系统
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FMS系统组成
FMS系统
加工检测系统
物流系统
软件集成
供 料 单 元
检 测 单 元
搬 运 单 元
加 工 单 元
§3.1自动化制造系统的常见类型
① FMC是在加工中心基础上发展起来的。一般由1台计算机控 制，由1-2台加工中心和自动储运系统组成。
② FMC适宜加工的零件种类一般为500～800种，每种零件的 年产量约为20～50件。
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自动化制造系统的主要形式
50年代 柔性自动化
图7-3 综合自动化
图7-2 焊接机器人
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§3.1自动化制造系统的常见类型
二、分布式数字控制（DNC）
① DNC(Distributed Numerical Control)称为分布式数控或计算机直接数控 又称群控，是用一台计算机向一群数控机床输出加工信息数据以控制各台
机床进行自动加工的数控系统。是实现CAD/CAM和计算机辅助生产管 理系统集成的纽带，是机械加工自动化的又一种形式。 ② DNC系统由中心计算机、外存储器、接口电路和远距离传输线、控制 装置和机床等主要部分组成。
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。 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。 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。 4. FMS可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备一般包括自动清洗工作站,自 动去毛刺设备,自动测量设备,集中切屑运输系统和集中冷却润滑系统等。
1. FMC FMC控制系统一般分为两级，分别是单元控制级和设备控制 （1）设备控制级。 （2）单元控制级。
2. FMC FMC （1）单元中各加工设备的任务管理与调度。 （2）单元内物流设备的管理与调度。 （3）刀具系统的管理。如图所示为一以加工回转体零件为主
的柔性制造单元。
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§3.1自动化制造系统的常见类型
9 8 7 4
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LAN
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1011Βιβλιοθήκη 614 15 2
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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；12—单元控制器；
13、14—运输小车
柔性制造单元
第三章 自动化制造系统的组成
本章要点
3.1自动化制造系统的常见类型 3.2自动化加工设备 3.3 工件储运设备 3.4 刀具准备及储运系统 3.5 工业机器人 3.6 质量控制和运行监控系统 3.7 辅助设备 3.8 控制与通信系统
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§3.1自动化制造系统的常见类型
“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，表现为生产产品的单一性。 刚性制造包括组合机床、专用机床、刚性自动化生 产线等。
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§3.1自动化制造系统的常见类型
图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 17000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 采用了随行夹具安装定位，便于工件的输送。
(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。
70年代 综合自动化
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§3.1自动化制造系统的常见类型
四、柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem）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：
自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统和多层计算机控制系统等。