自动化制造系统详解：从刚性生产线到FMC

"第三章 自动化制造系统的组成" 在自动化制造系统中，涉及多种技术和设备，以提高生产效率和灵活性。本章主要探讨了自动化制造系统的构成，包括自动化加工设备、工件储运系统、刀具准备与储运、工业机器人、质量控制和监控系统、辅助设备以及控制系统。 1. 概述 自动化制造系统可分为刚性和柔性两种。刚性自动化生产主要包含刚性半自动化单机、自动化单机和自动化生产线。刚性自动化生产线能实现多工位连续加工，但对产品变更适应性较差，需要大量调整。 2. 自动化加工设备 刚性自动线由多台自动化加工设备组成，如组合机床，适合大批量生产。柔性制造单元（FMC）则更加灵活，通常由数控机床或加工中心构成，配备工件输送和更换系统，能快速适应不同工件的加工需求。 3. 工件储运设备 工件储运系统确保工件在生产线中的有序流动，如步伐式输送带，使用随行夹具实现不规则形状工件的稳定传输。 4. 刀具准备与储运系统 刀具的准备和储运对于保证加工精度至关重要。FMC通常有专门的刀具管理系统，包括设备控制级和单元控制级，负责刀具的选择、更换和管理。 5. 工业机器人 工业机器人在自动化制造中扮演重要角色，能够执行复杂的搬运、装配和加工任务，提升生产灵活性。 6. 质量控制和运行监控系统 为了确保产品质量，系统需配备质量控制和运行监控，包括在线检测、故障诊断和预防维护。 7. 辅助设备 辅助设备涵盖润滑、冷却、排屑等，确保设备正常运行和工件加工质量。 8. 控制系统 自动化制造系统的“大脑”是控制系统，它协调整个系统的运作，包括设备控制级和单元控制级，负责任务调度、物流管理和刀具管理。 例如，曲拐零件的刚性自动线展示了刚性自动化的特点，由多台组合机床和装卸工位组成，采用步伐式输送带传输工件。而FMC则更强调灵活性，由数控机床和自动输送系统组成，通过两级控制系统实现任务管理和物流调度。 自动化制造系统通过集成各种自动化设备和技术，实现了高效、灵活的生产，以满足不同制造需求。随着技术的发展，自动化制造系统将继续进化，提高制造业的生产力和智能化水平。