小型模具柔性制造系統(tǒng)設計開題報告一、綜述隨著社會進步和和生活水平的提高，市場更加需要具有特色、符合客戶要求樣式和功能千差萬別的個性化產(chǎn)品。激烈的市場競爭迫使傳統(tǒng)的大規(guī)模的生產(chǎn)方式發(fā)生改變，要求對傳統(tǒng)的零部件生產(chǎn)工藝加以改進。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)不能滿足市場對多品種小批量產(chǎn)品的需求，因此生產(chǎn)制造系統(tǒng)的柔性對系統(tǒng)的生存越來越重要。隨著批量生產(chǎn)時代正逐漸被適應市場動態(tài)變化的生產(chǎn)所替換，一個制造自動化系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大成都上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內(nèi)，生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性已占有相當重要的位置。“柔性”是相對于“剛性”而言的，傳統(tǒng)的“剛性”自動化生產(chǎn)線旨在實現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)，其優(yōu)點是神產(chǎn)率高，由于設備是固定的，所以設備利用率也很高，單件產(chǎn)品的成本低，但價格相當昂貴，且只能加工一個或幾個相類似的零件。如果想要獲得其他品種的產(chǎn)品，則必須對其結(jié)構進行大調(diào)整，重新配置系統(tǒng)內(nèi)各要素，其工作量和經(jīng)費投入與構造一個新的生產(chǎn)線往往不相上下，剛性的大批量制造自動化生產(chǎn)線只適合生產(chǎn)少數(shù)幾個品種的產(chǎn)品，難以應付多品種中小批量的生產(chǎn)。柔性制造系統(tǒng)是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動化機械制造系統(tǒng)FMS。FMS目前尚無統(tǒng)一的定義，一般認為柔性制造技術是一種能迅速相應調(diào)整生產(chǎn)品種的制造技術；柔性制造系統(tǒng)是由若干臺數(shù)控設備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的，并能根據(jù)制造任務和生產(chǎn)品種變化而迅速進行調(diào)整的自動化制造系統(tǒng)。一般定義可以用以下三個方面來概括:(1)FMS是一個計算機控制的生產(chǎn)系統(tǒng)；(2)系統(tǒng)采用半獨立的NC機床；(3)這些機床通過物料輸送系統(tǒng)連成一體。FMS的結(jié)構如圖1所示。FMS從20世紀60年代誕生至今已有40多年的歷史，它從探索階段走向?qū)嵱没蜕唐坊A段，并在80年代輝煌一時，成為機械制造業(yè)技術進步的重要標志，美、英、德、日等許多先進國家的企業(yè)爭相創(chuàng)造出自己的FMS，其中不乏成功的例子。1994年初，世界各國已投人運行的FMS約有3000多個，其中日本擁有2100多個，占世界首位。在現(xiàn)已運行的FMS中,50%FMS由美國制造商提供，另外50%由日本和德國廠商提供。著名的FMS生產(chǎn)廠家有:法那克、日立精機、豐田公機、新瀉鐵工、山崎(日本)，公機、新瀉鐵工、山崎(日本),Ingersollmilling,Sundstung,Bendaw,Kearaey&Trecker,cincinnatiMilacron(美國)，Werner&Kolb,Burkhandt&Weber,HullerHille,Scharman(德國)等。我國第一套FMS于1986年10月在北京機床研究所投入運行，用于加工伺服電機的零件。許多科研院所和大學都開展FMS的研究和開發(fā)，成功設計制造了許多FMS案例。通過近40年的努力和實踐，F(xiàn)MS技術已臻完善，進人了實用化階段，并已形成高科技產(chǎn)業(yè)。隨著科學技術的飛躍進步以及生產(chǎn)組織與管理方式的不斷更換，F(xiàn)MS作為一種生產(chǎn)手段正在向小型化、單元化、模塊化、集成化方向發(fā)展，單項技術性能與系統(tǒng)性能不斷提高，重視人的因素，完善適應先進制造系統(tǒng)的組織管理體系，將人與FMS以及非FMS生產(chǎn)設備集成為企業(yè)綜合生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)人一技術一組織的兼容和人機一體化。應用范圍逐步擴大，如金屬切削FMS的批量適應范圍和品種適應范圍正逐步擴大，例如向適合于單件生產(chǎn)的FMS擴展和向適合于大批量生產(chǎn)的FMS(即FML)擴展。另一方面，F(xiàn)MS由最初的金屬切削加工向金屬熱加工、裝配等整個機械制造范圍發(fā)展，并迅速向電子、食品、藥品、化工等各行業(yè)滲透。二、研究內(nèi)容這次所要設計的小型模具柔性制造系統(tǒng)包括立體倉庫、機械手搬運、多工位加工、多通道環(huán)行線、視覺檢測五個系統(tǒng)單元。在本次設計任務中，我主要負責TVT4000E立體倉庫系統(tǒng)單元中巷式起重機結(jié)構的硬件設計，如何運用PLC軟件程序使巷式起重機實現(xiàn)貨物在倉庫中的自動存取和使自動取料機構實現(xiàn)對貨物的自動存取。了解立體倉庫及自動取料機構的工作原理，以及如何使用組態(tài)王軟件編寫程序來實現(xiàn)人機界面的控制。巷式起重機由絲杠驅(qū)動步進電機（5-1-1）、光杠（5-1-2）、氣動儲取貨物機構（5-1-3）、X軸步進電機（5-1-4）、軸光杠（5-1-5）、軸氣缸（5-1-6）、滾珠絲杠（5-1-7）組成。巷式起重機(5-1)主要是實現(xiàn)貨物在倉庫內(nèi)的自動存取。見圖2。(5-1-1)(5-1-2)(5-1-3)(5-1-4)(5-1-5)(5-1-7)(5-1-6)三、實現(xiàn)方法及預期目標1、運用autoCAD繪圖軟件繪制巷式起重機結(jié)構圖一張，PLC電路控制原理圖一張，圖紙大小分別為A0和A1。2、用S7-200編程軟件設計PLC控制程序，使巷式起重機實現(xiàn)貨物在倉庫中的自動存取以及使自動取料機構實現(xiàn)對貨物的自動存取。3、重點在于運用autoCAD繪圖軟件繪制結(jié)構圖及電路圖，需要熟練掌握此繪圖軟件的使用。4、難點在于使用S7-200編程軟件設計PLC控制程序，此前課設中曾編寫過實現(xiàn)電梯控制的程序，期間發(fā)現(xiàn)了許多難點，這次也要努力克服出現(xiàn)的問題。四、對進度的具體安排第一周接受任務，查找資料；第二周調(diào)研、查找資料。設計出機械結(jié)構的大致尺寸，準備寫調(diào)研、開題報告；第三周調(diào)研、查找資料,。集體討論總體方案。修改方案。翻譯資料準備寫調(diào)研、開題報告；第四周翻譯資料,寫調(diào)研、開題報告，討論方案。開題；第五周畫出傳動原理圖，設計計算；第六周設計計算，機械設計；第七周機械設計畫機械圖；第八周機械設計畫機械圖；第九周設計電路原理圖；第十周程序設計；