摘 要柔性制造系统是一个单独的或成组的基于自动化物料处理系统的，被计算机控制的，具有工具处理能力的机器。适用于多品种、中小批量生产。供料单元在整个系统中，向其他单元提供物料。高效、合理的工作能够提高整个FMS生产效率。结合实际加工要求，此供料单元设计分为存储模块，检测站以及分拣抓取模块。三者相互配合实现自动供料的动作。
目 录
第一章 绪论 1
1.1FMS组成及其供料单元简介 1
1.2.柔性制造在国内外的研究概况 1
1.2.1国外研究概况 1
1.2.2国内研究概况 1
1.3发展趋势 2
1.4课题研究的内容 2
第二章 供料单元机械结构设计 3
2.1总体功能模块设计 3
2.2存储模块的机械结构设计及三维建模 3
2.2.1料仓的设计及建模 4
2.2.2出料机构的设计及建模 4
2.2.3出料槽的设计及建模 6
2.3检测站的设计及建模 7
2.3.1推料气缸选型 8
2.3.2推板设计 8
2.3.3称重模块设计 8
2.4分拣上料模块的设计及建模 9
2.4.1单轴驱动器选型 9
2.4.2步进电机选型 9
2.4.3控制驱动器的选择 11
2.4.4气动手指选型 11
2.4.5外部手臂设计 12
2.4.5滑台选型 12
2.5供料单元整体效果展示 13
第三章 供料单元的控制系统设计 15
3.1供料单元功能介绍 15
3.2PLC的选型 15
3.3气动元件选型 16
3.4硬件设计 16
3.5程序设计 21
3.6程序仿真 24
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录一 摩擦系数 31
附录二 亚德客气动元件选型 32
一、 迷你气缸MI系列 32
二、HF
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
Z系列气动手指选型 35
三、HLQ系列滑台选型 37
四、感应开关选择 40
附录三 PLC控制程序 44
一、供料单元控制主程序 44
二、回原点子程序 48
三、自动程序 53
第一章 绪论
1.1FMS组成及其供料单元简介
柔性制造系统是一个技术密集的、复杂的，由物流和信息流构成的自动系统。它既能实现生产的自动化，同时又具有一定的柔性化，适合多品种、小批量的加工生产。目前而言，在加工过程中各类资源和机床设备加工能力已经被确定，这很难再从生产过程中获得明显的效益，然而物流过程仍是一个值得研究的领域，有较大的潜力等待被挖掘。因为在生产产品的过程当中，只有5%的时间用于生产加工，另外95%的时间都用于存放、装卸、等待加工和运输。物流系统是柔性制造系统的重要组成部分，它如果能够高效、合理地工作，就能提高整个FMS的生产效率及柔性大小。因此，想要提高FMS的生产效率，降低生产的成本，提高设备的利用率，就必须加大对物流系统的研究。而供料单元又是物流系统中的重要组成部分，在整个FMS中，起着向其他工作单元输送物料的作用。因此通过对供料单元的设计，使工件能够快速、稳定、便捷的被输送到其他单元，能够有效的减少等待加工的时间，提高生产效率。
1.2.柔性制造在国内外的研究概况
随着社会的进步和生活水平的提高，社会对产品多样化，低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，传统的制造技术已不能满足市场对多品种、小批量、更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后，由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，制造业自动化进入一个崭新的时代，技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。
1.2.1国外研究概况
自从1967年英国Molins公司研制建造首个FMS以来。FMS经过几十年的发展，世界上许多工业发达国家已将这项新技术由试验阶段推向了实用阶段。据统计，1991年全世界FMS年投资达140亿美元，其中欧洲占50%。已投入运行的FMS 主要分布在日本、美国、德国、俄罗斯、英国等工业发达国家。20世纪末的FMS 具有以下特点：功能模块和界面的标准化，加工过程的自动监控及集成化。今后开发的中心任务将转向分别占FMS系统开发投资1/3和1/2的能提高FMS柔性、智能性、鲁棒性的控制和软件技术方面。
1.2.2国内研究概况
1984年是我国研制FMS的起步时间，这个时间比国外晚了17年。我国第一套FMS系统是由北京机床研究所于1985年10月开发完成的（JCS－FMS－1）。用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和刷架体等。1985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863高技术发展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到了极大的重视和发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。1988年北京机床研究所为天津减速机厂提供的加工减速机机座的JCSFMSII系统是全部自行开发和配套的，它标志着我国已具有自主开发FMS系统的实力。 尽管我国的FMS项目普遍暴露出安装、调试时间长，性能不稳定以及不能满负荷运转许多不尽人意之处，但围绕FMS开展的多项单元基本技术都己取得可喜成果，都为今后FMS的研制打下了基础。
1.3发展趋势
随着科学技术的不断进步，以前的那种利用人工进行生产加工的方式逐渐无法满足现在的生产需求，这样的工作的方式，不仅没有安全保障，而且没有很高的经济效益。改革开放以来，国内的发展形式越来越好，竞争也越来越激烈，高科技设备逐渐代替了以前的手工操作方式，自动化设备也越来越多，自动控制系统用的越来越多。公司面对的压力也越来越大，不仅要考虑国内的对手，国外的竞争逐步加大，随着信息科技、市场经济的迅猛发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，尤其是随着高新科技的日新月异，产品的类型、工艺外形越来越复杂，再加上企业经营与发展必会面对劳工的短缺、人工成本要省力化、合理化与自动化的发展趋势，传统的手工送料已经不能满足要求，这时就需要有一个专门的供料单元代替人来实现送料。在本着节约资金、降低成本、提高生产效率、保障人身安全、实现自动化运作的情况下对供料系统进行设计显得非常重要。
1.4课题研究的内容
本次研究课题为FMS供料单元的设计，主要包含供料单元的机械结构设计和控制系统的设计。在设计过程中，涉及到机械设计、自动控制、PLC、传感器的检测、等很多机械、电子、电气相关领域的知识。

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