论文题目：教学型柔性制造系统的研制
摘要：柔性制造系统（FMS）作为一种非常典型的工业自动化技术集成应用的产品,如果能够将其引入到应用型本科人才培养的实践教学体系中,那么一定会对增强机电类专业学生动手实践能力提供很大的帮助。因此,通过对生产型柔性制造系统进行适当的简化,来研制一套更为安全、轻量化、适合实践教学使用的教学型柔性制造系统就变得十分必要。本文首先对工业自动化技术进行介绍,并对教学型柔性制造系统应满足的各种实践教学项目要求做了说明。以此提出了总体的设计方案,明确研制目标、选定组线方案,再使用PROFIBUS总线搭建了本套系统的组态网络,并完成了总站控制方案的设计。根据总体的设计方案,在节约空间、控制造价的前提下,进行了设备布局规划、机械装置的选用和改装、电气装置的选型等几个方面的工作,完成了一套较为先进的教学型柔性制造系统各组成单元的硬件配备方案。然后,依照预先拟定的总站控制动作时序和调度方案、借助快速原型设计工具Axure RP8软件,设计完成了各单元/站动作及相互间协调动作的逻辑控制方案。同时,为了实现对本系统的在线管理,使用HMI设备进行了监控系统的开发。最终完成的本套柔性制造系统在实际教学中发挥了应有的作用,取得了良好的教学效果。
关键词：柔性制造系统;教学型;方案设计;选型
学科专业：机械工程（专业学位）
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的背景和来源
1.2 工业自动化技术概述
1.3 教学型柔性制造系统概述
1.4 课题研究意义及主要研究内容
2 总体方案设计
2.1 研制要求及加工件的设计
2.1.1 研制要求
2.1.2 加工件的设计
2.2 组线方案选定
2.2.1 各工作站的功能划分
2.2.2 总体布局设计
2.2.3 总体控制方案设计
2.2.4 控制与管理系统的优化算法
2.3 总站控制方案设计及控制器选型
2.3.1 组态网络的建立
2.3.2 总站控制程序的设计与建立
2.3.3 总站单元控制器选型
2.4 机械硬件设计及改装执行装置选型
2.4.1 工作站平台结构的设计选型
2.4.2 其他辅助执行机构的设计及改装
2.5 执行及检测装置选型
2.5.1 执行装置选型
2.5.2 检测装置选型
3 物流系统设计
3.1 仓储站控制方案设计
3.2 供料站设计
3.2.1 供料站控制器选型
3.2.2 供料站控制方案设计
3.3 气动搬运上料站设计
3.3.1 气动搬运上料站控制器选型
3.3.2 气动搬运上料站控制方案设计
3.4 检测装配单元物料搬运站设计
3.4.1 检测装配单元物料搬运站控制器选型
3.4.2 检测装配单元物料搬运站控制方案设计
3.5 环形传送带单元设计
3.5.1 环形传送带单元控制器选型
3.5.2 环形传送带单元控制方案设计
4 检测系统及装配站设计
4.1 毛坯材料检测站设计
4.1.1 毛坯材料检测站控制器选型
4.1.2 毛坯材料检测站控制方案设计
4.2 加工检测站设计
4.2.1 加工检测站控制器选型
4.2.2 加工检测站控制方案设计
4.3 装配站设计
4.3.1 工件装配站控制器选型
4.3.2 装配站的控制方案设计
5 加工单元及监控系统设计
5.1 数控车削加工站设计
5.1.1 数控车削加工站控制器选型
5.1.2 数控车削加工站控制方案设计
5.2 数控铣削加工站设计
5.2.1 数控铣削加工站控制器选型
5.2.2 数控铣削加工站控制方案设计
5.3 专用数控加工程序模板的编写
5.4 监控系统开发
5.4.1 监控界面的开发
6 教学中的应用
6.1 可承担实训项目介绍
6.2 电控故障排除实训项目的设计
7 总结及展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
附录A