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柔性制造單元（FMC)有獨(dú)立的工件儲存站和單元控制系統(tǒng)，能在機(jī)床上自動(dòng)裝卸工件，自動(dòng)檢測工件，從而可實(shí)現(xiàn)有限工序的連續(xù)生產(chǎn)，適于多品種小批量生產(chǎn)應(yīng)用。

1 8托盤鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)概述

鏈?zhǔn)酵斜P交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。托盤上裝夾有夾具及工件，在加工過程中，它與夾具及工件_起流動(dòng)，類似通常的隨行夾具。環(huán)形工作臺用于工件的輸送與中間存儲，托盤座在環(huán)形導(dǎo)軌上由內(nèi)側(cè)的環(huán)鏈拖動(dòng)而回轉(zhuǎn)，每個(gè)托盤座上有地址識別碼。

當(dāng)—個(gè)工件加工完畢，數(shù)控機(jī)床發(fā)出信號，由上下料驅(qū)動(dòng)裝置將加工完的工件（包括托盤）拖至回轉(zhuǎn)臺的空位處，然后由托盤驅(qū)動(dòng)裝置將加工完的工件 (包括托盤）轉(zhuǎn)至手動(dòng)上下料區(qū)對應(yīng)工位，再由上下料驅(qū)動(dòng)裝置拖至手動(dòng)上下料區(qū)，由操作者進(jìn)行拆卸，并裝上待加工工件；同時(shí)待加工工件（包括托盤）轉(zhuǎn)至上下料區(qū)對應(yīng)工位，然后將待加工工件推至上下料區(qū)，由上下料驅(qū)動(dòng)裝置拖至交換區(qū)，再由加工中心的交換裝置將夾具及待加工工件移至加工區(qū)定位加工。

2夾具光目識別結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

如圖2所示，工作臺2安裝在機(jī)床交換區(qū)下支撐結(jié)構(gòu)1上，在工作臺2的上方安裝有裝夾工件4的夾具10。在夾具10下方底座上鑲嵌有夾具標(biāo)志塊3, 在夾具10下方底座的側(cè)邊處位于機(jī)床交換區(qū)下支撐結(jié)構(gòu)1上安裝有激光發(fā)射器7。在機(jī)床交換區(qū)上支撐結(jié)構(gòu)5上安裝有激光接收器6,激光發(fā)射器7與激光接收器6相對設(shè)置。

在機(jī)床交換區(qū)下支撐結(jié)構(gòu)1上安裝有與氣動(dòng)裝置相接的氣缸9，與氣缸9相配的活塞桿的外端頭連接有護(hù)罩8，護(hù)罩8與激光發(fā)射器7相配，即可罩在激光發(fā)射器7的上方。

加工工件時(shí)，操作者將工件4裝卡完成后，按下手動(dòng)按鈕，使機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)得知裝卡完成。系統(tǒng)發(fā)出信號，氣缸9動(dòng)作，帶動(dòng)護(hù)罩8運(yùn)動(dòng)，使激光發(fā)射器 7露出來，氣缸9帶動(dòng)護(hù)罩8運(yùn)動(dòng)到指定位置停止。激光發(fā)射器7開始發(fā)射激光。夾具標(biāo)志塊3遮擋部分激光，在上方的激光接收器6接收激光。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)激光接收器6接收到激光的實(shí)際寬度判斷夾具的具體編號。激光發(fā)射器7結(jié)束發(fā)射激光，然后氣缸 9動(dòng)作，帶動(dòng)護(hù)罩8回位，罩在激光發(fā)射器7上，加工作業(yè)時(shí)起到保護(hù)激光發(fā)射器7的作用。整體結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作靈活可靠，可準(zhǔn)確識別夾具，保證被加工工件與系統(tǒng)的加工程序一致，提高了機(jī)床的工作效率，進(jìn)一步提高了自動(dòng)化程度，降低了工件的加工成本。

3 8APC夾具識別數(shù)控系統(tǒng)

托盤庫的啟停和定位是通過I/O LINK軸進(jìn)行的，該軸通常對外圍機(jī)構(gòu)進(jìn)行固定動(dòng)作的控制完成某種特定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。該控制方法是通過FANUC系統(tǒng)提供的POWER ATE CNC管理功能對I/O LINK軸進(jìn)行控制，通過Pi系列放大器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該放大器通過 I/O LINK接口與CNC相連，CNC通過PLC梯形圖對該接口進(jìn)行控制從而對伺服電機(jī)的控制，見圖3。

圖3數(shù)據(jù)I/O LINK進(jìn)行傳輸、傳遞指令和反饋信息夾具的辨別。選用數(shù)字型激光傳感器，對夾具特定的區(qū)域進(jìn)行檢測，通過檢測區(qū)域?qū)鞲衅鞴饽徽趽?大小從而改變輸出電流的大小，電流信號通過系統(tǒng)的模擬量輸入模塊輸入到CNC系統(tǒng)中，再經(jīng)過PLC內(nèi) 部功能塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換辨別（圖4)，然后再通過PLC的邏輯順序通過系統(tǒng)外部工件號檢索功能調(diào)用相應(yīng)的加工程序（見圖5)。

(0)托盤庫有8個(gè)托盤（或托盤庫7個(gè)，機(jī)內(nèi)1個(gè))

(1) 設(shè)定托盤庫的原位。

(2) 在托盤上安裝夾具。

(3) 設(shè)定要加工的托盤號。

(4) 通過NC指令啟動(dòng)托盤庫，托盤庫按照設(shè)定的順序進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，

(5) 旋轉(zhuǎn)到位后，程序被調(diào)用出來后相應(yīng)的夾具托盤通過傳動(dòng)裝置送到待交換區(qū)內(nèi)，當(dāng)夾具托盤確認(rèn)到位后，夾具光目識別系統(tǒng)運(yùn)行對夾具進(jìn)行檢測，把工件的數(shù)字化編號信號輸入到系統(tǒng)內(nèi)。

(6) 夾具光目識別系統(tǒng)成功識別后，交換裝置啟動(dòng)，把待機(jī)側(cè)的夾具及工件交換到加工區(qū)，通過 PLC調(diào)用相應(yīng)的程序，見圖6，然后加工程序運(yùn)行。

(7) 托盤庫旋轉(zhuǎn)到與待機(jī)位托盤號相對應(yīng)的工位，把待機(jī)位的托盤還回到托盤庫中。

(8) 托盤庫旋轉(zhuǎn)到下一個(gè)設(shè)定的需要加工的夾具，寺待加工區(qū)內(nèi)加工完成。

(9) 加工區(qū)內(nèi)加工完成后，傳感器檢測托盤庫側(cè)需要加工的夾具，然后調(diào)出相應(yīng)的程序，重復(fù)步驟 (7),把待加工的夾具及工件交換到加工區(qū)。

數(shù)據(jù)通過I/O LINK進(jìn)行傳輸、傳遞指令和反饋信息。

CNC—AMP,控制AMP執(zhí)行指定的動(dòng)作。

AMP—CNC即AMP反饋給CNC的信息，目前 AMP處在何種狀態(tài)。

4結(jié)論

提出的激光工件識別系統(tǒng)有效提高了識別的可靠性和穩(wěn)定性，可識別工件的數(shù)量也得到了提高。通過工件自動(dòng)識別和自動(dòng)加工系統(tǒng)，柔性制造單元的自動(dòng) 化程度得到了提高，同時(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性也得到了提高。

標(biāo)簽：加工中心

分類：加工中心

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