FESTO模块化生产系统的柔性化开发
第４期（总第１７３期）
２０１２年８月机械工程与自动化
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．４
Ａｕ．ｇ
（）文章编号：１６７２４１３２０１２０４０６５２－６－０－０
ＦＥＳＴＯ模块化生产系统的柔性化开发
茹 君，李文斌
（）太原理工大学机械工程学院，山西 太原 ０３００２４
摘要：通过改造ＦＥＳＴＯ模块化生产系统的供料模块，扩大该模块的工件尺寸范围并提高其柔性。供料模块采用ＰＬＣ控制系统，通过执行相应程序指令控制模块中每个部件的动作，实现了供料功能。另增设上位机，通过组态软件在上位机中生成监控界面，可发送指令至ＰＬＣ以完成急停、启动等动作，也可通过该界面查看模块的实时工作情况。通过对供料单元的改进，为整个系统设计提出新思路。关键词：ＰＬＣ；模块化，生产系统；柔性化；ＦＥＳＴＯ中图分类号：ＴＨ１６５ 文献标识码：Ａ
１ ＦＥＳＴＯ模块化生产系统供料单元的结构
德国ＦＥＳＴＯ公司结合现代工业企业特点开发研制了系列生产系统。ＦＥＳＴＯ公司生产的供料模块包括料仓、推动机构、摆动机构三个部分，控制系统由阀岛和Ｐ因ＬＣ构成。运行时料仓中的工件堆栈在一起，自身重力下落，光电传感器检测到有工件落下，发送信
摆动号至ＰＬＣ，ＰＬＣ通过阀岛控制送料缸推动工件，
真空开启，吸起工件，摆臂缸驱动摆臂至工件存放处，
摆动至下一站位置，将工件运至传送带上，稳定、准确
１］
。Ｆ地完成供料工作［ＥＳＴＯ模块化生产系统供料单
元结构见图１
。
统的基础上，着重对其供料模块的结构进行了改进设
增加模块可加工工件的范围，提高供料模块的柔性，计，
使得该模块可被应用于更多的加工生产线。当把模块拼接至其他生产线时，只需根据生产线上工件的尺寸进行调整就能保证该模块正常运行，更加符合模块化的思想。２ 供料单元的改进结构设计
改进后的结构必须是能满足自动供料、加工范围大这两大条件。改进后的供料模块结构见图２。工件在料仓中都是堆叠在一起的，可利用工件自身的重力实现自动供料，使其在自身重力作用下逐个被运送至下一位置。同时料筒也是可更换的，按不同尺寸的工件分类，在加工前更换料筒。工件落下后所在平台设计成圆形，用一定数量的隔板隔开，隔板联接在转动着的中心柱上，中心柱转动时，隔板就会推动工件运动。传送皮带设计成楔形，每个尺寸的工件只能运行至刚
以便下一模块的机械手拾取。好不能通过的位置，
料筒是通过料筒支撑架联接在中心柱上，并且可根据工件的尺寸更换相应的料筒。挡板联接在中心柱
１－阀岛；２－推送轨道；３－料仓；４－双作用气缸；
５－摆动模块；６－过滤调压组件
图１ ＦＥＳＴＯ模块化生产系统供料单元结构图
上，电动机ＩＩ通过驱动中心柱来带动挡板运动以实现
挡板间隔中工件的运动。传动部分的传送带由电动机
在传送部分两侧壁上放置压力传感器。Ｉ驱动，
首先确定生产线中传送工件的直径尺寸，根据尺寸调整料盘中隔板间隔角，并在上位机的控制界面中输入工件尺寸数据，以便系统根据计算确定电动机ＩＩ每个节拍应转动的角度。按下开始按钮后，电动机ＩＩ开始转动，工件在重力作用下落入间隔中，当第一个工件转至传送带端部时，安装在端部的压力传感器１会
该模块的料仓是桶状结构，工件堆栈在圆柱形的桶
内，在自身重力的作用下落入推送轨道上。此时若放入
工件落下时不能保证运行的稳定，较较小尺寸的工件，
大尺寸工件则无法进入料仓和推动轨道，大大降低了供
。本文在分析Ｆ料模块的“柔性”ＥＳＴＯ公司模块生产系
；修回日期：２收稿日期：２０１２２３０１２３３－０－２－０－０
，男，山西长治人，在读硕士研究生，主要研究方向：先进制造技术。作者简介：茹君（１９８４－）