柔性制造系统简介.ppt

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1、柔性制造自动化概论授课人：马可2013年10月第一章柔性制造系统1-1从自动线到柔性制造系统1-2柔性制造系统的功能及适用范围1-3柔性制造系统的结构与分类2柔性——是指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力。加工箱体类零件的组合机床自动线刚性柔性刚性自动线：按一定工艺顺序排列的若干台自动机床，用工件传送装置和控制系统联结起来，按照规定的生产节拍，工件自动地依次经过各个加工工位进行自动加工的连续作业线。1-1从自动线到柔性制造系统3刚性自动线的特点与缺陷特点：具有统一的控制系统和严格的生产节拍，与自动化单机相比，结构复杂，完成的加工工序多，生

2、产率很高。是少品种、大量生产必不可少的加工设备。缺点：投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。柔性制造系统产生4美国制造工程师协会(SME)的计算机辅助系统和应用协会把柔性制造系统定义为“使用计算机、柔性加工单元和集成物料储运装置完成零件族某一工序或一系列工序的一种集成制造系统”。根据“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造系统术语”的定义，柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量生产。柔性制造系统（FMS，FlexibleManufact

3、uringSystem）的定义5更直观的定义是：“柔性制造系统是至少由两台数控机床，一套物料运输系统（从装载到卸载具有高度自动化）和一套计算机控制系统所组成的制造自动化系统。它采用简单改变软件的方法便能制造出某些部件中的任何零件”。综上所述，各种定义的描述方法虽然有所不同，但都反映了FMS应具备以下特点：两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备，包括测量机、清洗机、动平衡机、各种特种加工设备等；一套能自动装卸的运输系统，包括刀具储运和工件及原材料储运。具体结构可采用传输带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等；一套计算机控制系统及信息通信网络。61-2柔性制造系统的功能

4、及适用范围一、FMS的基本组成及主要功能1.典型的FMS主要由以下三个子系统组成：（1）加工系统（主机，即数控机床NC）（2）运储系统（物流系统）（3）计算机控制系统7柔性制造系统组成柔性制造系统加工系统物流系统控制与管理系统加工设备辅助设备检测设备工件流刀具流过程控制过程调度过程监视以任意顺序自动加工多种工件，自动更换工件和刀具，增加功能后可实现工件自动清洗与测量等满足可变节拍生产的物料自动识别、存储、输送和交换的要求。增加功能后可实现刀具预调和管理等加工系统和物流系统的自动控制和作业协调，在线资料自动采集和处理，运行仿真及故障诊断等8典型的柔性制造系统示意图19典型的柔性制造系统

5、示意图210典型的柔性制造系统示意图3112.FMS的主要功能常见的FMS具有以下功能：（1）自动制造功能（主要由数控机床实现）；（2）自动交换工件和刀具的功能；（3）自动输送工件和刀具的功能；（4）自动保管毛坯、工件、半成品、工夹具、模具；（5）自动监视、自动补偿、自诊断等；（6）作业计划与调度12二、柔性制造系统的适用范围0101001000少零件品种数多10000100010010大零件批量小数控机床通用机床柔性制造单元柔性制造系统柔性制造生产线专用机床刚性自动线生产率提高柔性增大131-3柔性制造系统的结构和分类一、FMS的结构FMS的结构示意图自动仓库工厂计算机中央计算机

6、物流控制计算机运输小车加工单元1加工单元2加工单元n信息传输网络工夹具站信息流物料流14计划调度加工设备物流系统CAD/CAM一体化网络通讯检测监控柔性制造系统功能结构FMS的功能结构15（1）加工设备在实际应用中，以加工棱柱体类工件为主的镗铣加工中心和以加工回转体类工件为主的车削加工中心最为多见。由于镗铣加工中心（1958年由美国KM公司在数控铣床上加刀库）最早出现，且名为加工中心（MachiningCenter），所以习惯上常把“镗铣加工中心”称为“加工中心”。16主刀头换刀机构和刀库立轴（Y）工作台控制面板工作台底座立式加工中心YXZACB17卧式加工中心18立卧转换五面体加工

7、中心19数控铣床数控车床20（2）装配设备装配工业机器人螺钉自动装配机器人21（3）检测设备22（4）输送装置23（5）交换装置24（6）装卸站25（7）保管装置自动化立体仓库26（8）信息管理及控制装置27CAD/CAPP工艺路线车间控制器单元控制器DNC控制器计划需求管理CNC机床1.......NC程序管理NC程序生产计划计划完成情况生产计划系统CNC机床n设备层单元层车间层公司层物料管理工装工具管理计划完工管理设备管理质量管理综合查询机床运行状态E