先进制造技术第4章 第4节.ppt

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1、第四节柔性制造系统柔性制造系统是通过局域网把数控机床(加工中心)、坐标测量仪、物料输送装置、对刀仪、立体刀库、机器人等设备联结起来，在计算机及控制软件的控制下，形成一个加工系统。7/17/20211（FlexibleManufacturingSystem，FMS）概念是由英国莫林（MOLIN）公司最早提出的，并在1965年取得了发明专利，1967年推出了名为“MolinsSystem-24”（意为可24小时无人值守自动运行）的柔性制造系统。此后，世界各工业发达国家争相发展和完善这项新技术，以此提高制造的柔性和生产效率。柔

2、性制造系统基本概念7/17/20212到目前为止，FMS尚无统一的定义。广义地说：柔性制造系统是由若干台数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务或生产品种的变化迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。国外有关专家对FMS的定义：“柔性制造系统至少由两台机床、一套具有高度自动化的物料运储系统和一套计算机控制系统所组成的制造系统，通过简单改变软件程序便能制造出多种零件中任何一种零件。”柔性制造系统基本概念7/17/202137/17/20214（1）加工系统包括由两台以上的CNC机床

3、、加工中心或柔性制造单元（FMC）以及其他的加工设备所组成，例如测量机、清洗机、动平衡机和各种特种加工设备等。（2）工件运储系统由工件装卸站、自动化仓库、自动化运输小车、机器人、托盘缓冲站、托盘交换装置等组成，能对工件和原材料进行自动装卸、运输和存储。7/17/20215（3）刀具运储系统包括中央刀库、机床刀库、刀具预调站、刀具装卸站、刀具输送小车或机器人、换刀机械手等。（4）一套计算机控制系统能够实现对FMS进行计划调度、运行控制、物料管理、系统监控和网络通信等。除了上述4个基本组成部分之外，FMS还包含集中冷却润滑系

4、统、切屑运输系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备等附属系统。7/17/20216柔性高，适应多品种中小批量生产系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互替代的可混流加工不同的零件系统局部调整或维修不中断整个系统的运作递阶结构的计算机控制，可以与上层计算机联网通信可进行第三班无人值守生产。FMS的特点7/17/202171）设备柔性：指系统中的加工设备具有适应加工对象变化的能力，衡量指标是当加工对象变化时系统软硬件变更与调整所需的时间。2）工艺柔性：指系统能以多种方法加工某一族零件的能力，又称混流柔性，衡量指标是系统能够同时加

5、工的零件品种数。3）产品柔性：指系统能够经济而迅速地转换到生产一族新产品的能力，衡量指标是系统从一族零件转向另一族零件所需的时间。理想的FMS应具有如下几种柔性：7/17/202184）工序柔性：指系统改变每种零件加工工序先后顺序的能力，衡量指标是系统以实时方式进行工艺决策和现场调度的水平。5）运行柔性：指系统处理局部故障并维持生产原定工件的能力，衡量指标是系统发生故障时生产率下降程度或处理故障所需的时间。6）批量柔性：指系统在成本核算上能适应不同批量的能力，衡量指标是系统保持经济效益的最小运行批量。7）扩展柔性：指系统

6、能根据生产需要能方便地进行模块化组建和扩展的能力，衡量指标是系统可扩展的规模和扩展难易程度。理想的FMS应具有如下几种柔性：7/17/20219典型的柔性制造系统由以下四个部分构成：1、加工设备2、加工流支持系统3、刀具流支持系统4、信息流支持系统一、柔性制造系统的组成7/17/2021101、柔性制造单元2、柔性制造系统二、柔性制造系统的类型7/17/202111柔性制造（装配）系统的组成加工（装配）系统物料储运系统计算机管理与控制系统7/17/2021121)．加工系统镗、铣加工中心车、削加工中心加工工件类型柔性程度

7、设备投资7/17/202113装配作业系统螺纹联接、压配联接、过盈联接、装销钉、铆接、折边联接、卷边、敛缝、压紧、弯曲、缠绕、粘接、塑料成形、焊接。清洗、去毛刺、打标记、上油、分选、压入密封件。装入零件是否有缺件、装入零件方向、位置识别；装入过程的误差，异物混入；装入后尺寸精度、密封质量、装配质量；装配过程故障诊断、预测报警。装配检测辅助工序noyes零件7/17/2021142)．物料储运系统实现对物料的存取、运输和装卸。储运的物料有工件毛坯、半成品、成品、工夹具、刀具等。物料运输空中单轨悬挂式自动车辊道传送带自动导引

8、运料小车物料存取立体仓库缓冲站物料装卸托盘交换台机器人、机械手堆垛机7/17/202115原材料、配套件调入原材料、配套件储存加工、制造检验装配包装成品储存发送采购销售企业物流的物流过程物料储运系统是企业生产物流系统的重要环节7/17/202116具有柔性制造系统部分特点的一种单元。通常由1至3台具有零件缓冲区、刀具