柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System),英文缩写为FMS。

1.什么是柔性制造系统

 

柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一个由中央计算机控制的自动化制造系统。它是由一个传输系统联系起来的一些自动加工设备(通常是具有换刀装置的数控机床和加工中心)。传输装置把工件放在托盘或其他连接装置上送到各加工设备,使工件完成自动加工。所谓柔性就是通过编程或稍加调整就可同时加工几种不同的工件。

什么是柔性制造系统

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2.柔性制造系统的组成

 

1、加工设备
加工设备主要采用加工中心和数控车床,前者用于加工箱体类和板类零件,后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS,常采用可更换主轴箱的加工中心,以获得更高的生产效率。

2、储存和搬运
储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等;储存物料的方法有平面布置的托盘库,也有储存量较大的桁道式立体仓库。

毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中,并储存在自动仓库中的特定区域内,然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS,自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关,具有较大灵活性。

工业机器人可在有限的范围内为1-4台机床输送和装卸工件,对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送,也可采用在轨道上行走的机器人,同时完成工件的传送和装卸。

磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换,也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证 FMS连续正常工作的必要条件,一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。
柔性制造系统的组成

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3.柔性制造系统优点

 

柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。

1、设备利用率高。一组机床编入柔性制造系统后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。

2、在制品减少80%左右。

3、生产能力相对稳定。自动加工系统由一台或多台机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。

4、产品质量高。零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。

5、运行灵活。有些柔性制造系统的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性制造系统中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。

6、产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。

7、经济效果显著。采用FMS的主要技术经济效果是:能按装配作业配套需要,及时安排所需零件的加工,实现及时生产,从而减少毛坯和在制品的库存量,及相应的流动资金占用量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续"无人化生产";提高产品质量的一致性。


柔性制造系统优点

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4.柔性制造系统应用

 

柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。一方面是与计算机辅助设计扣辅助制造系统相结合,利用原有产品系列的典型工艺资料,组合设计不同模块,构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化,特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。在这个大系统中,柔性制造系统只是它的一个组成部分。


 
柔性制造系统应用

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