第10章--柔性制造系统

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1、10.1.1柔性制造系统定义至今，对FMS尚无统一、严格的定义，许多国家的组织和协会从自己的理解给出了不同的描述。这里我们引用《中华人民共和国国家军用标准一一武器装备柔性制造系统》中关于FMS的术语：柔性制造系统（简称FMS）是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单元（FMC）,能根据制造任务或生产的变化迅速进行调整，适用于多品种中、小扌比量生产。其中的FMC由计算机控制的数控机床或加工中心，环形（圆形或椭圆形）托盘输送装置或工业机器人所组成，可不停机转换工件进行连续生产。图10-1为柔性制造单元的示意图。图10・1典

2、型的FMC配置APC—托盘交换装迓；MC—加工中心；CNC—计算机数字控制MC2MCIFMC控制器刀具库柔性制造系统由两台或两台以上的数控加工设备（CNC数控机床、加工中心等）或柔性制造单元（FMC）所组成，配有物料自动输送装置，自动上下料装置（运输及装载设备、托盘库，自动化仓库，中央刀库等），并具有计算机综合控制功能，数据管理功能，生产计划和调度管理功能和监控功能等。图10-2为FMS-500系统的示意图。根据FMS在机械制造不同领域的应用，FMS可分为切削加工FMS、饭金加工FMS、焊接FMS、柔性装配系统等。•直线型中央刀库刀具机券人对刀仅卩云三onPDQFMS

3、拴制容加工中心A物料小车刀具I/O站1o加工中心B中央托盘区图10-2FMS-500示意图EMS的类型有:J-TT-fI■=11a10.2柔性制造系统基本组成FMS由制造工作站、自动化物料储运系统和FMS管理与控制系统三个主要部分组成。制造工作站则主要包括机械加工工作站、清洗站和测量站。10.2.1FMS制造工作站1.机械加工工作站。一般在柔性制造系统中主要的机械加工设备是加工中心，常带有机附刀库,可实现主轴和机附刀库的刀具交换，同时还带有自动托盘交换装置。加工中心要集成到FMS中，需要满足以下的基本条件：(1)硬接口托盘自动交换装置(AutomatedPalletC

4、hanger,APC)和第二刀具交换点；APC采用多种方式，最为常见的双交换台有平行式和回转式两种类型。第二刀具交换点的功能是使加工中心机附刀库通过刀具机器人实现与外界交换刀具。(2)软接口具有通过计算机网络或其它通信接口实现与上级控制计算机通信的功能，通常称FMS接口。接口的功能是接收上级控制机发给加工中心的齐种命令和数据，同时也能把各种数据和状态上传给控制机。2•清洗站清洗站可以放在柔性制造系统的生产线内，也可分开。可以独立，也可与装卸站并为一体。所谓清洗，主要指清除切屑和清洗油污，清洗对彖包括零件、夹10.2柔性制造系统基本组成FMS由制造工作站、自动化物料储运

5、系统和FMS管理与控制系统三个主要部分组成。制造工作站则主要包括机械加工工作站、清洗站和测量站。10.2.1FMS制造工作站1.机械加工工作站。一般在柔性制造系统中主要的机械加工设备是加工中心，常带有机附刀库,可实现主轴和机附刀库的刀具交换，同时还带有自动托盘交换装置。加工中心要集成到FMS中，需要满足以下的基本条件：(1)硬接口托盘自动交换装置(AutomatedPalletChanger,APC)和第二刀具交换点；APC采用多种方式，最为常见的双交换台有平行式和回转式两种类型。第二刀具交换点的功能是使加工中心机附刀库通过刀具机器人实现与外界交换刀具。(2)软接口具

6、有通过计算机网络或其它通信接口实现与上级控制计算机通信的功能，通常称FMS接口。接口的功能是接收上级控制机发给加工中心的齐种命令和数据，同时也能把各种数据和状态上传给控制机。2•清洗站清洗站可以放在柔性制造系统的生产线内，也可分开。可以独立，也可与装卸站并为一体。所谓清洗，主要指清除切屑和清洗油污，清洗对彖包括零件、夹具和托盘。清洗不包括去除零件毛刺，通常去毛刺工作在生产线外进行，因为它对装卸工作有干扰。通过清洗保证零件在下一工序中的定位，装夹和顺利加工。3•测量站检验工序有在线和离线两种方式，各有优点。在线检骑仪可由编程令其投入工作，以判定加工误差并直接经由中央计算

7、机进行刀具补偿调整。在线检骑的最大优点是能迅速确定制造中的问题，但由于一般检验的速度比生产速度低很多,难于做到在线100%的检验。离线检验则由于检验工位离得远，零件定位和夹紧费时，或缺少自动检验装置等原因具有滞后性。10.2.2物料储运系统在柔性制造系统中，一般采用自动化物料储运系统，即物料的运输和存储过程均在计算机的统一管理和控制下自动完成。物料储运包含了两个方而内容：第一，FMS系统内部的物料装卸、搬运及存储；第二，FMS系统与外部储运系统或其它自动化制造系统之间的物料储运。在FMS系统中采用物料储运系统，并不意味着完全排除人工参与。事实上,在某