柔性制造系统.ppt

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1、柔性制造系统-FlexibleManufacturingSystem柔性制造系统本讲结构柔性制造系统的主要组成2FMS的物料运储系统3FMS的刀具管理系统4工业机器人56柔性制造的关键技术1.1柔性制造系统的定义根据国标，FMS被定义为：“柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem，简称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。它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。”美国制造工程师协会的计算机辅助系统和应用协会定义为：“使用计算机控制柔性工作站和集成物料运储装置来控制并完成零

2、件族某一系列工序的，或一系列工序的一种集成制造系统。”1.1.22刚性制造系统刚性生产系统是用于工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序链接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。适合进行大批量生产，效率高、成本低、质量稳定、程序固化。柔性制造系统建立在成组技术的基础上，由计算机控制的自动化生产系统，可同时加工形状相近的一组或一类产品。英文简称FMS。适合多品种、小批量的高效制造模式;减少毛坯和在制品的库存量;减少直接劳动力。1.2柔性制造系统的优势1.2柔性制造系统的优势1.3柔性制造系统的发展20世纪60年代，工程师

3、大卫·威廉逊(DavidWilliamson)提出FMS,并安装了第一套FMS。在计算机控制下，每天进行16小时的无人化加工，简称为“24系统”。1967年由英国莫林斯公司将其公诸于世。人毛坯托盘机床组传输机构工件卸料机构计算机控制FMC初级系统流程简化示意图70年代初期原联邦德国、日本、前苏联、意大利等相继开发了本国的第一代FMS。1968年，美国怀特·森斯特兰公司开发了可变任务系统，后来它成为广泛流传的柔性制造系统的原型。它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。欧洲伴随着最初FMS的应用，出现了大量原则不适

4、合实际应用等一系列问题，因此开启了改良运动热潮。历经10年的完善，FMS开始从实验室逐步成为先进制造业的主流。20世纪80年代初，机器人、无人自动导向小车、柔性自动化成为制造自动化的主打曲。1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)。原料机器人运输机构检测部分加工中心检测部分AGV工件储存库计算机控制FMC流程示意图80年代末期，由于FMS技术逐渐成熟而得到迅速的应用。1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间。拥有60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库，另有两台自动引导台车传送毛坯和

5、工件1985年北京研究所用于加工数控机床直流伺服电机的主轴、端盖、法兰盘而开发第一套FMS。1988年世界已拥有760套FMS。据统计数据，2014年我国自动化生产线需求量达到21,100条，而国内厂商产量仅为8,780条，较大的市场份额被国外厂商占据。尽管2010年至2014年期间，国内自动化生产线产量保持了25.32%的年均增长速度，但目前国内厂商依然无法满足旺盛的市场需求。在老龄化加剧、劳动力成本持续升温和我国产业结构面临转型调整压力等因素的综合影响下，实现《中国制造2025》规划成为推动我国工业转型升级的基石产业，产业国家扶持力度不断加大。国务

6、院《智能制造装备产业“十二五”发展规划》中明确指出，至2020年我国将建立完善的智能制造装备产业体系，产业销售收入超过3万亿元，实现装备的智能化及制造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高。因此未来5年将是我国自动化制造业实现突破的关键窗口期，行业有望保持快速增长趋势。机床的柔性通过配置相应的刀具、夹具、NC程序能够在需要时容易地、模块化地扩展系统的可能性能对每一种零件改变工序顺序FMS能够生产各类零件当系统中的设备出现故障时，制造系统对故障的处理能力1.4FMS柔性的体现本讲结构柔性制造系统的主要组成2工业机器人3柔性制造系统的

7、关键技术42柔性制造系统的主要组成加工系统和物流系统的自动控制实现在线数据的自动采集和处理集中冷却润滑系统、切屑运输系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备等。1.柔性制造系统的组成2.1柔性制造系统概述1-自动仓库2-装卸站3-托盘站4-检验机器人5-自动小车6-卧式加工中心7-立式加工中心8-磨床9-组装交付站10-计算机控制室典型的柔性制造系统示意图2.2柔性制造系统的加工系统1.加工系统的性能要求使用经济性好控制功能强兼顾柔性和生产率高刚度、高精度、高速度加工工序集中对环境的适应性和保护性好自保护和自维护性好2机床的选用棱柱类零件箱体框架平板立式加工

8、中心卧式加工中心立卧两用加工中心2.2柔性制造系统FMS的加工系统回转类零件轴类轮盘类2机床的