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FMS的優(yōu)點(diǎn),F(xiàn)MS柔性制造系統(tǒng)都包括哪些單元?

時(shí)間:2022-07-23 07:50:46 來源:admin 點(diǎn)擊:0

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自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System),英文縮寫為FMS,又稱為柔性制造系統(tǒng),是指由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些設(shè)備,傳輸裝置把工件放在其他連接裝置上送到各加工設(shè)備,使工件加工準(zhǔn)確、迅速和自動(dòng)化。柔性制造系統(tǒng)有中央計(jì)算機(jī)控制機(jī)床和傳輸系統(tǒng),有時(shí)可以同時(shí)加工幾種不同的零件。

FMS通過一組按次序排列的機(jī)器,自動(dòng)裝卸及傳送機(jī)器連接并經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成一體,原材料和代加工零件在零件傳輸系統(tǒng)上裝卸,零件在一臺(tái)機(jī)器上加工完畢后傳到下一臺(tái)機(jī)器,每臺(tái)機(jī)器接受操作指令,自動(dòng)裝卸所需工具,無需人工參與。

FMS的工藝基礎(chǔ)是成組技術(shù),它按照成組的加工對(duì)象確定工藝過程,選擇相適應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備和工件、工具等物料的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng),并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,故能自動(dòng)調(diào)整并實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)多種工件的成批高效生產(chǎn)(即具有“柔性”),并能及時(shí)地改變產(chǎn)品以滿足市場(chǎng)需求。

FMS兼有加工制造和部分生產(chǎn)管理兩種功能,因此能綜合地提高生產(chǎn)效益。FMS的工藝范圍正在不斷擴(kuò)大,可以包括毛坯制造、機(jī)械加工、裝配和質(zhì)量檢驗(yàn)等。投入使用的FMS,大都用于切削加工,也有用于沖壓和焊接的。



FMS系統(tǒng)組成

加工設(shè)備

加工設(shè)備主要采用加工中心和數(shù)控車床,前者用于加工箱體類和板類零件,后者則用于加工軸類和盤類零件。中、大批量少品種生產(chǎn)中所用的FMS,常采用可更換主軸箱的加工中心,以獲得更高的生產(chǎn)效率。

工件、刀具、夾具、檢具和切屑等;儲(chǔ)存物料的方法有平面布置的托盤庫,也有儲(chǔ)存量較大的桁道式立體倉庫。

毛坯一般先由工人裝入托盤上的夾具中,并儲(chǔ)存在自動(dòng)倉庫中的特定區(qū)域內(nèi),然后由自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)根據(jù)物料管理計(jì)算機(jī)的指令送到指定的工位。固定軌道式臺(tái)車和傳送滾道適用于按工藝順序排列設(shè)備的FMS,自動(dòng)引導(dǎo)臺(tái)車搬送物料的順序則與設(shè)備排列位置無關(guān),具有較大靈活性。

工業(yè)機(jī)器人可在有限的范圍內(nèi)為1-4臺(tái)機(jī)床輸送和裝卸工件,對(duì)于較大的工件常利用托盤自動(dòng)交換裝置(簡(jiǎn)稱APC)來傳送,也可采用在軌道上行走的機(jī)器人,同時(shí)完成工件的傳送和裝卸。

磨損了的刀具可以逐個(gè)從刀庫中取出更換,也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動(dòng)更換。切屑運(yùn)送和處理系統(tǒng)是保證 FMS連續(xù)正常工作的必要條件,一般根據(jù)切屑的形狀、排除量和處理要求來選擇經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)方案。

信息控制

FMS信息控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成形式很多,但一般多采用群控方式的遞階系統(tǒng)。第一級(jí)為各個(gè)工藝設(shè)備的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(CNC),實(shí)現(xiàn)各加工過程的控制;第二級(jí)為群控計(jì)算機(jī),負(fù)責(zé)把來自第三級(jí)計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)計(jì)劃和數(shù)控指令等信息,分配給第一級(jí)中有關(guān)設(shè)備的數(shù)控裝置,同時(shí)把它們的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況信息上報(bào)給上級(jí)計(jì)算機(jī);第三級(jí)是FMS的主計(jì)算機(jī)(控制計(jì)算機(jī)),其功能是制訂生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,實(shí)施FMS運(yùn)行狀態(tài)的管理,及各種數(shù)據(jù)的管理;第四級(jí)是全廠的管理計(jì)算機(jī)。

性能完善的軟件是實(shí)現(xiàn)FMS功能的基礎(chǔ),除支持計(jì)算機(jī)工作的系統(tǒng)軟件外,數(shù)量更多的是根據(jù)使用要求和用戶經(jīng)驗(yàn)所發(fā)展的專門應(yīng)用軟件,大體上包括控制軟件(控制機(jī)床、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、檢驗(yàn)裝置和監(jiān)視系統(tǒng))、計(jì)劃管理軟件(調(diào)度管理、質(zhì)量管理、庫存管理、工裝管理等)和數(shù)據(jù)管理軟件(仿真、檢索和各種數(shù)據(jù)庫)等。

為保證FMS的連續(xù)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),須對(duì)刀具和切削過程進(jìn)行監(jiān)視,可能采用的方法有:測(cè)量機(jī)床主軸電機(jī)輸出的電流功率,或主軸的扭矩;利用傳感器拾取刀具破裂的信號(hào);利用接觸測(cè)頭直接測(cè)量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的變化;累積計(jì)算刀具的切削時(shí)間以進(jìn)行刀具壽命管理。此外,還可利用接觸測(cè)頭來測(cè)量機(jī)床熱變形和工件安裝誤差,并據(jù)此對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。

FMS柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) :

柔性制造系統(tǒng)是一種技術(shù)復(fù)雜、高度自動(dòng)化的系統(tǒng),它將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)工程等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,理想和圓滿地解決了機(jī)械制造高自動(dòng)化與高柔性化之間的矛盾。具體優(yōu)點(diǎn)如下。

1、設(shè)備利用率高。一組機(jī)床編入柔性制造系統(tǒng)后,產(chǎn)量比這組機(jī)床在分散單機(jī)作業(yè)時(shí)的產(chǎn)量提高數(shù)倍。

2、在制品減少80%左右。

3、生產(chǎn)能力相對(duì)穩(wěn)定。自動(dòng)加工系統(tǒng)由一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)床組成,發(fā)生故障時(shí),有降級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力,物料傳送系統(tǒng)也有自行繞過故障機(jī)床的能力。

4、產(chǎn)品質(zhì)量高。零件在加工過程中,裝卸一次完成,加工精度高,加工形式穩(wěn)定。

5、運(yùn)行靈活。有些柔性制造系統(tǒng)的檢驗(yàn)、裝卡和維護(hù)工作可在第一班完成,第二、第三班可在無人照看下正常生產(chǎn)。在理想的柔性制造系統(tǒng)中,其監(jiān)控系統(tǒng)還能處理諸如刀具的磨損調(diào)換、物流的堵塞疏通等運(yùn)行過程中不可預(yù)料的問題。

6、產(chǎn)品應(yīng)變能力大。刀具、夾具及物料運(yùn)輸裝置具有可調(diào)性,且系統(tǒng)平面布置合理,便于增減設(shè)備,滿足市場(chǎng)需要。

7、經(jīng)濟(jì)效果顯著。采用FMS的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果是:能按裝配作業(yè)配套需要,及時(shí)安排所需零件的加工,實(shí)現(xiàn)及時(shí)生產(chǎn),從而減少毛坯和在制品的庫存量,及相應(yīng)的流動(dòng)資金占用量,縮短生產(chǎn)周期;提高設(shè)備的利用率,減少設(shè)備數(shù)量和廠房面積;減少直接勞動(dòng)力,在少人看管條件下可實(shí)現(xiàn)晝夜24小時(shí)的連續(xù)“無人化生產(chǎn)”;提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。


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