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柔性創(chuàng)造系統(tǒng)(FMS) 是20世紀70年代末發(fā)展起來的先進的機械加工系統(tǒng),它由多臺數(shù)控沖床和加工中心等組成,并具有自動上下料裝置、倉庫和輸送系統(tǒng),在計算機及軟件的集中控制下,實現(xiàn)加工自動化。它具有高度的柔性,是一種計算機直接控制的自動化可變加工系統(tǒng).一個典型的FMS由計算機輔助設計、生產系統(tǒng)、數(shù)控沖床、智能機器人、全自動化輸送系統(tǒng)和自動倉庫組成。全部生產過程由一臺中央計算機進行生產的調度,若干臺控制計算機進行工位控制,組成一個各種制造單元相對獨立而又便于靈活調節(jié)、適應性很強的制造系統(tǒng),其系統(tǒng)構成如圖1-16所示。
FMS通常具有多臺制造設備,這些設備不限于切削加工設備,也可以是電加工、激光加工、熱處理、沖壓剪切設備以及裝配、檢驗等設備,或者是上述多種加工設備的綜合。組成FMS的設備大多在10臺以下,一般以4-6臺為或多。FMS系統(tǒng)由一個物料運輸系統(tǒng)將所有設備連接起來,可以進行沒有固定加工順序和無節(jié)拍的隨機自動制造。它由計算機進行高度自動的多級控制與管理,對一定范圍內的多品種、中小批量的零部件進行制造。
柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流三個子系統(tǒng)組成,每一個子系統(tǒng)還可以有分系統(tǒng)。①加工系統(tǒng)加工系統(tǒng)多數(shù)是由CNC機床按DNC的控制方式構成。系統(tǒng)中的機床,有互補和互替兩種配置原則:互補是指在系統(tǒng)中配置有完成不同工序的機床,彼此互相補充而不能代替,一個工件順次通過這些機床進行加工;互替是指在系統(tǒng)中配置有相同的機床,一臺機床有故障則另一臺機床可以代替加工,以免整個系統(tǒng)停工等待。當然,一個系統(tǒng)的機床設備也可以按這兩種方式混合配置,這要根據(jù)預期生產性質來確定。
②物流系統(tǒng)物流系統(tǒng)包括工件和刀具兩個物流系統(tǒng)。刀具系統(tǒng)設有中央刀庫,由機器人在中央和各機床的刀庫之間進行輸送和交換刀具。而刀具的備制和預調一般都不包括在自Z9J監(jiān)控的范圍之內。刀具的數(shù)目要少,必須采用標準化、系列化,并有較長的刀具壽命。系統(tǒng)應有監(jiān)控刀具壽命和刀具故障的功能。對刀具壽命的監(jiān)控,目前多采用定時換刀的方法,即記錄每一把刀具的使用時間,達到預定的使用壽命后即強行更換。還有一種直接檢測刀具磨損情況更換刀具的方法,由于這一技術不成熟,還沒有在生產中得到應用。
工件系統(tǒng)包括有工件、夾具的輸送、裝卸以及倉儲等裝置。在FMS中工件和夾具的存儲倉庫多用立體倉庫,由倉庫計算機進行控制和管理。其控制功能有:記錄在庫貨物的名稱、貨位、數(shù)量、重量以及人庫時間等內容;接受中央計算機的出、入庫指令,控制堆垛機和輸送車皮運動;監(jiān)督異常情況和故障報警等.各設備之間的輸送路線以直線往復方式居多,輸送設備中使用最多的是有軌小車和使用靈活的無軌小車。無軌小車又稱自動引導小車。小車上有托盤交換臺,工件放在托盤上,托盤由交換臺推上機床的工作臺,對工件進行加工;加工好的工件連同托盤拉回到小車上的交換臺上,送裝部工位,囪人工卸下并裝上新的待加工件。小車的行走路線常用電線或光電引導。
③信息流系統(tǒng)信息流系統(tǒng)包括作業(yè)計劃、加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的調度與自動控制、在線狀態(tài)監(jiān)控及其數(shù)據(jù)和信息處理,以及故障在線檢測和處理等。此外,在FMS中排屑、去毛刺、清洗等工作設備都要納入系統(tǒng)的管理與自動控制范圍之內。
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