柔性制造系统第二站 搬运站
柔性制造系统简述
柔性制造系统简述1 前言20世纪60年代以来,随着生活水平的提高,用户对产品的需求向着多样化、新颖化的方向发展,传统的适用于大批量生产的自动线生产方式已不能满足企业的要求,企业必须寻找新的生产技术以适应多品种、中小批量的市场需求。
同时,计算机技术的产生和发展,CAD/CAM 、计算机数控、计算机网络等新技术新概念的出现以及自动控制理论、生产管理科学的发展也为新生产技术的产生奠定了技术基础。
在这种情况下,柔性制造技术应运而生。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System —FMS)的雏形源于美国马尔罗西(MAL —ROSE)公司，该公司在1963 年制造了世界上第1 条加工多种柴油机零件的数控生产线。
FMS 的概念是由英国莫林(MOLIN)公司最早正式提出，并在1965 年取得了发明专利。
FMS 正式形成后，世界上各工业发达国家争相发展和完善这项新技术，使之在实际应用中取得了明显的经济效益。
柔性制造系统作为一种新的制造技术，在零件加工业以及与加工和装配相关的领域都得到了广泛的应用。
2 FMS 的定义和组成FMS 指在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上, 通过计算机软件科学, 把工厂生产活动中的自动化设备有机地集成起来, 打破设计和制造的界限, 取消图纸、工艺卡片, 使产品设计、生产相互结合而成的, 适用于中、小批量和较多品种生产的高柔性、高效率、高自动化程度的制造系统。
下图是典型的FMS 示意图。
从从图中可以看出,FMS 一般由5个功能系统构成：(l)自动加工系统。
一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备构成。
(2)自动物流系统。
该系统包括运送工件、刀具、冷却润滑液等加工过程中所需“物资”的搬运装置以及装卸工作站。
(3)自动仓库系统。
由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成,用以存放毛坯、半成品和成品。
(4)自动监视系统。
柔性制造系统(FMS)
（四）布置作业
学生分组讨论，在老师做补充说明的基础上由学生代表归纳、总结
学生归纳（教师补充）
学生分组讨论，在老师做补充说明的基础上由。
10分
20分
15分
10分
2分
四．柔性制造系统（FMS：Flexible Manufacture System）
FMS是由两台以上CNC机床组成并配备有自动化物料贮运子系统的制造系统，它是适用于中小批量、较多品种加工的高柔性、高智能的制造系统。
8.1.2FMS的定义
柔性制造系统是由数控加工设备、物流贮运装置和计算机控制系统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迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。
（二）、自主、合作、探究（讲授新课）
8.1.1FMS的形成与发展
对于大批量、少品种的生产情况，一般采用自动流水线制造设备，包括物流设备和相对固定的加工工艺，这称为刚性自动化（Fixed Automation）方式。其优点是生产效率很高，缺点是设备固定，产品更新对自动流水线改动大等。追求高生产率，是选择自动流水线最主要的依据。因此，一种灵活、适应强的FMS方式应运而生。
FMS经历了一个由简到繁的发展过程，主要结构和组成有计算机数控系统（CNCS）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造生产线（FML）和柔性制造系统（FMS）。
一．计算机数控系统（CNCS：Computerized Numerical Control System）
二．柔性制造单元（FMC：Flexible Manufacturing Cell）
三．FMS的作用
FMS是一个计算机化的自动化制造系统，能以最少的人工干预加工任一范围的零件族工件。FMS的加工系统包括铣削加工中心、车削加工中心、主轴箱更换式机床等设备。加工系统中所需设备的类型、数量、尺寸等均由被加工零件的类型、尺寸范围和批量大小来决定。目前主要有两类零件在FMS中加工，即棱柱体零件（包括箱体形、平板形等）和回转体类零件。因此，加工系统的结构既取决于被加工零件的类型、形状、尺寸、精度要求，也取决于批量大小及FMS的自动化程度。FMS既可由铣削加工中心（MC）或车削加工中心（TC）等同一类型的设备组成，也可由数控机床、其他专用设备、加工中心等多类型的设备组成。加工系统担任把原材料转化为最终产品的任务，是FMS的基石。
柔性制造系统基本组成
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。
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（Automated Pallet Changer，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各种命令和数据，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，清洗对象包括零件、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。
在线检验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机进行刀具补偿调整。
在线检验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。
MPS-第二站控制
学情分析
教学效果
教后记
MPS教案——第二站（搬运站）的控制
一、系统结构
介绍气缸、传感器的原理作用
输入
输出
左极限（1）
左旋转（1）
右极限（1）
右旋转（1）
后极限（1）
缩回（1）
前极限（1）
伸出（1）
放松（1）
放松（1）
上极限（1）
夹紧（1）
下极限（1）
下降（1）
二、搬运站输入输出对照表
课题
MPS-第二站控制
课型
理实一体化
授课班级
授课时数
4
教学目标
1、熟悉第二站的动作顺序及各个元器件的作用
2、能根据第二站的工作流程正确编写程序并能调适正确，输出执行无误
3、能自己查找程序执行的错误并改正。
教学重点
能根据第二站的工作流程编写正确的程序并能调适正确
输出执行无误
教学难点
1、能根据第二站的工作流程编写正确的程序并能调适正确，输出执行无误
四、功能图（见下）
五、参考程序（见下）
六、功能图编写例题分析（前面未分析的）
1、液体混合装置控制系统
2、机械手控制系统
七、作业布置
实验报告
先按给定功能图编写程序，再此基础上请学生改进，进一步完善所能实现的功能
搬运站I/O表：
输入
输出
左极限
左旋转
Y000
右极限
X001
右旋转
Y001
后极限
X002
缩回
Y002
前极限
X003
伸出
Y003
放松
X004
放松
柔性制造系统解决方案(3篇)
第1篇随着全球制造业的快速发展，市场竞争日益激烈，企业对生产效率和产品质量的要求越来越高。
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）作为一种先进的制造模式，能够适应市场需求的变化，提高生产效率，降低生产成本，成为企业提升竞争力的关键。
本文将详细探讨柔性制造系统的解决方案，包括系统设计、关键技术、实施步骤以及优势分析。
一、柔性制造系统概述柔性制造系统是一种由计算机控制，能够自动调整和适应生产任务变化的制造系统。
它由多个自动化设备、控制系统和辅助设备组成，能够实现多品种、小批量的生产。
柔性制造系统的核心是计算机控制系统，通过软件和硬件的结合，实现对生产过程的实时监控、调度和管理。
二、柔性制造系统解决方案1. 系统设计（1）需求分析：首先，对企业的生产需求、市场环境、技术条件等进行全面分析，明确柔性制造系统的目标、功能和性能要求。
（2）系统架构设计：根据需求分析结果，设计柔性制造系统的总体架构，包括硬件、软件和通信网络等。
硬件主要包括加工中心、机器人、物料输送设备等；软件主要包括控制系统、数据库、人机界面等；通信网络负责数据传输和设备互联。
（3）模块化设计：将柔性制造系统划分为多个功能模块，如加工模块、物流模块、调度模块、监控模块等，实现系统的模块化和可扩展性。
（4）系统集成：将各个模块进行集成，确保系统正常运行。
系统集成过程中，需关注模块之间的接口、数据传输和设备兼容性等问题。
2. 关键技术（1）计算机控制系统：计算机控制系统是柔性制造系统的核心，负责对生产过程进行实时监控、调度和管理。
关键技术包括：实时数据库：用于存储和管理生产过程中的实时数据，为系统调度和管理提供依据。
专家系统：基于人工智能技术，对生产过程进行预测、分析和决策。
模糊控制：通过模糊逻辑实现对生产过程的自适应控制。
（2）机器人技术：机器人技术是实现柔性制造系统自动化的重要手段。
关键技术包括：机器视觉：用于识别和定位工件，提高生产精度。
柔性制造系统FMS
柔性制造系统(FMS)1．概述1.1 柔性制造系统的发展1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。
其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。
同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。
这种柔性自动化设备适于在少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。
日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。
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)，为发展FMS提供了重要的设备形式。
柔性制造单元(FMC)一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。
70年代末期，柔性制造系统在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的柔性制造系统为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。
1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。
这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。
与此同时，还出现了若干仅具有柔性制造系统的基本特征，但自动化程度不很完善的经济型柔性制造系统FMS，使柔性制造系统FMS的设计思想和技术成果得到普及应用。
迄今为止，全世界有大量的柔性制造系统投入了应用，仅在日本就有175套完整的柔性制造系统。
MPS-2模块式柔性自动化生产线实训系统
页脚内容1该装置由六套各自独立而又密切相连的工作站组成。
六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该实训装置的显著特点：具有较好的柔性，即每站各有一套 PLC 控制系统独立控制。
将六个模块分开 培训可以容纳较多的学员同时学习。
在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站…直 至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
该系统要囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如机电驱动、气动、PLC(可编程控制器)、传 感器等多种技术，能给学生提供一个典型的综合科技环境，使学生将从学过的诸多单科专业知识在这 里得到全面认识、综合训练和相互提升。
因此该套装置要适合对在校本科、大专、中专学生和初上岗 位的工程技术人员进行培训。
主机型号为 MPS-A ，该系统应该由六个分别不同的控制站组成一个物流自动化的生产控制系统。
这 六站分别为上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
主站采用三菱 FX 2N -48MR系列PLC，从站采用三菱FX -48MR 系列PLC 控制，其中分类站采用三菱FX -48MT 系列PLC 控制，采用2N 2NI/O 通讯方式，其中分类单元具有采用废品识别处理功能。
触摸屏为5.7 英寸，256 色工业彩色触摸屏。
气动系统(包括电磁阀、气缸、气爪、吸盘、单耳环、电磁阀集装板、真空发生器、真空吸盘)等气动元件全部采用日本SMC 公司原装进口元件，机电采用美国HYTON 公司原装进口直线式步进机电，精度<0.01mm，步距角为1.8 度，步速>21mm/s，推力>100KG。
空气压缩机排气量为0.039m3/min 以上，额定压力1.0Mpa，储气容量10L 以上，噪音<40DB。
安装常用的软件，分别为三菱PLC 编程软件，触摸屏数控编程软件。
配备三菱SC-09 编程电缆、触摸屏编程/下载电缆、I/O 通讯电缆等。
柔性制造系统综述
柔性制造系统综述摘要：柔性制造系统是至少由两台机床，一套物料运输系统和一台计算机控制系统组成的制造系统。
作为一种高效率、高精度的制造系统，作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，将成为21世纪制造业的主要生产模式。
关键词：柔性制造系统、构成、分类、优缺点、发展趋势正文：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是指在计算机支持下，能适应加工对象变化的制造系统，是至少由两台机床，一套物料运输系统（从装载到卸载都具有高度自动化）和一台计算机控制系统组成的制造系统。
柔性制造技术是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代生产管理技术于一体的先进制造技术。
随着科技、经济的发展和人民生活水平的提高，多品种、中小批量生产已成为机械制造业一个主要的发展趋势。
FMS作为一种高效率、高精度的制造系统，作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，将成为21世纪制造业的主要生产模式。
1、柔性制造系统一般由5个功能系统构成。
（1）自动加工系统：一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备构成。
它能按照主控计算机的指令自动加工各种零件，并能自动实现工件、刀具的交换。
（2）自动物流系统：是在机床、装卸站、清洗站和检验站之间运送零件和刀具的传送系统。
刀具传送主要是从系统外将预调好的刀具送入系统内的中央刀库，或从中央刀库将刀具送到机床的局部刀库；或者从局部刀库将刀具换入中央刀库，从中央刀库或局部刀库中将磨损或破损的刀具送出系统。
（3）自动仓库系统：由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成，用以存放毛坯、半成品和成品。
自动化仓库系统的主要功能是根据主计算机系统的指令及时准确地发送和存储物料，随时提供各种物料的库存情况，与物料需求计划系统相互交换信息。
（4）自动监视系统：由各种传感器检测和识别整个FMS及各分系统的运行状态，对系统进行故障诊断和处理，保证系统的正常运行。