柔性制造系统的组成

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柔韧制造系统名词解释

柔韧制造系统名词解释

柔韧制造系统名词解释柔性制造系统,是由统一的信息控制系统、物料储运系统和数台数控设备组成的,能适应加工对象变换的智能自动化机电制造系统。

柔性制造系统,是指由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他连接装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。

柔性制造系统有中央计算机控制机床和传输系统,有时可以同时加工几种不同的零件。

一组按次序排列的机器,由自动装卸及传送机器连接并经计算机系统集成一体,原材料和代加工零件在零件传输系统上装卸,零件在一台机器上加工完毕后传到下一台机器,每台机器接受操作指令,自动装卸所需工具,无需人工参与。

柔韧制造系统组成:加工设备加工设备主要采用加工中心和数控车床,前者用于加工箱体类和板类零件,后者则用于加工轴类和盘类零件。

中、大批量少品种生产中所用的FMS,常采用可更换主轴箱的加工中心,以获得更高的生产效率。

储存和搬运储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等;储存物料的方法有平面布置的托盘库,也有储存量较大的桁道式立体仓库。

毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中,并储存在自动仓库中的特定区域内,然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。

固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS,自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关,具有较大灵活性。

工业机器人可在有限的范围内为1-4台机床输送和装卸工件,对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送,也可采用在轨道上行走的机器人,同时完成工件的传送和装卸。

磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换,也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。

车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。

切屑运送和处理系统是保证FMS连续正常工作的必要条件,一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。

信息控制FMS信息控制系统的结构组成形式很多,但一般多采用群控方式的递阶系统。

机械制造中的柔性制造系统

机械制造中的柔性制造系统

机械制造中的柔性制造系统在当今高度竞争的制造业环境中,企业需要不断提高生产效率、降低成本、提高产品质量,并快速响应市场的变化。

为了实现这些目标,柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)应运而生。

柔性制造系统是一种先进的制造技术,它将计算机技术、自动化技术和制造技术有机地结合起来,为机械制造企业提供了高度灵活和高效的生产解决方案。

一、柔性制造系统的定义和组成柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运系统和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。

它能够在不停机的情况下,根据生产任务的变化,自动调整加工工艺和生产流程,实现多品种、中小批量生产的高效化和自动化。

数控加工设备是柔性制造系统的核心,包括数控机床、加工中心等。

这些设备具有高精度、高效率和高自动化程度的特点,能够完成各种复杂零件的加工。

物料储运系统负责原材料、在制品和成品的存储和运输。

它通常包括自动化仓库、输送装置、搬运机器人等,能够实现物料的快速准确配送,保证生产的连续性。

计算机控制系统是柔性制造系统的大脑,它负责对整个生产过程进行监控、调度和管理。

通过计算机控制系统,操作人员可以实时掌握生产进度、设备状态和质量情况,并及时做出调整和决策。

二、柔性制造系统的特点1、高度灵活性柔性制造系统能够快速适应产品品种和生产批量的变化,无需对设备进行大规模的调整和改造。

它可以在同一生产线上同时生产多种不同的产品,大大提高了企业的市场响应能力。

2、高效率通过自动化的物料储运和加工过程,柔性制造系统能够减少生产中的等待时间和运输时间,提高设备的利用率和生产效率。

3、高质量由于采用了先进的数控加工设备和严格的质量控制手段,柔性制造系统能够保证产品的高精度和高质量,降低废品率和次品率。

4、可扩展性柔性制造系统可以根据企业的发展需求进行扩展和升级,增加新的设备和功能,以满足不断增长的生产需求。

三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中,计算机控制系统首先接收生产任务,并根据产品的工艺要求和设备的可用性,制定生产计划和调度方案。

柔性制造系统组成部分

柔性制造系统组成部分

柔性制造系统(FMS)是一种生产方法,旨在轻松适应所生产产品的类型和数量的变化。

机器和计算机系统可以配置为制造各种零件并处理不断变化的生产水平。

柔性制造系统能够在工作站上同时处理各种不同的零件样式,并且可以根据不断变化的需求模式调整生产量,因此之所以称为FMS是灵活的。

下文介绍柔性制造系统三个基本部分。

柔性制造系统三个基本部分工作站:在当今的应用中,这些工作站通常是计算机数控(CNC)机床,对零件系列进行机加工操作。

柔性制造系统正在与其他类型的加工设备一起设计,包括检查站,装配厂和钣金压力机。

各种工作站是:加工中心、装卸站、装配工位、检查站、锻造站、钣金加工等。

在FMS中使用的加工或装配设备取决于工作的完成的类型由该系统。

在为加工操作而设计的系统中,加工工位的主要类型是CNC机床。

在某些加工系统中,执行的操作类型集中在特定类别中,例如铣削或车削。

对于铣削,可以使用特殊的铣刨机模块以达到比加工中心更高的生产水平。

铣削模块可以是垂直主轴,水平主轴或多主轴。

用于车削操作。

特殊车削模块在传统的车削中,工件相对于固定在机床中的刀具旋转,并沿平行于工件旋转轴的方向进给。

大多数FMS上制造的零件通常是非旋转的;但是,它们可能需要按其加工顺序进行一些车削。

对于这些情况,将零件在FMS上的整个加工过程中都固定在托盘固定装置中,并设计了旋转模块以使单点工具围绕工件旋转。

自动化的物料搬运和存储系统:各种自动化的物料搬运系统用于在加工站之间运输工作部件和子部件,有时将存储功能整合到一起。

自动化物料搬运和存储系统的各种功能是:工作站之间工作部件的随机和独立移动、处理各种工作部件配置、临时存放、方便地装卸工作零件、兼容计算机控制。

处理系统的功能。

FMS中的物料处理和存储系统执行以下功能:工作站之间工作部件的随机,独立移动。

这意味着部件必须能够从系统中的任何计算机移动到任何其他计算机。

为不同的零件提供各种路由选择,并在某些站点繁忙时进行机器替换。

柔性制造系统基本组成

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。

机械制造中的柔性制造系统与集成

机械制造中的柔性制造系统与集成

机械制造中的柔性制造系统与集成近年来,随着科技的不断进步,机械制造领域也在不断发展和演变。

柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)和集成技术成为了机械制造行业的重要发展方向。

本文将探讨机械制造中的柔性制造系统和集成技术的相关概念、优势以及应用。

柔性制造系统是一种由多台数控机床、自动化传送系统以及计算机控制系统组成的制造系统。

它具有可扩展性、灵活性和高效性的特点。

与传统的生产线不同,柔性制造系统能够根据产品种类和需求进行快速切换和调整,从而提高生产效率和产品质量。

柔性制造系统的核心是计算机控制系统,它可以通过软件编程实现对机床和传送系统的控制和调度。

柔性制造系统的优势在于提高了生产效率和灵活性。

传统的生产线通常需要大量的人工操作和调整,而柔性制造系统可以实现全自动化的生产和调度,从而减少了人为的干扰和错误。

此外,柔性制造系统还能够实现生产过程的高度集成,通过计算机控制系统实现机床之间的信息共享和协作,从而提高了整个生产系统的效率和质量。

集成技术是柔性制造系统的重要组成部分,它能够实现不同机床和设备之间的信息交流和共享。

在传统的生产线中,各个设备通常是独立运行的,信息流通不畅,这样就导致了生产过程的低效和低质。

而集成技术可以打破设备之间的隔阂,实现设备之间的数据互通和协作。

通过将各个设备和系统连接到一个统一的网络上,可以实现设备之间的实时数据共享和信息传递,从而提高生产效率和产品质量。

在机械制造领域,柔性制造系统和集成技术的应用非常广泛。

例如,在汽车制造领域,柔性制造系统可以实现汽车零部件的快速制造和组装。

通过灵活调整生产线,可以根据市场需求和订单情况实现生产的快速切换和调整,从而提高了生产效率和响应速度。

另一个例子是航空制造领域。

航空设备通常具有复杂的结构和高要求的质量。

柔性制造系统和集成技术可以实现对航空设备的精确加工和装配。

通过控制系统的精细调节和机床的自动化操作,可以保证航空设备的质量和安全性。

机械制造产业的柔性制造系统工作原理

机械制造产业的柔性制造系统工作原理

机械制造产业的柔性制造系统工作原理柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)是机械制造产业中一种先进的生产组织方式,旨在提高生产效率、降低成本、提高产品质量和灵活性。

本文将介绍柔性制造系统的工作原理,并探讨其在机械制造产业中的应用。

一、柔性制造系统的定义及特点柔性制造系统是由多个数控机床、自动化设备、机器人、输送设备、仓储设备、计算机及网络组成的集成自动化生产系统。

其具有以下特点:1. 高度集成:柔性制造系统通过网络和计算机技术将各种设备和系统紧密连接,实现设备之间的信息交互和协调运作。

2. 多样化生产:柔性制造系统能够自动完成各种工艺流程,实现小批量、多样化、高效率的生产方式。

3. 自适应能力强:柔性制造系统能够根据产品的设计要求和市场需求,自主地进行工艺调整和流程变化,提高生产适应性和灵活性。

4. 高度自动化:柔性制造系统中各设备均具备高度自动化水平,能够自主完成各种操作,减少人工干预。

二、柔性制造系统的工作原理柔性制造系统基于计算机控制和信息技术,通过物流系统和信息系统的协同配合,实现生产过程的自动化、高效化和灵活化。

其工作原理主要包括以下几个方面:1. 自动化生产设备在柔性制造系统中,多个数控机床、自动化设备和机器人等设备通过网络连接,在计算机的控制下实现各种生产操作。

这些设备能够自动切换和调整工作状态,以满足生产任务和要求。

2. 信息管理系统柔性制造系统依赖于信息管理系统,通过传感器、计算机及网络等技术,实现对生产过程的监控和管理。

信息管理系统能够实时采集、处理和传输各种数据,进行生产计划的编制、设备调度的优化以及生产状态的监控。

3. 物流系统柔性制造系统的物流系统负责物料和零部件的输送和仓储管理,以确保生产过程的连续性和高效性。

物流系统通过输送设备、仓储系统和自动导引车等工具,将物料从一个工序转移到另一个工序,减少了物料的运输时间和人工干预。

柔性制造系统

柔性制造系统

柔性制造系统柔性制造是与“刚性”制造自动化相对应提出来的新概念,是以数值控制、计算机、信息处理、精密机械等技术为基础的先进制造技术。

柔性制造系统,即FMS。

柔性制造系统由主机(即数控机床)、物流系统(即毛坯、工件、刀具的存储、输送、交换系统)、控制整个系统运行的计算机系统三个基本部分组成。

对机械制造厂而言,其FMS由如下单元组合而成:加工设备、装配设备、检测设备、输送装置、交换装置、装卸站、保管设备、信息管理及控制装置、辅助设备。

柔性制造系统的分类:柔性制造单元(FMC) ,FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。

FMC的柔性最高。

柔性制造线(FML) :柔性制造线FML是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FMS,但生产效率更高。

柔性制造系统(FMS) : FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。

FMS 是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。

常见的FMS具有以下功能:自动制造功能,在柔性制造系统中,由数控机床这类设备承担制造任务;自动交换工件和刀具的功能;自动输送工和刀具的功能;自动保管毛坯、工件、半成品、工具夹、模具的功能;自动监视功能(即刀具磨损、破损的监测),自动补偿,自诊断等;作业计划与调度。

柔性制造系统的基本功能包括自动加工功能(包括检验、清洗等)、自动搬运功能和将以上两者综合起来的综合软件功能。

加工系统:柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。

物料系统:物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。

柔性制造系统、柔性制造单元和成组技术的发展及其应用

柔性制造系统、柔性制造单元和成组技术的发展及其应用

三、未来展望
未来,柔性制造技术将会朝着智能化、自动化、绿色化等方向发展。智能化 制造将会实现更加精准、高效的生产,自动化制造将会减少人工干预和错误率, 绿色化制造将会实现资源优化利用和社会可持续发展。
四、结论
四、结论
现代柔性制造技术是一种灵活、高效的制造技术,它能够适应不断变化的市 场需求和消费趋势,提高生产效率、降低成本、提高产品质量和缩短产品开发周 期。随着科技的不断发展,柔性制造技术将会迎来更加广阔的发展前景。未来, 企业需要不断提高柔性制造技术的水平和效率,以适应市场的变化,实现可持续 发展。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一种集自动化、 数字化、精益化于一体的制造系统。它涵盖了生产设备、物料运输、信息处理等 各个方面,能够在不同的生产条件下快速、灵活地生产出满足市场需求的高品质 产品。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
一、现代柔性制造技术
现代柔性制造技术的核心是数字化制造,它包括计算机辅助设计、制造执行 系统、数控机床、机器人等。这些数字化设备和系统可以通过互联网和物联网实 现互联互通,从而形成一个智能化的制造系统。在这个系统中,生产流程可以根 据市场需求进行快速调整,生产计划可以实时更新,生产资源可以得到优化配置。
基本内容
目前,柔性制造技术已经发展到了一个相对成熟的阶段。在应用领域方面, 柔性制造技术主要应用于定制化、多样化产品的生产,如汽车零部件、3C电子产 品、医疗器械等。这些领域的产品更新换代迅速,要求制造企业具备快速响应市 场变化的能力。而柔性制造技术的应用正好能够满足这一需求,实现快速、灵活 的产品生产。
二、柔性制造系统的应用
二、柔性制造系统的应用
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自动化的系统,它将微 电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满 地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如 下。 第一,设备利用率高。由于采用计算机对生产进行调度,一 旦有机床空闲,计算机便分配给该机床加工任务。在典型情况下, 采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境 下同等数量机床生产量的3倍。 第二,减少生产周期,在制品减少80%左右。由于零件集中 在加工中心上加工,减少了机床数和零件的装卡次数。采用计算机 进行有效的调度也减少了周转的时间。
第三,生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台 机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送 系统也有自行绕过故障机床的能力。 第四,产品质量高。零件在加工过程中,装卸一次完 成,加工精度嵩,加工形式稳定。FMS减少了卡具和机 床的数量,并且卡具与机床匹配得当,从而保证了零件 的一致性和产品的质量。同时自动检测设备和自动补偿 装置可以及时发现质量问题,并采取相应的有效措施, 保证了产品的质量。
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FMS基本特征,但自动化程度不很完善的经济型 FMS,使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。
FMS的工作原理
FMS的工作过程可以这样来描述:柔性制造系统接到上一级控制 系统的有关生产计划信息和技术信息后,由其信息系统进行数据 信息的处理、分配,并按照所给的程序对物流系统进行控制。 物料库和夹具根据生产的品种及调度计划信息提供相应品种的毛 坯,选出加工所需要的夹具。毛坯的随行夹具由输送系统送出。 工业机器人或自动装卸机按照信息系统的指令和工件及夹具的编 码信息,自动识别和选择所装卸的工件及夹具,并将其安装到相 应机床上。
第五,运行灵活。有些柔性制造系统的检验、装卡 和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照 看下正常生产。在理想的柔性制造系统中,其监控系统 还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行 过程中不可预料的问题。
第六,产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输 装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备, 满足市场需要。当市场需求或设计发生变化时,在FMS 的设计能力内,不需要系统硬件结构的变化,系统具有 制造不同产品的柔性。并且,对于临时需要的备用零件 可以随时混合生产,而不影响FMS的正常生产。
手工操作的生产车间 小量生产 大量不同的零件 柔性制造系统 中小批量生产 相似类型的零件 专用设备 大批量生产 接近相同的零件
柔 性 增 加
产品增加
图1 柔性制造系统的应用范围
柔性自动化的兴起
随着科学技术的发展, 对产品的功能与质量的要求提高, 产品更新换代的周期越来越短, 产品的复杂程度也随之增高, 传统的大批量生产方式受到了挑战。为了同时提高制 造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提 下,缩短产品生产周期,降低产品成本,是终使中小批 量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而 生。
70年代末期,FMS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FMS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。

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。
机床的加工程序识别装置根据送来的工件及加工程序编码,选择 加工所需的加工程序,并进行检验。全部加工完毕后,由装卸及 运输系统送入成品库,同时把加工质量、数量信息送到监视和记 录装置,随行夹具被送会夹具库。
当需要改变加工产品时,只要改变传输给信息系统的生产计划信 息、技术信息和加工程序,整个系统即能迅速、自动地按照新要 求来完成新产品的加工。 中央计算机控制着系统中物料的循环,执行进度安排、调度和传 送协调等功能。它不断收集每个工位上的统计数据和其它制造信 息,以便作出系统的控制决策。
FMS的形成与发展
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。
第七,加工成本低。FMS的生产批量在相当大的范围 内变化,其生产成本是最低的。它除了一次性投资费用 较高外,其他各项指标均优于常规的生产方案。
柔性制造系统

柔性自动化的兴起 FMS的形成与发展 FMS的工作原理 柔性制造系统的组成 柔性制造系统的优点 柔性制造技术的研究向着深度和广度发展
柔性制造系统(flexible manufacturing system)是在 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、高效率的制造系统。
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