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柔性創(chuàng)造系統(tǒng)(FMS) 是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來的先進(jìn)的機(jī)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(jì)算機(jī)及軟件的集中控制下,實(shí)現(xiàn)加工自動化。它具有高度的柔性,是一種計(jì)算機(jī)直接控制的自動化可變加工系統(tǒng).一個典型的FMS由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)系統(tǒng)、數(shù)控沖床、智能機(jī)器人、全自動化輸送系統(tǒng)和自動倉庫組成。全部生產(chǎn)過程由一臺中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)的調(diào)度,若干臺控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行工位控制,組成一個各種制造單元相對獨(dú)立而又便于靈活調(diào)節(jié)、適應(yīng)性很強(qiáng)的制造系統(tǒng),其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1-16所示。
FMS通常具有多臺制造設(shè)備,這些設(shè)備不限于切削加工設(shè)備,也可以是電加工、激光加工、熱處理、沖壓剪切設(shè)備以及裝配、檢驗(yàn)等設(shè)備,或者是上述多種加工設(shè)備的綜合。組成FMS的設(shè)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(yùn)輸系統(tǒng)將所有設(shè)備連接起來,可以進(jìn)行沒有固定加工順序和無節(jié)拍的隨機(jī)自動制造。它由計(jì)算機(jī)進(jìn)行高度自動的多級控制與管理,對一定范圍內(nèi)的多品種、中小批量的零部件進(jìn)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(jī)床按DNC的控制方式構(gòu)成。系統(tǒng)中的機(jī)床,有互補(bǔ)和互替兩種配置原則:互補(bǔ)是指在系統(tǒng)中配置有完成不同工序的機(jī)床,彼此互相補(bǔ)充而不能代替,一個工件順次通過這些機(jī)床進(jìn)行加工;互替是指在系統(tǒng)中配置有相同的機(jī)床,一臺機(jī)床有故障則另一臺機(jī)床可以代替加工,以免整個系統(tǒng)停工等待。當(dāng)然,一個系統(tǒng)的機(jī)床設(shè)備也可以按這兩種方式混合配置,這要根據(jù)預(yù)期生產(chǎn)性質(zhì)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(shè)有中央刀庫,由機(jī)器人在中央和各機(jī)床的刀庫之間進(jìn)行輸送和交換刀具。而刀具的備制和預(yù)調(diào)一般都不包括在自Z9J監(jiān)控的范圍之內(nèi)。刀具的數(shù)目要少,必須采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,并有較長的刀具壽命。系統(tǒng)應(yīng)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(dá)到預(yù)定的使用壽命后即強(qiáng)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(shù)不成熟,還沒有在生產(chǎn)中得到應(yīng)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(jì)算機(jī)進(jìn)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(nèi)容;接受中央計(jì)算機(jī)的出、入庫指令,控制堆垛機(jī)和輸送車皮運(yùn)動;監(jiān)督異常情況和故障報(bào)警等.各設(shè)備之間的輸送路線以直線往復(fù)方式居多,輸送設(shè)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(dǎo)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(jī)床的工作臺,對工件進(jìn)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(dǎo)。
③信息流系統(tǒng)信息流系統(tǒng)包括作業(yè)計(jì)劃、加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的調(diào)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(shè)備都要納入系統(tǒng)的管理與自動控制范圍之內(nèi)。
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