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柔性制造系统

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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。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC),实现各加工过程的控制;第二级为群控计算机,负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息,分配给第一级中有关设备的数控装置,同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机;第三级是FMS的主计算机(控制计算机),其功能是制订生产作业计划,实施FMS运行状态的管理,及各种数据的管理;第四级是全厂的管理计算机。
性能完善的软件是实现FMS功能的基础,除支持计算机工作的系统软件外,数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件,大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。
为保证FMS的连续自动运转,须对刀具和切削过程进行监视,可能采用的方法有:测量机床主轴电机输出的电流功率,或主轴的扭矩;利用传感器拾取刀具破裂的信号;利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化;累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。此外,还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差,并据此对其进行补偿。

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