文档介绍：柔性制造自动化概论
华中科技大学出版社
刘延林编著
1
绪论
(1)1870年,自动机床走进制造行业。
(2)1895年,发明多轴自动车床。
(3)1924年,机械制造自动线诞生。
(4)1952年,数控(NC, Numerical Control)机床发明。
2
(5)二十世纪六十年代以来,
①主机:C, Computerized Numerical Control)机床,
②辅助工序和设计规划:
(IR, Industrial Robot),
(AGV, Automated Guided Vehicle),
(CAD, Computer Aided Design),
(CAPP, Computer Aided Process Planning),
(CAM, Computer Aided Manufacturing )。
(6)1967年,提出了柔性制造系统(FMS, Flexible Manufacturing System)的专利申请。
——制造自动化技术发展史上的又一个里程碑!
3
第一章柔性制造系统
§1-1 从自动线到柔性制造系统
一、刚性自动线的特点:
⑴前提:单一品种、大批量生产;
⑵基础:稳定成熟的工艺;
⑶特点:等节奏、快节拍、工序分散;
⑷构成:制造设备(主机)按工艺流程排列,被工件自动输送设备和辅助设备联成一条生产线;
⑸自动:在控制设备的控制下,自动完成工件的装卸、输送、定位夹紧、切削加工、切屑排除、质量检测。
4
二、柔性制造系统产生的背景
以市场经济为基础的现代制造业,面临着严峻的挑战,制造厂商要想在激烈的市场竞争中获利,必须将单一品种大批量生产模式转变成多品种小批量生产模式,并解决以下问题:
(1)当产品变更时,制造系统的基本设备配置不应变化;
(2)按订单生产,在库的零部件和产品不能多;
(3)能在很短时间内交货;
(4)产品质量高,而价格应低于大批量生产模式下制造出来的产品;
(5)面对劳动力市场高龄、高学历、高工资带来的困难,制造系统应该有很高的自动化水平,并能够在无人(或少人)的条件下长时间连续运行。
在些背景下,柔性制造系统(Flexible Manufacturing System, FMS)诞生了。
5
§1-2 柔性制造系统的功能及适应范围
一、FMS的基本组成及主要功能
一个制造系统被称为柔性制造系统,至少应包含三个基本组成部分,即:
(1)数控(NC)机床,即主机;
(2)物流系统,即毛坯、工件、***的存贮、输送、交换系统;
(3)控制整个系统运行的计算机系统。
6
(1)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;
(2)自动交换工件和***的功能;
(3)自动输送工件和***的功能;
常见的FMS具有以下功能:
(4)自动保管毛坯、工件、半成品、工夹具、模具的功能;
(5)自动监视功能。即***磨损、破损的监测、自动补偿、自诊断等;
(6)作业计划与调度功能。
二、FMS的适用范围
7
§1-3 FMS的结构与分类
一、FMS的结构
(8)信息管理及控制装置;
(1)加工设备;
(2)装配设备;
(3)检测设备;
(5)物料交换设备;
(6)装卸站;
(7)物料保管设备;
(9)辅助设备。
(4)输送设备;
8
二、FMS的分类:
,可将FMS分成:
,有人将柔性零件加工系统分成:
(1)柔性零件加工系统;
(2)柔性检测系统;
(3)柔性装配系统。
(2)FMC 群;
(4)FTL(Flexible Transfer Line)。
(1)FMC(Flexible Manufacturing Cell);
(3)FMS(典型) ;
9
三、FMC与FMS的区别:
从广义上讲FMC与典型FMS都属于柔性制造系统,但深究一下它们之间的区别,可以归纳成:
(1)FMC是由单台(或少数几台)制造设备构成的小系统,而FMS可以是由很多设备构成的大系统;
(2)FMC只具有某一种制造功能,而典型FMS应该有多种制造功能,例如加工、检测、装配等;
(3)FMC是自动化制造孤岛,而典型FMS应该与上位计算机系统联网并交换信息;
(4)一个很小的FMS其功能也比复杂的FMC强大得多。
10