柔性制造系统课件

柔性制造系统,刚性生产系统,刚性生产系统是用于工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序链接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。,特点：适合进行大批量生产，效率高、成本低、质量稳定、程序固化。,缺点：生产单一，转产困难。,柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem）,建立在成组技术的基础上，由计算机控制的自动化生产系统，可同时加工形状相近的一组或一类产品。英文简称FMS。,特点：适合多品种、小批量的高效制造模式;减少毛坯和在制品的库存量;减少直接劳动力。,FMS概述,FMS的概念由数控加工设备、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。,FMS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”；同年，美国的怀特森斯特兰公司建成OmnilineI系统；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)；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。,FMS概述,FMS的组成,集中冷却润滑系统、切屑运输系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备等。,FMS概述,FMS的组成,FMS概述,FMS的功能,FMS概述,FMS的优点,FMS概述,FMS的加工系统,加工系统的性能要求,机床的选用,棱柱类零件箱体框架平板,立式加工中心,卧式加工中心,立卧两用加工中心,FMS的加工系统,回转类零件轴类轮盘类,机床的选用,数控车削机床,车削加工中心,FMS的加工系统,机床的配置形式,FMS的加工系统,加工系统的辅助装置,FMS的加工系统,FMS的加工系统,加工系统的辅助装置,1、机床夹具,一个好的夹具应能允许一次装夹便能完成零件上所有部位的加工，减少装夹定位次数，避免不必要的累积误差。,FMS的加工系统,加工系统的辅助装置,2、托盘,托盘既是工件的承载体，又是一种工件和机床之间的硬件接口。在同一条FMS中的所有托盘，必须采用同一种结构形式。,FMS的加工系统,加工系统的辅助装置,3、自动上下料装置,指机床与托盘之间工件/托盘的装卸装置。,托盘交换装置（ACP）、工业机器人,托盘交换装置是连接FMS加工设备和物料运送系统的桥梁，不仅起到连接作用，还可以作为工件的暂时储存器。,FMS的加工系统,加工系统的辅助装置,3、自动上下料装置,FMS的物料运储系统,作用在加工系统之间及内部的物料自动搬运及控制、自动装卸及存储。,FMS的物料输送系统工具,1、有轨运输车（RGV）,往返于加工设备、装卸站与立体仓库之间，按指令自动运行到指定工位自动存取物料。,优点：定位精度高、载重量大、运行速度快、控制简单。,缺点：改动困难，距离有限、容易引发堵塞。,FMS的物料运储系统,FMS的物料输送系统工具,2、无轨运输车（自动导向小车；AGV）,FMS的物料运储系统,优点：柔性强、不会堵塞物流、扩展性能好、传送距离远、成本低。缺点：传送量小、控制复杂。,FMS的物料运储系统,2、无轨运输车（自动导向小车；AGV）,FMS的物料输送系统工具,3、传送带,皮带式、辊筒式、链板式、高架式,优点：传送量大、传送频率高、传送可靠。缺点：改动困难。,FMS的物料运储系统,FMS的物料输送系统基本回路,FMS的物料存储系统,1、分类,工件装卸站,托盘缓冲区,自动化立体仓库,FMS的物料存储系统,FMS的物料存储系统,2、自动化仓库的计算机控制与管理,负责刀具的运输、存储和管理，适时地向加工单元提供所需的刀具，监控刀具的使用以及取走已报废或寿命已耗尽的刀具。,FMS的刀具管理系统,刀具管理系统的职能,刀具管理系统的组成及运作,刀具的交换与存储,顺序选择方式,刀座编码方式,刀具编码方式,刀具的交换与存储,刀具监控与信息管理,刀具监控的目的：及时了解所使用刀具因磨损、破损而发生的性质的变化。,接触法图像匹配法,工件表面质量监测切削温度监测超声波监测振动监测切削力监测功率监测声发射监测,6.5工业机器人,柔性制造系统（FMS）,工业机器人,工业机器人,工业机器人的发展历程,工业机器人,机器人的概念,ClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddText,ClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddText,机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机。,机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机。,机器人是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业。,工业机器人,工业机器人的组成,工业机器人,工业机器人的分类,1、按系统功能分类,以固定地点、固定程序工作结构简单、无独立控制系统、造价低廉。适用于大批量生产。,有独立控制系统，工作程序可变，可完成多种作业，结构复杂，工作范围大，定位精度高，通用性强。适用于柔性制造系统。,由人示教后，能按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复重现复杂的示教动作。适用于多工位和经常变化工作路线的工作。,具有视觉、听觉、触觉功能，通过比较和识别,作出决策和规划，完成预定的动作。,工业机器人,工业机器人的分类,2、按驱动方式分类,液压式机器人,气压式机器人,电力式机器人,采用液压驱动，负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏，使用广泛；,以压缩空气作为动力源，动作迅速、结构简单、成本低，适用于高速轻载、高温和粉尘大的环境；,电机驱动，结构简单、响应快、精度高，近来发展迅速。,工业机器人,工业机器人的分类,3、按手臂动作形态分类,直角坐标机器人,圆柱坐标型机器人,易于编程、定位精度高、结构简单，所占空间大、灵活性较差；,相比直角坐标型相比，所占体积小、运动范围大；,工业机器人,多关节机器人,球坐标机器人,工业机器人的分类,3、按手臂动作形态分类,直角坐标机器人,圆柱坐标型机器人,易于编程、定位精度高、结构简单，所占空间大、灵活性较差；,相比直角坐标型相比，所占体积小、运动范围大；,结构紧凑、工作范围大、结构较复杂；,工作范围大、动作灵活、通用性强、应用较广。,工业机器人,工业机器人的工作过程,工业机器人,工业机器人的技术参数,机器人在规定的性能范围内，机械接口处能承受的最大负载量(包括手部),在工作载荷条件下、匀速运动过程中，机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动