计算机集成制造技术（CIMT）第三讲 柔性制造系统（FMS）.pdf

计算机集成制造技术 （CIMT） （Computer Integrated Manufacturing Technology） 第三讲 柔性制造系统 （FMS ） 柔性制造系统 （FMS） （Flexible Manufacturing System ） FMS定义  FMS是一种在中央计算机控制下由两台以上 配有自动刀具交换及自动工件托盘交换装置的 数控机床以及自动化物料运送装置组成的、具 有生产负荷平衡、生产调度、对制造过程实时 控制与监控功能的,可加工多族零件的柔性自 动化生产系统。 FMS的组成 通常由四大部分组成： 加工单元；  自动物料运输及管理系统； 计算机控制与管理装置； 辅助工作站。 FMS的加工单元 加工单元是FMS的主体，用以进行零 件的机械加工。 加工单元的机床必须具备的条件： ①具有CNC计算机数控装置，并且有能与计 算机直接通信的DNC接口装置； ②具有自动工件托盘交换装置(APC)及自动 刀具交换装置(ATC)； ③应能完成独立完整的加工工序，能完成所 选定零件族加工中尽可能多的工序。 FMS机床配置方式  可代替型配置: 所选定的机床能完成选 定零件的全部工序,则FMS 系统只需配置 足够数量的同型号机床,这些机床之间具 有相互可代替的性质。  可互补型配置: 选定零件族的工序需几 种机床才能完全覆盖，则所选定的这几 种机床之间具有互补性质。 物料运送及管理系统 物料运送及管理系统由两大部分构成： ●工件/夹具运送及管理系统； ●刀具运送及管理系统。 工件/ 夹具运送管理系统的组成  物料仓库；  夹具系统； 装卸工作站； 缓冲工作站；  物料运送小车。 自动化立体仓库的组成  库房（高架多层货架）；  堆垛起重机；  场内有轨运输车；  场内、场外运输AGV 小车；  控制计算机；  状态检测器；  信息输入设备，如条形码扫描器等。 FMS的夹具系统的组成 机床夹具； 托盘（Pallet ）；  自动上下料装置(APC 、机器人)。 物料运送小车 （1 ）有轨小车 （RGV) Rail Guided Vehicle （2 ）自动导向小车（AGV) Automatic Guided Vehicle 自动导向小车 刀具管理系统框图 FMS刀具系统组成  刀具；  机床刀库（固定式和可换式）；  中央刀库；  刀具输送装置和刀具交换机构；  刀具破损监测系统； – （声发射法、切削力变化法、电机功耗法、 激光检测法）  对刀仪及刀具进出站；  条形码阅读、打印机；  刀具管理计算机。 输送刀具的无轨小车 FMS的递阶控制结构 辅助工作站 根据不同的FMS需要，配置不同的辅助工作站:  清洗工作站；  在线测量工作站；  切屑清除及回收系统；  冷却液供应及回收系统；  监控工作站等。 FMS规划与设计  可行性论证  需求分析 初步设计 详细设计 FMS规划与设计中的几个关键问题 加工对象及生产规模的需求分析  总体设计 技术经济效益核算 FMS需求分析  采用