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1、柔性制造单元FMC柔性制造系统FMS柔性制造线FML柔性转配线FAL,柔性制造单元FMC,1、定义,柔性制造单元由13台数控机床和（或）加工中心，工件自动运输及更换系统，刀具存储、输送机更换系统，设备控制器和单元控制器等组成。,单元内的机床在工艺能力上通常是相互补充的，可混流加工不同的零件，具有单元层和设备层两级计算机控制，对外具有接口，可组成柔性制造系统。,柔性制造单元视频,柔性制造系统FMS,1、发展历程,在成组技术的基础上，以多台(种)数控机床或数组柔性制造单元为核心，通过自动化物流系统将其联接，统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理，组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。,
2、定义,1967年，英国莫林斯公司根据FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。,1967年，美国怀特森斯特兰公司，利用八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用。,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)，为发展FMS提供了重要的设备形式。可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。,1982年，日本发那科
3、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。,西门子自动化柔性制造系统,2、工艺基础,FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大，可以包括毛坯制造、机械加工、装配和
4、质量检验等。投入使用的FMS，大都用于切削加工，也有用于冲压和焊接的。,3、系统组成,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。,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。,计算机数控装置,群控计算机,主计算机,管理计算机,7、经济效果显著。采用FMS的主要技术经济效果是
5、：能按装配作业配套需要，及时安排所需零件的加工，实现及时生产，从而减少毛坯和在制品的库存量，及相应的流动资金占用量，缩短生产周期；提高设备的利用率，减少设备数量和厂房面积；减少直接劳动力，在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”；提高产品质量的一致性。,4、系统优点,1、设备利用率高。一组机床编入柔性制造系统后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。,2、在制品减少80%左右。,3、生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。,4、产品质量高。零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度嵩，加工形式
6、稳定。,5、运行灵活。有些柔性制造系统的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性制造系统中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。,6、产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。,汽车柔性制造系统视频,柔性制造线FML,基本组成,自动化加工设备,工件输送系统,刀具,组成FML的自动化加工设备有数控机床、可换主轴箱机床。,TIPS可换主轴箱机床 介于加工中心和组合机床之间的一种中间机型。周围设置有主轴箱库，根据加工工件的需要更换主轴箱。主轴箱多为多轴，可
7、对工件进行多轴、多面、多刀同时加工。,FML的工件输送系统与刚性制造线类似，采用各种传送带运输工件，工件的流向与加工方向一致，一次通过各加工站。,可换主轴箱上装有多把刀具，主轴箱本身起着刀库的作用，刀具的装入和调整由人工进行，采用定时强制换刀。,柔性装配线FAL,基本组成,装配站,物料输送装置,控制系统,FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人，不可编程的自动化装配装置和人工装配工位。,FAL输入的是组成产品或部件的各种零件，输出的是产品或部件。,FAL的控制系统对全装配线进行调度和监控，主要是控制物料的流向、自动装配站和装配机器人。,ABB的仿人柔性制造机器人,德国KUKA飞机装配柔性制造系统,
