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FMS的分类、特点及柔性控制

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)机床可相互替换的FMS机床可相互替换的柔性制造系统在设备出现故障时,能用替换机床保持整个系统继续工作。比较一致的看法是,认为FMS与FMC的主要区别在于以下几点。为统一协调和管理,FMS采用比FMC层次更高的多级计算机控制。FMS具有比FMC更多更完善的功能,如优化作业计划、自动加工调度,以及容忍故障的柔性功能等。

FMS的分类、特点及柔性控制

1.柔性制造系统的类型

1)按零件加工顺序配置机床的FMS

按零件加工顺序配置机床的FMS,根据被加工零件的加工顺序选择机床,并用一个物料储运系统将机床连接起来,机床间在加工内容方面相互补充。工件借助一个装卸站送入系统,并由此开始,在计算机控制下,由一个加工站送至另一个加工站,连续完成各加工工序。通常,工件在系统中的输送路径是固定的,但是不同的机床也能加工不同的工件。

2)机床可相互替换的FMS

机床可相互替换的柔性制造系统在设备出现故障时,能用替换机床保持整个系统继续工作。在一个由几台加工中心、一个存储系统和一个穿梭式物料输送线组成的柔性制造系统中,工件可以送至任何一台加工中心,它们都有相应的刀具来加工零件。计算机具有记忆每台机床状态的功能,并能在机床空闲时分配工件去加工的能力。每台机床都配有能根据指令选用刀具的换刀机械手,能完成部分或全部加工工序。该系统中还具有机床刀库的更换和存储系统,以保证为加工多种零件所需的刀具量。这类柔性制造系统的最大优点是设备发生故障时,只有部分系统停工,工件的班产量有所降低,但不会造成停产。

3)混合型FMS

实际生产中常常采用既按工序选择,又具有替换机床的柔性制造系统,这就是混合型FMS。系统内同类机床间具有相互替换的能力。

4)具有集中式刀具储运系统的FMS

这种FMS的集中式刀具储运系统可以是与机载刀库交换的备用刀库,也可以是与机床多轴主轴箱交换的备用主轴箱。系统中的刀具都按工件的加工要求集中布置在若干个储刀装置中,当加工任务确定后,控制系统选出相应的多轴箱或备用刀库送至机床,来完成工序的加工要求。

2.FMS的特点

FMS与FMC目前还没有公认的定义。两者在主要功能和结构方面有许多相似点,不易严格区分。比较一致的看法是,认为FMS与FMC的主要区别在于以下几点。

(1)FMS的规模比FMC大,FMS的机床大多为4~10台,也有2台的,但机床为2~3台时,物流系统的利用率不高。

(2)FMC只具有单元内部的工件运储系统,而FMS则具有结构单元外部的物流系统,可实现各单元间、加工单元与仓库、装卸站、清洗站、检查站之间的物料输送和存储。搬运对象除了工件,还包括刀具、废屑、切削液等。(www.xing528.com)

(3)FMS的信息量大,各个子系统和单元都有各自的信息流系统。为统一协调和管理,FMS采用比FMC层次更高的多级计算机控制。

(4)FMS具有比FMC更多更完善的功能,如优化作业计划、自动加工调度,以及容忍故障的柔性功能等。

3.FMS的柔性

FMS的柔性主要体现在以下几个方面。

(1)设备柔性。设备柔性指制造系统中能加工不同类型零件所具备的转换能力,其中包括刀具转换、夹具转换等。机床出现故障时,可自动安排其他机床代替,工件运输系统会相应调整工件的运输路线,使系统继续运行。

(2)工艺柔性。工艺柔性指能以多种工艺方法加工某一零件组的能力,如镗、铣、钻、铰、攻螺纹等加工。

(3)工序柔性。工序柔性指能自动改变零件加工工序的能力。

(4)路径柔性。路径柔性指能自动变更零件加工路径的能力,如遇到系统中某台设备故障,能自动将工件转换到另一台设备上加工;可以根据负荷,自动改变加工路线,提高利用率,减少等待时间。

(5)产品柔性。产品柔性指产品改变时能经济、迅速地转产。

(6)批量柔性。批量柔性指在不同批量下运行都能获取经济效益。

(7)扩展柔性。扩展柔性指能根据生产的需要组建和扩展生产能力。

(8)工作和生产能力的柔性。FMS实际上可以在无人照管的情况下运行,因而各项工作可在时间上灵活地安排。例如,工件的安装和系统的维护工作可全部集中安排在白天进行,而加工作业根据需要安排在第一、二或三班进行。

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