第四章柔性制造系统与自动线简介
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一专周背景柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem简称FMS,采用FMS的主要技术经济效果是: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造的库存量,及相应的流动资金占有量,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。
整个系统由MES生产制造管理系统计算机、组态王监控计算机、主控PLC和下位PLC 通过网络通信技术构成一个完整的多级计算机控制系统。
现场总线技术的定义:是用于现场仪表与控制室之间的一种”全数字化、双向、多变量、多点多站的通信系统”,其本质含义表现在以下几个方面:现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互联网络。
柔性制造系统的ROFIBUS-DP数据通信网络组成。
二.专周目的1.熟悉STBP7MICROWIN软件的主要操作功能。
2.初步掌握STBP7WICROWIN软件对PLC的编程和监控。
3.学会编织一个简单的程序并能正确的运行。
三.专周内容A.机械手左右运输1.题目要求机械手的动作过程如图所示。
1.从原点开始,按下启动开关,下降电磁阀通电,机械手下降,下降到位后,碰到下限位开关,下降电磁阀断电,停止下降。
2同时接通夹紧电磁阀,机械手夹紧。
3夹紧后,上升电磁阀通电,机械手上升。
上升到位时,碰到上限位开关,上升电磁阀断电,停止上升。
4同时接通右移电磁阀,机械手右移。
右移到位时,碰到右限位开关,右移电磁阀断电,停止右移。
5若此时右工作台上无工件,则光电开关接通,下降电磁阀通电,机械手下降。
下降到位后,碰到下限位开关,下降电磁阀断电,停止下降。
6同时夹紧电磁阀断电,机械手放松。
7放松后,上升电磁阀通电,机械手上升。
上升到位后,碰到上限位开关,上升电磁阀断电,停止上升。
8同时接通左移电磁阀,机械手左移。
左移到位后,碰到左限位开关,左移电磁阀断电,停止左移。
制造工艺中的柔性制造系统与流水线设计在现代制造业中,制造工艺的高效性和灵活性对于企业的竞争力发挥着至关重要的作用。
柔性制造系统与流水线设计成为了提升制造效率和适应市场需求变化的关键手段。
本文将探讨柔性制造系统与流水线设计在制造工艺中的应用。
一、柔性制造系统柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)是一种以计算机控制的集成制造系统,能够快速适应产品变化和生产需求的变化。
它由多个自动化机器和设备组成,能够在一个系统内完成从零部件加工到成品组装等多道工序,具备高度自动化和灵活性。
1.1 FMS的特点柔性制造系统具有以下几个明显特点:首先,FMS允许在一个系统中同时处理多种产品的制造任务,因此具备较高的生产灵活性。
它能够根据顾客需求和市场变化,快速切换产品型号,提高企业的市场竞争力。
其次,FMS采用计算机控制技术,实现各个设备之间的联动协调。
通过计算机的智能调度和控制,能够优化生产流程,提高生产效率和质量,并降低了人力成本。
再次,FMS具备自动化程度高、运行稳定可靠的优势。
它能够减少人为因素对生产效率的影响,减少由于操作员疲劳导致的错误发生,提高制造过程的一致性和可靠性。
1.2 FMS的应用领域柔性制造系统广泛应用于汽车制造、电子设备制造、航空航天等行业。
以汽车制造为例,由于市场需求的多样化和快速变化,汽车制造商需要能够迅速调整生产线,满足不同车型的需求。
FMS能够提供高度自动化、模块化的生产设备,并通过计算机控制系统的智能调度,实现车型的快速转换和制造过程的优化。
二、流水线设计流水线是一种将生产任务分解成若干个连续工位,然后在这些工位上进行分工协作的制造方式。
通过流水线设计,能够提高生产效率、降低生产成本、减少物料的滞留和待加工时间,提高企业的市场竞争力。
2.1 流水线的优势流水线设计在制造工艺中具有以下几个优势:首先,流水线能够实现生产过程的高度自动化,减少了人工操作的时间和成本,并提供了更高的生产速度和一致性。
第四章制造自动化技术主要内容:1. 概述2. 数控加工技术3. 工业机器人技术4. 柔性制造系统14.4 柔性制造系统(FMS)4.4.1 概述1. FMS的产生CNC、CAD/CAM/CAPP、机器人技术等新技术的出现,对刚性自动生产线产生了冲击。
所谓刚性自动线,即物流设备和加工工艺是相对固定的,它只能加工一个零件,或加工几个相类似的零件。
如需改变加工产品的品种,刚性自动线必须做较大的改动,在投资时间方面的耗资很大,难以满足市场化的需求。
但是刚性自动线的设备利用率高,生产率高。
结合刚性自动线和机电一体化、数控技术的特点,20世纪60年代,英国Molins公司的David Williamson提出了“柔性制造系统”的概念。
2柔性制造技术(flexible manufacturing technology, FMT)是为了适应多品种、中小批量生产而诞生的一项制造自动化技术。
所谓柔性是指制造系统(企业)对系统内部及外部环境的一种适应能力,也就是指制造系统能够适应产品变化的能力。
FMS是先进制造技术的一部分。
据统计,1985年投入运行的FMS有500多套,1988年800套,1990年1000套,目前约有3000多套FMS正在运行。
我国1984年开始研制FMS,1986年从日本引进第一套FMS。
32. FMS的定义、组成和类型(I)FMS的定义和组成“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造系统术语”的定义:FMS是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统。
它包括柔性制造单元,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、中等批量生产。
4美国制造工程师协会(计算机辅助系统和应用分会)的定义:FMS是使用计算机控制柔性工作站和集成物料运储装置来控制并完成零件族某一系列工序的,或一系列工序的一种集成制造系统。
5国内给出的定义:柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统,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调整,适用于多品种、中小批量生产。
机械制造产业的柔性制造系统工作原理柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)是机械制造产业中一种先进的生产组织方式,旨在提高生产效率、降低成本、提高产品质量和灵活性。
本文将介绍柔性制造系统的工作原理,并探讨其在机械制造产业中的应用。
一、柔性制造系统的定义及特点柔性制造系统是由多个数控机床、自动化设备、机器人、输送设备、仓储设备、计算机及网络组成的集成自动化生产系统。
其具有以下特点:1. 高度集成:柔性制造系统通过网络和计算机技术将各种设备和系统紧密连接,实现设备之间的信息交互和协调运作。
2. 多样化生产:柔性制造系统能够自动完成各种工艺流程,实现小批量、多样化、高效率的生产方式。
3. 自适应能力强:柔性制造系统能够根据产品的设计要求和市场需求,自主地进行工艺调整和流程变化,提高生产适应性和灵活性。
4. 高度自动化:柔性制造系统中各设备均具备高度自动化水平,能够自主完成各种操作,减少人工干预。
二、柔性制造系统的工作原理柔性制造系统基于计算机控制和信息技术,通过物流系统和信息系统的协同配合,实现生产过程的自动化、高效化和灵活化。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 自动化生产设备在柔性制造系统中,多个数控机床、自动化设备和机器人等设备通过网络连接,在计算机的控制下实现各种生产操作。
这些设备能够自动切换和调整工作状态,以满足生产任务和要求。
2. 信息管理系统柔性制造系统依赖于信息管理系统,通过传感器、计算机及网络等技术,实现对生产过程的监控和管理。
信息管理系统能够实时采集、处理和传输各种数据,进行生产计划的编制、设备调度的优化以及生产状态的监控。
3. 物流系统柔性制造系统的物流系统负责物料和零部件的输送和仓储管理,以确保生产过程的连续性和高效性。
物流系统通过输送设备、仓储系统和自动导引车等工具,将物料从一个工序转移到另一个工序,减少了物料的运输时间和人工干预。
柔性制造系统中的自动化装配线设计与应用随着科技的不断进步和工业生产的不断发展,柔性制造系统在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
其中,自动化装配线作为柔性制造系统的核心组成部分,具有提高产品质量、降低成本和提高生产效率的重要作用。
本文将探讨柔性制造系统中自动化装配线的设计与应用。
一、自动化装配线设计1. 装配线布局设计在自动化装配线的设计中,合理的装配线布局至关重要。
根据产品的特点和生产需求,可以采用不同的布局形式,如直线布局、U形布局和环状布局等。
每种布局形式都有其适用的场景和优势。
直线布局适用于产品装配过程简单、工序相对独立的场景,能够实现高效的物料流动和人员操作。
U形布局适用于产品装配过程较为复杂、工序之间存在相互依赖性的场景,能够提高生产效率和减少物料运输时间。
环状布局适用于产品装配过程中存在循环流动的场景,能够实现物料和信息的快速传递,提高装配线的灵活性。
2. 自动化设备选择在自动化装配线的设计中,合适的自动化设备选择是关键。
根据产品的特点和生产需求,可以选择适合的装配设备和机器人。
自动化设备可以实现高精度、高效率的装配操作,提高产品质量和生产效率。
3. 灵活的控制系统柔性制造系统中的自动化装配线需要具备灵活的控制系统,能够适应生产需求的变化。
传统的PLC控制系统已经无法满足柔性制造系统的要求,因此可以采用基于工业互联网和人工智能技术的控制系统,实现装配线的智能化和自适应。
二、自动化装配线的应用1. 汽车制造汽车制造是自动化装配线应用最广泛的领域之一。
通过自动化装配线,可以实现汽车零部件的高效装配和成品车的生产。
自动化装配线可以提高汽车制造的生产效率和质量稳定性,降低人力成本和生产周期。
2. 电子产品制造电子产品制造也是自动化装配线的重要应用领域之一。
通过自动化装配线,可以实现电子产品的高速装配和测试。
自动化装配线可以提高电子产品制造的生产效率和质量稳定性,降低人力成本和产品缺陷率。
3. 医疗器械制造随着医疗器械的广泛应用,自动化装配线在医疗器械制造中也扮演着重要的角色。
自动化设备中的柔性制造系统自动化设备在现代工业生产中扮演着重要的角色,而柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)则是一种能够适应各种生产需求的高效生产系统。
本文将详细介绍自动化设备中的柔性制造系统,从原理、应用、优势等方面进行探讨。
一、柔性制造系统的定义和原理柔性制造系统是一种能够灵活、高效地处理各类生产工艺的自动化生产系统。
它通过多种自动化设备和技术的组合,实现了零件的自动运输、存储、加工和检测等环节,从而提高了生产效率和产品质量。
柔性制造系统的核心原理是模块化和集成化。
通过将多个自动化设备进行模块化设计,并通过信息技术实现它们之间的集成,柔性制造系统能够通过灵活的调度和控制,实现不同工艺的自动切换和调整,以适应不同的生产需求。
二、柔性制造系统的应用领域柔性制造系统广泛应用于各个行业的生产领域。
以汽车制造业为例,柔性制造系统可以实现汽车零部件的自动加工、装配和检测,从而提高生产效率和质量稳定性。
此外,柔性制造系统还被应用于电子、机械、航空等领域的生产加工,实现了自动化生产流程的高效运行。
三、柔性制造系统的优势1. 提高生产效率:柔性制造系统通过自动化设备的灵活调度和控制,能够快速切换生产工艺,实现生产流程的高效运行,从而大幅提升生产效率。
2. 提高产品质量:柔性制造系统通过自动化设备的智能化控制和检测,实现了对产品质量的精确控制和实时监测,有效减少了人为因素对产品质量的影响。
3. 降低生产成本:柔性制造系统能够减少人工操作和人力资源的利用,降低了生产成本;同时,其高效的生产流程也能够减少资源浪费,达到资源利用的最大化。
4. 增强生产灵活性:柔性制造系统能够根据生产需求的变化,灵活调整工艺流程和生产能力,从而满足各类产品的不同生产要求,提升生产的灵活性和适应性。
5. 提升企业竞争力:柔性制造系统的应用能够提高企业的生产能力和产品质量,降低生产成本,使得企业更具竞争力,更好地适应市场需求。
柔性制造系统中的自动化装配线设计与实现柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一种集成了各种先进技术的先进生产模式,旨在提高生产效率、降低生产成本并提高产品质量。
自动化装配线是柔性制造系统的重要组成部分,其设计与实现对于系统的运作效率和准确性至关重要。
本文将讨论柔性制造系统中自动化装配线的设计原则以及实现方法。
一、自动化装配线的设计原则1. 系统集成性:自动化装配线需要将多个工作站、机器人和传送设备等多种设备进行集成,以确保顺畅的物料流动和高效的生产过程。
因此,在设计装配线时,需要考虑设备之间的互联性和通信能力,以便实现信息的共享和协同作业。
2. 灵活性:柔性制造系统的核心理念就是灵活性,因此装配线的设计应该具备一定的灵活性,以应对不同产品的生产需求。
例如,可以设计可调节的工作站、模块化的设备和灵活的传送系统,以适应不同产品的装配要求。
3. 高度自动化:自动化是柔性制造系统的关键特征之一,自动化装配线在设计上应追求高度自动化。
这包括使用自动化设备和机器人进行装配操作,以及配备自动化控制系统,实现装配过程的自动化控制和监控。
4. 可扩展性:柔性制造系统通常需要根据市场需求进行扩展或调整,因此装配线的设计应具备一定的可扩展性。
可扩展性包括设备、工作站和传送系统的可扩展性,以及控制系统的可编程性,以便根据需要进行快速调整和改变。
二、自动化装配线的实现方法1. 设备选择:在设计自动化装配线时,需要根据产品的特性和装配需求选择合适的设备。
可以考虑使用工业机器人、自动装配设备和传送带等设备,并确保它们具备高度自动化和可编程的特点。
2. 传送系统:自动化装配线需要一个高效可靠的传送系统,以确保物料的顺畅流动。
可以选择采用传送带、输送机或悬挂链等传送系统,根据装配过程的特点和产品的需求进行选择。
3. 自动化控制系统:自动化控制系统是自动化装配线的核心部分,负责对整个装配过程进行控制和监控。