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柔性的生产制造体系起源于上世纪60年代的英国,此后日本不断发展壮大,30年间日本制造业取得了辉煌的成就。20世纪80年代以来,我国开发了30多年的FMS生产线,但一直没有取得成功,随着企业数字化、智能化转型升级的逐步深入,近年来国内柔性制造技术应用不断涌现。
分离式加工柔性制造系统一般由以下几个子系统组成:
1、通用型托盘或通用型抓手系统:这是柔性制造系统的基础核心,其高精度重复定位、联动锁定等高技术的成熟应用为柔性制造系统的推广应用提供了机会。
2、加工设备组合:目前国际上柔性制造系统多采用自律性分散单元方式,加工设备数量较少,但具有较强的可组合性。目前普遍使用的柔性加工设备有卧式加工中心、立式加工中心、数控车床、数控磨床、三坐标测量等,一些企业还将钳工工序、装配作业集成到柔性制造单元中,取得了较好效果。
3、刀库系统:一般的数控加工设备自带刀库容量小,换刀时间占很大比例,影响加工效率。并且柔性制造系统通常使用的都是通用的大型刀库,由机器人为每台加工设备配好刀具,可以把几乎所有的换刀时间都转移到外部作业。
4、材料系统:材料系统包括夹具储存、夹具储存、夹具装卸、夹具运输等,是实现柔性制造的关键技术。料仓一般采用装卸式,分别占据不同货位区域的装卸式、空装式和装卸式(装卸式)工装分别采用装卸式、空装式和装卸式(装卸式),装卸式和装卸式的装卸站形式较为多样,例如:堆垛机装卸式、导向机器人装卸式和导向机器人装卸式。相对简单的物流系统采用桁架机械手+双工位装卸工作站模式,比较适合以数控加工为主的柔性制造系统。
5、控制工作台:单、双机柔性制造单元可以应用设备原有的控制系统,但是比较复杂的FMS系统往往需要设置独立的控制工作台,与设备原有的各种控制系统组成控制网络,实现统一调度、调度。将立体货仓、机器人/堆垛机/AGV/RGV、加工程序数据库等整合到管理平台中,实现了对作业平台的集中管理。
6、其它系统:包括切屑自动收集/输送系统、切屑补给系统、重定位工具系统、切屑自动补偿系统、CCD视觉识别系统等,根据柔性加工的复杂要求,可设计出不同的规划方案。






