柔性制造系统的发展与展望0打圈机

柔性制造系统(ＦＭＳ)的发展与展望

柔性制造系统(ＦＭＳ)的发展与展望 2011年12月10日 来源： 柔性制造系统(ＦｌｅｘｉｂｌｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ,缩写ＦＭＳ)是指适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制造系统。柔性是ＦＭＳ的最大特点,即系统内部对外部环境的适应能力。自动化是指将手工操作减至最低,仍至最后完全取消。ＦＭＳ标志着传统的机械制造行业进入了一个发展变革的新时代,自其诞生以来就显示出强大的生命力。它克服了传统的刚性自动线只适用于大量生产的局限性,表现出了对多品种、中小批量生产制造自动化的适应能力。随着社会对产品多样化、低制造成本、短制造周期要求的日趋迫切,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的进步,柔性制造技术发展迅猛并日臻成熟。自1967年英国Ｍｏｌｉｎｓ公司建造了世界上首条ＦＭＳ,20世纪80年代后,制造业自动化进入了基于计算机集成制造(ＣＩＭ)时代,ＦＭＳ已成为各工业化国家机械制造自动化的研制和发展重点,并由实验阶段进入实用阶段,从最初单纯的机械加工领域向焊接、装配及无屑加工等综合性领域发展。迄今,世界上已有大量的ＦＭＳ在运行,仅日本就有175套完整的ＦＭＳ。美国是最早将ＦＭＳ用于和喷雾压力。Ｓ-ＮＰＫ料浆由于黏度比水大,形成的喷雾夹角相对较小。这是将试验数据用于设计时必须考虑的因素。喷雾夹角的试验数据有利于充分利用喷浆造粒干燥机的径向空间。而喷雾距离的试验数据有利于确定喷浆造粒干燥机造粒段的长度。 23　喷雾料滴大小除了喷雾的物流特性外,影响料滴大小的三个主要因素是喷嘴类型和流量、喷雾压力以及雾化的实心体形状。低的喷雾压力产生较大的料滴,高的喷雾压力产生较小的料滴,而最小的料滴是由空气雾化后形成的,料气比的大小对雾化后料滴的大小也有一定影响。就选定的每一空气雾化喷嘴,最小的流量产生最细的喷雾料滴,最大的流量则生成最粗的喷雾料滴。在Ｓ-ＮＰＫ料浆喷浆造粒时,料浆的流量偏小或压缩空气的流量偏大都是造成喷浆造粒干燥机内返料量大的原因之一。

24　物流温度物流温度不直接影响喷嘴的喷雾性能,但影响其黏度、表面张力和相对密度,这些却都影响喷嘴的喷雾性能。表面张力主要影响物流的最低喷雾压力、喷雾夹角和料滴大小。表面张力小,则料浆的最小喷雾压力可以维持在较低的范围。在喷浆造粒干燥机内,通过喷嘴的物流温度若稍高些,由此降低了物流的黏度和表面张力,则有利于提高喷嘴的喷雾性能,同时对干燥过程也有利。 25　喷嘴材料磨损喷嘴材料磨损大时,常伴随出现物流的流量增大,雾化的实心锥体形状明显被破坏,通常由喷雾压力下降可识别之。在高浓度磷复肥装置中,喷浆造粒干燥机的喷嘴材料大多采用316Ｌ。虽然陶瓷与碳化材料耐磨性能远远强于316Ｌ不锈钢,但由于料浆中含有氟,喷嘴在长期运转中氟对硅的腐蚀不容忽视,故我们不采用这些材料。 3　总结物流特性对雾化喷嘴性能影响的趋势。 物流特性对雾化喷嘴性能影响的趋势项目喷雾压力增大相对密度增加黏度增加物流温度增高表面张力增大实心锥外形尺寸改善可忽略变坏改善可忽略物流流量增大减小①①无影响喷射夹角先增后减可忽略减小增大减小料滴尺寸减小可忽略增大减小增大速度增大减小减小增大可忽略冲击力增大可忽略减小增大可忽略材料磨损加剧可忽略减小①无影响　　注:①取决于物流和所用的喷嘴。 生产的国家,也是ＦＭＳ硬、软件技术最高的国家。德、英、意等西方国家都在大力开发与应用ＦＭＳ,并制订了短、长期的发展规划。国际上以柔性生产方式生产的产品产值已占制造业总产值的75%以上,且有不断增长的趋势。

2　主要组成部分 为了实现制造系统的柔性,ＦＭＳ必须包括下列组成部分。 1、加工系统ＦＭＳ采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(ＣＮＣ)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。 2、物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。 3、计算机控制系统用以处理ＦＭＳ的各种信息,输出控制ＣＮＣ机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统,其中单元级控制系统(单元控制器)是ＦＭＳ的核心。 4、系统软件用以确保ＦＭＳ有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作,包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。 3　分类按

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