三维焊接平台柔性制造系统在制造业中应用研究

　　制造业企业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。在制造业企业中柔性化的着眼点主要在机床和工装两个方面，中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可换主轴箱的加工中心；中、小批量多品种生产中所用的FMS，三维焊接平台工装柔性化主要采用夹具，这样可以获得高的生产效率。
　　1、工箱体类零件生产线
　　箱体类零件的主要加工部分均是由全柔性加工中心组成，几个加工中心组成一个柔性制造单元(FMC)。每个FMC前面是上料辊道，后面是下料辊道及检测站。各个柔性制造单元之间通过自动辊道或机械手连接起来，其中还包括所的清洗、研磨、压装、试漏、在线测量、线外测量设备以及切削液集中处理装置等。辅助设备一般采用通过式辊道输送上料，通过型号识别，选择相应的工位、试漏、拧紧程序。在柔性制造单元内，整线设有数个机械手，由全自动机械手进行上下料。在生产线的自动辊道上，设置有产品型号自动识别装置，机械手、辊道、加工中心之间通过总线连接起来，由数控系统自动控制各部分的一致性。同时，控制计算机还能根据各机床的加工情况，选择优的上下料顺序，并根据设定的范围，将需要抽检的工件自动放入检测站。
　　2、轴类零件生产线
　　轴类生产线也是由加工中心、CNC自动车床和全自动磨，以及抛光、清洗及检测等各个柔性制造单元FMC所组成的柔性制造系统FMS。该FMC用加工中心来代替原来的铣床，要求数控系统不仅能完成通常的加工功能，而且还应具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动换主轴头、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网功能，特别是依据用户的不同要求，方便灵活地配置和集成。生产率提高了很多倍，而且产品、质量好。
　　例如：凸轮轴生产线内的机床选用目前的系统来实现FMS的自动控制，通过制造企业技术人员与机床、控制系统商的共同研究，在原有平台上新扩展和了多种控制功能和软件，如端面加工单元。同时，生产线的自动控制系统还扩展了主动检测功能，在切削过程中实时对加工尺寸进行检测，并将数据反馈至控制系统，随机修正切削参数，以加工精度。凸轮轴生产线能够共线加工多种型号的凸轮轴，加工长度范围300一600mm的凸轮轴。凸轮轴生产线的运储系统还考虑到高湿环境以及地区地基的特点，增加了温度的自动补偿以及地基下沉补偿功能。系统能够周期性地检测外界环境的变化以及自身精度的差异，通过系统中模块化软件的计算，进行自我诊断及补偿，减少定位偏差。
　　3、夹具在数控机床中的应用
　　夹具数控机床有许多不同于普通机床的要求：粗加工时要求夹具具有很好的刚度，能承受大功率、高速切削；精加工时要求工件在夹具中的定位及夹紧误差小；为提高工效，要求夹具元件能大、中融合一体，安装在同一块基础板上，以适应单件或多件同时加工等。当使用多夹具基础板时，既可组装单个大零件夹具，又可组装多个中小零件夹具，工效高，柔性好。些尺寸较大、形状复杂、要求精度较高、定位压紧有困难的零件，单纯用夹具无法完成的，可以采取以下方法是设计零件配合夹具元件使用。常用和使用多的是设计制造定位心轴和钻模板。
　　柔性制造技术由于其、灵活的特性使其成为实施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造系统的基础，且应用日益广泛，已成为整个机构制造的核心技术，FMS是现代生产方式的主流方向和共同基础。