工程机械产品加工中柔性制造系统的实践探讨

摘 要：工程机械产品质量在很大程度上是由加工作业水平决定的，在工程机械产品种类不断增多的趋势下，生产模式逐渐有大批量转向小批量，传统生产作业系统所暴露出的弊端越来越明显，已经无法满足实际生产需求，亟需对工程机械产品生产作业系统进行改进创新。将柔性制造系统应用于工程机械产品加工中，可以使生产作业系统的灵活性得到提升，对提高工程机械产品加工效率和质量具有重要意义，文章对此进行了深入分析。

关键词：工程机械产品加工；柔性制造系统；实践应用

工程机械产品作为各项工程建设不可或缺的重要设备，是确保工程建设高效进行及顺利完成的基础和前提。要想充分发挥工程机械产品的应用价值，服务于工程建设和经济发展，就需要从产品质量入手，确保工程机械产品具有良好的工作性能。所以，就应该不断对工程机械产品加工工艺进行改善，加快生产模式的转变，为工程机械产品质量的显著提升提供技术支撑。

1 柔性制造系统介绍

柔性制造系统英文简称为FMS，是以成组技术为基础，将信息技术、自动化技术、机械加工技术等多项技术进行整合的自动化机械制造系统，主要包括加工系统、控制系统、物料储运系统三个子系统，控制系统根据机械产品加工生产要求，向加工设备发出相应的运行指令，按照标准、规范生产加工流程完成机械产品制造。整个生产过程不需要人工参与，系统会自动装卸零件，依次在各台机器上完成机械产品加工制造，可以有效节省大量劳动力，并进行长时间持续作业，经济效益良好。同时，生产过程因为是由计算机控制，所以可以根据实际生产需求，依据机械产品参数标准的不同，在一定范围内对生产过程进行调整，进而实现多种机械产品的批量生产，具有较强的灵活性和产品应变能力。并且，机械产品的制造加工都是一次性完成的，生产效率较高，再加上精准化的系统控制，以及较为稳定的系统运行能力，使得产品质量得到了显著提升。基于柔性制造系统的众多优点，已经被广泛应用于机械产品加工行业[ 1 ]。

2 工程机械产品加工中柔性制造系统的实践应用

某工程机械产品制造厂为提高产品加工质量和生产效率，决定应用柔性制造系统对原来的生产作业系统进行改进。以推土机加工为例，对柔性制造系统在工程机械产品中的实践应用进行分析。柔性制造系统的核心为焊接生产线，对推土机后桥箱加工流程进行分析后，在原来生产线基础上进行了改进，实现了设备自动化和工装柔性化。改進后的焊接柔性生产线如图1所示，主要包括柔性组合工装、双工位机器人作业以及后桥机械人作业三个重要环节。

2.1 柔性组合工装

柔性组合夹具是柔性组合工装的核心设备，夹具拆卸比较方便，耗时较短，可以满足不同型号、种类及形状的零件加工需求，灵活性较强。柔性组合工装的主要组成装置包括三维组合平台、测量设备、定位设备、调整设备、缩进设备等，零件加工的整个过程基本都是在三维组合平台上完成的。

三维组合平台的构成材料为球墨铸铁，平台长度最大为16m，下方安装有平行导轨和支撑轨，轨道数量分别为2条和1条，平台表面设有定位孔可定位槽，并标有100mm刻度线，零件在不同加工之间平台转移后，仍然可以维持原来状态，进行准确对位，可以有效保证机械产品加工的精准度，将机械几何形状误差控制在1mm以下[ 2 ]。

2.2 双工位机器人作业

双工位机器人作业是焊接作业中重要环节，具体作业方式是使用两台焊接装置同时在两个工位上制造机械产品。焊接装置的主要组成包括机械手、控制柜、变位机等，核心构件为机械手，是根据零件焊接需求，通过旋转完成焊接作业的。

机械手的旋转动作是由控制柜加以调控的，控制柜在接受到控制系统的运行指令后，会将信号进行放大处理，控制机械进行旋转，并且，利用控制柜还可以准确找到焊缝的具体位置和方向。而机械零件的准确定位和稳固放置，则是由变位机完成的，可以为零件的精准焊接提供最佳条件。

2.3 后桥机器人作业

后桥机器人的构成部件主要有运动轴、焊枪加持装置、抱闸释放开关、防撞开关等，其中运动轴具有可编程性，能够旋转多个角度，借助焊枪加持装置实现不同类型焊缝的焊接作业。后桥机器人作业系统包括焊接系统、控制系统、机器人移动系统、变位机等，焊接系统所用焊接类型为全数字逆变CO2焊机，运行方式为四轮驱动，可以进行持续作业，焊接效率和精准度较高。

控制系统是以PLC程序为核心，结合通信技术实现信号的传输，使机器人按照相应的运行指令完成零件焊接作业。机器人移动系统构成方式为龙门式，稳定性较强，可以确保机器人处于平稳移动状态，进而保证焊接的精准性。变位机类型为L型，可以进行多角度旋转，满足不同类型焊缝焊接需求，

3 总结

将柔性制造系统应用于工程机械加工中，可以实现对原有生产作业流程的优化，既可以提高产品质量，又可以提高生产效率，还可以降低生产成本，为加快工程机械产品加工企业的转型，促进其良好发展提供了有力支撑，具有较高的推广应用价值。

参考文献：

[1] 李德明，孙世超，王彩凤.柔性制造系统在工程机械产品制造中的应用[J].工程机械，2014（11）：50-54.

[2] 张淼.工程机械产品制造中柔性制造系统的应用[J].工程技术：全文版，2016（11）：238-238.