2柔性制造 系统技术.ppt

AGV电磁感应制导原理 激光灯台制导原理 Real 刀具运储系统的组成 刀具预调站 设在FMS之外，按要求对刀具进行装配和调整； 刀具装卸站 是刀具进出FMS入口，多为排架式框架结构； 刀具库系统 存放当前加工所需的机床刀库，容量小；存放各加工单元共享的中央刀库，容量大； 刀具运载交换装置 负责刀具运输和交换，适时向加工单元提供所需刀具； 计算机控制管理系统--控制刀具运输、存储和管理，监控管理刀具的使用，及时取走已报废或寿命已耗尽的刀具。 第四节 FMS的刀具管理系统 刀具运储系统作业过程 刀具刃磨 人工组装 刀具 预调 刀具 装卸站 中央 刀具库 需重磨或报废刀具 加工单元刀库 加工单元刀库 加工单元刀库 刀具运载交换装置 FMS中刀具交换内容： 机床刀库与机床主轴刀具交换-由机床换刀装置完成； 刀具装卸站、中央刀库、各机床刀库间刀具交换； AGV运载刀架与机床刀库间刀具交换。 刀具交换运载工具： 换刀机器人-有地轨和高架导轨形式； 刀具运载小车-在小车上放置一个装载刀架，并附设小 型机器人，负责刀具交换。? 高架导轨式的换刀机器人 1-纵向导轨 2-横梁 3-滑台 4-换刀机器人 AGV小车换刀机器人 1-AGV 2-装载刀架 3-机器人 4-机床刀库 刀具破损的监控 监测方法 传 感 原 理 传 感 器 直接法 光学图像 光发射、折射、TV摄像 光敏、激光、光纤、CCD、摄像管 接触 电阻，开关量，磁力线 电阻电路，开关电路，磁间隙传感器 间接法 切削力 切削力，切削分力比例 应变片，力传感器 扭矩 主轴或进给系统扭矩 应变片，电流表 功率 主轴或进给系统功率消耗 功率传感器 振动 切削过程振动及其变化 加速度计，振动传感器 超声波 接受超声波的反射波 超声波换能器与接受器 噪声 切削区环境噪声探测 拾音器 声发射 刀具破损时声发射信号 声发射传感器 FMS刀具信息的管理 刀具的信息管理 静态刀具信息：固定不变的信息，如刀具类型、编码、几何 形状、结构参数等。 动态刀具信息：随时间不断变化的刀具参数，如刀具寿命、 实际参与切削时间、工作直径和长度等。 四层结构的刀具信息管理系统： 第1层-实时动态文件，每把在线刀具都拥有独立文件， 记载刀具实时动态数据； 第2层-静态刀具类型文件，每一类刀具拥有一个文件； 第3层-刀具组件文件； 第4层-刀具元件文件。 加工中心的刀库类型 盘式刀库 链式刀库 转塔式刀库 Real FMS控制与管理系统的体系结构 递阶控制结构：将复杂系统分层分模块设置，各层相对独立，便于系统的开发和维护。 递阶控制特点：愈往底层，实时性愈强；愈到上层，处理信息量愈大，实时性要求愈小。 FMS三层递阶控制结构 系统管理与控制层（单元控制层）-接受上级任务，制 定系统作业计划，进行任务分配，监控系统执行； 过程协调与监控层（工作站层）-加工程序分配、协调 工件流动、运行状态采集监控、向上层反馈信息； 设备控制层-控制设备工作循环，执行上层控制指令， 反馈现场数据。 ? 第五节 FMS的控制系统 单元控制器 铣削工作站 车削工作站 …… 物流管理工作站 CNC No1 CNC No2 PLC 自动化仓库 AGV ROBOT 刀具管理 ... FMS递阶控制结构 CNC No1 CNC No2 PLC ... 单元层 工作站层 设备层 现场总线 Profibus ethernet Win-AC CP5613 (一类主站) P4微机 Win-CC (二类主站) ET200 I/O接口 工业 机器人 数控 铣床 加工 中心 成品库 毛坯库 RGV 缓冲库 CAD/CAM MIS Profibus接口 DNC 管理层 单元层 设备层 YG－FMS 单元控制器层次结构 ?FMS单元控制器功能 通信管理与运行控制--实现上下层信息通讯，控制内部模块运行； 系统信息管理--对单元信息进行存储、管理和维护； 作业计划制定--根据上级下达任务制定本单元作业计划，并进行计划调整； 系统作业调度--具有系统仿真、静/动态调度、系统资源调度等功能； 系统过程监控--监控系统状态变化，故障处理，其结果传送至系统信息管理模块和上级控制器。 FMS单元控制器的功能模型 FMS控制系统的信息流 一、自动检测与监控技术的目的 ? 为了保证FMS的正常运行及其制造质量，需要对系统运行状态及其加工过程进行自动检测与监控。 二、自动检测与监控技术的主要功能 ? 1、系统运行状态的检测与监控 包括物流、加工设备、信息流、系统安全等的基本流动与位置状态。 2、加工过程的检测与监控 包括工件加工质量、刀具的磨损与破