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柔性制造系統中刀具管理與在線檢測技術研究
2007-12-18 10:48:54
摘 要:柔性制造系統是在加工自動化的基礎上實現物料流和信息流的自動化。在金屬切削加工過程中,由于刀具的磨損和破損未能及時發現,將導致切削過程的中斷,引起工件報廢或機床損壞,甚至使整個柔性制造系統停止運行,造成很大的經濟損失,因而應在柔性制造系統中設置在線檢測與監控裝置。為此,論述了柔性制造系統中的刀具管理系統性能和組成,并介紹了一種利用神經網絡對柔性制造系統中刀具的檢測方法。  
關鍵詞:計算機應用;柔性制造系統;理論研究;刀具管理系統;刀具的磨損與破損;神經網絡  
中圖分類號:TP108 文獻標識碼:B 文章編號:1003─188X(2005)03─0119─02 

  在柔性制造系統中,被加工零件的品種較多,零件加工工藝比較復雜,且工序高度集中,需要的刀具種類、規格、數量是很多的。隨著被加工零件的變化和刀具磨損、破損,需要定時強制性換刀和隨機換刀。系統運行過程中,刀具頻繁的在各機床之間、機床與刀庫之間進行交換,刀具流的運輸、管理和監控是很復雜的。因此,需要有一個先進、實用、功能完善的刀具管理系統,以實現柔性制造系統中刀具的調度、儲存及信息管理等任務。

1 刀具管理系統應具備的性能 

   刀具管理系統應具備的性能:一是管理數量龐大的刀具,通常是數百把至幾千把刀具;二是刀具輸送自動化程度高,具有高性能、智能化的機器人作為刀具流動的傳送工具;三是自動、準確地采集刀具信息;四是借助大型數據庫實現對刀具的調度及動靜態最優化管理;五是自動在線檢測刀具壽命及刀具磨損、破損管理,并能實現在線換刀功能。為此,以某一關鍵零部件的柔性加工系統中的刀具管理系統為例進行說明。

2 刀具管理系統的組成

   該系統采用 VB6.0 編程系統軟件作為開發平臺,由 6 個程序塊及 5 個外存文件組成。

2.1 程序塊

2.1.1 用戶登錄模塊主要實現對系統的保護措施,防止非法用戶進入系統,確保系統數據和系統運行的安全
2.1.2 系統運行控制模塊主要實現系統的初始化,以完成對在線刀具管理各種模塊的起停控制、任務排隊及接口管理,確認加工中心刀庫及中央刀庫的信息。
2.1.3 刀具離線管理模塊主要實現刀具庫的管理,進行刀具需求分析,刀具裝配計劃編制,刀具的刃磨和預調,刀具的編碼生成、粘貼及信息輸入,刀具的組件管理,生成刀具購買清單,及時向線內提供所需刀具。
2.1.4 刀具在線管理模塊主要實現柔性制造系統內的刀具活動的管理,保證加工中心在正確的時間得到正確的刀具,完成對加工中心刀具的需求與供給,運用適當的策略實現刀具的合理選擇、調度以及刀具運送指令的下達和刀具剩余壽命的計算。
2.1.5 系統信息管理模塊主要完成缺刀檢查,刀具入庫管理(包括新刀入庫和從柔性自動線上返回的刀具入庫),刀具出庫管理,磨損、破損刀具的管理以及數據庫管理。
2.1.6 系統狀態監控模塊主要實現系統內刀具、設備故障的監控以及為刀具管理系統實時管理提供必要的資源狀況信息。這 6 個程序<
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