【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)尤其是先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,柔性制造及其相關(guān)技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。柔性制造系統(tǒng)(FMS——Flexible Manufacturing System)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)等為一體的高自動(dòng)化、高柔性化制造系統(tǒng)。FMS是在分布式數(shù)字控制系統(tǒng)(DNC——Distributed Numerical Control)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,是自動(dòng)化程度和集成度更高且具備自動(dòng)化物流設(shè)備的DNC系統(tǒng)。 由于柔性生產(chǎn)線的加工過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,工件流是這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。所以工件在線識(shí)別儀器是大多數(shù)柔性生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)不可或缺的組成部分,是柔性生產(chǎn)線可靠、高效運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)多品種工件混流生產(chǎn)的重要保障。 本論文以東北大學(xué)教學(xué)柔性生產(chǎn)線(FMTS——Flexible Manufacturing Teaching System)為研究藍(lán)本,并針對(duì)性的為其開(kāi)發(fā)了一套以單片機(jī)為核心的超聲波工件在線識(shí)別系統(tǒng)。本論文的創(chuàng)新在于把時(shí)差法超聲波測(cè)距應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)與控制領(lǐng)域,并提出了以超聲波回波強(qiáng)度為判據(jù)的工件材質(zhì)和表面形貌判別方法。 本論文主要論述了以下幾個(gè)方面問(wèn)題： (1)簡(jiǎn)述柔性制造系統(tǒng)及其工件流檢測(cè)子系統(tǒng)的構(gòu)成。 (2)詳述了基于時(shí)差法超聲波測(cè)距和超聲波回波強(qiáng)度檢測(cè)的嵌入式工件識(shí)別儀硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及儀器工作原理。 (3)敘述了開(kāi)發(fā)柔性生產(chǎn)線中央控制計(jì)算機(jī)端的“工件自動(dòng)在線識(shí)別控制中心”軟件的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了嵌入式工件識(shí)別儀與計(jì)算機(jī)的通信以及工件數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。 (4)把新開(kāi)發(fā)的工件在線識(shí)別系統(tǒng)與原有生產(chǎn)線進(jìn)行了系統(tǒng)集成,并進(jìn)行初步調(diào)試運(yùn)行。 東北大學(xué)教學(xué)柔性生產(chǎn)線工件自動(dòng)在線識(shí)別系統(tǒng)的調(diào)試與實(shí)驗(yàn)證明,這套工件在線識(shí)別系統(tǒng)能夠執(zhí)行預(yù)定的工件識(shí)別任務(wù),能夠在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下可靠的運(yùn)行。實(shí)踐證明,基于時(shí)差法超聲波測(cè)距和超聲波回波強(qiáng)度檢測(cè)的超聲波檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境執(zhí)行測(cè)控任務(wù),儀器基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【圖文】：

寬ssmm、高12mm的45#鋼板)三種工件。東北大學(xué)教學(xué)柔性生產(chǎn)線配置有生產(chǎn)加工子系統(tǒng)、物流儲(chǔ)運(yùn)子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)。它的組成如圖1.3所示。生產(chǎn)加工子系統(tǒng)中的數(shù)控激光內(nèi)雕機(jī)、數(shù)控外雕機(jī)、數(shù)控雕銑機(jī)分別用于生產(chǎn)水晶內(nèi)雕工藝品、有機(jī)玻璃標(biāo)牌、金屬標(biāo)牌。每個(gè)加工設(shè)備負(fù)責(zé)加工其中一種工件，但每種加工設(shè)備都可以根據(jù)中央控制計(jì)算機(jī)下達(dá)的不同生產(chǎn)任務(wù)調(diào)用不同的加工程序，生產(chǎn)出多種多樣的成品;物流、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)托盤(pán)(亦可稱(chēng)之為隨行夾具)、工件的有序運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)，上下料機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)向(AGV— AutomaticGuideVehiele)運(yùn)料小車(chē)的存在大大增加了物流、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的靈活性，物流系統(tǒng)的工作狀態(tài)是可以通過(guò)控制系統(tǒng)隨機(jī)調(diào)度的，工件可以不必按固定的節(jié)拍上下生產(chǎn)線，甚至可以多種工件混流輸送，，這給工件流的最優(yōu)調(diào)度提供了可能;上述兩個(gè)子系統(tǒng)都是在控制子系統(tǒng)的集中控制和調(diào)度下協(xié)調(diào)工作的�？刂葡到y(tǒng)包括過(guò)程控制及過(guò)程監(jiān)測(cè)兩部分，過(guò)程控制負(fù)責(zé)進(jìn)行加工設(shè)備和物流儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的自動(dòng)控制或調(diào)度。過(guò)程監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)在線數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理，必要時(shí)把采集的數(shù)據(jù)傳送給過(guò)程控制系統(tǒng)。

作中央控制計(jì)算機(jī)中的控制軟件把生產(chǎn)指令和調(diào)度任務(wù)下達(dá)給整條生產(chǎn)線，生產(chǎn)線據(jù)此自動(dòng)組織生產(chǎn)。它可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式難以實(shí)現(xiàn)的多品種、中小批量、高效率、混流生產(chǎn)。該教學(xué)柔性線的控制網(wǎng)絡(luò)如圖1.4所示。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TH165

【引證文獻(xiàn)】

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