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(lèi)、規格、數量是很多的。隨著(zhù)被加工零件的變化和刀具磨損、破損,需要定時(shí)強制性換刀和隨機換刀。系統運行過(guò)程中,刀具頻繁的在各機床之間、機床與刀庫之間進(jìn)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(gè)先進(jìn)、實(shí)用、功能完善的刀具管理系統,以實(shí)現柔性制造系統中刀具的調度、儲存及信息管理等任務(wù)。
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(dòng)化程度高,具有高性能、智能化的機器人作為刀具流動(dòng)的傳送工具;三是自動(dòng)、準確地采集刀具信息;四是借助大型數據庫實(shí)現對刀具的調度及動(dòng)靜態(tài)優(yōu)化管理;五是自動(dòng)在線(xiàn)檢測刀具壽命及刀具磨損、破損管理,并能實(shí)現在線(xiàn)換刀功能。為此,以某一關(guān)鍵零部件的柔性加工系統中的刀具管理系統為例進(jìn)行說(shuō)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(kāi)發(fā)平臺,由6個(gè)程序塊及5個(gè)外存文件組成。
2.1程序塊
2.1.1用戶(hù)登錄模塊主要實(shí)現對系統的保護措施,防止非法用戶(hù)進(jìn)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(shí)現系統的初始化,以完成對在線(xiàn)刀具管理各種模塊的起?刂、任務(wù)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(xiàn)管理模塊主要實(shí)現刀具庫的管理,進(jìn)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(mǎi)清單,及時(shí)向線(xiàn)內提供所需刀具。
2.1.4刀具在線(xiàn)管理模塊主要實(shí)現柔性制造系統內的刀具活動(dòng)的管理,保證加工中心在正確的時(shí)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(shí)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(dòng)線(xiàn)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(tài)監控模塊主要實(shí)現系統內刀具、設備故障的監控以及為刀具管理系統實(shí)時(shí)管理提供必要的資源狀況信息。這6個(gè)程序塊是系統的主要組成部分,它們按照一定的邏輯順序相互調用,使系統具有完善、合理的刀具管理功能,同時(shí)又是結構相互獨立的子程序模塊,子程序間通過(guò)數據傳遞而相互聯(lián)系。
2.2外數據庫文件
2.2.1刀具文件、存放所有刀具的主要參數,每1把刀具的參數作為1個(gè)記錄。
2.2.2機床文件
存放機床的主要參數,一種型號的機床參數作為1個(gè)記錄。
2.2.3工藝數據文件
存放各種與加工有關(guān)的工藝數據,一種加工方法的數據作為1個(gè)記錄。
2.2.4切削條件系數文件
存放決定切削條件的各種系數。
2.2.5磨損、破損刀具文件
存放磨損、破損刀具的主要參數,每1把刀具的參數作為1個(gè)記錄。
3刀具磨損和破損的在線(xiàn)檢測
刀具磨損和破損在線(xiàn)檢測的方法很多,主要有功率檢測、聲發(fā)射檢測、學(xué)習模式、力檢測等。在此介紹一種利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對柔性制造系統中的刀具的檢測方法。