智能生产系统的组成及结构特点（下）

　　智能生产系统的组成及结构特点（下）

　　3)物料运输与存储系统

　　物料运输与存储系统由运输设备和存储设备组成。物料运输与存储系统负责制造过程的各种物料(如工件、刀具、夹具、切屑、冷却液等)的流动，它将工件毛坯或半成品及时准确地送到指定的加工位置，并将加工好的成品送进仓库或装卸站。物料运输与存储系统为自动化加工设备服务，使自动化系统得以正常运行，以发挥其整体效益。

　　工件输送设备包括：

　　①传送带：广泛用于MAS中工件或工件托盘的输送，传送带有步伐式、链式、辊道式、履带式等形式。

　　②运输小车有：有轨小车、自动导向小车、牵引式小车和空中单轨小车四种。运输小车能运输各种轻重和各种型号的零件，具有控制简单、可靠性好、成本低等特点。

　　③工业机器人：是一种可编程的多功能操作器，用于搬运物料、工件和工具，或者说是一种通过不同的编程，以完成各种不同任务的设备。工业机器人有焊接机器人、喷漆机器人、搬运机器人、装配机器人等几种。

　　④托盘及托盘交换装置：在MAS中实现工件自动更换，缩短消耗在更换工件上的辅助时间。托盘是工件和夹具与输送设备和加工设备之间的接口，有箱式、板式等多种结构。

　　物料存储系统包括：工件进出站、托盘站和自动化立体仓库。自动化立体仓库主要由库房、货架、堆垛起重机、外围输送设备、自动控制装置等组成。自动化立体仓库是一种先进的仓储设备，目的是将物料存放在正确的位置，以便于随时向制造系统提供物料。

　　自动化立体仓库的特点有：

　　①利用计算机管理，物资库存账目清楚，物料存放的位置准确，对MAS系统物料需求响应速度快;

　　②与搬运设备(如AGV、有轨小车、传送带等)衔接，可靠及时地提供物料;

　　③减少库存量，加速资金周转;

　　④充分利用空间，减少厂房面积;

　　⑤减少工件损伤和物料丢失;

　　⑥可存放的物料范围广;

　　⑦减少管理人员，降低管理费用;

　　⑧耗资比较大，适用于具有一定规模的生产。

　　4)刀具准备与储运系统

　　刀具准备与储运系统为加工设备及时提供所需的刀具，能按照要求在各个机床之间进行刀具交换，对刀具具有运输、管理和监控的能力。刀具准备与储运系统由刀具组装台、刀具预调仪、刀具进出站、中央刀具库、机床刀库、刀具输送装置和刀具交换机构、刀具计算机管理系统等组成。

　　在组合机床和加工中心上广泛使用模块化结构的组合刀具。组合刀具由标准化的刀具组件构成，在刀具组装台完成组装。组合刀具可以提供刀具的柔性，减少刀具组件的数量，降低刀具成本。刀具预调仪由刀柄定位机构、测量头、Z/X轴测量机构、测量数据处等几部分组成。组装好一把完整的刀具后，上刀具预调仪按照刀具清单进行调整，使其几何参数与名义值一致。刀具经预调和编码后，送入刀具进出站，以便进入中央刀具库。中央刀具库用于存储FMS加工所需的各种刀具及备用刀具。中央刀具库通过刀具自动输送装置与机床刀库连接起来，构成自动刀库供给系统。机床刀库用来装载当前工件加工所需的刀具，刀具来源可以是刀具室、中央刀具库和其他机床刀库。刀具输送装置和刀具交换机构的任务是为各种机床刀库及时提供所需的刀具，并将磨损、破损的刀具送出系统。刀具的自动输送装置主要有带有刀具托盘的有轨或无轨小车、高架有轨小车、刀具搬运机器人等类型。

　　5)检测和监控系统

　　检测和监控系统的功能是保证MAS正常可靠运行及加工质量。检测和监控的对象有加工设备、工件储运系统、刀具及储运系统、工件质量、环境及安全参数等。在现代制造系统中，检测和监控的目的是要主动控制质量，防止产生废品，为质量保证体系提供反馈信息，构成闭环质量控制回路。

　　检测设备包括传统的工具(如卡尺、千分尺、百分表等)或者自动测量装置(如三坐标测量机、测量机器人等)。检测设备通过对零件加工精度的检测来保证加工质量。零件精度检测过程可分为工序间的循环检测和最终工序检测。采用的检测方法可以分为接触式检测(如采用三坐标测量机、循环内检测和机器人辅助测量技术等)和非接触式检测(如采用激光技术和光敏二极管阵列技术等)。