[實(shí)用新型]一種用于柔性制造系統(tǒng)的RGV實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720082666.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN201188187Y
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉斌;熊楗洲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川普什寧江機(jī)床有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所
• 代理人: 徐豐

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及柔性制造系統(tǒng)，特別是一種用于柔性制造系統(tǒng)的RGV實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)。

背景技術(shù)

柔性制造系統(tǒng)(Flexible?Manufacturing?System)，英文縮寫為FMS，是指由多臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)過程狀態(tài)的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。FMS的工藝基礎(chǔ)是成組技術(shù)，它按照成組的加工對(duì)象確定工藝過程，選擇相適應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備和工件、工具等物料的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。故能自動(dòng)調(diào)整并實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)多種工件的成批高效生產(chǎn)，并能及時(shí)地改變產(chǎn)品以滿足市場需求。FMS兼有加工制造和部分生產(chǎn)管理兩種功能，因此能綜合地提高生產(chǎn)效益。FMS的工藝范圍正在不斷擴(kuò)大，包括毛坯制造、機(jī)械加工、裝配和質(zhì)量檢驗(yàn)等。典型的柔性制造系統(tǒng)一般由數(shù)字控制加工設(shè)備、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和信息控制系統(tǒng)組成。柔性制造系統(tǒng)是一種技術(shù)復(fù)雜、高度自動(dòng)化的系統(tǒng)。它將單臺(tái)的各種數(shù)控設(shè)備運(yùn)用工廠自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)軟硬件及信息化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合起來，理想和圓滿地解決了機(jī)械制造高自動(dòng)化與高柔性化之間的矛盾。柔性制造系統(tǒng)中，物料輸送設(shè)備的智能動(dòng)態(tài)調(diào)度是這種智能信息化產(chǎn)品要解決的主要問題之一。目前還未見有關(guān)于FMS物流系統(tǒng)中搬運(yùn)小車的動(dòng)態(tài)調(diào)度的專利。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型解決了FMS物流系統(tǒng)中搬運(yùn)小車的動(dòng)態(tài)調(diào)度科學(xué)、合理、優(yōu)化的問題，提供一種用于柔性制造系統(tǒng)的RGV實(shí)時(shí)智能動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過如下內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的：

一種用于柔性制造系統(tǒng)的RGV實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)，包括加工裝置、物料裝置和控制與管理裝置，其特征在于：所述加工裝置包括1臺(tái)或多臺(tái)加工設(shè)備；所述物料裝置包括1個(gè)或多個(gè)上下料工位、能緩存多個(gè)托板的托板庫和RGV有軌小車；所述控制與管理裝置包括FANUC數(shù)控系統(tǒng)或FANUC數(shù)控系統(tǒng)與工控計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)；所述RGV有軌小車動(dòng)態(tài)調(diào)度是利用服務(wù)優(yōu)先準(zhǔn)則和隊(duì)列優(yōu)先準(zhǔn)則對(duì)RGV有軌小車的行為進(jìn)行優(yōu)化的一種調(diào)度模型。

所述服務(wù)是指是設(shè)備(包括上下料工位)請(qǐng)求RVG為自己服務(wù)的要求，RGV根據(jù)服務(wù)的優(yōu)先級(jí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行服務(wù)。

所述隊(duì)列是具有FIFO(First-In?First-Out)先進(jìn)先出特點(diǎn)的一種結(jié)構(gòu)，結(jié)合托板的類型將托板庫內(nèi)的計(jì)劃托板按隊(duì)列分類為初始化托板、待加工托板、已加工托板和計(jì)劃完工托板。

RGV行為的基本動(dòng)作就是根據(jù)優(yōu)先準(zhǔn)則和隊(duì)列處理準(zhǔn)則把指定的托板從起始位置輸送到指定的目的位置的機(jī)械動(dòng)作。RGV的調(diào)度隨著服務(wù)的變化，其實(shí)也就是這兩個(gè)地址數(shù)據(jù)的改變，所以我們設(shè)計(jì)了一個(gè)FANUC宏程序來驅(qū)動(dòng)RGV的機(jī)械動(dòng)作，再用兩個(gè)FANUC宏變量作為宏程序中起始位置和目標(biāo)位置的存放地址。我們在執(zhí)行一個(gè)服務(wù)時(shí)，只要將正確的數(shù)據(jù)寫入這兩個(gè)地址，再啟動(dòng)宏程序便可完成。

由于零件都存放在托板里，而零件與托板之間又是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以對(duì)零件的管理也可轉(zhuǎn)化成對(duì)托板庫內(nèi)托板的管理。我們根據(jù)零件的加工狀態(tài)將安排有計(jì)劃的托板分為以下幾中類型：

a)初始化托板

初始化托板是有加工計(jì)劃但還沒有裝夾過零件的空托板。按裝夾完后托板零件第一道工序加工設(shè)備又可細(xì)分為每臺(tái)設(shè)備的初始化托板，如1號(hào)設(shè)備初始化托板、2號(hào)設(shè)備初始化托板。。。

b)待加工托板

待加工托板是有加工計(jì)劃且裝夾有未加工完成零件的托板。按待加工托板當(dāng)前工序加工設(shè)備又可細(xì)分為每臺(tái)設(shè)備的待加工托板，如1號(hào)設(shè)備待加工托板、2號(hào)設(shè)備待加工托板。。。

c)已加工托板

已加工托板是有加工計(jì)劃且裝夾有加工完成零件的托板

d)計(jì)劃完工托板

計(jì)劃完工托板是有所有計(jì)劃零件都加工完成的計(jì)劃空托板

由于柔性制造系統(tǒng)中，加工零件的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備的數(shù)量，而設(shè)備對(duì)零件的作業(yè)基本是一對(duì)一的模式，所以一般會(huì)有很多零件處于等待狀態(tài)，包括工件裝卸的等待、工件加工的等待、工件清洗的等待等等。因?yàn)橥邪鍘炖锼杏?jì)劃托板都是等待托板，所以我們結(jié)合托板的類型將托板庫內(nèi)的計(jì)劃托板按隊(duì)列進(jìn)行了分類，隊(duì)列是具有FIFO(First-In?First-Out)先進(jìn)先出特點(diǎn)的一種結(jié)構(gòu)，這樣便形成了一套隊(duì)列優(yōu)先準(zhǔn)則。隊(duì)列類型如下圖所示的結(jié)構(gòu)組成：