[实用新型]一种用于柔性制造系统的RGV实时动态调度系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及柔性制造系统，特别是一种用于柔性制造系统的RGV实时动态调度系统。

背景技术

柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS，是指由多台数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产过程状态的变化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制。故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产，并能及时地改变产品以满足市场需求。FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大，包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。典型的柔性制造系统一般由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统。它将单台的各种数控设备运用工厂自动控制、计算机软硬件及信息化技术、系统工程技术等有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。柔性制造系统中，物料输送设备的智能动态调度是这种智能信息化产品要解决的主要问题之一。目前还未见有关于FMS物流系统中搬运小车的动态调度的专利。

发明内容

本实用新型解决了FMS物流系统中搬运小车的动态调度科学、合理、优化的问题，提供一种用于柔性制造系统的RGV实时智能动态调度系统。

本实用新型的技术方案是通过如下内容实现的：

一种用于柔性制造系统的RGV实时动态调度系统，包括加工装置、物料装置和控制与管理装置，其特征在于：所述加工装置包括1台或多台加工设备；所述物料装置包括1个或多个上下料工位、能缓存多个托板的托板库和RGV有轨小车；所述控制与管理装置包括FANUC数控系统或FANUC数控系统与工控计算机的软硬件系统；所述RGV有轨小车动态调度是利用服务优先准则和队列优先准则对RGV有轨小车的行为进行优化的一种调度模型。

所述服务是指是设备(包括上下料工位)请求RVG为自己服务的要求，RGV根据服务的优先级对设备进行服务。

所述队列是具有FIFO(First-In First-Out)先进先出特点的一种结构，结合托板的类型将托板库内的计划托板按队列分类为初始化托板、待加工托板、已加工托板和计划完工托板。

RGV行为的基本动作就是根据优先准则和队列处理准则把指定的托板从起始位置输送到指定的目的位置的机械动作。RGV的调度随着服务的变化，其实也就是这两个地址数据的改变，所以我们设计了一个FANUC宏程序来驱动RGV的机械动作，再用两个FANUC宏变量作为宏程序中起始位置和目标位置的存放地址。我们在执行一个服务时，只要将正确的数据写入这两个地址，再启动宏程序便可完成。

由于零件都存放在托板里，而零件与托板之间又是一一对应的关系，所以对零件的管理也可转化成对托板库内托板的管理。我们根据零件的加工状态将安排有计划的托板分为以下几中类型：

a)初始化托板

初始化托板是有加工计划但还没有装夹过零件的空托板。按装夹完后托板零件第一道工序加工设备又可细分为每台设备的初始化托板，如1号设备初始化托板、2号设备初始化托板。。。

b)待加工托板

待加工托板是有加工计划且装夹有未加工完成零件的托板。按待加工托板当前工序加工设备又可细分为每台设备的待加工托板，如1号设备待加工托板、2号设备待加工托板。。。

c)已加工托板

已加工托板是有加工计划且装夹有加工完成零件的托板

d)计划完工托板

计划完工托板是有所有计划零件都加工完成的计划空托板

由于柔性制造系统中，加工零件的数量远远大于设备的数量，而设备对零件的作业基本是一对一的模式，所以一般会有很多零件处于等待状态，包括工件装卸的等待、工件加工的等待、工件清洗的等待等等。因为托板库里所有计划托板都是等待托板，所以我们结合托板的类型将托板库内的计划托板按队列进行了分类，队列是具有FIFO(First-In First-Out)先进先出特点的一种结构，这样便形成了一套队列优先准则。队列类型如下图所示的结构组成：