趙麗

摘要：多功能柔性加工系統(tǒng)由于機械手電池沒電，導致數(shù)據(jù)丟失，使多功能柔性加工系統(tǒng)無法正常實現(xiàn)聯(lián)機自動化運行，所以需要對設備的整體工藝做一個細致的研究，把機器人的程序重新編寫，再重新給機器人調點，實現(xiàn)機器人和生產線的聯(lián)機運行。

關鍵詞：多功能柔性加工培訓系統(tǒng)；機電一體化實訓室；MPS小車；教學應用

多功能柔性加工系統(tǒng)，是一個集機、電控制技術于一體的綜合性自動化控制技術的設備，使它真正能夠結合現(xiàn)代工廠自動化生產設備的技術標準，將氣動技術應用、傳感器技術應用、PLC控制技術應用等控制溶于一體，使其成為一個“學習工廠”，以提高學生的實際技能及控制技術的綜合運用能力，同時也可以作為科研開發(fā)工作的試驗平臺，它也是對企業(yè)的職工和工程技術人員進行系統(tǒng)的綜合技能及工程管理的培訓的理想設備。如圖一所示是多功能柔性加工系統(tǒng)硬件實物圖。

多功能柔性加工系統(tǒng)英文縮寫是MultiFMS，該硬件設備主要有機械模塊、電氣自動化模塊、通訊模塊三個模塊組成。如圖一多功能柔性加工系統(tǒng)模塊圖所示。其中機械模塊相關設備有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、原料庫、機械手；電氣自動化模塊相關設備項目有：供料單元項目、檢測單元項目、加工單元項目、操作手單元項目、暫存單元項目、成品分裝單元項目；通訊模塊用的是ASI總線通訊。

一、硬件系統(tǒng)工作過程的介紹

（一）機械模塊

多功能柔性加工系統(tǒng)將機床的計算機數(shù)字控制技術，即CNC技術融入到系統(tǒng)中。系統(tǒng)使用數(shù)控車床和數(shù)控銑床兩臺CNC設備，通過計算機的數(shù)據(jù)庫支持訂單管理系統(tǒng)可以非常容易地開始柔性生產。具體工作是在加工好的工件傳送到電氣自動化模塊之前，由在直線軸上運動的6自由度RV1A工業(yè)機械手代替人手操作過程是，從原料庫抓取要加工工件的原料放到數(shù)控車床進行加工，數(shù)控車床加工好后，機械手從數(shù)控車床中抓取工件，放到數(shù)控銑床繼續(xù)加工，加工好后放到電氣自動化模塊進行檢測分揀。系統(tǒng)中的CNC也可以單獨使用加工工件。

（二）自動化模塊

自動化模塊主要有供料單元項目、檢測單元項目、加工單元項目、操作手單元項目、暫存單元項目、成品分裝單元項目組成。

（三）通訊模塊

多功能柔性加工系統(tǒng)控制器電纜連接，主要有上位機和控制器及CNC通訊是通過以太網和串口進行通訊，電腦COM屬性不能修改。

多功能柔性加工系統(tǒng)控制器電纜連接。兩個分線盒與西門子300PLC相連接。分線盒RIABOX1的端口通過電纜分別與控制面板、機械手的控制器和原料站相連接，其中機械手控制器與機械手、示教盒、控制機械手伺服放大器通過電纜相連。分線盒RIABOX2的端口通過電纜分別與原料庫、數(shù)控車、數(shù)控銑相連。

二、多功能柔性加工系統(tǒng)故障及維修

多功能柔性加工系統(tǒng)由于機械手電池沒電，導致程序丟失，使機器人和生產線無法正常實現(xiàn)聯(lián)機自動化運行，所以需要對設備的整體工藝做一個細致的研究，把機器人的程序重新編寫，再重新給機器人調點，實現(xiàn)機器人和生產線的聯(lián)機運行。

（一）機械手電池更換

拆掉控制器的蓋板，便可取下電池（固定螺絲在控制器的后面）將舊電池拔掉，把新電池插入接口即可（更換電池盡可能在40秒鐘內完成）

（二）機械手程序編寫及調試

機械手的程序用的是MELFABASICIV語言，根據(jù)運行控制要求編寫好的程序要輸入到CIROSStudio軟件中，經過軟件模擬仿真調試程序合格后，下載到機械手控制器里。

（三）用示教盒調整已下載程序中的點

機械手由于電池沒電，數(shù)據(jù)丟失的故障。機械手經過原始點的重新設定后，以前程序中點的位置發(fā)生了變化，這就需要我們把程序中的點進行重新定位。

根據(jù)多功能柔性加工系統(tǒng)的控制，編寫的機械手的程序，通過示教盒調整的機械手的工作位置總共有十二個點如圖三所示，這十二個點分別是：

（1）PTURN=車床夾爪位置（抓取位）

（2）PWAITT1=車床輔助位置T1（車床門外等待點）

（3）PWAITT2=車床輔助位置T2（車床門內等待點）

（4）PINIT=機器人初始位置

（5）PCON（1）=傳送帶1抓取位置

（6）PCON（2）=傳送帶2抓取位置

（7）PCON（3）=傳送帶3放置位置

（8）PWAITM1=銑床輔助位置M1（銑床門外等待點）

（9）PWAITM2=銑床輔助位置M2（銑床門內等待點）

（10）PMILL=銑床臺鉗位置

（11）PMPS=MPS供料單元料筒位置

（12）PMPSWAIT=MPS單元輔助位置

三、多功能柔性加工系統(tǒng)聯(lián)機啟動

（一）啟動準備

啟動系統(tǒng)前必須按照FESTO步驟操作。在復位時機器人不能處在危險區(qū)域，必須將機器人手動移動到初始位置附近，必須清理掉兩臺機床里的加工件。

（二）系統(tǒng)復位

復位是在FMS控制站的控制面板上操作。

（三）系統(tǒng)開始運行

（1）“復位”燈亮，“開始”燈閃爍→請求開始運行

（2）按開始按鈕==>復位燈和開始燈常亮

（3）FMS系統(tǒng)自動模式激活

（4）打開主控電腦上COSIMIRCONTROL軟件

（5）點擊軟件上Production按鈕

（6）等數(shù)控機床回參考位置

（7）完成后門打開，軟件界面可以操作如圖十三所示。

（8）在軟件上通過UP/DOWN選擇加工訂單

（9）點擊ADDtoQueue將訂單添加到加工區(qū)

（10）點擊START按鈕→按順序加工加工區(qū)的訂單

多功能柔性加工系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，作為實訓室的管理者，給我一個處理設備故障的機會，對這個故障我進行的分析故障的原因，研究故障的解決辦法，最終修好的這套多功能柔性加工系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)聯(lián)機運行。

總之，多功能柔性加工系統(tǒng)為專業(yè)教師和電氣自動化和機電設備維修與管理的學生提供了模擬生產現(xiàn)場的教學環(huán)境，解決了該專業(yè)的學生不能到實際生產線上操作訓練的困難，從教學實踐中證明：應用這個這套設備，教師可以指導學生進行裝配、編程、維護和故障排除等多方面實踐教學，將電氣自動化和機電設備維修與管理專業(yè)的多學科課程綜合應用，使學生動手能力得到提高的同時，也提高了學生的自學能力，獨立思考能力，組織協(xié)調等綜合能力及團隊合作精神。

參考文獻：

[1]ModularProduetionsystemHandbook，F(xiàn)ESTO公司，1997，10.

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