柔性制造考試

1、1、DNC系統(tǒng)的定義、基本組成和功能分別是什么？DNC是用一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)，對(duì)多臺(tái)數(shù)控設(shè)備實(shí)施綜合控制的一種方法，是機(jī)械制造系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展。DNC系統(tǒng)屬于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的一種模式。DNC控制計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，DNC接口，NC或CNC裝置，軟件系統(tǒng)NC程序的上載與下載；NC程序存儲(chǔ)與管理；系統(tǒng)的簡(jiǎn)單控制與調(diào)度；系統(tǒng)狀態(tài)信息的采集處理和報(bào)告；根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度與控制；計(jì)劃工裝（刀具量具夾具）信息物料數(shù)據(jù)的集成化生產(chǎn)管理。2 、DNC通信系統(tǒng)的物理連接方式有哪幾種？它們的優(yōu)點(diǎn)和不足是什么？采用RS232C或RS422,采用RS-232C或RS422連接方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較方便，成本也比

2、較低，但也帶來(lái)以下一些問(wèn)題：（1）傳輸距離短。（2）傳輸不夠可靠。（3）傳輸速率低，實(shí)時(shí)性差，響應(yīng)速度慢；（4）系統(tǒng)規(guī)模有限。（5）電纜費(fèi)用高，系統(tǒng)復(fù)雜性增加。（6）系統(tǒng)的擴(kuò)展不容易。采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接口：新一代的CNC裝置為了能連入到DNCFMS中設(shè)置了可直接與網(wǎng)絡(luò)連接的專(zhuān)用通訊微處理器接口，通過(guò)該接口可以把數(shù)控設(shè)備連接在工業(yè)局域網(wǎng)（LAN）中。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議大多采用ISO開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型七層結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的有關(guān)協(xié)議?；旌贤ㄐ沤涌冢夯旌贤ㄐ沤涌趯?shí)際上就是前幾種方式的混合。3 根據(jù)我國(guó)制造業(yè)目前的實(shí)際情況，在企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造中你認(rèn)為DNC技術(shù)具有什么樣的優(yōu)勢(shì)？良好的通信功能，良好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理

3、功能，具有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理功能。調(diào)度功能，根據(jù)加工件數(shù)交貨期，生成對(duì)每臺(tái)數(shù)控機(jī)床傳送NC程序的調(diào)度指令。生產(chǎn)計(jì)劃功能，根據(jù)加工時(shí)間作業(yè)時(shí)間及DNC的調(diào)度指令自動(dòng)生成生，產(chǎn)計(jì)劃一覽表。無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)功能，實(shí)現(xiàn)夜間的無(wú)人操作。4 面向信息化制造的通信和控制需求是什么。確保在整個(gè)制造過(guò)程中將正確的信息在正確的時(shí)候傳達(dá)到正確的位置；提供一個(gè)面向?qū)崟r(shí)控制數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制的優(yōu)化的獨(dú)立的高適應(yīng)性的信息集成通訊體系結(jié)構(gòu)；為整個(gè)制造過(guò)程提供可視化解決方案。從系統(tǒng)操作員終端高層管理層到客戶共享統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的可視化。5 兩種通訊模式的比較。主/從通信模式：通訊關(guān)系清晰，容易理解和實(shí)現(xiàn)。通訊帶寬浪費(fèi)嚴(yán)重；

4、無(wú)法保證通訊的確定性；無(wú)法保證通訊的可重復(fù)性。生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式：網(wǎng)絡(luò)通訊效率高；具備較高的通訊的實(shí)時(shí)性；高確定性；網(wǎng)絡(luò)通訊可重復(fù)性。對(duì)制造廠商有更高的要求。6、OPC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。OPC技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式和工作過(guò)程。優(yōu)勢(shì)：降低系統(tǒng)集成成本，縮短集成周期；具有即插即用（PlugandPlay）的連接性；方便地將微軟的基礎(chǔ)平臺(tái)與其它應(yīng)用軟件及產(chǎn)品集成到自動(dòng)化解決方案中；簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的連接性和互操作性；使用同一應(yīng)用軟件界面程序；不受傳統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商遺留的專(zhuān)用性限制，自由選擇“最好產(chǎn)品”；降低故障診斷和系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。同步方式是在讀或?qū)懙拈_(kāi)始之后方法不返回，直到讀或?qū)懖僮鹘Y(jié)束。異步方式是在讀

5、或?qū)懙拈_(kāi)始之后方法馬上返回，此時(shí)客戶端沒(méi)有得到從OPCServer返回的信息，客戶端可以繼續(xù)做別的工作，而讀或?qū)懖僮髟诤笈_(tái)進(jìn)行。當(dāng)讀寫(xiě)操作完成之后，OPC通知客戶端讀取或?qū)懭胂嚓P(guān)的信息。這種方式的好處是不會(huì)阻塞用戶的其它進(jìn)程。7本課程出現(xiàn)的常見(jiàn)英文縮寫(xiě)的中文含義和英文全拼。8FMS的基本定義、組成和功能是什么？它的基本布局形式有哪些？柔性制造系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱FMS）是由數(shù)控加工設(shè)備、物料儲(chǔ)運(yùn)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(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)的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種中、小批量生產(chǎn)。硬件系統(tǒng)（第一部分）制造設(shè)備；自動(dòng)化儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。

6、軟件系統(tǒng)（第二部分）系統(tǒng)支持軟件：操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。FMS運(yùn)行控制系統(tǒng)：動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)、實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)、生產(chǎn)準(zhǔn)備系統(tǒng)，物料（工件和刀具）管理控制系統(tǒng)等。能自動(dòng)控制和管理零件的加工過(guò)程，包括制造質(zhì)量的自動(dòng)控制、故障的自動(dòng)診斷和處理、制造信息的自動(dòng)采集和處理；通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件系統(tǒng)變更，便能制造出某一零件族的多種零件；自動(dòng)控制和管理物料（包括工件與刀具）的運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程；能解決多機(jī)床下零件的混流加工，且無(wú)需增加額外費(fèi)用具有優(yōu)化的調(diào)度管理功能，無(wú)需過(guò)多的人工介入，能做到無(wú)人加工。按系統(tǒng)的規(guī)模分類(lèi)：柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)，柔性生產(chǎn)線；按應(yīng)用對(duì)象分類(lèi)：切削加工FMS,坂金加工FM

7、S,焊接FMS,柔性裝配系統(tǒng)等；按系統(tǒng)布局分類(lèi)：直線型，機(jī)器人型，環(huán)型9、在FM/有哪些類(lèi)型的制造工作站，加工設(shè)備在系統(tǒng)中配置通常有哪兩種方式？加工中心、車(chē)削中心、清洗站、測(cè)量站互替方式：就是一加工任務(wù)即可在這臺(tái)機(jī)床上完成，也可在另一臺(tái)上完成?；パa(bǔ)方式：就是對(duì)一加工任務(wù)需通過(guò)兩臺(tái)加工中心聯(lián)合加工方能完成。10、柔性制系統(tǒng)（FMS）與DN集統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？FMS勺柔性體現(xiàn)在哪些方面？它給制造業(yè)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)又是什么？DNC是一種對(duì)數(shù)控加工設(shè)備的控制方法，是屬于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的一種，而FMS就是自動(dòng)化制造系統(tǒng)，包括了數(shù)控加工設(shè)備。所以DNC是FMS中的一個(gè)重要發(fā)展與組成部分。制造設(shè)備的柔性，加工柔

8、性，產(chǎn)品柔性，零件流動(dòng)路線的柔性，產(chǎn)量柔性，系統(tǒng)重構(gòu)柔性，故障控制柔性。優(yōu)勢(shì)：設(shè)備利用率高，減少設(shè)備投資，減少占地面積；減少直接工時(shí)費(fèi)用；減少在制品的數(shù)量，縮短生成準(zhǔn)備時(shí)間，具備快速應(yīng)變能力，維持生成能力強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量高而穩(wěn)定；系統(tǒng)運(yùn)行靈活性大，產(chǎn)量變化適應(yīng)性好，便于實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化；投資高，風(fēng)險(xiǎn)大，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，管理水平要求高。11、 FMS物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)可采用的運(yùn)輸、存儲(chǔ)設(shè)備有哪些？為什么采用不同的物料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備將直接影響FMS的布局？物料存儲(chǔ)設(shè)備：自動(dòng)化立體庫(kù)（ASRS）,中央托盤(pán)區(qū)，裝卸站，刀具進(jìn)出口站，中央刀庫(kù)，機(jī)附刀庫(kù)等；物料自動(dòng)化傳輸設(shè)備：工業(yè)機(jī)器人，傳送帶，有軌小車(chē)，自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)（AGV

9、）12、FMS控制系統(tǒng)的組成和主要功能是什么？各模塊的功能如下：1） ）用戶接口任何系統(tǒng)都必須有和操作者的接口，完成操作者和系統(tǒng)之間交互功能。通過(guò)該接口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定義；數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和輸入；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，包括對(duì)系統(tǒng)的單步操作和應(yīng)急事務(wù)處理。2） 運(yùn)行模型該模塊定義系統(tǒng)各組成元素；各元素的聯(lián)系元素的屬性及屬性間關(guān)系；元素的各種活動(dòng)，及這些活動(dòng)之間的聯(lián)系。3） 調(diào)度決策承擔(dān)分配n項(xiàng)任務(wù)到m臺(tái)設(shè)備，即確定系統(tǒng)中各活動(dòng)的發(fā)生次序，使系統(tǒng)的性能達(dá)到最優(yōu)，即利用率最高，生產(chǎn)率最高。4） 數(shù)據(jù)庫(kù)刀具（刀號(hào)、刀長(zhǎng)、刀徑，刀具壽命）；工件（工件號(hào)、工序號(hào)、NC程序號(hào)、刀具文件號(hào)，夾具號(hào)）；日作業(yè)計(jì)劃；NC程序；機(jī)床

10、數(shù)據(jù)；刀偏。5） 動(dòng)態(tài)顯示圖形動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀況（工況）。6） 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)或設(shè)備的利用率、生產(chǎn)率、故障情況等，以圖形或報(bào)表的形式顯示或打印。7） 命令下達(dá)按約定的報(bào)文格式裝包，把調(diào)度命令發(fā)給各設(shè)備（或子系統(tǒng)）8） 響應(yīng)接收接收設(shè)備或子系統(tǒng)的回答或申請(qǐng)信息，按約定的報(bào)文格式解包，并進(jìn)行分類(lèi)處理和判斷。9） 數(shù)據(jù)傳輸完成NC程序、刀具數(shù)據(jù)和機(jī)床數(shù)據(jù)的下傳或上傳，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中存取。10） ）故障診斷接收設(shè)備的故障信息，或按調(diào)度決策命令對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，并對(duì)故障進(jìn)行分類(lèi),把結(jié)果發(fā)給調(diào)度決策模塊。11)網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)單元控制機(jī)和各設(shè)備(或子系統(tǒng))的聯(lián)接，按約定的通信協(xié)議，完成信息的傳遞。13、請(qǐng)?jiān)?/p>

11、細(xì)描述FMS空制系統(tǒng)對(duì)物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的控制模型。14、AGV的基本原理、組成是什么？它和其他類(lèi)型的傳輸設(shè)備相比具有什么優(yōu)勢(shì)？AGV有別于有軌自動(dòng)運(yùn)輸小車(chē)是AGV的運(yùn)行不依靠于固定的運(yùn)行軌道，而是通過(guò)采用不同的引導(dǎo)方式來(lái)控制運(yùn)行路線。AGV的導(dǎo)引方式分為有線導(dǎo)引和無(wú)線與引。如激光導(dǎo)引就是無(wú)線導(dǎo)引中的一種。有線導(dǎo)引又有電磁感應(yīng)式和光發(fā)射導(dǎo)引式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的導(dǎo)引方式層出不窮，如模式識(shí)別與弓I、陀螺導(dǎo)引等。車(chē)體、蓄電和充電裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、導(dǎo)引裝置、車(chē)上控制器、通信裝置、安全保護(hù)裝置、移載機(jī)構(gòu)。具有良好的柔性；減少勞動(dòng)力需求；不同的AGV能夠在同一個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)行；在系統(tǒng)中即使有個(gè)別AGV不能正常

12、工作，系統(tǒng)不會(huì)癱瘓；系統(tǒng)容易擴(kuò)展；提高了產(chǎn)品設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩?；高的可靠性；減少占用空間；需要少的能源，并且運(yùn)行低噪音；容易安裝，維護(hù)方便；易于與其它自動(dòng)化系統(tǒng)集成。15、AGV進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。(1)承載量、牽引質(zhì)量額定承載量是指自動(dòng)與向搬運(yùn)車(chē)、自動(dòng)與向叉車(chē)在正常使用時(shí)可搬運(yùn)貨物的最大質(zhì)量。牽引質(zhì)量是指自動(dòng)導(dǎo)向牽引車(chē)在平坦道路上行駛時(shí)能牽引的最大質(zhì)量。（2）車(chē)體尺寸車(chē)體尺寸是指自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)的長(zhǎng)寬高的外形尺寸。該外形尺寸應(yīng)該適應(yīng)搬運(yùn)物品的尺寸通道寬度以及移載動(dòng)作的要求。（3）運(yùn)行速度運(yùn)行速度是指車(chē)輛正常行駛時(shí)的速度。它是確定車(chē)輛作業(yè)周期或搬運(yùn)效率的重要參數(shù)。（4）定位精度定位精度是指

13、一次定位的認(rèn)址精度，即車(chē)輛到達(dá)目的地址處并準(zhǔn)備自動(dòng)移載時(shí)的駐車(chē)精度。它是確定移載方式的重要參數(shù)。（5）最小彎道半徑最小彎道半徑是指滿足車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中轉(zhuǎn)彎時(shí)彎道的最小曲率半徑。它是確定車(chē)輛彎前道運(yùn)行所需空間的重要參數(shù)。（6）導(dǎo)引方式（7）移載方式16、AGV的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？單機(jī)技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、外觀設(shè)計(jì)、車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)優(yōu)化安全防護(hù)技術(shù)運(yùn)動(dòng)控制17、AGV的驅(qū)動(dòng)形式。按驅(qū)動(dòng)形式AGV可分為3種驅(qū)動(dòng)類(lèi)型：?jiǎn)屋嗱?qū)動(dòng)模式（SD-SteerDriving），差速驅(qū)動(dòng)模式（DD-DifferentialDriving）全方向驅(qū)動(dòng)模式QUAD（QuadMotion）。單輪驅(qū)動(dòng)是指用一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪兼有

14、行走和轉(zhuǎn)向功能，兩個(gè)從動(dòng)輪為固定腳輪，在穩(wěn)定性不夠時(shí)，可增加活動(dòng)腳輪為輔助支撐。此種驅(qū)動(dòng)方式的AGV其運(yùn)動(dòng)性能稍差，轉(zhuǎn)彎半徑較大，但導(dǎo)引的可靠行高。差速驅(qū)動(dòng)是指AGV左右對(duì)稱安裝兩個(gè)不帶轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)輪，以2個(gè)或多個(gè)活動(dòng)腳輪為從動(dòng)輪，依靠左右輪的差速來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，差速驅(qū)動(dòng)模式的AGV能夠?qū)崿F(xiàn)單輪驅(qū)動(dòng)的一切功能，轉(zhuǎn)彎半徑小，靈活性較好，驅(qū)動(dòng)輪的磨損較為嚴(yán)重。全方向驅(qū)動(dòng)是指以多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，均兼有行走和轉(zhuǎn)向功能。18、AGV常用的導(dǎo)引方式，能簡(jiǎn)單說(shuō)明一種導(dǎo)引方式的原理。直接坐標(biāo)導(dǎo)引技術(shù)用定位塊將AGV的行駛區(qū)域分成若干坐標(biāo)小區(qū)域，通過(guò)對(duì)小區(qū)域的計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引，一般有光電式（將坐標(biāo)小區(qū)域以兩種顏色劃分，通過(guò)光電

15、器件計(jì)數(shù)）和電磁式（將坐標(biāo)小區(qū)域以金屬塊或磁塊劃分，通過(guò)電磁感應(yīng)器件計(jì)數(shù)）兩種形式，其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)路徑的修改，導(dǎo)引的可靠性好，對(duì)環(huán)境無(wú)特別要求。缺點(diǎn)是地面測(cè)量安裝復(fù)雜，工作量大，導(dǎo)引精度和定位精度較低，且無(wú)法滿足復(fù)雜路徑的要求。電磁導(dǎo)引技術(shù)電磁導(dǎo)引是較為傳統(tǒng)的導(dǎo)引方式之一，目前仍被許多系統(tǒng)采用，它是在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬線，并在金屬線加載導(dǎo)引頻率，通過(guò)對(duì)導(dǎo)引頻率的識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。其主要優(yōu)點(diǎn)是引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡(jiǎn)單而可靠，便于控制和通訊，對(duì)聲光無(wú)干擾，制造成本較低。缺點(diǎn)是路徑難以更改擴(kuò)展，對(duì)復(fù)雜路徑的局限性大。磁帶導(dǎo)引技術(shù)與電磁導(dǎo)引相近，用在路面上貼磁帶替代在地面

16、下埋設(shè)金屬線，通過(guò)磁感應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引，其靈活性比較好，改變或擴(kuò)充路徑較容易，磁帶鋪設(shè)簡(jiǎn)單易行，但此導(dǎo)引方式易受環(huán)路周?chē)饘傥镔|(zhì)的干擾，對(duì)磁帶的機(jī)械損傷極為敏感，因此導(dǎo)引的可靠性受外界影響較大。光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)在AGV的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶，通過(guò)對(duì)攝像機(jī)采入的色帶圖象信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引，其靈活性比較好，地面路線設(shè)置簡(jiǎn)單易行，但對(duì)色帶的污染和機(jī)械磨損十分敏感，對(duì)環(huán)境要求過(guò)高，導(dǎo)引可靠性較差，且很難實(shí)現(xiàn)精確定位。激光導(dǎo)引技術(shù)激光導(dǎo)引是在AGV行駛路徑的周?chē)惭b位置精確的激光反射板，AGV通過(guò)發(fā)射激光束，同時(shí)采集由反射板反射的激光束，來(lái)確定其當(dāng)前的位置和方向，并通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)AG

17、V的導(dǎo)引。此項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是，AGV定位精確；地面無(wú)需其他定位設(shè)施；行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，它是目前國(guó)外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)引方式，但其核心技術(shù)還僅限于個(gè)別公司掌握，目前我國(guó)還沒(méi)有此項(xiàng)完整的民用技術(shù)。圖象識(shí)別導(dǎo)引技術(shù)對(duì)AGV行駛區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行圖象識(shí)別，實(shí)現(xiàn)智能行駛，這是一種具有巨大潛力的導(dǎo)引技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)已被少數(shù)國(guó)家的軍方采用，將其應(yīng)用到AGV上還只停留在研究中，目前還未出現(xiàn)采用此類(lèi)技術(shù)的實(shí)用型AGV?？梢韵胂螅瑘D象識(shí)別技術(shù)與激光導(dǎo)引技術(shù)相結(jié)合將會(huì)為自動(dòng)化工程提供意想不到的可能，如導(dǎo)引的精確性和可靠性，行駛的安全性，智能化的記憶識(shí)別等都將更加完美。19、AGV常見(jiàn)的系統(tǒng)布局類(lèi)型，分析下各自的優(yōu)缺點(diǎn)。方案1：星形連接的并聯(lián)機(jī)構(gòu)：系統(tǒng)以平面運(yùn)動(dòng)為主。系統(tǒng)研究的重點(diǎn)在于協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的約束關(guān)系。運(yùn)動(dòng)方式分為直線運(yùn)動(dòng)、大半徑拐彎和原地拐彎。1、容易實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)程度要求較高的同步。2、各