第10章 柔性制造系统
供应链管理重点(马士华版)
第一章供应链管理产生的时代背景1.21世纪企业面临的环境特征p1——p2（1）信息爆炸的压力。
（2）技术进步越来越快。
（3）高新技术的使用范围越来越广。
（4）市场和劳务竞争全球化。
（5）产品研制开发的难度越来越大。
（6）可持续发展的要求。
（7）全球性技术支持和售后服务（8）用户的要求越来越苛刻。
2.21世纪全球市场竞争的主要特点p4--p5（1）产品生命周期越来越短（2）产品品种飞速膨胀（3）对订单响应周期（交货期）的要求越来越高（4）对产品和服务的期望越来越高3.传统管理模式的缺陷p9增加企业投资负担；承担丧失市场时机的风险；迫使企业从事不擅长的业务活动；在每个业务领域都直接面临众多竞争对手；增大企业的行业风险4.基于单个企业的管理模式p10成组技术（Group Technology）柔性制造系统（ FMC到FMS）减少零件变化（ Variety Reduction Program, VRP ）计算机集成制造系统（ CIMS ）5.基于扩展企业的管理模式p12（1）里海大学的《21世纪制造企业战略》，敏捷制造（AM）（2）虚拟企业（VE）或动态联盟，共赢（Win-Win）关系虚拟企业是一种新的指导思想，如何具体付诸实施则还没有确定的模式，正在此时兴起的供应链管理模式从这个方面满足了实现敏捷制造所寻找的具体途径的要求。
“纵向一体化”到“横向一体化”横向一体化”形成了一条从供应商到制造商再到分销商、零售商的贯穿所有企业的“链”相邻节点企业表现出一种需求与供应的关系，当把所有相邻企业依此连接起来，便形成了供应链(Supply Chain) 供应链管理(Supply Chain Management, SCM)使链上的节点企业必须达到同步、协调运行供应链管理的概念是把企业资源的范畴从过去单个企业扩大到整个社会，使企业之间为了共同的市场利益而结成战略联盟6.供应链管理思想产生的必然性p14（1）21世纪面临的市场空间和形态的变化；（2）传统管理模式的主要特征及其在新环境下的不适应性；（3）传统管理模式的主要特点是“纵向一体化”；（4）交易成本变动形成的无限动力市场需求与竞争环境变化→企业机会成本增加→实行业务外包→企业间交易成本增加→企业间合作与联盟→供应链管理。
生产运营管理
⽣产运营管理1.⽣产运营管理的根本任务，就是在⽤户需要的时间内提供所需数量的合格产品和满意服务。
2.QDC（1）如何保证和提⾼产品质量 quality（2）如何保证适时、适量地将产品投放市场 delivery（3）如何才能使产品的价格既为顾客所接受，⼜为企业带来⼀定的利润 cost 质量管理（quality management）进度管理（delivery management）成本管理（cost management）QDC 管理，即保证 QDC三个⽅⾯的要求，是⽣产运营管理的最主要任务。
3.⽣产运营系统的设计、运⾏、维护与⽣产构成了⽣产运营的研究内容。
4.⽣产运营管理，财务管理、市场营销现代企业经营的三⼤基⽯。
5.泰勒——科学管理福特——流⽔线⽣产梅奥——霍桑试验6.现代⽣产运营管理的特征⽣产经营⼀体化；多品种⽣产、快速反应、灵活应变；⼈本管理与不断创新第⼆章1.⽣产运营战略是企业战略体系中的职能战略，是整体战略在⽣产运营职能范围内的具体化和落实，受到总体战略的制约，为⽀持和完成总体战略服务。
2.四个战略要素：成本、质量、时间、柔性。
3.运营领域的战略⽬标必须始于顾客和竞争者。
4.制造业运营战略的四项任务保证有效的⽣产⾼质量的产品和服务；以适当的数量和在适当的时间提供产品和服务，以满⾜市场或顾客的需求指导和激励员⼯与企业内其他部门取得良好的沟通5.制造业运营战略的决策层次可以分为⼀下三层：⽣产运营战略决策；⽣产运营系统设计决策；⽣产运营系统运⾏决策；6.战略性服务运营要素：结构要素：传递系统；设施设计；地点；能⼒规划管理要素：服务接触；质量；能⼒与需求管理；信息要素7.服务运营⽅式的决策要素：服务传递⽅式；定制服务程度；供给与需求的调节⽅式；连锁服务运营第三章AAAAAAAAAAAA1⽣产过程(Production Process)是指从准备⽣产⼀种产品开始⼀直到这种产品⽣产出来为⽌的全部过程。
自动化制造系统
磁悬浮列车的优势
磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮 轨列车只有20—25年。 磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只 有60年。 磁悬浮列车启动后39秒内即达到最高速度， 目前的最高时速是552公里。
二、刚性自动生产线的特点
1、生产效率高，是少品种，大量生产必不可少的加工 设备。 2、有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短 物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管 理。 3、投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。
三、柔性制造系统
柔 性 制 造 系 统 （ Flexible Manufacturing System）由两台或两台以上加工中心或数控机 床组成，并在加工自动化的基础上实现了物料 流和信息流的自动化。其基本组成部分有： 自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系 统和多层计算机控制系统等。
各种用于非制造业的机器人系统有了长足的进展：
农业机器人在土地耕作、作物移栽、喷洒农药、作物收获、 果蔬采摘方面取得突破性进展； 水下机器人； 空间和太空机器人； 服务机器人成功地用于清洁、保安、医疗、家用、娱乐等方 面；
三、工业机器人的应用
目前，工业机器人主要应用于汽车制造、 机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工等 较大规模生产企业。下面介绍几种机器人的典 型应用。 1.汽车制造领域
并首次出现了“机器人学Robotics”的概念
机器人的四大特征
仿生特征：模仿人的肢体动作 柔性特征：对作业具有广泛适应性 智能特征：具有对外界的感知能力 自动特征：自动完成作业任务
二、机器人的组成
机械手或移动车
机器人的主体部分，由连杆、活动关节和其他构件构成。 机器人的主体部分，由连杆、活动关节和其他构件构成。
列车行驶时，车头的磁铁（N极）被轨道上靠前一点的电 磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体 （N极）所排斥———结果是前面“拉”，后面“推”， 使列车前进。然后，在线圈里流动的电流流向就反转过来 了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了， 反之亦然。
先进制造技术知识点总结
第一章概述1、先进制造技术的特点：先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性、动态性。
2、先进制造技术分为三个技术群：主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。
3、主体技术：面向制造的设计技术群（1）产品、工艺设计（2）快速成形技术（3）并行工程制造工艺技术群：（1）材料生产工艺（2）加工工艺（3）连接与装配（4）测试和检测（5）环保技术（6）维修技术（7）其他支撑技术：（1）信息技术（2）标准和框架（3）机床和工具技术（4）传感器和控制技术4、先进制造技术研究的四大领域：（1）现代设计技术（2）先进制造工艺技术（3）制造自动化技术（4）系统管理技术4、美国的先进制造技术发展概况 P10美国先进制造技术发展概况：美国政府在 20 世纪 90 年代初提出了一系列制造业的振兴计划，其中包括“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”。
先进制造技术计划美国的发展目标：1、为美国人创造更过高技术、高工资的就业机会，促进美国经济增长。
2、不断提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境。
3、使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力，保持美国的竞争地位。
4、使教育系统对每位学生进行更有挑战性的教育。
5、鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标三个重点领域的研究：1、成为下一代的“智能”制造系统2、为产品、工艺过程和整个企业的设计提供集成的工具3、基础设施建设第二章柔性制造系统（FMS）技术1、柔性制造系统（FMS）的特点：（1）主要特点：柔性和自动化（2）设备利用率高，占地面积小（3）减少直接劳动工人数（4）产品质量高而稳定（5）减少在制品库存量（6）投资高、风险大，开发周期长，管理水平要求高2、FMS与传统的单一品种自动生产线（即刚性自动生产线，其物流设备和加工工艺是相对固定的，只能加工一个零件，或加工几个相互类似的零件）缺点：改变加工产品的品种，刚性自动线做较大改动，投资和时间方面耗资大，难以男足市场要求。
机床数控技术第二(2)版课后答案
第一章绪论简答题答案，没有工艺题的1 什么是数控机床答：简单地说，就是采用了数控技术（指用数字信号形成的控制程序对一台或多台机床机械设备进行控制的一门技术）的机床；即将机床的各种动作、工件的形状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示，把这些数字代码通过信息载体输入给数控系统，数控系统经过译码、运算以及处理，发出相应的动作指令，自动地控制机床的道具与工件的相对运动，从而加工出所需要的工件。
2 数控机床由哪几部分组成？各组成部分的主要作用是什么？答：（1）程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。
（2）数控装置：控制机床运动的中枢系统，它的基本任务是接受程序介质带来的信息，按照规定的控制算法进行插补运算，把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号，然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。
（3）伺服系统：是数控系统的执行元件，它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。
（4）机床主体（主机）：包括机床的主运动、进给运动部件。
执行部件和基础部件。
3 数控机床按运动轨迹的特点可分为几类？它们特点是什么？答：（1）点位控制数控机床：要求保证点与点之间的准确定位（它只能控制行程的终点坐标，对于两点之间的运动轨迹不作严格要求；对于此类控制的钻孔加工机床，在刀具运动过程中，不进行切削加工）。
（2）直线控制数控机床：不仅要求控制行程的终点坐标，还要保证在两点之间机床的刀具走的是一条直线，而且在走直线的过程中往往要进行切削。
（3）轮廓控制数控机床：不仅要求控制行程的终点坐标值，还要保证两点之间的轨迹要按一定的曲线进行；即这种系统必须能够对两个或两个以上坐标方向的同时运动进行严格的连续控制。
4 什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床？它们之间有什么区别？答：(1)开环：这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。
数控系统将零件程序处理后，输出数字指令后给伺服系统，驱动机床运动；其结构简单、较为经济、维护方便，但是速度及精度低，适于精度要求不高的中小型机床，多用于对旧机床的数控化改造。
机械制造装备设计-习题解答
“机械制造装备设计”部分习题解答第一章：1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？答：机械制造装备的柔性化是机床可以调整以满足不同工件加工的性能。
柔性化包括产品结构柔性化和功能柔性化。
按照柔性化从高到低排列应为：普通机床、数控机床、加工中心、FMS、组合机床（专用机床）。
普通机床柔性化表现在功能多、适应性强，为功能柔性化；数控机床和加工中心改变加工程序即可适应新的需要，结构柔性化；FMS加工效率较高，改变调度和程序可适应新的需要，为结构柔性化；组合机床（专用机床）生产率高，专门设计，适应性差，基本上无柔性。
1-9 机械制造装备设计有哪些类型？它们的本质区别是什么？答：机械制造装备设计类型有创新设计、变型设计和模块化设计三种类型。
它们的本质区别：创新设计是一种新的理论、概念的设计，变型设计是在原设计基础上改变部分部件、参数或者结构的设计，模块化设计是采用预先设计的模块进行组合的一种设计方法。
目前大多为变型设计，模块化设计缩短了新产品设计开发的时间，创新设计的产品很少。
1-15 设计的评价方法很多，结合机械制造装备设计，指出哪些评价方法较为重要，为什么？答：设计的评价方法有：技术经济评价、可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、产品造型评价、标准化评价六种。
对于机械制造装备设计，这六种评价方法按重要程度由高向低排队一般是：可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、标准化评价、技术经济评价、产品造型评价。
其原因是机械制造装备投资较大，使用周期较长。
为了保证产品质量、降低成本、提高可靠性和竞争能力，六种评价都是不可缺少的。
可靠性评价对产品质量与可靠性进行评价；人机工程学评价产品设计在人机工程方面的合理性；结构工艺性评价是对产品结构便于加工制造的性能进行评价，以降低生产成本，缩短生产时间；技术经济评价综合评价产品技术的先进性和经济的合理性；标准化评价是在标准化方面对产品进行评价；而产品造型评价是对产品的外观设计的合理性和新颖性进行评价。
机床数控技术及应用
高等院校教材机床数控技术及应用陈蔚芳 王宏涛 主 编薛建彬 楼佩煌 副主编北 京内 容 简 介 本书首先对数控技术进行了简要介绍，然后系统论述了数控加工程序编制基础、数控加工编程方法、计算机数字控制装置、数控机床的控制原理、数控机床的检测装置、数控机床的伺服驱动系统、数控机床的机械结构与装置。
最后，还介绍了分布式数字控制技术以及柔性制造系统。
书中案例丰富，并在每章后配有复习思考题。
本书可以作为高等院校机械制造及自动化、材料成型等专业的本科生教材，也可以供一般工程技术人员参考。
本书另有配套的电子教案，可以免费提供给任课教师。
图书在版编目（CIP ）数据 机床数控技术及应用／陈蔚芳，王宏涛主编．—北京：科学出版社，２００５ （高等院校教材） ISBN ７０３０１４９５０５ Ⅰ畅机… Ⅱ畅①陈…②王… Ⅲ畅数控机床高等学校教材Ⅳ畅T G ６５９ 中国版本图书馆CIP 数据核字（２００５）第００６９８２号责任编辑：段博原 鄢德平 于宏丽／责任校对：张怡君责任印制：钱玉芬／封面设计：陈 敬科学出版社发行 各地新华书店经销倡２００５年４月第 一 版 开本：B ５（７２０×１０００）２００６年３月第三次印刷 印张：２３１／２印数：５５０１—１００００ 字数：４５９０００定价：30．00元（如有印装质量问题，我社负责调换枙环伟枛） 出版北京东黄城根北街１６号邮政编码：１００７１７h t tp ：／／w w w ．sciencep ．co m印刷前 言随着科学技术的高速发展，制造业发生了根本性的变化，高效率、高精度的数控机床逐渐取代普通机床，形成了巨大的生产力。
数控机床的核心是机床数控技术，其发展和应用的水平标志着综合国力水平，也是实现制造系统自动化、柔性化、集成化、系统化的基础。
枟机床数控技术枠作为培养机械工程技术人才的一门专业课程，其作用举足轻重，可使学生获得丰富的机械、电子、控制、检测、编程等方面的基础知识和综合技能，满足社会对数控技术人才的需要。
数控技术智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学
数控技术智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学山东科技大学第一章测试1.数控机床加工零件时，首先应编制零件的（），将其输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及诸如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑的启、停等动作。
A:工序卡B:工艺卡C:数控程序D:APT程序答案:数控程序2.( )是数控机床的核心，它是由中央处理器CPU、存储器、各种I/O接口等设备组成的计算机系统。
A:数控装置B:伺服系统C:位置测量反馈系统D:PLC答案:数控装置3.闭环控制系统数控机床检测元件装在伺服电动机的尾部，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置中。
（）A:对 B:错答案:错4.点位控制数控机床只控制刀具或部件从一点到另一点位置的精确定位，而不控制移动轨迹，在移动和定位过程中不进行任何加工。
（）A:对 B:错答案:对5.采用经济型数控系统的机床不具有的特点是（）A:只配必要的数控功能B:必须采用闭环控制系统C:CPU可采用单片机D:采用步进电机伺服系统答案:必须采用闭环控制系统第二章测试1.数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，采用（）的原则编写程序。
A:工件固定不动，刀具移动B:分析机床运动关系后再根据实际情况定C:由机床说明书说明D:刀具固定不动，工件移动答案:工件固定不动，刀具移动2.根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（）。
A:编程原点B:机床原点C:刀具原点D:加工原点答案:编程原点3.用棒料毛坯，加工余量较大且不均匀的盘类零件，应选用的复合循环指令是( )。
A:G72B:G71C:G76D:G73答案:G724.顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边时，采用的刀具半径补偿指令为（）。
A:G44B:G42C:G43D:G41答案:G425.G91 G00 X30.0 Y-20.0 表示（）。
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10.1.1 柔性制造系统定义至今，对FMS尚无统一、严格的定义，许多国家的组织和协会从自己的理解给出了不同的描述。
这里我们引用《中华人民共和国国家军用标准——武器装备柔性制造系统》中关于FMS的术语：柔性制造系统（简称FMS）是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
它包括多个柔性制造单元（FMC），能根据制造任务或生产的变化迅速进行调整，适用于多品种中、小批量生产。
其中的FMC由计算机控制的数控机床或加工中心，环形（圆形或椭圆形）托盘输送装置或工业机器人所组成，可不停机转换工件进行连续生产。
图10-1为柔性制造单元的示意图。
图10-1 典型的FMC配置APC—托盘交换装置；MC—加工中心；CNC—计算机数字控制柔性制造系统由两台或两台以上的数控加工设备（CNC数控机床、加工中心等）或柔性制造单元（FMC）所组成，配有物料自动输送装置，自动上下料装置（运输及装载设备、托盘库，自动化仓库，中央刀库等），并具有计算机综合控制功能，数据管理功能，生产计划和调度管理功能和监控功能等。
图10-2为FMS-500系统的示意图。
根据FMS在机械制造不同领域的应用，FMS可分为切削加工FMS、钣金加工FMS、焊接FMS、柔性装配系统等。
图10-2 FMS-500示意图FMS的类型有：10.2 柔性制造系统基本组成FMS由制造工作站、自动化物料储运系统和FMS管理与控制系统三个主要部分组成。
制造工作站则主要包括机械加工工作站、清洗站和测量站。
10.2.1FMS制造工作站1．机械加工工作站。
一般在柔性制造系统中主要的机械加工设备是加工中心，常带有机附刀库，可实现主轴和机附刀库的刀具交换，同时还带有自动托盘交换装置。
加工中心要集成到FMS中，需要满足以下的基本条件：（1）硬接口托盘自动交换装置（Automated Pallet Changer，APC）和第二刀具交换点；APC采用多种方式，最为常见的双交换台有平行式和回转式两种类型。
第二刀具交换点的功能是使加工中心机附刀库通过刀具机器人实现与外界交换刀具。
（2）软接口具有通过计算机网络或其它通信接口实现与上级控制计算机通信的功能，通常称FMS接口。
接口的功能是接收上级控制机发给加工中心的各种命令和数据，同时也能把各种数据和状态上传给控制机。
2．清洗站清洗站可以放在柔性制造系统的生产线内，也可分开。
可以独立，也可与装卸站并为一体。
所谓清洗，主要指清除切屑和清洗油污，清洗对象包括零件、夹具和托盘。
清洗不包括去除零件毛刺，通常去毛刺工作在生产线外进行，因为它对装卸工作有干扰。
通过清洗保证零件在下一工序中的定位，装夹和顺利加工。
3．测量站检验工序有在线和离线两种方式，各有优点。
在线检验仪可由编程令其投入工作，以判定加工误差并直接经由中央计算机进行刀具补偿调整。
在线检验的最大优点是能迅速确定制造中的问题，但由于一般检验的速度比生产速度低很多，难于做到在线100％的检验。
离线检验则由于检验工位离得远，零件定位和夹紧费时，或缺少自动检验装置等原因具有滞后性。
10.2.2 物料储运系统在柔性制造系统中，一般采用自动化物料储运系统，即物料的运输和存储过程均在计算机的统一管理和控制下自动完成。
物料储运包含了两个方面内容：第一，FMS系统内部的物料装卸、搬运及存储；第二，FMS系统与外部储运系统或其它自动化制造系统之间的物料储运。
在FMS系统中采用物料储运系统，并不意味着完全排除人工参与。
事实上，在某些环节采用人工来实现有着良好的效果，如在FMS物料装卸站常采用人工装卸，因为在装卸时，由于在毛坯不统一的前提下，如采用机械手等，对机械手的要求很高，实际的操作可能又不能满意，时间长，效率低，编程复杂等，而人却能很容易做好这项工作。
在FMS中通常采用的自动化储运设备有传送机、有轨小车、自动导向小车（Automated Guided Vehicle， AGV）、工业机器人等。
1．传送机传送机是自动化物料储运系统最早采用的形式之一，由于它造价低廉，控制相对比较容易，有着广泛的应用。
它通常有皮带式传送机、滚子式传送机和塑料铰链式传送机等。
在自动化制造系统中用传送机直接传送工件或托盘有很多应用实例，更常用的是传送托盘。
如图10-3所示。
传送机的驱动装置一般有牵引式和机械驱动式。
牵引式驱动装置适用于轻载荷、传送距离短的工作条件下，可采用链条、胶带等。
对于载荷较大，传动距离长可采用刚性的机械驱动装置。
机械驱动装置又可分为单个驱动和分组驱动两种。
图10-3 传送机用来传送托盘传送机上的托盘在驱动装置的驱动下，随链条或胶带向前平稳运动，其速度随载荷的变化而定。
托盘在每个制造工作站前可以精确定位，存放在托盘上的零件通过机器人等传送装置送入制造工作站处理。
工作站处理完毕的工件被送回到传送机的空托盘上。
托盘在传送机上的定位是根据系统控制机的命令自动实现的。
一般的方法为在托盘定位的前方运用传感器、滤码器或视觉系统来识别，确定是否需要定位。
如需要则令挡销或挡块将托盘挡住，然后令机器人或其它形式的传送设备进行传送机和制造工作站之间的物料交换。
传送机的另一种形式为单轨空架传送机。
单轨空架传送机将需要传送的工件放在一个悬挂式托架上，托架在一条长链的拖动下沿固定在厂房上空的空架导轨运动，通过控制驱动长链运动的电机，确定运或停。
这种传送带可以节省地面占用空间，但架设空架导轨会提高造价。
传送机具有控制相对简单、单位时间内输送量大、传送设备造价低廉、实施技术要求低、维护方便、工件（或托盘）定位准确性差、设备占地面积较大等特点。
2．有轨小车有轨小车是一种无人驾驶的自动化搬运设备。
有轨小车沿着预先铺设的导轨，在牵引装置的推动下，按照控制指令行走，实现物料的自动传送。
有轨小车一般由导轨系统、小车控制器、车架和警告和安全装置组成。
如图10-4所示。
图10-4 有轨小车组成（1）导轨系统导轨系统由底座、圆柱形导轨、传动齿条、回零挡块、越限挡块等组成。
圆柱形导轨用于承载小车和小车来回运动的导向，传动齿条实现与小车的驱动连接，它们固定在底座上。
小车的回零挡块安装在底座的适当位置上，当小车的回零开关与导轨上的回零挡块相撞，可使控制小车行走位置的高速计数器清零，同时回零挡块的位置也作为小车行走的参考点。
在底座两端装有小车越限挡块，当小车上的极限开关与导轨上的越限挡块相撞时，开关会发出越限急停信号。
（2）小车控制器小车控制器是有轨小车的控制核心单元，它由控制单元和伺服驱动单元组成。
它需要有高的抗振动、抗干扰能力。
工业控制机和PLC，通常作为有轨小车的控制单元。
由于PLC具有高的可靠性，它通过配备高速计数器、通信模块等相应的专用模块，可以充分满足工程实际的需要。
有轨小车控制器的控制功能通常包括对小车行走的控制、物料交换控制、与上级控制器的通信、系统故障的处理和安全保护工作等。
（3）车架车架是用来固定小车其它部件的，一般由钢架焊接或连接而成。
（4）警告和安全装置警告装置用于系统报警时发出蜂鸣声及闪光，以提示操作员及时进行故障处理，确保设备安全。
安全装置是防止系统失控时作辅助控制用，它由光、电传感器或机械式触点开关作为传感元件，辅以其它机构组合而成。
物料运输小车的前后两侧和输送装置的左右两侧均装有安全挡板。
当小车的安全挡板受到冲击，压合触点开关后系统急停并报警。
有轨小车具有以下特点：启动速度快，行走平稳，定位精确；承载能力大，适合搬运笨重零件；控制系统相对简便，可靠性高，成本低，易维护；传输路径柔性不高，一般适宜在直线布局的系统中采用。
3．自动导向小车自动导向小车（Automated Guided Vehicle, AGV）是一个具有电磁或光学的自动导向装置，可以沿着事先预定的路径运行，具有依据应用需求进行编程和选择停靠点等功能的运输小车。
AGV由于具有良好的柔性、高的可靠性、容易扩展、易于与其它自动化系统集成等优点，因而是最具有潜力和优势的FMS自动化运输设备。
但AGV也有其自身的缺点，主要表现为一次性投入成本较高，因而投资回收期变长。
另外它主要适用于室内，在环境恶劣的露天环境不宜采用，对于磁导向装置的AGV，不能在金属地面上运行。
尽管AGV的形式和使用场合千变万化，但是它的基本组成部分可以分为：车架、电池、导向单元、车载充电器、安全装置、车载控制器、通讯单元、精确定位装置、工作平台等，AGV的核心部件如图10-5所示。
（1）车架车架是AGV的本体，它通常采用金属焊接，表面用铝合金面板封装而成。
（2）电源及充电器AGV采用的动力源，通常为24V或48V工业电池，由于电池使用时间短，因而电源需要再充电或重新更换。
AGV电池更新的方法通常有充电和更换两大类。
充电方式也有两种方式：随时充电及周期性充电，随时充电方式是指AGV空闲时，随时可以到充电区进行充电，周期性充电是指当AGV退出服务时，去充电区内长时间充电，充足电后，又投入运行，一般说完成一次充电需6小时，其中完成充电时间为4小时，冷却2小时，可使用17小时。
AGV和充电器之间联系分自动对接和人工对接两种。
更换方式是指依据AGV的工作时间，如工作了一班或二班，用充好电的电池将旧电池替换下来，以满足下一班的生产要求。
图10-5 AGV的核心部件（3）AGV控制系统AGV控制系统是AGV的重要组成部分，它由车载控制器和地面站控制器所组成。
车载控制器由中央控制计算机、直流伺服系统驱动单元、电气系统和电磁阀四大部分组成，中央控制计算机和直流伺服单元是核心部分。
中央控制计算机由主机板、A/D、D/A转换板、计数器板、输入/输出板、导向信号采集板、伺服驱动板等组成。
AGV车载控制器可以实现以下控制功能：1）通过脉冲编码器记录AGV运行的距离，并以此来控制AGV的运行速度和确定AGV的位置。
2）监控各种离散信号的输入，如手动控制信号、安全装置激活信号、电池状态信号、导向限位开关、刹车状态等，并作相应处理。
3）提供输出激发或控制AGV的执行机构，如电机控制器、充电连接器、安全报警系统及导向单元等。
4）通过通信单元接收地面站控制命定，或反馈小车的状态信息。
地面站控制器的主要功能为：1）1）存储AGV的运行路径；2）2）生成AGV的运动控制命定并经通信单元向AGV发送命定；3）3）接收AGV反馈的状态信息，并进行分析、处理；4）4）通过通信接口接收上位机的控制命定，或反馈状态信息；5）5）采集各类离散信号，并作相应处理。
（4）导向系统导向系统是用来实现AGV朝不同方向运行的控制单元，导向控制单元由导向天线、导向电机、速度控制器放大器和导向限位开关组成。
导向控制单元组成（5）定位机构AGV要满足应用实际的需求，无论其在任何一个站点定位时都要保证一定的精度。