柔性装配线的控制和调度.研究

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1、图5.12模拟小车位置计算流程图.............................................................................56承诺书本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果尽我所知除文中已经注明引用的内容外本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体均已在文中以明确方式标明本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部

2、分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或其他复制手段保存论文作者签名日期南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1.1引言随着科学技术的飞速发展以及市场全球化步伐的加快21世纪的企业面临着新的挑战和机遇要想在持续多变激烈竞争的客户化市场中寻求生存和发展就必须具备对环境变化的快速的柔性的适应能力实现产品的低成本高质量短交货期以满足客户需求高新技术特别是信息技术的迅猛发展是推动企业全面变革的主导力量产品的用户化消费者不仅要求产品体现自己的个性并且需求的变化非常迅速经济的全球化已成为必然趋势企业的经营将处在一个全球化的竞

3、争环境中企业面临新的挑战企业要想在激烈的市场竞争中生存就必须对市场的急剧变化做出快速反应以上种种均迫使国内外的制造企业积极地不间断地提高企业的竞争力提供给顾客满意的产品和服务现代用户对产品的质量以及服务质量的要求越来越高已不满足从市场购买标准化的产品他们希望得到按照自己要求定制的产品和服务这些变化导致产品生产方式的变化本文研究的课题来源自某研究所装配线的改造为了适应多品种小批量产品的生产设计开发了可重构的柔性装配线以提高生产效率产品在装配线中的合理调度显得尤为重要本装配线由可转位的自动化物料仓库自动化送料小车以及11个

4、操作工位组成每个工位根据生产的需要可以安排不同的装配内容由于装配的工件比较细长为了避免搬运过程中造成的工件变形使用自动化送料小车显得必不可少1.2柔性装配技术1.2.1柔性装配系统(FAS)柔性装配系统(FlexibleAssemblySystem)是以机器人技术自动化技术及装配技术为基础通过计算机及其软件将工厂装配生产活动所需的各种分散的自动化系统有机的结合起来的高效率高柔性的只能装配系统适合于多品种小中批量生产它有两层含义装配自动化和装配柔性化装配自动化的目的主要在于保证产品的装配质量及稳定性和提高劳动生产率并力求

5、避免装配过程中受到人为因素的影响而造成质量缺陷和装配中因操作1柔性装配线的控制和调度研究者疲劳而造成检测误差同时还能有效地减轻劳动强度摆脱繁重或有危险的手工操作节省劳动力改善劳动条件保证安全生产[1]柔性装配是自动装配技术发展的方向采用柔性装配不仅可提高生产率降低成本保证产品质量的一致性更重要的是提高适应多种品种小批量的产品应变能力根据柔性装配系统的主体设备可将FAS分为三类1以自动装配机为核心的FAS2以装配机器人为核心的FAS3以焊接机器人为核心的FASFAS的组成和结构无论怎样复杂基本特征都是在装配工位上将各种装

6、配件装配到基件上去完成一个部件或一台产品的装配过程[2]柔性装配系统的形式安装配工位和装配基件的移动状况不同分为两类一类为装配基件移动式自动装配线如图1.1所示装配基件依次移动到各个装配工位上这样装配件在相应的装配工位上装配到基件上去另一类为基件固定式自动装配线如图1.2所示其装配基件固定将各个装配件移动并按照装配顺序依次移动到装配基件位置上进行装配这种自动装配的装配工位上只有一个因为装配基件是固定的传送装置ABCD传送1234567891011装配检装检装检装检装检成基件验配验配验配验配验品载入工工工工工工工工工输位

7、位位位位位位位位出图1.1基件移动式自动装配线B传送C固定式装装置配装置BC装配工位DDAA基件装入成品传出图1.2基件固定式自动装配线理想的FAS是一种较为完善的高度自动化的装配系统一般具有装配物2南京航空航天大学硕士学位论文料输送和控制3个自动化系统它的物理机构如图1.3所示其柔性主要体现在装配对象工艺流程和生产节拍可变但由于其投资大建造周期长经济效益不显著而不完全适合我国的国情可开发成一种准柔性装配系统PseudoFAS它有以下几个特点装配站柔性工装零件仓库运输系统单元控制器图1.3柔性装配系统物理结构1数控设备

8、与普通设备共存人工和自动化相结合的柔性物流系统和计算机控制系统2优化人机界面不追求过高的自动化程度投资少技术上较易实现易于推广应用3充分发挥软件的功能和计算机的管理能力以获取最大的投资效益以此为基础可以进一步提高其自动化程度1.2.2现代制造业对自动化装配系统的需求为了适应日益加剧的全球化市场竞争越来越多的制造企业逐渐把生产模式由