[發(fā)明專利]機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010288085.X
• 申請(qǐng)日: 2010-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN101963804A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明周;葛茂根;沈維蕾;蔣增強(qiáng);劉正瓊;扈靜;張銘鑫;王榜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造領(lǐng)域，尤其是制造生產(chǎn)線，具體為一種機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線。

背景技術(shù)

機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線是一個(gè)融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)等多門技術(shù)的綜合裝配平臺(tái)，可以提高針對(duì)同系列復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品滿足有限柔性的裝配線的制造敏捷性與快速響應(yīng)性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究此類相關(guān)課題時(shí)，大都存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

現(xiàn)有研究方法大都側(cè)重于研究線控制控策略對(duì)整個(gè)制造資源集中的某個(gè)影響因素，而并未全局的研究各因素的合力作用效果及各因素之間的影響關(guān)聯(lián)；現(xiàn)有的線體調(diào)用策略大都側(cè)重于控制調(diào)度，沒(méi)有充分考慮動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)環(huán)境下的約束條件、影響因素和優(yōu)化指標(biāo)等的新需求和新變化，使得生產(chǎn)管理與實(shí)際裝配脫節(jié)，多動(dòng)作邏輯而少管理邏輯，導(dǎo)致管控分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線，線體的管控處理器在復(fù)雜多變的裝配工況下，以管控者的裝配目標(biāo)指令和運(yùn)行中的實(shí)時(shí)反饋信號(hào)為異步輸入信息，調(diào)用管控策略得出最優(yōu)因變輸出管控信息，驅(qū)動(dòng)四類管控單元及其組合協(xié)調(diào)動(dòng)作達(dá)成裝配目標(biāo)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線，包括有柔性裝配線線體，其特征在于：所述線體上分布有多個(gè)智能管控單元，還包括有管控處理器，所述的管控處理器由多個(gè)可物理分散邏輯統(tǒng)一的管控處理單元構(gòu)成，多個(gè)管控處理單元中構(gòu)建有基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的分布式多路數(shù)據(jù)共享通道，所述管控處理單元通過(guò)分布式多路數(shù)據(jù)共享通道組態(tài)成網(wǎng)狀通訊網(wǎng)絡(luò)，所述管控處理器中各管控處理單元還通過(guò)所述分布式多路數(shù)據(jù)共享通道通訊連接有數(shù)據(jù)雙向中轉(zhuǎn)站；在所述多個(gè)智能管控單元中亦構(gòu)建有分布式多路數(shù)據(jù)共享通道，所述線體上的多個(gè)智能管控單元通過(guò)構(gòu)建的分布式多路數(shù)據(jù)共享通道彼此通訊，并通過(guò)構(gòu)建的分布式多路數(shù)據(jù)共享通道與管控處理器通訊連接的數(shù)據(jù)雙向中轉(zhuǎn)站交換數(shù)據(jù)。

所述的機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線，其特征在于：所述管控處理單元包括由計(jì)算機(jī)，或服務(wù)器、或工控機(jī)、或PLC、或單片機(jī)構(gòu)成的處理單元，由多個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成的服務(wù)器群?jiǎn)卧啥鄠€(gè)PC機(jī)構(gòu)成的控制器群?jiǎn)卧?/p>

所述的機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線，其特征在于：所述智能管控單元是指：柔性裝配線中能夠獨(dú)立運(yùn)作的實(shí)現(xiàn)柔性裝配線裝配過(guò)程中的裝配控制、標(biāo)識(shí)、信息傳送、執(zhí)行的自治單元，智能管控單元由柔性裝配線上的一個(gè)或多個(gè)硬件元件及發(fā)送至所述硬件元件的指令組合而成，所述智能管控單元分為控制單元、標(biāo)識(shí)單元、信息單元與執(zhí)行單元四類。

本發(fā)明分別從裝配線管控策略的內(nèi)涵、裝配線作用單元的邏輯結(jié)構(gòu)與裝配線的作業(yè)原理三個(gè)方面來(lái)闡述機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線的工作機(jī)理。

(1)機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線的運(yùn)作過(guò)程為：線體的管控處理器以管控者的裝配目標(biāo)指令和運(yùn)行中的實(shí)時(shí)反饋信號(hào)為異步輸入信息，調(diào)用管控策略得出因變輸出信息，驅(qū)動(dòng)四類管控單元及其組合協(xié)調(diào)動(dòng)作達(dá)成裝配目標(biāo)，這一功能關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)于管控策略算法的優(yōu)化編制。

管控策略的內(nèi)涵為：全面考慮線體在裝配過(guò)程中企業(yè)投入的人力、物力、設(shè)備等生產(chǎn)要素，將產(chǎn)前計(jì)劃、產(chǎn)中監(jiān)控與產(chǎn)后追溯等裝配環(huán)節(jié)統(tǒng)一至同一管控過(guò)程，摒棄舊的定制式固化控制策略模式，采用新的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)管控策略模式，進(jìn)而求得以隨機(jī)輸入信息為自變量的最優(yōu)因變輸出管控信息。

(2)機(jī)械產(chǎn)品管控一體柔性裝配線處于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)末端，其結(jié)構(gòu)為：線體由多個(gè)智能管控單元組成，以解除對(duì)線體的局部孤立性自動(dòng)控制。智能管控單元是線體中能完成相同基本系列功能且能夠獨(dú)立運(yùn)作的自治單元，由一個(gè)或多個(gè)硬件元件或指令有機(jī)組合而成，共分為控制單元、標(biāo)識(shí)單元、信息單元與執(zhí)行單元四類。其中控制單元是指柔性裝配線上的如繼電器群、電磁閥群、節(jié)拍控制程序、質(zhì)量控制程序等起控制作用的硬件和程序；標(biāo)識(shí)單元是指柔性裝配線上的如二維碼群、電子標(biāo)簽群、狀態(tài)顯示燈群、測(cè)量機(jī)監(jiān)控程序等起標(biāo)識(shí)作用的硬件和程序；信息單元是指柔性裝配線上的如條碼掃描槍、RFID讀寫器、工控觸摸屏、量值傳感器等起信息接收作用的硬件和程序；執(zhí)行單元是指柔性裝配線上的如氣缸群、機(jī)械手臂群、輸送鏈帶群、量值測(cè)量程序等其執(zhí)行作用的硬件和程序。管控一體柔性裝配線中不僅上層的管控決策中心可以直接向智能管控單元下達(dá)管控指令，而且各智能管控單元之間可以相互通訊與反饋，構(gòu)建了整個(gè)線體的一體化管控網(wǎng)結(jié)構(gòu)，而非簡(jiǎn)單的縱向管控樹結(jié)構(gòu)。