一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，在方案布局上采用装配单元分离于传输单元的设计方法，发明专利技术“非”字型柔性装配流水线及其控制方法。具体方案布局中，装配单元位于“非”字笔画“横”的位置，传输单元位于“非”字笔画“竖”的位置，转向单元位于“非”字笔画“横”和“竖”相交的位置，上下件单元位于“非”字笔画“竖”的端点。这种方案布局使得装配作业不影响物流的顺畅传输，根据待装配产品结构特点及装配工艺的不同，可柔性设置为不同工位数量的U型线或I型线，具备多种应用模式并设计了相应的控制方法，适用于定制化、多品种、小批量订单特点的企业生产不同品种、不同装配工艺、不同节拍的产品。不同节拍的产品。不同节拍的产品。

A new multi-mode flexible assembly line and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法。

技术介绍

[0002]装配流水线用于设备、可搬移箱、机箱、机柜、家电等军用、民用部件级产品的装配。在目前的非标装配流水线中，主要分为手动装配流水线、自动化装配流水线、或智能装配流水线。
[0003]手动装配流水线存在2种型式，一种是将产品放置于某个固定的生产位置，生产时需要将各种零部件逐一地进行装配，直至整个产品装配完成后再送至储存区，一般多品种的产品型式采用这种型式，生产效率低下，占地面积大，物料流动不起来；另一种是传输单元和装配单元布置于一条线体上，半自动化传输、手动装配，一般小批量的产品采用这种型式，装配流水线型式固定、适用于产品单一，不能适应不同产品复杂度及生产工序数量的产品生产，手动装配节拍不一致时，会导致整条线体堵塞等待；当某个功能出现故障时会造成整条线的停产。
[0004]自动化装配流水线针对固定一型或几型产品设计装配流水线体，实现工位间的自动化传输以及装配单元的自动化装配。这种线体适用于固定的产品大批量生产，成本高，柔性低，当改变产品时，会造成整条线体的报废；当线体某个装配单元出现故障时会造成整条线体的停产。
[0005]智能装配流水线是在自动化装配流水线的基础上，配置数字化、信息化系统，进行生产数据、工艺数据、质量数据的管理和分配，实现数字化、无纸化、自动化、网络化生产。这种线体适用于固定的多型产品生产，针对产品提前设计好线体结构及数字化、信息化系统，成本高，柔性较高，当改变产品发生，会造成较高的改造成本甚至整条线体的报废；当线体某个装配单元出现故障时会造成整条线的停产。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现在装配流水线体对于多品种、小批量的设备级产品装配效率低、柔性低；定制化、短平快的产品设计定型前确定不了具体装配工艺，不具备条件论证建设非标自动化装配线。设计定型后，订单周期不允许再进行论证建设非标自动化装配线；当产品发生改变时，会造成较高的改造成本甚至整条线体的报废；当某个装配单元出现故障时会导致整条线的停产等问题，提供一种“非”字型多模式柔性装配流水线及其控制方法。
[0007]所述柔性装配流水线包括装配单元、传输单元、转向单元、上件单元和下件单元；
[0008]其中，装配单元分离于传输单元，传输单元为两个以上且竖直平行成对设置在装配流水线的中间，装配流水线最上端的两个传输单元的一端分别连接着上件单元和下件单元，装配流水线最上端的两个传输单元的另一端连接下一个传输单元；装配流水线最下端的两个传输单元的一端分别连接着下件单元和上件单元，装配流水线最下端的两个传输单
元的另一端连接下一个传输单元，其余的传输单元两端连接的均是传输单元；每个传输单元的中部均螺接固定转向单元，转向单元略低于传输单元；每个传输单元的侧面(左侧或右侧中部)均设置与其垂直的装配单元。
[0009]本专利技术中，采用非字型柔性装配流水线，装配单元分离于传输单元，装配单元位于“非”字笔画“横”的位置，传输单元位于“非”字笔画“竖”的位置，转向单元位于“非”字笔画“横”和“竖”相交的位置，上下件单元位于“非”字笔画“竖”的端点。
[0010]所述流水线包括2x个装配单元、2x传输单元、2x个转向单元、2个上件单元，2个下件单元，x是装配流水线模块组成参数，为自然数；
[0011]所述装配单元称为G单元，所述传输单元称为Π单元，所述转向单元称为T单元，所述上件单元称为L单元，所述下件单元称为J单元，上件单元与下件单元结构上左右对称。
[0012]建立装配流水线组成模型A：
[0013]A＝C*M
T
；
[0014]其中装配流水线功能模块矩阵M＝[L Π T G J]，组成矩阵C＝[2 2x 2x 2x 2]。
[0015]装配单元分离于传输单元，装配作业功能与传输功能互不影响，适用于不等节拍的工序流水作业，小节拍的工序工位作业完成但大节拍的工位工序完不成时，可通过设置多个相同大节拍工序工位或大节拍双人双向作业，小节拍作业完成后可直接传输至后2个或更多个大节拍工序工位。
[0016]所述的装配流水线布局设计优选x＝7，即14个装配单元“非”字型布局，7个装配单元相对设置，中间布置2条“I”型传输线体，传输线体由传输单元、转向单元、上下件单元组成。
[0017]具备多种应用模式，可组成1条多工位流水线使用，也可组成2条工位流水线使用。根据不同产品不同复杂度、生产工序数的需求，选择相应装配单元数量的U型线或I型线应用模式。
[0018]根据装配产品结构特点、装配工艺，设置型成的14装配单元的U型线、12装配单元U型线加上2装配单元U型线、10装配单元U型线加上4装配单元U型线、8装配单元U型线加上6装配单元U型线以及2条7装配单元I型线，覆盖2个、4个、6个、7个、8个、10个、12个、14个工位的U型线、I型线、U型线。
[0019]将组成U型线的装配单元的数量记为2i，定义U型线的阶数为i，相应的U型线记为A
‑
U
i
，则14装配模块的U型线应用模式称为7阶U型线，记为A
‑
U7；12装配模块的U型线应用模式称为6阶U型线，记为A
‑
U6；10装配模块的U型线应用模式称为5阶U型线，记为A
‑
U5；8装配模块的U型线应用模式称为4阶U型线，记为A
‑
U4；6装配模块的U型线应用模式称为3阶U型线，记为A
‑
U3；4装配模块的U型线应用模式称为2阶U型线记为A
‑
U2；2装配模块的U型线应用模式称为1阶U型线，记为A
‑
U1；I型线只有一种7装配模块的应用模式，记为A
‑
I
x
；
[0020]建立U型线A
‑
Ui的组成模型式中i为U型线的阶数；L1为装配流水线组成模型A中第1个上件单元；Π
2x
为装配流水线组成模型A中第2x个传输单元；T
2x
为装配流水线组成模型A中第2x个转向单元；G
2x
为装配流水线组成模型A中第2x个装配单元；J1装配流水线组成模型A中第1个下件单元；x为装配流水线的模块组成参数，为自然数，优选x＝7，i取值为1～7。
[0021]U型线转角处的转向单元与其他处的转向单元流出方向不同，在i阶A
‑
U
i
装配流水线使用模式中，T
n
转向单元的下标号n为i或2x
‑
i时，T
n
转向单元T
i
，T
2x
‑
i
处于U型线的转角处；识别出U型线转角处的T
n
转向单元。设计控制方法如下：
[0022]当选择A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，其特征在于，所述柔性装配流水线包括装配单元、传输单元、转向单元、上件单元和下件单元；其中，装配单元分离于传输单元，传输单元为两个以上且竖直平行成对设置在装配流水线的中间，装配流水线最上端的两个传输单元的一端分别连接着上件单元和下件单元，装配流水线最上端的两个传输单元的另一端连接下一个传输单元；装配流水线最下端的两个传输单元的一端分别连接着下件单元和上件单元，装配流水线最下端的两个传输单元的另一端连接下一个传输单元，其余的传输单元两端连接的均是传输单元；每个传输单元的中部均螺接固定转向单元；每个传输单元的侧面均设置与其垂直的装配单元。2.根据权利要求1所述的一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，其特征在于，所述流水线包括2x个装配单元、2x传输单元、2x个转向单元、2个上件单元，2个下件单元，x是装配流水线模块组成参数，为自然数；所述装配单元称为G单元，所述传输单元称为Π单元，所述转向单元称为T单元，所述上件单元称为L单元，所述下件单元称为J单元，上件单元与下件单元结构上左右对称。3.根据权利要求2所述的一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，其特征在于，建立装配流水线组成模型：A＝C*M
T
；其中装配流水线功能模块矩阵M＝[L Π T G J]，组成矩阵C＝[2 2x 2x 2x 2]。4.根据权利要求3所述的一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，其特征在于，x＝7，根据装配产品结构特点、装配工艺，设置型成的14装配单元的U型线、12装配单元U型线加上2装配单元U型线、10装配单元U型线加上4装配单元U型线、8装配单元U型线加上6装配单元U型线以及2条7装配单元I型线，覆盖2个、4个、6个、7个、8个、10个、12个、14个工位的U型线、I型线、U型线。5.根据权利要求4所述的一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，其特征在于，将组成U型线的装配单元的数量记为2i，定义U型线的阶数为i，相应的U型线记为A
‑
U
i
，则14装配模块的U型线应用模式称为7阶U型线，记为A
‑
U7；12装配模块的U型线应用模式称为6阶U型线，记为A
‑
U6；10装配模块的U型线应用模式称为5阶U型线，记为A
‑
U5；8装配模块的U型线应用模式称为4阶U型线，记为A
‑
U4；6装配模块的U型线应用模式称为3阶U型线，记为A
‑
U3；4装配模块的U型线应用模式称为2阶U型线记为A
‑
U2；2装配模块的U型线应用模式称为1阶U型线，记为A
‑
U1；I型线只有一种7装配模块的应用模式，记为A
‑
I
x
。6.根据权利要求5所述的一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，其特征在于，建立U型线A
‑
U
i
的组成模型式中i为U型线的阶数；L1为装配流水线组成模型A中第1个上件单元；Π
2x
为装配流水线组成模型A中第2x个传输单元；T
2x
为装配流水线组成模型A中第2x个转向单元；G
2x
为装配流水线组成模型A中第2x个装配
单元；J1装配流水线组成模型A中第1个下件单元。7.根据权利要求6所述的一种新型多模式柔性装配流水线及其控制方法，其特征在于，在i阶A
‑
U
i
装配流水线使用模式中，T
n
转向单元的下标号n为i或2x
‑
i时，T
n
转向单元T
i
，T
2x
‑
i
处于U型线的转角处；识别出U型线转角处的T
n
转向单元，控制方法如下：当选择A
‑
U
i
的U型线模式时，执行如下步骤：步骤1：复位装配流水线；步骤2：启动装配流水线；步骤3：操作上件单元L1下降至最低高度，等待上件，上件...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青龙，万峻麟，张伟梁，欧乐庆，方磊，戚宝运，王俊祥，陈源，石小富，王煌，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：