面向模具制造的机器人单元调度系统研究

发布时间：2019-07-25 18:34

【摘要】：模具是现代工业产品成形的重要工艺装备之一,为国民经济的许多产品提供了重要的装备基础,其不仅专业化和生产集约化程度高,而且技术含量也极高。在全球激烈的市场竞争中,模具的精度、质量、寿命以及交货期的要求越来越高。但是,同国外同行业先进水平相比,我国模具生产水平还存在较大差距,加工精度不高、专业化程度低、工艺装备水平低、设备利用率低、交货期难以保证等问题仍比较突出。为此,提出了在模具制造中引进机器人制造单元(以下简称：模具机器人制造单元)这一制造系统新形式,为模具企业运用先进制造手段提升产品质量与交货表现,进而提高企业核心竞争力提供现实基础。机器人制造单元在模具生产中的运用是一种全新的尝试,合理分配和调度制造单元内各资源,充分发挥制造单元的生产效率是核心研究内容。本文就模具机器人制造单元调度系统的运行机制、建模及求解算法等进行了深入的研究。首先,为了确保所建机器人制造单元系统的生产效率发挥到最优,结合模具企业实际情况,对模具机器人制造单元调度系统进行了运行机制研究,分析了系统的关键技术问题并提出了相应的解决思路,为调度系统的构建打下基础。其次,分析了模具机器人制造单元任务调度的内容和特点,针对模具机器人制造单元作业任务难以合理分配的问题,以最小化工件组的最大完工时间为目标,建立了任务调度的数学模型,并提出了模型求解的总体策略。再次,为了提高模型求解的速度和效率,综合分析了现行调度算法的优缺点,并结合模具机器人制造单元任务调度的实际情况,设计了一种遗传禁忌混合优化算法。实例分析说明了所提方法的可靠性和有效性。最后,实现了模具机器人制造单元调度仿真原型系统。该系统具备对作业计划自动排序的处理功能以及能够有效提高设备生产效率和资源利用率的特点。
【图文】：

面向模具制造的机器人单元调度系统研究

个问题的主要方法之一就是要构建具有高效率、高自动化程度的模具机器人制造单元。在机器人制造单元中应用机器人来完成工件的搬运过程，并结合通用的加工设备就形成了所谓的机器人制造单元 (RoboticCell)ll6]，，如图1一1所示，它一般由4一6台自动化加工、检测设备、一个搬运机器人以及相关控制系统组成，具有优化计划调度管理功能，能自动管理零件的生产过程，实现无人化或少人化加工。图1一1模具机器人制造单元空间布局图FIG.l一 1SPaeelayoutdiagramofrobotiecellformouldmanufaeturing

面向模具制造的机器人单元调度系统研究

安排到各个加工设备上，按顺序进行加工，当工件所有的工序加工完毕，就自动将该工件从调度队列中除去。该模块关键的部分是对任务的优化，所以在此还需进行算法参数输入和调度目标的选取。图2一3为作业排序模块的流程。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH165

【参考文献】