[发明专利]机械产品管控一体柔性装配线

说明书

技术领域

本发明涉及制造领域，尤其是制造生产线，具体为一种机械产品管控一体柔性装配线。

背景技术

机械产品管控一体柔性装配线是一个融合计算机技术、通信技术、自动化技术、现代管理技术等多门技术的综合装配平台，可以提高针对同系列复杂机械产品满足有限柔性的装配线的制造敏捷性与快速响应性。国内外学者在研究此类相关课题时，大都存在以下几个问题：

现有研究方法大都侧重于研究线控制控策略对整个制造资源集中的某个影响因素，而并未全局的研究各因素的合力作用效果及各因素之间的影响关联；现有的线体调用策略大都侧重于控制调度，没有充分考虑动态实时环境下的约束条件、影响因素和优化指标等的新需求和新变化，使得生产管理与实际装配脱节，多动作逻辑而少管理逻辑，导致管控分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械产品管控一体柔性装配线，线体的管控处理器在复杂多变的装配工况下，以管控者的装配目标指令和运行中的实时反馈信号为异步输入信息，调用管控策略得出最优因变输出管控信息，驱动四类管控单元及其组合协调动作达成装配目标。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

机械产品管控一体柔性装配线，包括有柔性装配线线体，其特征在于：所述线体上分布有多个智能管控单元，还包括有管控处理器，所述的管控处理器由多个可物理分散逻辑统一的管控处理单元构成，多个管控处理单元中构建有基于现场总线技术的分布式多路数据共享通道，所述管控处理单元通过分布式多路数据共享通道组态成网状通讯网络，所述管控处理器中各管控处理单元还通过所述分布式多路数据共享通道通讯连接有数据双向中转站；在所述多个智能管控单元中亦构建有分布式多路数据共享通道，所述线体上的多个智能管控单元通过构建的分布式多路数据共享通道彼此通讯，并通过构建的分布式多路数据共享通道与管控处理器通讯连接的数据双向中转站交换数据。

所述的机械产品管控一体柔性装配线，其特征在于：所述管控处理单元包括由计算机，或服务器、或工控机、或PLC、或单片机构成的处理单元，由多个数据服务器构成的服务器群单元，由多个PC机构成的控制器群单元。

所述的机械产品管控一体柔性装配线，其特征在于：所述智能管控单元是指：柔性装配线中能够独立运作的实现柔性装配线装配过程中的装配控制、标识、信息传送、执行的自治单元，智能管控单元由柔性装配线上的一个或多个硬件元件及发送至所述硬件元件的指令组合而成，所述智能管控单元分为控制单元、标识单元、信息单元与执行单元四类。

本发明分别从装配线管控策略的内涵、装配线作用单元的逻辑结构与装配线的作业原理三个方面来阐述机械产品管控一体柔性装配线的工作机理。

(1)机械产品管控一体柔性装配线的运作过程为：线体的管控处理器以管控者的装配目标指令和运行中的实时反馈信号为异步输入信息，调用管控策略得出因变输出信息，驱动四类管控单元及其组合协调动作达成装配目标，这一功能关键实现于管控策略算法的优化编制。

管控策略的内涵为：全面考虑线体在装配过程中企业投入的人力、物力、设备等生产要素，将产前计划、产中监控与产后追溯等装配环节统一至同一管控过程，摒弃旧的定制式固化控制策略模式，采用新的动态自适应管控策略模式，进而求得以随机输入信息为自变量的最优因变输出管控信息。

(2)机械产品管控一体柔性装配线处于生产制造环节末端，其结构为：线体由多个智能管控单元组成，以解除对线体的局部孤立性自动控制。智能管控单元是线体中能完成相同基本系列功能且能够独立运作的自治单元，由一个或多个硬件元件或指令有机组合而成，共分为控制单元、标识单元、信息单元与执行单元四类。其中控制单元是指柔性装配线上的如继电器群、电磁阀群、节拍控制程序、质量控制程序等起控制作用的硬件和程序；标识单元是指柔性装配线上的如二维码群、电子标签群、状态显示灯群、测量机监控程序等起标识作用的硬件和程序；信息单元是指柔性装配线上的如条码扫描枪、RFID读写器、工控触摸屏、量值传感器等起信息接收作用的硬件和程序；执行单元是指柔性装配线上的如气缸群、机械手臂群、输送链带群、量值测量程序等其执行作用的硬件和程序。管控一体柔性装配线中不仅上层的管控决策中心可以直接向智能管控单元下达管控指令，而且各智能管控单元之间可以相互通讯与反馈，构建了整个线体的一体化管控网结构，而非简单的纵向管控树结构。