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敏捷制造的輕型作業(yè)單元設(shè)計(jì)機(jī)械應(yīng)用
羅杰D ·奎因,格雷格三考西
機(jī)械系和航空航天工程
弗蘭克,戴維M ·薩金特,尼古拉答B(yǎng)arendt
紐曼,維爾吉利奧Velasco
電機(jī)工程學(xué)系與應(yīng)用物理系
安迪Podgurski,菊妍喬
Leon S. Sterling, Yoohwan Kim
計(jì)算機(jī)系工程與科學(xué)
凱斯西儲(chǔ)大學(xué)(CWRU)
美國(guó)俄亥俄州克利夫蘭,44106
摘要:本文介紹了一種靈活的設(shè)計(jì)用于制造工作單元光機(jī)電從類(lèi)似的產(chǎn)品的裝配部件(即作出部分零件)。我們定義了敏捷制造能夠?qū)崿F(xiàn)快速轉(zhuǎn)換,從裝配一個(gè)產(chǎn)品到另一個(gè)產(chǎn)品的裝配??焖儆布D(zhuǎn)換成為可能,通過(guò)使用機(jī)器人,靈活的裝配部分,模塊化夾子機(jī)模塊化裝配硬件。依靠靈活的饋線上料皮帶和二進(jìn)制計(jì)算機(jī)視覺(jué)構(gòu)成估計(jì)。這明顯的優(yōu)勢(shì)超過(guò)nonflexible如碗飼養(yǎng)的飼養(yǎng)計(jì)劃需要大量的調(diào)整從一個(gè)轉(zhuǎn)換另一部分。正在快速轉(zhuǎn)換軟件促進(jìn)了一個(gè)真正的一次性使用的,面向?qū)ο筌浖h(huán)境,模塊化的軟件,圖形為離線模擬軟件的開(kāi)發(fā),以及創(chuàng)新的雙控制器結(jié)構(gòu)VME總線。這些靈活的功能允許將引進(jìn)新產(chǎn)品最小的停機(jī)時(shí)間和系統(tǒng)重構(gòu)。
1.簡(jiǎn)介
1.1什么是敏捷制造?
敏捷制造是一個(gè)長(zhǎng)期見(jiàn)過(guò)增加了過(guò)去幾年中,工業(yè)使用。該“敏捷“的定義,但是,目前尚不清楚,也不是一致:“敏捷:一個(gè)制造商的措施突然的反應(yīng)能力,不可預(yù)測(cè)的變化客戶需求的產(chǎn)品和服務(wù),使一利潤(rùn)“1。 “今天工廠正在陸續(xù)被在裁縫敏捷貨物交給客戶的要求不停產(chǎn)..
2.敏捷制造
同化物的柔性生產(chǎn)全系列技術(shù),以吸取的教訓(xùn)以及總質(zhì)量管理,'只是在時(shí)間的生產(chǎn)和'精益'生產(chǎn)“3。唯一的共同點(diǎn)之一各種定義是能夠制造出多種對(duì)什么可迅速為基礎(chǔ)的類(lèi)似產(chǎn)品不斷變化的客戶需求。在過(guò)去,生產(chǎn)專(zhuān)門(mén)針對(duì)大批量單一生產(chǎn)產(chǎn)品。在今天的市場(chǎng),然而,重點(diǎn)是對(duì)小批量移動(dòng)從不斷變化的,客戶驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品線。
圖1:敏捷作業(yè)單元
一個(gè)“敏捷“制造的定義已通過(guò)適用于光機(jī)電裝配產(chǎn)品:敏捷制造是有能力完成快速轉(zhuǎn)換之間的不同制造利用基本相同的組件工作單元??焖俎D(zhuǎn)換(以小時(shí)為單位),此外,被定義為移動(dòng)能力的一個(gè)產(chǎn)品,從大會(huì)
另一種產(chǎn)品裝配與最低的變化工具和軟件??焖俎D(zhuǎn)換使生產(chǎn)小批量,讓'只是在時(shí)間'生產(chǎn)。我們的“敏捷“的定義的中心主題制造業(yè)是能夠迅速推出(按星期計(jì)算)為新的組件和部件系統(tǒng)。
在這個(gè)系統(tǒng)中,快速完成轉(zhuǎn)換通過(guò)可重復(fù)使用的軟件的使用,快速變化該機(jī)械手夾持器,模塊化工作表和部分饋線其中有足夠的彈性處理,而無(wú)需機(jī)械零件的幾種類(lèi)型調(diào)整。這些饋線使用視覺(jué),在硬地夾具,以確定位置和方向部分。通用,可重復(fù)使用的例程允許新的部分視力被添加到具有最低系統(tǒng)的努力。
一個(gè)實(shí)施一個(gè)靈活的測(cè)試平臺(tái)已開(kāi)發(fā)生產(chǎn)工作單元(圖1)。這包括機(jī)械機(jī)器人,靈活的部分進(jìn)料器,視覺(jué)系統(tǒng)(攝像機(jī),圖像采集,并庫(kù)中的圖像處理程序),以及有限傳感器和執(zhí)行器專(zhuān)用所需人數(shù)完成一個(gè)給定的程序集。這樣一個(gè)核心特征工作單元是一個(gè)控制器控制每一個(gè)有能力的上述組件。
該工作單元是中央輸送系統(tǒng),這是博世實(shí)現(xiàn)使用標(biāo)準(zhǔn)的硬件。這是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)移部分完成組裝機(jī)器人之間進(jìn)行成品和單位一卸貨機(jī)器人的機(jī)器人安裝在基座附近輸送帶系統(tǒng)。托盤(pán)與專(zhuān)業(yè)部件固定裝置是用來(lái)在整個(gè)集會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)完成后,該組件將被刪除從托盤(pán)的裝卸機(jī)械。最后,安全籠包圍整個(gè)工作單元,服務(wù)保障
運(yùn)營(yíng)商以及提供用于安裝的結(jié)構(gòu)開(kāi)銷(xiāo)相機(jī)。
2.1輸送系統(tǒng)
輸送機(jī)系統(tǒng)在CWRU使用工作單元是一個(gè)模型T2的博世制造。托盤(pán)在兩個(gè)主要傳閱,輸送線。這些行是平行的,彼此相反的操作方向。托盤(pán)轉(zhuǎn)移這兩者之間部分由電梯傳熱單元(LTU的)的手段。這些允許各地輸送托盤(pán)流通系統(tǒng)和重新排序能力的托盤(pán)。在系統(tǒng)托盤(pán)的每個(gè)都有一個(gè)獨(dú)特的識(shí)別號(hào)碼,使系統(tǒng)跟蹤和直接的進(jìn)展。止損是安裝在關(guān)鍵輸送機(jī)上的點(diǎn)來(lái)控制托盤(pán)的流量。這方面的一個(gè)創(chuàng)新的輸送系統(tǒng)使用的是使用短“骨刺線“。一種鞭策(圖2)是一個(gè)單純的延長(zhǎng)輸送機(jī),垂直為主線(類(lèi)似于鐵路支線)。這允許流主輸送線,而要維持一個(gè)機(jī)器人執(zhí)行組裝在鞭策。托盤(pán)進(jìn)入一個(gè)刺激注冊(cè)在機(jī)器人的世界由一個(gè)坐標(biāo)系
臂安裝攝像頭,允許地方或機(jī)器人消除對(duì)托盤(pán)零件,避免犧牲機(jī)械登記
2.2裝配站
大會(huì)的幾個(gè)車(chē)站的布局進(jìn)行了分析在選擇最終布局。在評(píng)估了幾個(gè)每一個(gè)布局功能,包括:展示位置相對(duì)于機(jī)器人輸送機(jī),給料機(jī)的影響相對(duì)于機(jī)器人的位置工作信封,并機(jī)器人動(dòng)作一個(gè)通用大會(huì)的必要,這是確定,在圖2最適合的布局需要的工作單元。每一個(gè)裝配機(jī)器人是由兩個(gè)包圍模塊化,可移動(dòng)工作臺(tái)和兩個(gè)固定喂養(yǎng)表(圖2)。模塊化表很容易交換,允許專(zhuān)門(mén)組裝硬件放置在機(jī)器人的工作信封。表中包含的模塊化和氣動(dòng)執(zhí)行器可連接快速電傳感器,允許任何專(zhuān)門(mén)工具迅速變化需要一個(gè)給定的程序集。通過(guò)設(shè)計(jì)這些表是模塊化和易于交換,不同的裝配硬件可以快速入住。為了實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換,模塊化工作登記表在機(jī)器人的世界坐標(biāo)在同一系統(tǒng)由于托盤(pán)的方式(即使用臂安裝攝像頭)。進(jìn)料表是固定的,與水平,partsfeeding輸送機(jī)安裝到他們。
圖2:工作站布局
輸送機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)/刺激系統(tǒng),如上所述,必須充分交流的時(shí)間托盤(pán)為一個(gè)空的。在這段時(shí)間(約15秒)的機(jī)器人將可以想象無(wú)效。一簡(jiǎn)單的解決這個(gè)問(wèn)題是一個(gè)迷你倉(cāng):一夾具是位于交換部分的工作表來(lái)保存一些完成組裝。在一個(gè)托盤(pán)互換,裝配機(jī)器人可以繼續(xù)運(yùn)作而傳入的工作托盤(pán)到達(dá)時(shí),放置在迷你倉(cāng)完成組裝。后來(lái)電轉(zhuǎn)移到托盤(pán)的刺激,視覺(jué)系統(tǒng)寄存器的托盤(pán)。該機(jī)器人將當(dāng)前的大會(huì)(在其爪仍)托盤(pán)上,然后所得款項(xiàng)將完成從組件迷你倉(cāng)的托盤(pán)。
2.3喂料機(jī)柔性件
每個(gè)支線組成(圖三傳送帶3)。第一輸送機(jī)傾斜,從電梯部件散裝料斗。第二輸送機(jī)是水平的,具有半透明帶。它傳輸?shù)綑C(jī)器人零部件,呈現(xiàn)在附近的機(jī)器人underlit節(jié)。該第三輸送機(jī)返回未使用的或不利的導(dǎo)向到大型料斗部分。
正確地運(yùn)作取決于饋線部分被取消的散裝料斗中quasisingulated方式。許多因素影響效益傾斜輸送機(jī):對(duì)角輸送到水平方面,皮帶特性(如摩擦系數(shù)),對(duì)帶式(防滑,磁力,真空),以及線速度帶,例如。
圖3:靈活澆注系統(tǒng)示意圖
當(dāng)不同的零件,應(yīng)美聯(lián)儲(chǔ),散裝料斗清空,并與新的部件填補(bǔ)。如果部分是類(lèi)似的幾何形狀,進(jìn)料沒(méi)有變化系統(tǒng)通常是必要的。一些地區(qū),如圓形或圓柱的(即那些將回滾下來(lái)傾斜)可能需要不同的腰帶,如表面,防滑一個(gè)或一個(gè)不同的角度傾斜。架空相機(jī)用于定位部件對(duì)水平輸送機(jī)。一種緊湊型熒光燈陣列燈是安裝在每個(gè)輸送機(jī)的水平。用半透明的這些燈一起輸送帶提供underlit領(lǐng)域,部分可向視覺(jué)系統(tǒng)。使用二進(jìn)制視覺(jué)工具(目前上料機(jī)由一個(gè)熟練的視覺(jué)系統(tǒng)提供)部分皮帶進(jìn)行檢查。首先,視覺(jué)系統(tǒng)會(huì)查看是否一部分是抓握(即部分承認(rèn)的是,穩(wěn)定姿態(tài)(位置和方向)和足夠的間隙之間存在的一部分,它的鄰國(guó)抓住了它爪)。第二,造成了部分在機(jī)器人的世界坐標(biāo)確定。這個(gè)姿勢(shì),和動(dòng)作與收購(gòu)相關(guān)的部分,是檢查,以確保他們?cè)跈C(jī)器人的工作信封。
2.4視覺(jué)系統(tǒng)
視覺(jué)系統(tǒng)的一個(gè)基本功能是確定靈活的組件構(gòu)成部分喂養(yǎng)。姿態(tài)估計(jì)是使用內(nèi)置該AdeptVision軟件功能,而且必須要快夠不干預(yù)裝配周期時(shí)間。一對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)的第二功能是登記托盤(pán)和模塊化的工作表到機(jī)器人的世界坐標(biāo)系統(tǒng),避免了調(diào)整的需要硬件。還有另一種可能是使用錯(cuò)誤恢復(fù),其中,該相機(jī)可以用來(lái)檢查臨界點(diǎn)在系統(tǒng)中,或在進(jìn)程內(nèi)組件。
該視覺(jué)系統(tǒng)使用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字CCD相機(jī),裝配件或以上的靈活饋線或在機(jī)器人手臂。由于數(shù)字相機(jī)到AdeptVision系統(tǒng)的投入是有限的四個(gè),一個(gè)低成本,自定義視頻多路復(fù)用器的開(kāi)發(fā),利用一單片式視頻切換器集成電路。這使得多達(dá)四臺(tái)攝像機(jī)被連接到每個(gè)視頻輸入法視頻硬件。
在與快速轉(zhuǎn)換保持理念,視覺(jué)程序設(shè)可重復(fù)使用,這是一個(gè)給定的常規(guī),可用于定位幾個(gè)不同但相似的部分(即類(lèi)似計(jì)為不對(duì)稱(chēng)性,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等)。這種方法有很多優(yōu)勢(shì),包括盡量減少軟件的數(shù)量例程。此外,該軟件允許重復(fù)使用模塊化和“敏捷?!袄纾ㄟ^(guò)參數(shù)化特征例行搜查因?yàn)?,它可以適用于部分有一個(gè)類(lèi)似的個(gè)人資料但屬于不同的大小。這意味著,部分與在這些類(lèi)似的幾何形狀零件庫(kù),可添加到系統(tǒng)中,只需修改檢查程序調(diào)用這些低層次的,可重復(fù)使用的例程,
2.5引進(jìn)的新零件
添加一個(gè)新的一部分,該系統(tǒng)涉及數(shù)明確任務(wù)。愿景例行這就決定了構(gòu)成的一部分,開(kāi)發(fā),利用圖書(shū)館可重復(fù)使用的視覺(jué)例程。如果新的部分似乎沒(méi)有別的地方特色,在零件圖書(shū)館,新的程序可能需要添加到軟件庫(kù)。此外,如果部分沒(méi)有被設(shè)計(jì)為使用通用零部件饋線(例如它沒(méi)有穩(wěn)定的姿勢(shì)像,缸),可能需要的饋線變更或腰帶改變傾斜角度。引人入勝還必須旨在操縱新的一部分。為了盡量減少避免了專(zhuān)門(mén)的硬件和工具的變化大會(huì),手爪設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行與其他部件的設(shè)計(jì),同時(shí)為抓手聚集在一個(gè)給定的機(jī)器人。舉例來(lái)說(shuō),如果給定操作既需要一個(gè)一個(gè)小部件和組件是一個(gè)B在第一個(gè)機(jī)器人組裝,設(shè)計(jì)人員應(yīng)手爪考慮到這一點(diǎn)
在一般情況下,最好是設(shè)計(jì)的部件和相關(guān)的硬件同時(shí)進(jìn)行。這將使最大程度地重用的軟件,以最小的變化靈活的體制和喂養(yǎng)一個(gè)強(qiáng)有力的裝配設(shè)計(jì)序列,將加強(qiáng)無(wú)人操作。這方法稱(chēng)為設(shè)計(jì)制造及Assembly7,或者干脆DFMA。
3 計(jì)算機(jī)硬件/控制器設(shè)計(jì)
目前的軟件已被完全開(kāi)發(fā)在V8編程語(yǔ)言和操作系統(tǒng),在嫻熟的MV控制器。對(duì)于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中,這將是編程環(huán)境足夠的,但它缺乏動(dòng)力和靈活性需要支持快速的軟件開(kāi)發(fā)和轉(zhuǎn)換。這主要是因?yàn)閂+缺乏特色這是標(biāo)準(zhǔn)的其他語(yǔ)言和操作系統(tǒng)系統(tǒng),如用戶定義函數(shù),標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和shell腳本的執(zhí)行。To circumvent these limitations, a more廣泛的控制器接口的設(shè)計(jì)工作已發(fā)展。這將允許系統(tǒng)來(lái)支持C和的C ++,并提供一個(gè)更友好,更靈活的用戶接口。此外,它將允許實(shí)時(shí)使用操作系統(tǒng),從而簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)和提高性能。
圖4:系統(tǒng)架構(gòu)
在這個(gè)設(shè)計(jì)中,系統(tǒng)的能力擴(kuò)大了使用除第二VME總線VME總線控制器壓(圖4)。這第二個(gè)VME總線房子的I / O板和專(zhuān)用??單板計(jì)算機(jī)(SBC的),對(duì)其中一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)執(zhí)行C和C++程序?qū)BC的運(yùn)行的。負(fù)責(zé)所有高層次的控制和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)(例如:輸送機(jī)控制,氣動(dòng)操作,指定機(jī)器人目的地),而采用壓控制器專(zhuān)為低級(jí)別的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)(如伺服控制和軌跡生成)和一些機(jī)視覺(jué)例程。在以后的實(shí)現(xiàn),這是視覺(jué)處理板,也可以用在第二VME總線,從而充實(shí)了AdeptVision系統(tǒng)。兩個(gè)總線連接電纜或光纖連接。內(nèi)存所做的更改由一個(gè)反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)。這包括兩個(gè)內(nèi)存卡,各有一個(gè)總線,它可以由連接的
一板會(huì)自動(dòng)反映,另一方面,從而允許指令和數(shù)據(jù)傳送之間兩個(gè)buses9。巴塞爾公約秘書(shū)處的地點(diǎn)可以使機(jī)器人對(duì)反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想命令。這些都是宣讀了命令組服務(wù)器上運(yùn)行MV的控制器。這些服務(wù)器執(zhí)行命令并在適用時(shí),返回相同的結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。
4 作業(yè)單元軟件
另一個(gè)軟件是一個(gè)靈活性的關(guān)鍵敏捷制造工作單元,但是,這種靈活性不來(lái)而精心設(shè)計(jì)。盡管軟件本質(zhì)上是比硬件更容易改變,結(jié)構(gòu)一個(gè)軟件系統(tǒng)可以降低,經(jīng)過(guò)反復(fù)修改,導(dǎo)致可靠性差,并增加維修費(fèi)用。在設(shè)計(jì)工作單元控制軟件方面,我們聘請(qǐng)軟件工程方法和工具支持的設(shè)計(jì)原則改變。特別是,我們最新的設(shè)計(jì)是面向?qū)ο螅∣O)的,也就是說(shuō),它是根據(jù)物體的識(shí)別該系統(tǒng),這是這些實(shí)體有一個(gè)國(guó)家和一個(gè)行為。物理設(shè)備,抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)整個(gè)子系統(tǒng)建模為對(duì)象,提供,明確設(shè)定服務(wù)時(shí),其執(zhí)行封裝和隱藏。強(qiáng)調(diào)面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)減少了工作量需要引入進(jìn)入新的工作單元產(chǎn)品通過(guò)可重用的代碼。
能夠迅速引入新產(chǎn)品工作單元是至關(guān)重要的一個(gè)靈活的系統(tǒng)。對(duì)象類(lèi)型或類(lèi)類(lèi)構(gòu)造,其中服務(wù)對(duì)應(yīng)memberfunction的定義使用C + +電話。新的類(lèi)派生自現(xiàn)有通過(guò)增加的服務(wù)或通過(guò)覆蓋實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有服務(wù)。面向?qū)ο蟊阌诰S護(hù),因?yàn)橐粋€(gè)實(shí)施類(lèi)是可以改變的,而不會(huì)影響客戶端代碼,使用類(lèi)的服務(wù),因?yàn)榕缮?lèi)可以可用于任何需要它的父類(lèi)即可。除了滿足我們的要求特別是制造業(yè)中的應(yīng)用,我們希望指定軟件設(shè)計(jì)的組件,可能證明有用敏捷制造各種應(yīng)用。因此,我們?cè)噲D確定敏捷設(shè)計(jì)模式制造業(yè)。設(shè)計(jì)模式是一組溝通的對(duì)象或類(lèi),兩者代表一個(gè)可重復(fù)使用的設(shè)計(jì)元素,是適用的,經(jīng)過(guò)一番專(zhuān)業(yè)化,一systems10品種。到目前為止,我們已經(jīng)確定用于這種活動(dòng)的設(shè)計(jì)模式整個(gè)系統(tǒng)的控制,系統(tǒng)之間的通信元器件,零部件和組件的規(guī)定,調(diào)度系統(tǒng)任務(wù)和錯(cuò)誤處理。
4.1作業(yè)系統(tǒng)
該工作單元控制的最初版本軟件實(shí)施了與V+操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言提供了善于壓控制器。雖然為V +提供了足夠的設(shè)施許多機(jī)器人應(yīng)用,我們確定一個(gè)更先進(jìn)的操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言將更好地支持我們的軟件設(shè)計(jì)理念和敏捷制造的目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),工作單元控制涉及的號(hào)碼管理實(shí)時(shí)限制并發(fā)任務(wù)。因此,一實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)的足夠和任務(wù)調(diào)度,通信和可靠的設(shè)施同步是可取的。
4.2軟件體系結(jié)構(gòu)
該工作單元控制軟件被設(shè)計(jì)成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)的服務(wù)器。在最高水平,工作單元控制器的服務(wù)請(qǐng)求人的經(jīng)營(yíng)人包裝箱成品組件。在這樣做時(shí),到托盤(pán)服務(wù)器沿著托盤(pán)輸送機(jī)馬刺之間。托盤(pán)服務(wù)器跟蹤運(yùn)動(dòng)每個(gè)托盤(pán),但工作單元控制器負(fù)責(zé)知道托盤(pán)內(nèi)容。該工作單元控制器大會(huì)的服務(wù)器,這都與要求機(jī)器人,以填補(bǔ)部分或全部組件托盤(pán)。為了滿足這些要求,大會(huì)的服務(wù)器必須部分下屬與服務(wù)器進(jìn)行通信以及與機(jī)器人和專(zhuān)用硬件。的部分反過(guò)來(lái)服務(wù)器必須與零件饋線和通信與視覺(jué)系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō),服務(wù)器的設(shè)計(jì)作為對(duì)整體工作單元一些假設(shè)如可能的結(jié)構(gòu),使他們不敏感該結(jié)構(gòu)的變化。在適當(dāng)情況下,服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行,例如,同時(shí)增加了一個(gè)機(jī)器人部分集會(huì),該部分服務(wù)器嘗試設(shè)在機(jī)器人的未來(lái)預(yù)期另一部分
錯(cuò)誤的處理,也是分層的。如果一臺(tái)服務(wù)器遇到一個(gè)錯(cuò)誤,它首先試圖解決這個(gè)問(wèn)題在當(dāng)?shù)?,例如,通過(guò)使更多的要求下屬服務(wù)器。如果失敗,服務(wù)器表明它的客戶端它無(wú)法提供所要求的服務(wù)??蛻舳巳缓笤噲D解決這個(gè)錯(cuò)誤條件。作為一個(gè)具體例如,考慮一個(gè)部分服務(wù)器無(wú)法找到一部分在其遠(yuǎn)景窗口。它會(huì)一再提前給料機(jī)和拍照。如果沒(méi)有部分是內(nèi)發(fā)現(xiàn)一一定數(shù)量的重復(fù),將報(bào)告的部分支線大會(huì)未能服務(wù)器。如果沒(méi)有多余饋線部分,它可以調(diào)用,服務(wù)器將在大會(huì)信號(hào)發(fā)生故障的工作單元控制器。在缺乏冗余服務(wù)器的組裝問(wèn)題,釷控制器將問(wèn)題通知,要求經(jīng)營(yíng)者人為干預(yù)。魯棒,容錯(cuò)軟件必要的無(wú)人值守,操作的工作單元。4.3作業(yè)單元模擬隨著軟件開(kāi)發(fā)進(jìn)展同時(shí)隨著硬件建設(shè)系統(tǒng),可以明顯看出一個(gè)仿真硬件系統(tǒng)預(yù)計(jì)將是極為有益的。該決定是為了開(kāi)始發(fā)展全面的仿真,將允許工作單元控制代碼被開(kāi)發(fā)和測(cè)試,而不使用實(shí)際硬件。這允許控制軟件來(lái)編寫(xiě)和調(diào)試沒(méi)有制止生產(chǎn)功能工作單元。它也非常有用,以顯示圖形硬件的響應(yīng)(圖5)特別是研究各種工作單元布局。,
圖5:TELEGRIP模擬
輸送系統(tǒng)已完全模擬。詳細(xì)的仿真機(jī)器人和遠(yuǎn)見(jiàn)系統(tǒng)正在開(kāi)發(fā)中。仿真代碼模仿的工作單元的輸入和輸出,使為模擬透明地使用。換句話說(shuō),在代碼是用來(lái)模擬控制的工作單元是相同的代碼運(yùn)行在同一處理器板用于控制物理設(shè)備。這是一個(gè)功能強(qiáng)大的工具軟件設(shè)計(jì)中不存在任何矛盾控制與仿真代碼和實(shí)際控制代碼。這消除了移動(dòng)可能移植問(wèn)題從模擬到實(shí)際控制平臺(tái)
5.結(jié)論
本研究成功驗(yàn)證的關(guān)鍵問(wèn)題對(duì)于一個(gè)敏捷制造工作單元的設(shè)計(jì)。柔性件饋線,機(jī)器視覺(jué),模塊化硬件,廣泛的控制器接口,在線糾錯(cuò),圖形模擬和模塊化的軟件都一個(gè)廣泛實(shí)施的重要因素。在繼續(xù)工作,該系統(tǒng)正在擴(kuò)大模塊化的程序,包括視覺(jué),一個(gè)實(shí)時(shí)的使用操作系統(tǒng),面向?qū)ο缶幊?,廣泛的錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和裝配也將發(fā)揮關(guān)鍵作用在促進(jìn)攝食,裝配,并造成估計(jì)。
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致謝
這項(xiàng)工作得到了克利夫蘭先進(jìn)制造項(xiàng)目(營(yíng)地)通過(guò)中心自動(dòng)化和智能系統(tǒng)研究(CAISR)和學(xué)校的工程案例