Последовательность сборки

Категория:
Роботы в промышленности


Последовательность сборки

Изделия можно собрать в самой различной последовательности. Кроме того, последовательность, которая лучше всего подходит для ручной сборки, может не быть оптимальной при использовании роботов. Например, в гибких сборочных системах, где много роботов, необходимо тщательно «сбалансировать» операции, которые выполняет каждый робот, с тем чтобы сократить время простоя любой части системы. В результате необходимо из всех возможных последовательностей сборки как-то выбрать одну такую, которая согласно выбранному критерию представляет собой оптимальный вариант. Для всех видов сборочных операций, кроме самых простых, можно оценить лишь небольшое число возможных вариантов. Однако выбор этой совокупности вариантов представляет собой чрезвычайно трудную задачу.

Число инверсий изделий при сборке следует свести к минимуму, так как эта работа не только сложна, но и занимает много времени. Как отмечалось в гл. 8, при сборке роботами любой подход, который экономит время робота, сразу оборачивается сокращением издержек производства, поскольку обычно самый «медленный» робот определяет скорость всего процесса сборки. Следовательно, должны выбираться такие последовательности сборки, которые минимизируют время подачи компонентов, а при необходимости использования различных захватов — такие последовательности, в которых должно быть уменьшено число смен захватов. Этого можно добиться, либо одновременно собирая все компоненты изделия, подходящие для данного захвата, либо, если это возможно, собирая параллельно малые партии изделий так, чтобы время, потраченное на смену захвата, распределялось на несколько изделий.

Сравнение различных последовательностей сборки требует некоторого метода формализации описания. Подход к этой задаче, разработанный в лаборатории Чарльза Старка (США), состоит в использовании дерева деталей, простой пример которого показан на рис. 45, который описывает 5-компонентное изделие. При составлении схемы дерева сначала указываются все компоненты вместе с ориентирующим знаком, который показывает ориентацию компонента для правильной сборки. В показанном примере компонент D мог бы быть болтом, который должен быть собран головкой вперед, что соответствует 1. Такие компоненты, как гайки и шайбы, симметричны, поэтому ориентирующего знака не требуется (например, компонент Е).

Для тех компонентов, которые изображены в верхней части дерева деталей, считается, что временная ось идет от вершины к основанию. Добавление компонента или узла (рассматриваемого как набор компонентов, которые не выпадут при движении или перевертывании) к основной сборке обозначается линией со стрелкой, и сборка фактически происходит там, где соединяются в узел линии. Линии между уже собранными компонентами показаны без стрелок. Фиксации, которых следует по возможности избегать, обозначены буквой F, в то время как любые операции, подобные перевертыванию деталей, специально не обозначены (в случае перевертывания масса узла также указывается).

Ориентирующий знак располагается рядом с каждой стрелкой (если необходимо), указывается также расстояние в миллиметрах. Так обозначается кратчайший путь от компонента до места сборки. Некоторые детали могут быть включены в сборку с определенного расстояния, и в этих случаях второе расстояние помещается в скобках. Исходя из величины расстояния можно оценить время, которое было бы затрачено на каждое движение, а отсюда оценить время, требуемое на выполнение всей сборки.

Используя такие представления о последовательности сборки, можно попытаться оценить различные подходы и, определяя недостатки той или иной последовательности, попытаться их устранить, видоизменяя сборку. Последовательность обычно считают предпочтительной, если она содержит меньше операций перевертывания специальных наглухо закрепленных деталей и узлов, но неясно еще соотношение между скоростью, стоимостью и сложностью. В настоящее время даже при составлении различных последовательностей сборки, которые должны быть оценены, необходим творческий подход человека-проектировщика, поскольку уже делались безуспешные попытки использовать теорию графов и методы линейного программирования, чтобы создать подобные последовательности автоматически.

Рис. 1. Простой пример дерева деталей

С ростом мощи компьютеров вполне вероятно, что такие подходы будут в конечном счете плодотворными при оптимизации программ, выбирающих наилучшую последовательность сборки для данного изделия. Тем не менее вероятно также, что из-за наличия возможных вариантов последовательностей даже в случае использования сложных программ этого типа потребуются различные эвристические методы или эмпирически выведенные правила, с тем чтобы сузить область поиска, а не пытаться оценить все возможные варианты.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум