外文翻譯--敏捷制造的輕型作業(yè)單元設計機械應用 中文版.doc

敏捷制造的輕型作業(yè)單元設計機械應用羅杰D奎因，格雷格三考西機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電機工程學系與應用物理系安迪Podgurski，菊妍喬LeonS.Sterling,YoohwanKim計算機系工程與科學凱斯西儲大學（CWRU）美國俄亥俄州克利夫蘭，44106摘要：本文介紹了一種靈活的設計用于制造工作單元光機電從類似的產(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)快速轉換，從裝配一個產(chǎn)品到另一個產(chǎn)品的裝配?？焖儆布D換成為可能，通過使用機器人，靈活的裝配部分，模塊化夾子機模塊化裝配硬件。依靠靈活的饋線上料皮帶和二進制計算機視覺構成估計。這明顯的優(yōu)勢超過nonflexible如碗飼養(yǎng)的飼養(yǎng)計劃需要大量的調(diào)整從一個轉換另一部分。正在快速轉換軟件促進了一個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發(fā)，以及創(chuàng)新的雙控制器結構VME總線。這些靈活的功能允許將引進新產(chǎn)品最小的停機時間和系統(tǒng)重構。1簡介1.1什么是敏捷制造？敏捷制造是一個長期見過增加了過去幾年中，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：一個制造商的措施突然的反應能力，不可預測的變化客戶需求的產(chǎn)品和服務，使一利潤“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，以吸取的教訓以及總質(zhì)量管理，只是在時間的生產(chǎn)和精益生產(chǎn)“3。唯一的共同點之一各種定義是能夠制造出多種對什么可迅速為基礎的類似產(chǎn)品不斷變化的客戶需求。在過去，生產(chǎn)專門針對大批量單一生產(chǎn)產(chǎn)品。在今天的市場，然而，重點是對小批量移動從不斷變化的，客戶驅(qū)動的產(chǎn)品線。圖1：敏捷作業(yè)單元一個“敏捷“制造的定義已通過適用于光機電裝配產(chǎn)品：敏捷制造是有能力完成快速轉換之間的不同制造利用基本相同的組件工作單元?？焖俎D換（以小時為單位），此外，被定義為移動能力的一個產(chǎn)品，從大會另一種產(chǎn)品裝配與最低的變化工具和軟件。快速轉換使生產(chǎn)小批量，讓只是在時間生產(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（按星期計算）為新的組件和部件系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，快速完成轉換通過可重復使用的軟件的使用，快速變化該機械手夾持器，模塊化工作表和部分饋線其中有足夠的彈性處理，而無需機械零件的幾種類型調(diào)整。這些饋線使用視覺，在硬地夾具，以確定位置和方向部分。通用，可重復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。一個實施一個靈活的測試平臺已開發(fā)生產(chǎn)工作單元（圖1）。這包括機械機器人，靈活的部分進料器，視覺系統(tǒng)（攝像機，圖像采集，并庫中的圖像處理程序），以及有限傳感器和執(zhí)行器專用所需人數(shù)完成一個給定的程序集。這樣一個核心特征工作單元是一個控制器控制每一個有能力的上述組件。該工作單元是中央輸送系統(tǒng)，這是博世實現(xiàn)使用標準的硬件。這是負責轉移部分完成組裝機器人之間進行成品和單位一卸貨機器人的機器人安裝在基座附近輸送帶系統(tǒng)。托盤與專業(yè)部件固定裝置是用來在整個集會進行系統(tǒng)完成后，該組件將被刪除從托盤的裝卸機械。最后，安全籠包圍整個工作單元，服務保障運營商以及提供用于安裝的結構開銷相機。2.1輸送系統(tǒng)輸送機系統(tǒng)在CWRU使用工作單元是一個模型T2的博世制造。托盤在兩個主要傳閱，輸送線。這些行是平行的，彼此相反的操作方向。托盤轉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流通系統(tǒng)和重新排序能力的托盤。在系統(tǒng)托盤的每個都有一個獨特的識別號碼，使系統(tǒng)跟蹤和直接的進展。止損是安裝在關鍵輸送機上的點來控制托盤的流量。這方面的一個創(chuàng)新的輸送系統(tǒng)使用的是使用短“骨刺線“。一種鞭策（圖2）是一個單純的延長輸送機，垂直為主線（類似于鐵路支線）。這允許流主輸送線，而要維持一個機器人執(zhí)行組裝在鞭策。托盤進入一個刺激注冊在機器人的世界由一個坐標系臂安裝攝像頭，允許地方或機器人消除對托盤零件，避免犧牲機械登記2.2裝配站大會的幾個車站的布局進行了分析在選擇最終布局。在評估了幾個每一個布局功能，包括：展示位置相對于機器人輸送機，給料機的影響相對于機器人的位置工作信封，并機器人動作一個通用大會的必要，這是確定，在圖2最適合的布局需要的工作單元。每一個裝配機器人是由兩個包圍模塊化，可移動工作臺和兩個固定喂養(yǎng)表（圖2）。模塊化表很容易交換，允許專門組裝硬件放置在機器人的工作信封。表中包含的模塊化和氣動執(zhí)行器可連接快速電傳感器，允許任何專門工具迅速變化需要一個給定的程序集。通過設計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。為了實現(xiàn)快速轉換，模塊化工作登記表在機器人的世界坐標在同一系統(tǒng)由于托盤的方式（即使用臂安裝攝像頭）。進料表是固定的，與水平，partsfeeding輸送機安裝到他們。圖2：工作站布局輸送機的一個缺點/刺激系統(tǒng)，如上所述，必須充分交流的時間托盤為一個空的。在這段時間（約15秒）的機器人將可以想象無效。一簡單的解決這個問題是一個迷你倉：一夾具是位于交換部分的工作表來保存一些完成組裝。在一