發(fā)布時(shí)間：2024-07-04 22:04

　　數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人集成應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料、自動(dòng)加工,可以加快生產(chǎn)節(jié)拍、提高效率;采取一體化的結(jié)構(gòu),有利于快速調(diào)整工位、快速投產(chǎn),增加生產(chǎn)系統(tǒng)布局的靈活性;在生產(chǎn)車間內(nèi),設(shè)備的優(yōu)化布局可以使物流更加高效順暢,減少物料的運(yùn)輸和等待時(shí)間。本文基于Petri網(wǎng)理論分析了引入機(jī)器人的作業(yè)單元性能,研究了45°斜床身臥式數(shù)控車床與小型6軸機(jī)器人一體化結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),以及生產(chǎn)車間設(shè)備多行直線布局的建模與優(yōu)化,并通過實(shí)例仿真驗(yàn)證了機(jī)器人的使用和布局的優(yōu)化,可以有效改善生產(chǎn)線的平衡性、生產(chǎn)節(jié)拍、產(chǎn)量和設(shè)備利用率等指標(biāo)。在可行性分析中,闡述了生產(chǎn)線中引入機(jī)器人的原則,以及引入機(jī)器人后需要考慮的問題。建立了多設(shè)備多工序和多設(shè)備單工序兩類機(jī)器人作業(yè)單元的Petri網(wǎng)模型,基于T不變量和可達(dá)性分析法研究Petri網(wǎng)模型的活性,論證了作業(yè)單元是否包含鎖死。借助PIPE軟件的仿真統(tǒng)計(jì)和穩(wěn)態(tài)分析功能,計(jì)算Petri網(wǎng)的特定標(biāo)識在其所有穩(wěn)態(tài)標(biāo)識中所占比率,從而求出作業(yè)單元中加工設(shè)備利用率。根據(jù)設(shè)備利用率改善情況,確定作業(yè)單元中機(jī)器人的數(shù)量,設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人集成作業(yè)單元的布置形式。建立了45°斜床身臥式數(shù)控車床與小型...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人集成應(yīng)用
        1.2.2 機(jī)器人作業(yè)單元布局設(shè)計(jì)
        1.2.3 生產(chǎn)車間設(shè)備布局優(yōu)化
    1.3 論文研究內(nèi)容
第二章 數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人集成作業(yè)單元性能分析
    2.1 引言
    2.2 生產(chǎn)車間中引入機(jī)器人方法
        2.2.1 引入機(jī)器人工序分析
        2.2.2 引入機(jī)器人后需要考慮的問題
    2.3 Petri網(wǎng)及其分析方法
        2.3.1 Petri網(wǎng)概述
        2.3.2 Petri網(wǎng)特性及分析方法
    2.4 基于PN的作業(yè)單元性能分析
        2.4.1 多設(shè)備多工序作業(yè)單元性能分析
        2.4.2 多設(shè)備單工序作業(yè)單元性能分析
        2.4.3 引入機(jī)器人數(shù)量分析
    2.5 數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人布置形式
    2.6 小結(jié)
第三章 數(shù)控車床與機(jī)器人一體化設(shè)計(jì)
    3.1 一體化設(shè)計(jì)的問題描述
        3.1.1 一體化結(jié)構(gòu)空間模型
        3.1.2 坐標(biāo)系計(jì)算
    3.2 一體化作業(yè)單元布局評估研究
        3.2.1 基于運(yùn)動(dòng)距離的評估及其不足
        3.2.2 基于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的評估
    3.3 一體化設(shè)計(jì)的約束條件
        3.3.1 機(jī)器人工作空間約束
        3.3.2 作業(yè)點(diǎn)干涉約束
        3.3.3 插補(bǔ)點(diǎn)干涉約束
    3.4 基于差分進(jìn)化算法的優(yōu)化問題求解
        3.4.1 差分進(jìn)化算法流程
        3.4.2 優(yōu)化結(jié)果分析
    3.5 小結(jié)
第四章 一體化結(jié)構(gòu)及車削單元自動(dòng)化案例實(shí)現(xiàn)
    4.1 數(shù)控車床與機(jī)器人一體化集成
        4.1.1 數(shù)控車床設(shè)計(jì)
        4.1.2 機(jī)器人與數(shù)控車床的聯(lián)接
        4.1.3 一體化作業(yè)單元工作流程
    4.2 車削單元自動(dòng)化案例實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 車削單元組成
        4.2.2 控制系統(tǒng)功能需求分析
        4.2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.3 小結(jié)
第五章 生產(chǎn)車間設(shè)備的多目標(biāo)優(yōu)化布局
    5.1 引言
    5.2 多行直線布局的優(yōu)化問題模型
        5.2.1 多行直線布局問題描述
        5.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)建立
        5.2.3 約束條件
    5.3 多目標(biāo)優(yōu)化問題求解
        5.3.1 遺傳算法設(shè)計(jì)
        5.3.2 遺傳算法控制參數(shù)改進(jìn)
    5.4 SGA與LOAGA優(yōu)化結(jié)果比較
    5.5 小結(jié)
第六章 曲軸生產(chǎn)車間的物流與加工過程仿真
    6.1 曲軸工藝流程分析
    6.2 建立仿真模型
        6.2.1 仿真界面設(shè)計(jì)
        6.2.2 對象參數(shù)設(shè)置
    6.3 仿真結(jié)果對比
        6.3.1 指標(biāo)定義及計(jì)算
        6.3.2 確定最快生產(chǎn)節(jié)拍
        6.3.3 兩種布局的性能指標(biāo)對比
    6.4 小結(jié)
總結(jié)與展望
    全文總結(jié)
    創(chuàng)新點(diǎn)
    存在不足及未來展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：4000599