一种机加生产线中更换夹具的仿真方法与流程

本发明属于机加生产领域，具体涉及一种机加生产线中更换夹具的仿真方法。

背景技术：

通常情况之下，车间在投产前会使用离散事件系统仿真技术建立该车间生产线仿真模型，模拟其实际的生产流程，评估各设备的产量、利用率、人员配置等情况，避免车间在投入生产时因盲目决策而导致资金浪费或系统能力不足；

在实际的车间生产线生产中，对于夹具更换过程，通常通过设置预置时间来代替，操作员换夹具的过程不明确，仿真模型无法模拟实际的生产过程，导致仿真结果不准确，无法精确评估评估各设备的产量、利用率、人员配置。

技术实现要素：

本发明提供一种机加生产线中更换夹具的仿真方法，要解决的技术问题是：以往制造系统仿真大多不考虑机床换夹过程的问题。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种机加生产线中更换夹具的仿真方法，其特征在于，具体包含以下步骤：

步骤一、根据预设的生产线布局方案，构建仿真模型：仿真模型的制造资源包括暂存区、夹具库、两个托盘、三个机床及操作员；

步骤二、设置制造资源属性：根据采集到的各制造资源的数据，设置各制造资源的属性参数；

步骤三、通过以下方法实现仿真模型与现实系统的一致性：

在仿真模型的初始状态，禁止零件进入第一机床、第二机床，创建空的数据表1、表2，并设置表1、表2的值为0，操作员在接到零件加工的命令后，去夹具库领取夹具，并将其安装在第一托盘上，同时第一机床接到夹具安装好的命令后，操作员把零件从暂存区安装到第一机床上加工，第一机床仅加工一个零件，并在表1中记录零件的类型值x；当零件加工完离开第一机床时，暂存区剩余的未加工的零件依次进入到第三机床，在表2中记录进入零件的类型值y，获取表1、表2的类型值后做比较：

如果表1的值x等于表2的值y，即上一个加工的零件与将要加工的零件类型相同，未加工的零件进入到第二机床进行加工；零件离开第三机床时把表2的值刷新成表1的值，以便进行下一个零件进入第三机床时来比较表1与表2的值；

当表1的值x不等于表2的值y时，操作员把夹具从第一托盘运送回夹具库，然后取上相应的夹具后放置到第二机床的第二托盘上；第三机床检测到第二托盘安装好的命令后，释放零件到第二机床进行加工，释放的同时也把表2的值刷新成表1的值；

两表的值相同时，零件进入第二机床加工，两表的值不同时，换取第二托盘的夹具后再进入第二机床进行加工；以此类推，完成全部零件的加工。

有益效果：本发明装夹零件的夹具在夹具库中存放，当需要加工的零件类型改变时，操作员把现在用的夹具运送回夹具库，把需要的夹具从夹具库提取上并安装在机床上。在生产线仿真模型中，通过设计控制仿真系统的控制逻辑，从而使操作员更取夹具的逻辑与实际情况一致，从细节上注重仿真的质量与仿真动画与实际的一致性，可以最大限度地还原实际制造系统运行过程，提高仿真模型的置信度。本发明可以应用于其他类似场合，而不局限于零件类型改变时操作员更取夹具的仿真过程中。

附图说明

图1为本发明的仿真原理图；

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提出的一种机加生产线中更换夹具的仿真方法，该方法包含以下步骤：

步骤一：采用flexsim仿真软件，根据预设的生产线布局方案，构建仿真模型：

仿真模型包括夹具库、托盘、机床及操作人员等制造资源，两个机床各对应设有一个托盘，操作员用于将夹具库中的夹具放置在机床的托盘；暂存区1用于存放未加工的零件，第三机床3用于检测已加工和未加工的零件是否为同一类型；

步骤二：设置制造资源属性：

根据采集到的各制造资源的数据，设置各制造资源的属性参数，如操作员行走的速度、安装及取下夹具的时间、夹具放置的位置；

步骤三：确保仿真模型与现实系统的一致性，通过以下方法实现：

参考图1和图2所示，仿真模型中，在模型的初始状态，禁止零件进入第一机床1、第二机床2，创建空的数据表1、表2，并设置表1、表2的值为0，操作员在接到零件加工的命令后，去夹具库领取夹具，并将其安装在第一托盘1上，同时第一机床1接到夹具安装好的命令后，操作员把零件从暂存区1安装到第一机床1上加工，第一机床1仅加工一个零件，并在表1中记录零件的类型值x；当零件加工完离开第一机床1时，暂存区1剩余的未加工的零件依次进入到第三机床3，在表2中记录进入零件的类型值y，获取表1、表2的类型值后做比较，如果表1的值x等于表2的值y，即上一个加工的零件与将要加工的零件类型相同，未加工的零件进入到第二机床2进行加工；零件离开第三机床3时把表2的值刷新成表1的值，以便进行下一个零件进入第三机床3时来比较表1与表2的值；当表1的值x不等于表2的值y时，操作员把夹具从第一托盘1运送回夹具库，然后取上相应的夹具后放置到第二机床2的第二托盘2上。第三机床3检测到第二托盘2安装好的命令后，释放零件到第二机床2进行加工，释放的同时也把表2的值刷新成表1的值，也是为了下一个零件进入第三机床3时表1的值和表2的值做比较。两表的值相同时，零件进入第二机床2加工，两表的值不同时，换取第二托盘2的夹具后再进入第二机床2进行加工。以此类推，完成全部零件的加工。全部代码设置完成后就可以实现当零件类型发生变化时操作员更取夹具的动画效果。

需要说明的是第一机床1的作用就是充当检测站，为了对数据表1和表2的值作比较，所以其加工的时间可以设置成0。第二机床2和第三机床3加工需要加工的零件，第二机床2只加工一个零件，剩余的零件在第三机床3上加工。之所以需要两个机床，是为了实现刚开始加工的相同零件类型的数量不管是1个还是多个，该方法仍然能够实现。夹具库中的托盘有且仅有一个，用一个托盘表示多个，该方法更容易实现。操作员进行安装和领取夹具需要一定的时间，可以根据实际所用的时间在操作员的装载和卸载触发中设置时间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。