用于自動裝配的微型工廠的模塊化結(jié)構(gòu)

用于自動裝配的微型工廠的模塊化結(jié)構(gòu)

構(gòu)建包含微裝配步驟的新一代微機電系統(tǒng)是當前微制造過程中的一大挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)這些新的裝配步驟，有必要開發(fā)新的裝配步驟，有必要開發(fā)新的生產(chǎn)手段，稱為微制造系統(tǒng)。傳統(tǒng)的“自頂向下”方法只包含功能分析和任務(wù)系列的定義，對微制造系統(tǒng)來說是不夠的。

目前，微電子機械系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)療、通訊、多媒體、航空航天設(shè)備或汽車零部件的新功能的開發(fā)需要混合技術(shù)。目前的生產(chǎn)技術(shù)不適應(yīng)多樣化、復(fù)雜性、生產(chǎn)量和裝配步驟的特殊性。

微機電一體化系統(tǒng)的全面生產(chǎn)，帶動了能夠批量生產(chǎn)微部件的新型制造系統(tǒng)的發(fā)展。目前的挑戰(zhàn)是把微型機器人和微型機器人鏈接起來的可能性。

微制造系統(tǒng)與模塊化分析

微觀世界中隨機行為對微制造過程的影響

顯然，裝配功能（定位、速度控制、力傳感、連接、視覺等）在微操作中比在人尺度上的操作更為復(fù)雜。有了所有這些限制，在微制造系統(tǒng)中擁有更大的靈活性是有用的，以便更容易的適應(yīng)生產(chǎn)的裝配。

操作的干預(yù)程度

考慮到安全程序，操作員可以在一個適合人類規(guī)模的系統(tǒng)上工作。微制造系統(tǒng)對人類來說是不可接近的，因為人類的感知和操作和操作能力并不適應(yīng)。視覺和觸覺的限制加上精度（幾百微米的振幅），使得直接人工干預(yù)系統(tǒng)是不可能的。因此，微觀世界中的感知和干預(yù)需要人的界面。

生產(chǎn)組織

在人的尺度上，制造系統(tǒng)由幾噸重的大型機械組成，一個微型制造系統(tǒng)由幾個幾公斤的小生產(chǎn)單元，這使得他們很容易被移除。因此，生產(chǎn)系統(tǒng)的管理可以用一種新的方式來完成，每次生產(chǎn)變化時，生產(chǎn)單元的位置都會重新優(yōu)化。因此，每個單元應(yīng)該易于適應(yīng)、可重構(gòu)是非常重要的。因此模塊化結(jié)構(gòu)能夠改變生產(chǎn)系統(tǒng)的硬件配置是很有趣的。它允許我們實現(xiàn)第一季模塊化。

制造系統(tǒng)的模塊化設(shè)計

經(jīng)典制造系統(tǒng)的設(shè)計涉及制造商生產(chǎn)的設(shè)備。每一個制造過程都需要專門知識，以便研究和實施適當和有效的設(shè)備。在微米尺度上，微傳感器和微執(zhí)行器不斷發(fā)展，市場變化迅速。因此，將它們集中到一個小型的生產(chǎn)單元中并不容易。這些設(shè)備的標準化是漸進制造系統(tǒng)設(shè)計的一個挑戰(zhàn)。