CN105843193B - 电极加工无人化控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出电机加工无人化控制系统及控制方法，涉及电极加工技术领域。本发明由计算机及嵌套于计算机内部的控制软件、加工中心及工业机器人构成，本发明给每一个待加工的电极毛坯编写加工程序，然后再通过RFID或条形码将加工程序与电极毛坯一一对应，最后经过控制软件对加工中心以及工业机器人的控制作用实现电极加工过程中的无人化控制，解决了每个电极的由于原材料形状和加工程序都不一样的而导致的加工缺陷，使电极加工无人化成为可能，提高了生产率且降低生产成本。

Description

电极加工无人化控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电极加工技术领域，具体的是指一种能够实现无人化控制的电极加工系统机器控制方法。

背景技术

工业机器人的应用给机械加工带来了极大的方便，特别是当机械加工同一批尺寸且加工程序相同时的零件时，利用工业机器人自动上下料不仅能够提高生产效率，还能减少人力的投入，降低人力成本和管理成本，杜绝人为失误。

在模具的生产制造过程中需要大量的使用电极，电极通常由技术工人操作加工中心进行加工，首先技术人员将电极毛坯放入加工中心，然后定标，接着上传加工程序并启动加工中心对电极毛坯进行加工，加工完毕再放入下一个毛坯，如此周而复始加工一个又一个电极。现有技术中由于每个电极毛坯的尺寸以及加工程序不同，需要人工上传加工程序并选定，无法使用工业机器人自动上下料，使得在加工电极时不能实现自动加工以及无人化控制，电极的加工脱离不开技术人员的操作，使用技术工人操作机床，成本过高而且此类技术工人非常短缺。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种电极加工无人化控制系统，该控制系统解决了传统电极加工中脱离不开技术人员的操作问题，使得电极加工的无人化控制得以实现，提高了生产率且降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

电极加工无人化控制系统，包括计算机、加工中心及工业机器人，所述计算机包括嵌套于计算机内部的控制软件，所述计算机通过总线或串口或无线的方式连接于加工中心及工业机器人，所述控制软件包括用于监控加工中心及工业机器人实时状态的远程监控模块、用于管理加工中心的加工中心管理模块、用于管理工业机器人的机器人管理模块、用于管理电极毛坯的自动料架管理模块、用于与所述自动料架管理模块所管理的电极毛坯配对加工程序的程序管理模块及生产数据统计与导出模块，所述加工中心管理模块及机器人管理模块分别连接于远程监控模块，所述自动料架管理模块连接于程序管理模块，所述自动料架管理模块连接于机器人管理模块，所述程序管理模块连接于加工中心管理模块，所述自动料架管理模块及程序管理模块分别连接于生产数据统计与导出模块。

进一步的，所述程序管理模块通过RFID或条形码与所述电极毛坯一一对应。

本发明的又一目的在于根据上述电极加工无人化控制系统提供一种电极加工无人化控制方法，该方法包括如下步骤：

S100、编写加工程序，给待加工的每个电极毛坯编写加工程序；

S100、配对加工程序，利用RFID或条形码将上述步骤中编写的加工程序与每个电极毛坯一一对应并上传至数据库，此时每个电极毛坯都具有一个独立的ID信息；

S300、将上述待加工的电极毛坯搬运至加工车间的货架之上；

S400、启动电极无人化控制系统，此时系统开始判断系统的安全门的状态；

S500、当前步骤中的安全门处于关闭状态时，机器人管理模块通过控制工业机器人扫描货架上的待加工电极毛坯并确定待加工电极毛坯的ID信息；

S600、工业机器人将经过扫描并确定ID信息的电极毛坯夹取至加工中心的料架之上，此时，自动料架管理模块将对料架之上的电极毛坯进行管理并获取其ID信息；

S700、程序管理模块接收上述ID信息并根据接收的ID信息调用数据库中与ID信息一一对应的加工程序；

S800、程序管理模块将调用出的加工程序传输至加工中心管理模块；

S900、加工中心管理模块再将调用出的加工程序上传至加工中心并控制加工中心对电极毛坯进行加工；

S1000、生产数据统计与导出模块记录加工过程并自动生成报表；

S1100、重复步骤S600～S1000，直至每个待加工的电极毛坯加工完成。

本发明的有益效果：

1.本发明通过计算机与工业机器人及加工中心建立通信，利用嵌套于计算机内部的控制软件来达到控制工业机器人及加工中心的目的，利用RFID或条形码将待加工的电极毛坯与加工程序一一对应，再通过控制软件来实现工业机器人对电极毛坯的运输以及加工中心对电极毛坯的加工，解决了每个电极的由于原材料形状和加工程序都不一样的而导致的加工缺陷，使电极加工无人化成为可能，提高了生产率且降低生产成本；

2.系统各个单元之间采用总线通讯，结构清晰、稳定可靠；

3.总体成本低，投资回收期短；

4.生产数据统计与导出模块可将加工记录长期存档，便于问题追溯。

附图说明

图1为本发明电极加工无人化控制系统的示意图；

图2为本发明电极加工无人化控制系统的控制软件及控制软件与加工中心、工业机器人连接结构示意图。

其中，1-计算机，2-加工中心，3-工业机器人，11-控制软件，111-远程监控模块，112-加工中心管理模块，113-机器人管理模块，114-自动料架管理模块，115-程序管理模块，116-生产数据统计与导出模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出一种电极加工无人化控制系统，包括计算机1、加工中心2及工业机器人3，计算机1通过总线或串口或无线的方式连接于工业机器人3及加工中心2，在计算机上安装于嵌套于计算机1的控制软件11，该控制软件11能够接管工业机器人3及加工中心2的所有运行参数及任务分配，经过控制软件11的控制使得电极加工过程中的无人化控制得以实现。

具体的，参照图2，上述控制软件11包括用于监控加工中心2及工业机器人3实时状态的远程监控模块111、用于管理加工中心2的加工中心管理模块112、用于管理工业机器人3的机器人管理模块113、用于管理电极毛坯的自动料架管理模块114、用于与所述自动料架管理模块114所管理的电极毛坯配对加工程序的程序管理模块115及生产数据统计与导出模块116。加工中心管理模块112及机器人管理模块113分别连接于远程监控模块111，自动料架管理模块114连接于程序管理模块115，自动料架管理模块114连接于机器人管理模块113，程序管理模块115连接于加工中心管理模块112，自动料架管理模块114及程序管理模块115分别连接于生产数据统计与导出模块116。远程监控模块111主要完成系统运行状态显示、各加工中心实时运行数据反馈（主程序、RFID/条形码关联状态等）及货架、加工零件及系统状态等信息的反馈；加工中心管理模块112主要完成获取加工中心的实时状态、上传加工程序、启动加工程序、记录加工中心的刀具寿命及记录加工中心的报警记录等工作；机器人管理模块113主要完成管理外设：安全门、货架、夹具的松紧，手爪机构、金属传感器等，定义、管理机器人的动作，包括扫描，取/放零件，RFID读取动作，传感器读取动作灯；自动料架管理模块114主要完成料架上的零件的管理识别工作；程序管理模块115主要完成与料架上的零件的配对，上传加工程序及备份；生产数据统计与导出模块116主要完成加工过程中的记录及加工表格的自动生成。

上述程序管理模块115与料架上的零件的配对主要通过RFID或条形码来完成。具体而言，在电极毛坯进入到本发明所述的电极加工无人化控制系统之前，编程人员已对每一个待加工的毛坯进行过编程，每一个带加工的毛坯都具有一个加工程序，然后在每一个毛坯上都设一个独立的RFID或条形码，再通过RFID或条形码将每一个毛坯与加工程序一一对应，最后将对应好后的毛坯的ID信息及安装程序上传至数据库。当加工电极毛坯时就可以根据每一个毛坯的ID信息有条不紊的调出加工程序对其进行加工，从而能够实现电极加工的无人化控制。

本发明通过计算机1与工业机器人3及加工中心2建立通信，利用嵌套于计算机1内部的控制软件11来达到控制工业机器人3及加工中心2的目的，利用RFID或条形码将待加工的电极毛坯与加工程序一一对应，再通过控制软件11来实现工业机器人3对电极毛坯的运输以及加工中心2对电极毛坯的加工，解决了每个电极的由于原材料形状和加工程序都不一样的而导致的加工缺陷，使电极加工无人化成为可能，提高了生产率且降低生产成本。

运用上述电极加工无人化控制系统加工电极时，本发明优选为下述电极加工无人化控制方法对电极进行加工：

S100、编写加工程序，给待加工的每个电极毛坯编写加工程序；

S100、配对加工程序，利用RFID或条形码将上述步骤中编写的加工程序与每个电极毛坯一一对应并上传至数据库，此时每个电极毛坯都具有一个独立的ID信息；

S300、将上述待加工的电极毛坯搬运至加工车间的货架之上；

S400、启动电极无人化控制系统，此时系统开始判断系统的安全门的状态；

S500、当前步骤中的安全门处于关闭状态时，机器人管理模块通过控制工业机器人扫描货架上的待加工电极毛坯并确定待加工电极毛坯的ID信息；

S600、工业机器人将经过扫描并确定ID信息的电极毛坯夹取至加工中心的料架之上，此时，自动料架管理模块将对料架之上的电极毛坯进行管理并获取其ID信息；

S700、程序管理模块接收上述ID信息并根据接收的ID信息调用数据库中与ID信息一一对应的加工程序；

S800、程序管理模块将调用出的加工程序传输至加工中心管理模块；

S900、加工中心管理模块再将调用出的加工程序上传至加工中心并控制加工中心对电极毛坯进行加工；

S1000、生产数据统计与导出模块记录加工过程并自动生成报表；

S1100、重复步骤S600～S1000，直至每个待加工的电极毛坯加工完成。

需要说明的是，上述步骤S600～S1000完成了一个电极毛坯的加工，步骤S1100为重复步骤S600～S1000，通过步骤的重复进行即可将编好加工程序并送入电极加工无人化控制系统中的一批零件在无人化控制的条件加工完成，在减少人力投入的基础上大大提高了加工效率。

除以上所述外，本发明还可以通过指定加工机台以及设定优先级顺序来控制加工零件的顺序，此外，在加工流程相似的情况下，上述的工业机器人协同对象也可以是三坐标测量仪、放电加工机等其他设备。

惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当然不能以此限定本新型实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。

Claims (3)

1.电极加工无人化控制系统，包括计算机（1）、加工中心（2）及工业机器人（3），所述计算机（1）包括嵌套于计算机（1）内部的控制软件（11），所述计算机（1）通过总线或串口或无线的方式连接于加工中心（2）及工业机器人（3），其特征在于，所述控制软件（11）包括用于监控加工中心（2）及工业机器人（3）实时状态的远程监控模块（111）、用于管理加工中心（2）的加工中心管理模块（112）、用于管理工业机器人（3）的机器人管理模块（113）、用于管理电极毛坯的自动料架管理模块（114）、用于与所述自动料架管理模块（114）所管理的电极毛坯配对加工程序的程序管理模块（115）及生产数据统计与导出模块（116），所述加工中心管理模块（112）及机器人管理模块（113）分别连接于远程监控模块（111），所述自动料架管理模块（114）连接于程序管理模块（115），所述自动料架管理模块（114）连接于机器人管理模块（113），所述程序管理模块（115）连接于加工中心管理模块（112），所述自动料架管理模块（114）及程序管理模块（115）分别连接于生产数据统计与导出模块（116）。

2.根据权利要求1所述的电极加工无人化控制系统，其特征在于，所述程序管理模块（115）通过RFID或条形码与所述电极毛坯一一对应。

3.电极加工无人化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、编写加工程序，给待加工的每个电极毛坯编写加工程序；

S100、配对加工程序，利用RFID或条形码将上述步骤中编写的加工程序与每个电极毛坯一一对应并上传至数据库，此时每个电极毛坯都具有一个独立的ID信息；

S300、将上述待加工的电极毛坯搬运至加工车间的货架之上；

S400、启动电极无人化控制系统，此时系统开始判断系统的安全门的状态；

S500、当前步骤中的安全门处于关闭状态时，机器人管理模块通过控制工业机器人扫描货架上的待加工电极毛坯并确定待加工电极毛坯的ID信息；

S600、工业机器人将经过扫描并确定ID信息的电极毛坯夹取至加工中心的料架之上，此时，自动料架管理模块将对料架之上的电极毛坯进行管理并获取其ID信息；

S700、程序管理模块接收上述ID信息并根据接收的ID信息调用数据库中与ID信息一一对应的加工程序；

S800、程序管理模块将调用出的加工程序传输至加工中心管理模块；

S900、加工中心管理模块再将调用出的加工程序上传至加工中心并控制加工中心对电极毛坯进行加工；

S1000、生产数据统计与导出模块记录加工过程并自动生成报表；

S1100、重复步骤S600～S1000，直至每个待加工的电极毛坯加工完成。