CN106743249A - 双轨双小车同步多工位物料自动转运系统 - Google Patents

双轨双小车同步多工位物料自动转运系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双轨双小车同步多工位物料自动转运系统，两台小车分别连接至双小车工作站，双小车工作站通过以太网通讯模块连接至中控系统，并向中控系统发送自身的位置信息及运行状态信息；每个工位设有一个工位工作站和若干工序设备工作站，各工序设备工作站分别连接至工位工作站，工位工作站通过以太网通讯模块连接至中控系统；中控系统用于根据其内预设的工位位置分布信息、双小车位置信息和接收到的工位操作完成状态信息向双小车工作站发送工位转运指令，双小车工作站根据工位转运指令同步地将物料从完成操作的工位沿轨道转运至预设的下一工位。本发明能智能化地实现大尺寸、重物件的自动流转及工序的衔接，转运效率高，定位精准。

Description

双轨双小车同步多工位物料自动转运系统
技术领域
本发明涉及一种双轨双小车同步多工位物料自动转运系统。
背景技术
随着国家工业发展，各行业产业技术的改进升级，自动流水生产线愈来愈多，对尺寸大、重量大的物件，如大型钢结构件、混凝土预制构件、模台等的生产过程中的流转控制的需求增多，需要双小车双轨同步地将物件转运并精准定位至各工位。双下车可以平衡地承载这种大物件，将重量均衡地分配在每台小车上，重心位于两台小车之间间隔的中心，以保证物件的平稳转运，是单小车无法做到的。但双轨双小车实际运用中多以手动和半自动转运为主，特别是双小车同步运输存在控制复杂、稳定性差、调试维修难度大、定位精度低、操作使用不便等诸多问题，最终不能使物料在双小车上进行同步转运，不能精准地将物料转运至指定工位，需要人工对物料位置进行辅助调整，转运效率低，工人劳动强度大。
发明内容
本发明的目的是为解决目前双轨双小车物料转运系统同步性差，定位精度低，使用不便，转运效率低的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种双轨双小车同步多工位物料自动转运系统，包括两条平行的轨道，每条所述轨道上设有一台小车，两台所述小车处于同一起跑线上；
两台所述小车分别连接至双小车工作站，所述双小车工作站通过以太网通讯模块连接至中控系统，并向所述中控系统发送自身的位置信息；
每个工位设有一个工位工作站和若干工序设备工作站，各所述工序设备工作站分别连接至所述工位工作站，所述工位工作站通过所述以太网通讯模块连接至所述中控系统；
所述工序设备工作站用于工序作业完成后向所述工位工作站发送工序操作完成状态信息，待一个工位中的全部所述工序设备工作站均向该工位的所述工位工作站发送工序操作完成状态信息后，所述工位工作站用于通过所述以太网通讯模块向所述中控系统发送工位操作完成状态信息；
所述中控系统用于根据其内预设的工位位置分布信息、双小车位置信息和接收到的所述工位操作完成状态信息向所述双小车工作站发送工位转运指令，所述双小车工作站根据所述工位转运指令同步地将物料从完成操作的工位沿所述轨道转运至预设的下一工位。
进一步地，所述中控系统包括转运调度策略模块，所述转运调度策略模块用于根据所述工位工作站发来的所述工位操作完成状态信息、双小车位置信息、所述工位位置分布信息和预设的工艺路线建立若干物料转运路径，并根据所述工艺路线中预设的各工位任务的优先级确定对各工位转运物料的优先顺序，根据所述优先顺序对各工位进行排队，从所述物料转运路径中选择一条至队首工位的转运路径，并将该转运路径发送至所述双小车工作站。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明能智能化地根据流水线工位情况、工序作业情况、作业工艺要求、调度策略等建立转运任务，转运任务自动传递给双小车工作站，由双小车工作站控制双小车沿双轨完成转运任务，实现了大尺寸、重物件的自动流转及工序的衔接，保证了流水线生产的连续性，转运效率高，定位精准，大大降低工人辅助工作量。
附图说明
图1是本发明的工作原理框图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的转运运行流程图；
图4是本发明的建立《转运需求记录表》的流程图；
图5是本发明的转运调度策略模块运行流程。
图中，1双小车；2双小车工作站；3以太网通讯模块；4中控系统；5工位工作站；6工序设备工作站；6-1第一工序设备工作站；6-2第二工序设备工作站；6-3第三工序设备工作站；6-N第N工序设备工作站；7双轨道；8-1第一工位；8-2第二工位；8-3第三工位；8-N第N工位。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，本发明的双轨双小车同步多工位物料自动转运系统，包括两条平行的轨道7，每条轨道7上设有一台小车1，两台小车1处于同一起跑线上；
两台小车1分别连接至双小车工作站2，双小车工作站2通过以太网通讯模块3连接至中控系统4，并向中控系统4发送自身的位置信息；
每个工位，如图2中的第一工位8-1、第二工位8-2、第三工位8-3、第N工位8-N，均设有一个工位工作站5和若干工序设备工作站6，如图2中的第一工序设备工作站6-1、第二工序设备工作站6-2、第三工序设备工作站6-3、第N工序设备工作站6-N，各工序设备工作站6分别连接至工位工作站5，工位工作站5通过以太网通讯模块3连接至中控系统4；
各工序设备工作站6用于工序作业完成后向所属的工位工作站5发送工序操作完成状态信息，待一个工位中的全部工序设备工作站6均向该工位的工位工作站5发送工序操作完成状态信息后，工位工作站5用于通过以太网通讯模块3向中控系统4发送工位操作完成状态信息；
中控系统4用于根据其内预设的工位位置分布信息、双小车位置信息和接收到的工位操作完成状态信息向双小车工作站2发送工位转运指令，双小车工作站2根据工位转运指令同步地将物料从完成操作的工位沿轨道7转运至预设的下一工位。
优选地，中控系统4包括转运调度策略模块，转运调度策略模块用于根据工位工作站5发来的工位操作完成状态信息、双小车位置信息、工位位置分布信息和预设的工艺路线建立若干物料转运路径，并根据工艺路线中预设的各工位任务的优先级确定对各工位转运物料的优先顺序，根据优先顺序对各工位进行排队，从物料转运路径中选择一条至队首工位的转运路径，并将该转运路径发送至双小车工作站。
具体地，转运实现流程如图3所示，各工序设备工作站6发转运需求编号给工位工作站5，工位工作站5将该转运需求编号发送给中控系统4；中控系统4依据转运需求编号及转运调度策略模块，建立转运需求对应的转运任务记录，并将转运任务记录插入到《转运任务队列表》中，形成最佳的转运任务分配；中控系统按转运任务表的先后次序下发转运任务给双小车工作站2及工位工作站5；依据转运任务，双小车工作站2自动到达转运起始工位，工位工作站5将托盘（含工件）从工序设备工作站6处推入到转运起始工位；双小车工作站2自动举起托盘（含工件）到位，再夹紧托盘，自动同步运输至目的工位后，松开托盘并放下托盘，工位工作站5将目的工位处的托盘（含工件）推入到下道工序设备工作站6，至此完成本次转运任务，中控系统4保存本次转运入《转运记录表》中；继续执行《转运任务队列表》转运任务至作业全部完成。中控系统4可以查看《转运记录表》，并作分析及统计报表输出，用于改善工艺流程及工序设备。注：若工序设备工作站6在转运工位上作业，则无需工位工作站5参与推拉托盘。
建立生产工艺流程对应的《转运需求记录表》，表中含有每个转运需求对应的相关参数，用于工序设备工作站6转运需求发生时，可直接从该表中查询读取出对应的参数，便于转运调度策略模块快速建立最优的《转运任务队列表》。建立《转运需求记录表》的流程如图4所示，首先由生产工艺流程配置各工序设备工作站6的转运需求；对各转运需求配置相关参数，如转运需求编号、工序设备编号、优先级别、起始工位、目的工位、工序设备工作站作业时间、转运最大需求时间、转运最小需求时间、转运平均需求时间（为最大与最小需求时间的平均值）等；由工艺流程、各转运需求对应的参数（工序设备作业时间及转运平均需求时间）、工序设备工作站数量等可统计分析出各转运需求的匹配次数（即保障生产连续运转的最佳转运次数）；将各转运需求参数保存形成该生产工艺流程对应的《转运需求记录表》。
转运调度策略模块执行流程如图5所示，首先由生产工艺流程对应选择已建立的《转运需求记录表》，该表包含有该生产工艺流程所有的转运需求及每个转运需求对应的参数；中控系统收到工序设备的转运需求编号（由工位工作站转发），从《转运需求记录表》中查询读取出该转运需求编号对应的参数（匹配次数、优先级别、已完成的准运次数等）；由已完成的转运次数及匹配次数计算出需求频次，与《转运任务队列表》中各记录（除正在转运的任务）的需求频次作比较，频次低的优先，同频次的依据优先等级排列，按上述算法自动插入该转运需求编号对应的转运任务记录入《转运任务队列表》，形成最优转运任务队列；若无转运任务在执行且《转运任务队列表》有记录，则发送《转运任务队列表》中的首条转运记录给双小车工作站及工位工作站；若装运任务在执行则待其完成后，存储该转运记录于《转运记录表》，并从《转运任务队列表》删除该任务；直到转运任务及作业全部完成，转运策略模块运行结束。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.双轨双小车同步多工位物料自动转运系统，其特征在于，包括两条平行的轨道，每条所述轨道上设有一台小车，两台所述小车处于同一起跑线上；
两台所述小车分别连接至双小车工作站，所述双小车工作站通过以太网通讯模块连接至中控系统，并向所述中控系统发送自身的位置信息及运行状态信息；
每个工位设有一个工位工作站和若干工序设备工作站，各所述工序设备工作站分别连接至所述工位工作站，所述工位工作站通过所述以太网通讯模块连接至所述中控系统；
所述工序设备工作站与工位工作站连接，将工序设备工作站的运行信息（如未作业、正在作业、作业完成等状态信息）实时传递给所述工位工作站，待一个工位中的全部所述工序设备工作站均向该工位的所述工位工作站发送工序操作完成状态信息后，所述工位工作站用于通过所述以太网通讯模块向所述中控系统发送工位操作完成状态信息；
所述中控系统用于根据其内预设的工位位置分布信息、双小车位置信息和接收到的所述工位操作完成状态信息向所述双小车工作站发送工位转运指令，所述双小车工作站根据所述工位转运指令同步地将物料从完成操作的工位沿所述轨道转运至预设的下一工位。
2.根据权利要求1所述的双轨双小车同步多工位物料自动转运系统，其特征在于，所述中控系统包括转运调度策略模块，所述转运调度策略模块用于根据所述工位工作站发来的所述工位操作完成状态信息、双小车位置信息、所述工位位置分布信息和预设的工艺路线建立若干物料转运路径，并根据所述工艺路线中预设的各工位任务的优先级确定对各工位转运物料的优先顺序，根据所述优先顺序对各工位进行排队，从所述物料转运路径中选择一条至队首工位的转运路径，并将该转运路径发送至所述双小车工作站。
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