CN110083132A - 一种柔性制造单元智能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动控制技术领域,具体的说是一种柔性制造单元智能控制系统,包括客户端、任务接受终端、任务调度模块、设备监控模块、加工处理模块、数据传输模块和数据处理模块;所述客户端用于接受客户的订单;所述任务接受终端接受并读取来自客户端中的订单信息,任务接受终端向任务调度模块传输任务信息;所述任务调度模块将从任务接受终端接受到的任务传输到设备监控模块。通过数据处理模块将生产的产品参数调出,并与修改后的参数做对比,提取出已生产的产品与修改后的产品间的差异,并通过产品修复单元将已生产的产品直接修复到客户所需的产品上,加快了生产的速度,同时将低了生产的成本。

Description

一种柔性制造单元智能控制系统
技术领域
本发明属于自动控制技术领域,具体的说是一种柔性制造单元智能控制系统。
背景技术
柔性制造单元是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统,它常由机械手、数控机床、供料机构及控制系统构成。它能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,以适宜于多品种、中小批量生产。当制造对象发生变化时,它能够方便的通过改变编程软件、工装、刀具就可以制造出所需的零件。柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。
现有技术中也出现了一项专利关于一种柔性制造单元智能控制系统,如申请号为2017208003632的一项中国专利公开了一种柔性制造单元智能控制系统,本柔性制造单元智能控制系统包括:控制器,与该控制器相连的数控机床和机械手;其中所述机械手适于将工件抓取后放入数控机床中加工,并待加工完毕后,将工件取出。
该技术方案的一种柔性制造单元智能控制系统,可以实现多设备的协作配合。但是该技术方案中,直接通过设备进行生产,当客户在生产的过程中想要进行修改订单时,需要将前面生产的产品直接作废,再重新进行生产,大大降低了生产的效率,增加了生产的成本,同时该技术方案没有对边角料进行合理的利用,造成了资源的浪费;使得该技术方案受限。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决当客户在生产的过程中想要进行修改订单时,需要将前面生产的产品直接作废,再重新进行生产,大大降低了生产的效率,增加了生产的成本,以及该技术方案没有对边角料进行合理的利用,造成了资源的浪费的问题;本发明提出了一种柔性制造单元智能控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种柔性制造单元智能控制系统,包括客户端、任务接受终端、任务调度模块、设备监控模块、加工处理模块、数据传输模块和数据处理模块;所述客户端用于接受客户的订单;所述任务接受终端接受并读取来自客户端中的订单信息,任务接受终端向任务调度模块传输任务信息;所述任务调度模块将从任务接受终端接受到的任务传输到设备监控模块;所述设备监控模块用于设备的管理和监控,设备监控模块分别作用于加工处理模块和数据传输模块,设备监控模块向加工处理模块提供加工所需要的数据、工装、刀具和运输条件,设备监控模块监控到产品的参数并传输到数据传输模块上;所述数据传输模块再将产品的信息传输到数据处理模块上进行数据的处理;所述数据处理模块用于处理设备监控模块所检测到的数据信息,数据处理模块将处理后的信息反馈到任务接受终端;客户可通过客户端提交或修改订单,任务接受终端提取客户端中产品的形状、参数和数量,并生成具体的生产任务,任务调度模块将任务调出并发送到设备监控模块,设备监控模块将生产任务发送到加工处理模块进行加工,并对加工后的产品进行监控测量,监控测量得到的数据通过数据传输装置传输到数据处理模块中进行数据的处理和分析,数据处理模块将处理后的数据反馈到任务接受终端,任务接受终端将接受到的反馈数据展现在客户端上,供客户查看。
优选的,所述设备监控模块包括监控单元、参数管理单元、工装管理单元、刀具管理单元和物料运输单元;所述监控单元用于对产品进行检验;所述参数管理单元用于对加工处理模块的参数进行输入和修改;所述工装管理单元用于向加工处理模块上提供特定的工装;所述刀具管理单元用于向加工处理模块提供刀具;所述物料运输单元用于向加工处理模块运输物料;设备监控模块调取到任务后,根据任务的内容,参数管理单元调整加工处理模块的加工参数,工装管理单元为加工处理模块提供需要使用的工装,刀具管理单元为加工处理模块更换合适的刀具,物料运输单元为加工处理模块进行上料。
优选的,所述监控单元包括形状扫描组件和尺寸监测组件;所述形状扫描组件用于扫描产品的外形,扫描的外形与任务接受终端中储存的产品形状作对比,以便分析出加工处理模块所生产的产品与任务中的产品形状是否存在差异;所述尺寸监测组件用于监测产品的尺寸,监测出的产品尺寸与任务接受终端中储存的产品尺寸作对比,以便于检验产品是否合格,当产品合格时,合格产品的信息通过数据传输模块和数据处理模块传输到任务接受终端,并最终通过客户端反馈到客户,以便于客户准确的了解产品的生产情况;通过形状扫描组件和尺寸监测组件间的配合,使得对加工处理模块加工出来的产品进行分析,从而准确了解加工处理模块的生产情况。
优选的,所述加工处理单元包括特形加工单元、普通加工单元和产品修复单元;所述特性加工单元用于加工特色形状的产品;所述普通加工单元用于加工普通形状的产品;所述产品修复单元用于产品的修复;通过特形加工单元、普通加工单元和产品修复单元间的配合,在需要生产特殊形状的产品时,可以使用特形加工单元进行加工,在需要生产普通形状的产品时,可以使用普通加工单元进行生产,产品加工出现问题后,可将产品用产品修复单元进行修复,可以将尺寸或形状有瑕疵的产品通过修补再次利用起来,可以节约资源和生产成本,当客户在客户端对当前订单进行修改时,任务接受终端将修改后的参数生成生产任务,数据处理模块将生产的产品参数调出,并与修改后的参数做对比,并提取出已生产的产品与修改后的产品间的差异,差异通过监控模块反馈到加工处理模块,通过产品修复单元将已生产的产品修复到客户所需的产品上,同时数据处理模块计算出修复现有产品所需的成本,且数据处理模块计算出重新生产产品的成本,数据处理模块将成本低的一种数据反馈到任务接受终端,进行任务的生成,任务接受终端将增加的成本反馈到客户端,提醒客户修改订单后所需要缴纳的钱款。
优选的,所述产品修复单元包括超精密修复组件、普通修复组件和修复补偿组件;所述超精密修复组件用于产品的超精密修复作业;所述普通修复组件用于对产品的普通修复作业;修复补偿组件用于对产品补偿式修复;根据客户修改订单后的要求或加工处理单元生产出的产品形状和尺寸存在偏差时,此时可以使用超精密修复组件或普通修复组件进行修复,当产品尺寸不足或产品表面出现凹坑需要补偿时,可以通过修复补偿组件对产品进行填充拼接等方式进行补偿式修复。
优选的,所述形状扫描组件和尺寸监测组件所监测到的数据反馈到加工处理模块,所述加工处理模块根据反馈的信息进行实时的调整,以便于降低产品的偏差;当形状扫描组件和尺寸监测组件所监测到的实时数据与任务接受终端中的数据出现差异时,形状扫描组件和尺寸监测组件将差异反馈到加工处理模块,分析出生产的产品和形状是否存在偏差,当产品和形状出现偏差时参数管理单元自动调节相关参数,使得消除产品的偏差,从而实时的对加工处理模块进行调节。
优选的,所述形状扫描组件和尺寸监测组件对生产后的边角料进行形状和尺寸的扫描和检测,检测后的数据通过数据传输模块传输到数据处理模块,数据处理模块将处理后的数据发送到数据库中,数据处理模块具有数据库的读写权限;形状扫描组件和尺寸监测组件对生产后的边角料进行形状和尺寸被储存到数据库中,当另一个柔性制造单元在生产产品时,该柔性制造单元的智能控制系统中的数据处理装置在读取到有可用于生产该产品的边角料时,通过物料运输单元直接将边角料调用到该产品的生产上,降低产品的生产成本。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种柔性制造单元智能控制系统,通过数据处理模块将生产的产品参数调出,并与修改后的参数做对比,提取出已生产的产品与修改后的产品间的差异,并通过产品修复单元将已生产的产品直接修复到客户所需的产品上,加快了生产的速度,同时将低了生产的成本;同时数据处理模块计算出修复现有产品所需的成本,且数据处理模块计算出重新生产产品的成本,数据处理模块将成本低的一种数据反馈到任务接受终端,进行任务的生成,任务接受终端将增加的成本反馈到客户端,提醒客户修改订单后所需要缴纳的钱款,使用方便,客户可以清楚的了解修改订单后所需的支出,提示客户汇款。
2.本发明所述的一种柔性制造单元智能控制系统,通过将边角料的形状和尺寸储存到数据库中,当另一个柔性制造单元在生产产品时,该柔性制造单元的智能控制系统中的数据处理装置在读取到有可用于生产该产品的边角料时,通过物料运输单元直接将边角料调用到该产品的生产上,提高了边角料的利用率,降低产品的生产成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明整体的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1所示,本发明所述的一种柔性制造单元智能控制系统,包括客户端、任务接受终端、任务调度模块、设备监控模块、加工处理模块、数据传输模块和数据处理模块;所述客户端用于接受客户的订单;所述任务接受终端接受并读取来自客户端中的订单信息,任务接受终端向任务调度模块传输任务信息;所述任务调度模块将从任务接受终端接受到的任务传输到设备监控模块;所述设备监控模块用于设备的管理和监控,设备监控模块分别作用于加工处理模块和数据传输模块,设备监控模块向加工处理模块提供加工所需要的数据、工装、刀具和运输条件,设备监控模块监控到产品的参数并传输到数据传输模块上;所述数据传输模块再将产品的信息传输到数据处理模块上进行数据的处理;所述数据处理模块用于处理设备监控模块所检测到的数据信息,数据处理模块将处理后的信息反馈到任务接受终端;客户可通过客户端提交或修改订单,任务接受终端提取客户端中产品的形状、参数和数量,并生成具体的生产任务,任务调度模块将任务调出并发送到设备监控模块,设备监控模块将生产任务发送到加工处理模块进行加工,并对加工后的产品进行监控测量,监控测量得到的数据通过数据传输装置传输到数据处理模块中进行数据的处理和分析,数据处理模块将处理后的数据反馈到任务接受终端,任务接受终端将接受到的反馈数据展现在客户端上,供客户查看。
作为本发明的一种实施方式,所述设备监控模块包括监控单元、参数管理单元、工装管理单元、刀具管理单元和物料运输单元;所述监控单元用于对产品进行检验;所述参数管理单元用于对加工处理模块的参数进行输入和修改;所述工装管理单元用于向加工处理模块上提供特定的工装;所述刀具管理单元用于向加工处理模块提供刀具;所述物料运输单元用于向加工处理模块运输物料;设备监控模块调取到任务后,根据任务的内容,参数管理单元调整加工处理模块的加工参数,工装管理单元为加工处理模块提供需要使用的工装,刀具管理单元为加工处理模块更换合适的刀具,物料运输单元为加工处理模块进行上料。
作为本发明的一种实施方式,所述监控单元包括形状扫描组件和尺寸监测组件;所述形状扫描组件用于扫描产品的外形,扫描的外形与任务接受终端中储存的产品形状作对比,以便分析出加工处理模块所生产的产品与任务中的产品形状是否存在差异;所述尺寸监测组件用于监测产品的尺寸,监测出的产品尺寸与任务接受终端中储存的产品尺寸作对比,以便于检验产品是否合格,当产品合格时,合格产品的信息通过数据传输模块和数据处理模块传输到任务接受终端,并最终通过客户端反馈到客户,以便于客户准确的了解产品的生产情况;通过形状扫描组件和尺寸监测组件间的配合,使得对加工处理模块加工出来的产品进行分析,从而准确了解加工处理模块的生产情况。
作为本发明的一种实施方式,所述加工处理单元包括特形加工单元、普通加工单元和产品修复单元;所述特性加工单元用于加工特色形状的产品;所述普通加工单元用于加工普通形状的产品;所述产品修复单元用于产品的修复;通过特形加工单元、普通加工单元和产品修复单元间的配合,在需要生产特殊形状的产品时,可以使用特形加工单元进行加工,在需要生产普通形状的产品时,可以使用普通加工单元进行生产,产品加工出现问题后,可将产品用产品修复单元进行修复,可以将尺寸或形状有瑕疵的产品通过修补再次利用起来,可以节约资源和生产成本,当客户在客户端对当前订单进行修改时,任务接受终端将修改后的参数生成生产任务,数据处理模块将生产的产品参数调出,并与修改后的参数做对比,并提取出已生产的产品与修改后的产品间的差异,差异通过监控模块反馈到加工处理模块,通过产品修复单元将已生产的产品修复到客户所需的产品上,同时数据处理模块计算出修复现有产品所需的成本,且数据处理模块计算出重新生产产品的成本,数据处理模块将成本低的一种数据反馈到任务接受终端,进行任务的生成,任务接受终端将增加的成本反馈到客户端,提醒客户修改订单后所需要缴纳的钱款。
作为本发明的一种实施方式,所述产品修复单元包括超精密修复组件、普通修复组件和修复补偿组件;所述超精密修复组件用于产品的超精密修复作业;所述普通修复组件用于对产品的普通修复作业;修复补偿组件用于对产品补偿式修复;根据客户修改订单后的要求或加工处理单元生产出的产品形状和尺寸存在偏差时,此时可以使用超精密修复组件或普通修复组件进行修复,当产品尺寸不足或产品表面出现凹坑需要补偿时,可以通过修复补偿组件对产品进行填充拼接等方式进行补偿式修复。
作为本发明的一种实施方式,所述形状扫描组件和尺寸监测组件所监测到的数据反馈到加工处理模块,所述加工处理模块根据反馈的信息进行实时的调整,以便于降低产品的偏差;当形状扫描组件和尺寸监测组件所监测到的实时数据与任务接受终端中的数据出现差异时,形状扫描组件和尺寸监测组件将差异反馈到加工处理模块,分析出生产的产品和形状是否存在偏差,当产品和形状出现偏差时参数管理单元自动调节相关参数,使得消除产品的偏差,从而实时的对加工处理模块进行调节。
作为本发明的一种实施方式,所述形状扫描组件和尺寸监测组件对生产后的边角料进行形状和尺寸的扫描和检测,检测后的数据通过数据传输模块传输到数据处理模块,数据处理模块将处理后的数据发送到数据库中,数据处理模块具有数据库的读写权限;形状扫描组件和尺寸监测组件对生产后的边角料进行形状和尺寸被储存到数据库中,当另一个柔性制造单元在生产产品时,该柔性制造单元的智能控制系统中的数据处理装置在读取到有可用于生产该产品的边角料时,通过物料运输单元直接将边角料调用到该产品的生产上,降低产品的生产成本。
最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。本领域普通技术人员在没有作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。

Claims (7)

1.一种柔性制造单元智能控制系统,其特征在于:包括客户端、任务接受终端、任务调度模块、设备监控模块、加工处理模块、数据传输模块和数据处理模块;所述客户端用于接受客户的订单;所述任务接受终端接受并读取来自客户端中的订单信息;任务接受终端向任务调度模块传输任务信息;所述任务调度模块将从任务接受终端接受到的任务传输到设备监控模块;所述设备监控模块用于设备的管理和监控,设备监控模块分别作用于加工处理模块和数据传输模块,设备监控模块向加工处理模块提供加工所需要的数据、工装、刀具和运输条件,设备监控模块监控到产品的参数并传输到数据传输模块上;所述数据传输模块再将产品的信息传输到数据处理模块上进行数据的处理;所述数据处理模块用于处理设备监控模块所检测到的数据信息,数据处理模块将处理后的信息反馈到任务接受终端。
2.根据权利要求1所述的一种柔性制造单元智能控制系统,其特征在于:所述设备监控模块包括监控单元、参数管理单元、工装管理单元、刀具管理单元和物料运输单元;所述监控单元用于对产品进行检验;所述参数管理单元用于对加工处理模块的参数进行输入和修改;所述工装管理单元用于向加工处理模块上提供特定的工装;所述刀具管理单元用于向加工处理模块提供刀具;所述物料运输单元用于向加工处理模块运输物料。
3.根据权利要求2所述的一种柔性制造单元智能控制系统,其特征在于:所述监控单元包括形状扫描组件和尺寸监测组件;所述形状扫描组件用于扫描产品的外形;所述尺寸监测组件用于监测产品的尺寸。
4.根据权利要求3所述的一种柔性制造单元智能控制系统,其特征在于:所述加工处理单元包括特形加工单元、普通加工单元和产品修复单元;所述特性加工单元用于加工特色形状的产品;所述普通加工单元用于加工普通形状的产品;所述产品修复单元用于产品的修复。
5.根据权利要求4所述的一种柔性制造单元智能控制系统,其特征在于:所述产品修复单元包括超精密修复组件、普通修复组件和修复补偿组件;所述超精密修复组件用于产品的超精密修复作业;所述普通修复组件用于对产品的普通修复作业;修复补偿组件用于对产品补偿式修复。
6.根据权利要求5所述的一种柔性制造单元智能控制系统,其特征在于:所述形状扫描组件和尺寸监测组件所监测到的数据反馈到加工处理模块,所述加工处理模块根据反馈的信息进行实时的调整,以便于降低产品的偏差。
7.根据权利要求6所述的一种柔性制造单元智能控制系统,其特征在于:所述形状扫描组件和尺寸监测组件对生产后的边角料进行形状和尺寸的扫描和检测,检测后的数据通过数据传输模块传输到数据处理模块,数据处理模块将处理后的数据发送到数据库中,数据处理模块具有数据库的读写权限。
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