CN112415956B - 一种采用基于零点料架和rfid系统的柔性制造单元的柔性制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性制造单元及柔性制造方法,特别涉及一种基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元及柔性制造方法,解决了目前对于需要多台加工中心协调工作的工况,采用自动上料机柔性制造单元,可加工的产品种类和尺寸有限的问题。该柔性制造单元的特殊在于:还包括滑动轨道、通过第七轴运行在滑动轨道上的六自由度机器人、设在六自由度机器人末端的零点料架夹具系统、设在滑动轨道两侧的两台加工中心、两组各N个工位且包含托盘快换系统的零点料架、一组暂存位料架及带有两个读写器和2N个芯片的RFID读写系统;零点料架的每个工位上设母盘托盘;母盘托盘上设过渡板;2N个芯片一一对应地设在母盘托盘上。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性制造单元及柔性制造方法,特别涉及一种基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元及柔性制造方法。
背景技术
针对多批量、小总量、24小时不停机倒班生产、单个零件长时间加工、加工精度要求高、两台加工中心甚至多台加工中心并联使用的生产加工场景,之前仅仅是依靠人工进行零件在料架与加工中心之间的上料和下料,在任务繁重时需要昼夜倒班才能完成既定的生产任务,存在人员体力劳动强度过大,影响职业健康以及人员长时间重复单一工作易因疲惫出现误操作,导致产品报废率高等诸多弊端,故急需不需要人工干预的全自动化生产解决方案,全自动柔性制造单元既在这样一种背景条件下应运而生。
全自动柔性制造单元是一种由多种不同的自动化设备,多加工环节组成的复杂的自动化系统。本系统实现了从毛坯料的上料到加工完成的成品的放回的全自动化生产过程,从顶端设计上充考虑各个子设备的特性进行建模仿真,对设备的选型与布置、电气系统、通讯线缆、配电系统做了详细的设计和规划。
目前对于需要多台加工中心协调工作的工况,所采用的全自动柔性制造单元是依靠自动上料机进行毛坯料的上料和成品的下料。但这种自动上料机柔性制造单元,可加工的产品种类和尺寸有限,不能体现柔性制造单元可兼容多种不同产品的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元及柔性制造方法,以解决目前对于需要多台加工中心协调工作的工况,采用自动上料机柔性制造单元,可加工的产品种类和尺寸有限,不能体现柔性制造单元可兼容多种不同产品的特点的技术问题。
本发明所采用的技术方案是,一种基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元,包括主控电气系统、数据库以及MES系统;其特殊之处在于:
还包括滑动轨道、通过第七轴运行在滑动轨道上的六自由度机器人、设置在六自由度机器人末端的零点料架夹具系统、分别设置在滑动轨道两侧的两台加工中心、两组各N个工位且包含托盘快换系统的零点料架、一组暂存位料架、以及带有两个读写器和2N个芯片的RFID读写系统;所述两台加工中心分别为一号加工中心和二号加工中心;
所述零点料架的每个工位上均设置有母盘托盘;所述母盘托盘上设置有与不同工装连接的过渡板;
所述RFID读写系统的2N个芯片分别一一对应地设置在相应的母盘托盘上;所述RFID读写系统的两个读写器,其中一个设置在六自由度机器人末端,用于读取零点料架上所述工位的位置信息;另一个设置在所述工装上,用于写入工装上安装的待加工零件的信息;
所述两组零点料架以及一组暂存位料架的位置按以下原则确定:首先根据毛坯料的来源和成品的去向确定两组零点料架的初步位置;然后根据两台加工中心的位置确定六自由度机器人第七轴的位置;再根据两台加工中心及六自由度机器人第七轴的位置确定暂存位料架的初始位置;之后再根据六自由度机器人的工作范围微调两组零点料架以及暂存位料架的位置,进而确定其最终位置,确保六自由度机器人末端的零点料架夹具系统能够到达零点料架上2N个工位的极限位置。
进一步地,所述过渡板为圆形平板;
所述过渡板通过定位销定位在母盘托盘上,与母盘托盘通过螺栓连接;
所述过渡板上设置有多个不同尺寸规格的螺纹孔,通过螺纹孔与所述不同工装连接。
进一步地,所述暂存位料架位于两台加工中心之间。
进一步地,所述暂存位料架包括一号加工中心毛坯料暂存位、二号加工中心毛坯料暂存位、一号加工中心成品暂存位以及二号加工中心成品暂存位。
本发明还提供了一种采用上述基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元的柔性制造方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:
步骤1:通过MES系统绑定毛坯料类型、毛坯料所在母盘托盘位于的零点料架的料架号和母盘托盘位置号,将对应的数据写入母盘托盘上的 RFID读写系统的芯片上,然后通过MES系统生成任务,并远程启动六自由度机器人开始抓取;
步骤2:六自由度机器人根据MES系统下发的、需要加工的毛坯料所在母盘托盘位于的零点料架的料架号和母盘托盘位置号,从对应的位置抓取带毛坯料的母盘托盘,判断其是否是该加工中心所要加工毛坯料的首件;如果是,则直接放入加工中心开始加工;如果不是,则放入所述暂存位料架;然后根据任务类型,从以下三种工作模式中选择加工过程:
工作模式一:只有一号加工中心工作
则六自由度机器人从零点料架上取走载有毛坯料的母盘托盘,放入一号加工中心加工,待加工完成后,读取载有成品的母盘托盘信息,将载有成品的母盘托盘放回到零点料架上对应的位置,重复以上过程;
工作模式二:只有二号加工中心工作
则六自由度机器人从零点料架上取走载有毛坯料的母盘托盘,放入二号加工中心加工,待加工完成后,读取载有成品的母盘托盘信息,将载有成品的母盘托盘放回到零点料架上对应的位置,重复以上过程;
工作模式三:两台加工中心同时工作
则六自由度机器人将从零点料架上取走的首件载有毛坯料的母盘托盘,放入两台加工中心中设定的优先级较高的加工中心进行加工;将从零点料架上取走的第二件载有毛坯料的母盘托盘,放入两台加工中心中设定的优先级较低的加工中心进行加工;从第三件载有毛坯料的母盘托盘开始,通过所述暂存位料架,对载有成品的母盘托盘进行下料操作和对载有毛坯料的母盘托盘进行上料操作,然后读取载有成品的母盘托盘信息,将载有成品的母盘托盘放回到零点料架上对应的位置。
进一步地,所述步骤2具体为:
只有一号加工中心工作:则六自由度机器人从零点料架上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘,直接放入一号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人返回零点料架再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘,放入暂存位料架上的一号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人停留在机器人等待位;待首件加工完成后,六自由度机器人将首件载有成品的母盘托盘取出,放入暂存位料架上的一号加工中心成品暂存位;然后将放在暂存位料架上的一号加工中心毛坯料暂存位的所述下一个载有毛坯料的母盘托盘,放入一号加工中心开始加工;接着六自由度机器人读取放在暂存位料架上的一号加工中心成品暂存位的所述首件载有成品的母盘托盘信息,并将所述首件载有成品的母盘托盘放回到零点料架上的对应位置;六自由度机器人再次从零点料架上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘,放入暂存位料架上的一号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人停留在机器人等待位,由此周而复始运行;
只有二号加工中心工作:则六自由度机器人从零点料架上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘,直接放入二号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人返回零点料架再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘,放入暂存位料架上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人停留在机器人等待位;待首件加工完成后,六自由度机器人将首件载有成品的母盘托盘取出,放入暂存位料架上的二号加工中心成品暂存位;然后将放在暂存位料架上的二号加工中心毛坯料暂存位的所述下一个载有毛坯料的母盘托盘,放入二号加工中心开始加工;接着六自由度机器人读取放在暂存位料架上的二号加工中心成品暂存位的所述首件载有成品的母盘托盘信息,并将所述首件载有成品的母盘托盘放回到零点料架上的对应位置;六自由度机器人再次从零点料架上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘,放入暂存位料架上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人停留在机器人等待位,由此周而复始运行;
两台加工中心同时工作:则设定一号加工中心比二号加工中心优先加工;六自由度机器人从零点料架上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘,直接放入一号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人返回零点料架再抓取第二个载有毛坯料的母盘托盘,直接放入二号加工中心开始加工;接着,六自由度机器人继续返回零点料架,抓取第三个载有毛坯料的母盘托盘,放入暂存位料架上的一号加工中心毛坯料暂存位;然后,六自由度机器人再次继续返回零点料架,抓取第四个载有毛坯料的母盘托盘,放入暂存位料架上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人停留在加工中心的机器人等待位;待两台加工中心其中之一先完成加工任务后,从先完成加工任务的加工中心中取出载有成品的母盘托盘,将其放入暂存位料架上的该加工中心成品暂存位;接着将放在暂存位料架上的该加工中心毛坯料暂存位的所述载有毛坯料的母盘托盘放入该加工中心开始加工;随后,六自由度机器人读取放在暂存位料架上的该加工中心成品暂存位的所述载有成品的母盘托盘信息,并将该载有成品的母盘托盘放回到零点料架上的对应位置;然后六自由度机器人再继续从零点料架上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘,放入暂存位料架上的该加工中心毛坯料暂存位,由此周而复始运行。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元,通过在母盘托盘上增加过渡板,实现与不同工装连接,并在六自由度机器人末端设置零点料架夹具系统,其克服了现有自动上料机柔性制造单元受限于机器人夹具的种类,可加工的产品种类和尺寸有限,不能体现柔性制造单元可兼容多种不同产品的特点的缺陷;理论上工装类型有多少种,采用本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元就可以处理多少种毛坯料的自动上料、自动外部启动加工中心、调用对应的加工程序、加工完成后自动放回的全流程;因此,本发明解决了目前对于需要多台加工中心协调工作的工况,采用自动上料机柔性制造单元,可加工的产品种类和尺寸有限,不能体现柔性制造单元可兼容多种不同产品的特点的技术问题。
(2)本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元,极大地扩展了可加工产品的种类,适合各种不同大小的毛坯料加工,系统具备自动化程度高、系统稳定性好、重复定位精度高,通过MES系统的人机界面可以随时监控零件的不同状态;便于安装调试;便于针对类似的生产情况进行进行二次开发。
附图说明
图1是本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元实施例的布局示意图;
图2是本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元实施例中,母盘托盘通过过渡板与安装待加工零件的工装连接的结构示意图;
图3是本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元实施例的网络构架示意图;
图4是本发明制造方法实施例的加工流程图。
图中各标号的说明如下:
1-滑动轨道,2-六自由度机器人,3-零点料架夹具系统,4-加工中心, 5-零点料架,6-暂存位料架,7-母盘托盘,8-过渡板,9-工装,10-系统主控制柜,11-机器人控制柜,12-防护围栏,13-待加工零件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参见图1,本发明一种基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元,包括主控电气系统、数据库、MES系统、滑动轨道1、通过第七轴运行在滑动轨道1上的六自由度机器人2、设置在六自由度机器人2末端的零点料架夹具系统3、分别设置在滑动轨道1两侧的两台加工中心4、两组各N个工位且包含托盘快换系统的零点料架5、一组暂存位料架6、以及带有两个读写器和2N个芯片的RFID读写系统;上述两台加工中心4分别为一号加工中心和二号加工中心。本实施例中,上述主控电气系统、数据库和MES系统设置在系统主控制柜10内;上述六自由度机器人2的控制系统设置在机器人控制柜11内;上述两台加工中心4为两台瑞士威力铭公司出产的铣床,即第一个铣床和第二个铣床;上述零点料架5采用EROWA公司生产的零点料架;上述RFID读写系统采用巴鲁夫公司生产的RFID读写系统,且N等于30;上述MES系统包含人机界面(HMI)。
上述零点料架5的每个工位上均设置有母盘托盘7;母盘托盘7上设置有与不同工装9连接的过渡板8;参见图2,本实施例中,上述过渡板8为圆形平板;上述过渡板8通过定位销定位在母盘托盘7上,与母盘托盘7通过螺栓连接(定位销和螺栓图上未示出);上述过渡板8上设置有多个不同尺寸规格的螺纹孔,通过螺纹孔与上述不同工装9连接。上下料时,六自由度机器人2通过设置在其末端的零点料架夹具系统3夹取载有毛坯料或成品的母盘托盘7。本实施例中,零点料架夹具系统3的夹取头为U型夹子。
上述RFID读写系统的2N个芯片分别一一对应地设置在相应的母盘托盘7上;RFID读写系统的两个读写器,其中一个设置在六自由度机器人2 末端,用于读取零点料架5上工位的位置信息;另一个设置在工装9上,用于写入工装9上安装的待加工零件13的信息;上述两组零点料架5以及一组暂存位料架6的位置按以下原则确定:首先根据毛坯料的来源和成品的去向确定两组零点料架5的初步位置;然后根据两台加工中心4的位置确定六自由度机器人2第七轴的位置;再根据两台加工中心4及六自由度机器人2 第七轴的位置确定暂存位料架6的初始位置;之后再根据六自由度机器人2 的工作范围微调两组零点料架5以及暂存位料架6的位置,进而确定其最终位置,确保六自由度机器人2末端的零点料架夹具系统3能够到达零点料架 5上2N个工位的极限位置。
本实施例中,优选地上述暂存位料架6位于两台加工中心4之间。上述暂存位料架6包括一号加工中心毛坯料暂存位、二号加工中心毛坯料暂存位、一号加工中心成品暂存位以及二号加工中心成品暂存位。这样,对于一号加工中心和二号加工中心暂存毛坯料和成品均方便。本实施例的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元优选地在四周还设置有防护围栏12。滑动轨道 1、六自由度机器人2以及暂存位料架6设置在防护围栏12的内部。
图3是本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元实施例的网络构架示意图。具体为:主控电气系统中的主控PLC通过DP总线与带第七轴的六自由度机器人的控制系统连接,带第七轴的六自由度机器人的控制系统通过IO硬接线与零件料架夹具系统连接;主控电气系统中的主控PLC通过Profinet总线与交换机连接,通过交换机分别连接主控HMI(人机界面)、第一组零点料架的PLC、第二组零点料架的PLC、MES系统、RFID读写系统的控制器;RFID读写系统的控制器与第一个读写器的读写通道、第二个读写器的读写通道分别连接;主控电气系统中的主控PLC通过IO硬接线,分别与RFID读写系统的60个芯片、第一个铣床的控制系统、第二个铣床的控制系统连接;第一个铣床的控制系统与第一组零点料架的零点系统连接;第二个铣床的控制系统与第二组零点料架的零点系统连接;主控电气系统中的主控PLC通过IO硬接线还连接有外围安全、报警系统。
本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元,通过在母盘托盘7上增加过渡板8,在六自由度机器人2末端设置零点料架夹具系统3,实现与不同工装9连接,其克服了现有自动上料机柔性制造单元受限于机器人夹具的种类,可加工的产品种类和尺寸有限,不能体现柔性制造单元可兼容多种不同产品的特点的缺陷;理论上工装9类型有多少种,采用本发明的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元就可以处理多少种毛坯料的自动上料、自动外部启动加工中心、调用对应的加工程序、加工完成后自动放回的全流程。
本发明还提供了一种采用上述的基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元的柔性制造方法,包括以下步骤:
步骤1:通过MES系统绑定毛坯料类型、毛坯料所在母盘托盘7位于的零点料架5的料架号和母盘托盘7位置号,将对应的数据写入母盘托盘7 上的RFID读写系统的芯片上,然后通过MES系统生成任务,并远程启动六自由度机器人2开始抓取;
步骤2:六自由度机器人2根据MES系统下发的、需要加工的毛坯料所在母盘托盘7位于的零点料架5的料架号和母盘托盘7位置号,从对应的位置抓取带毛坯料的母盘托盘7,判断其是否是该加工中心所要加工毛坯料的首件;如果是,则直接放入加工中心开始加工;如果不是,则放入上述暂存位料架6;然后根据任务类型,从以下三种工作模式中选择加工过程:
工作模式一:只有一号加工中心工作
则六自由度机器人2从零点料架5上取走载有毛坯料的母盘托盘7,放入一号加工中心加工,待加工完成后,读取载有成品的母盘托盘7信息,将载有成品的母盘托盘7放回到零点料架5上对应的位置,重复以上过程;
工作模式二:只有二号加工中心工作
则六自由度机器人2从零点料架5上取走载有毛坯料的母盘托盘7,放入二号加工中心加工,待加工完成后,读取载有成品的母盘托盘7信息,将载有成品的母盘托盘7放回到零点料架5上对应的位置,重复以上过程;
工作模式三:两台加工中心4同时工作
则六自由度机器人2将从零点料架5上取走的首件载有毛坯料的母盘托盘7,放入两台加工中心4中设定的优先级较高的加工中心进行加工;将从零点料架5上取走的第二件载有毛坯料的母盘托盘7,放入两台加工中心4 中设定的优先级较低的加工中心进行加工;从第三件载有毛坯料的母盘托盘 7开始,通过上述暂存位料架6,对载有成品的母盘托盘7进行下料操作和对载有毛坯料的母盘托盘7进行上料操作,然后读取载有成品的母盘托盘7信息,将载有成品的母盘托盘7放回到零点料架5上对应的位置。
参见图4,本实施例中,上述步骤2具体为:
只有一号加工中心工作:则六自由度机器人2从零点料架5上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘7,直接放入一号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人2返回零点料架5再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘7,放入暂存位料架6上的一号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人2停留在机器人等待位;待首件加工完成后,六自由度机器人2将首件载有成品的母盘托盘7取出,放入暂存位料架6上的一号加工中心成品暂存位;然后将放在暂存位料架6上的一号加工中心毛坯料暂存位的上述下一个载有毛坯料的母盘托盘7,放入一号加工中心开始加工;接着六自由度机器人2读取放在暂存位料架6上的一号加工中心成品暂存位的上述首件载有成品的母盘托盘7信息,并将上述首件载有成品的母盘托盘7放回到零点料架5上的对应位置;六自由度机器人2再次从零点料架5上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘7,放入暂存位料架6上的一号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人2停留在机器人等待位,由此周而复始运行;
只有二号加工中心工作:则六自由度机器人2从零点料架5上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘7,直接放入二号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人2返回零点料架5再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘7,放入暂存位料架6上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人2停留在机器人等待位;待首件加工完成后,六自由度机器人2将首件载有成品的母盘托盘7取出,放入暂存位料架6上的二号加工中心成品暂存位;然后将放在暂存位料架6上的二号加工中心毛坯料暂存位的上述下一个载有毛坯料的母盘托盘7,放入二号加工中心开始加工;接着六自由度机器人2读取放在暂存位料架6上的二号加工中心成品暂存位的上述首件载有成品的母盘托盘7信息,并将上述首件载有成品的母盘托盘7放回到零点料架5上的对应位置;六自由度机器人2再次从零点料架5上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘7,放入暂存位料架6上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人2停留在机器人等待位,由此周而复始运行;
两台加工中心4同时工作:则设定一号加工中心比二号加工中心优先加工;六自由度机器人2从零点料架5上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘7,直接放入一号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人2返回零点料架5 再抓取第二个载有毛坯料的母盘托盘7,直接放入二号加工中心开始加工;接着,六自由度机器人2继续返回零点料架5,抓取第三个载有毛坯料的母盘托盘7,放入暂存位料架6上的一号加工中心毛坯料暂存位;然后,六自由度机器人2再次继续返回零点料架5,抓取第四个载有毛坯料的母盘托盘 7,放入暂存位料架6上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人2 停留在加工中心的机器人等待位;待两台加工中心4其中之一先完成加工任务后,从先完成加工任务的加工中心中取出载有成品的母盘托盘7,将其放入暂存位料架6上的该加工中心成品暂存位;接着将放在暂存位料架6上的该加工中心毛坯料暂存位的上述载有毛坯料的母盘托盘7放入该加工中心开始加工;随后,六自由度机器人2读取放在暂存位料架6上的该加工中心成品暂存位的上述载有成品的母盘托盘7信息,并将该载有成品的母盘托盘7 放回到零点料架5上的对应位置;然后六自由度机器人2再继续从零点料架 5上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘7,放入暂存位料架6上的该加工中心毛坯料暂存位,由此周而复始运行。
Claims (2)
1.一种采用基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元的柔性制造方法,
所述基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元,包括主控电气系统、数据库、MES系统、滑动轨道(1)、通过第七轴运行在滑动轨道(1)上的六自由度机器人(2)、设置在六自由度机器人(2)末端的零点料架夹具系统(3)、分别设置在滑动轨道(1)两侧的两台加工中心(4)、两组零点料架(5)、一组暂存位料架(6)、以及带有两个读写器和2N个芯片的RFID读写系统;所述两台加工中心(4)分别为一号加工中心和二号加工中心;每组所述零点料架(5)包含托盘快换系统和N个工位;
所述零点料架(5)的每个工位上均设置有母盘托盘(7);所述母盘托盘(7)上设置有与不同工装(9)连接的过渡板(8);
所述RFID读写系统的2N个芯片分别一一对应地设置在相应的母盘托盘(7)上;所述RFID读写系统的两个读写器,其中一个设置在六自由度机器人(2)末端,用于读取零点料架(5)上所述工位的位置信息;另一个设置在所述工装(9)上,用于写入工装(9)上安装的待加工零件(13)的信息;
所述两组零点料架(5)以及一组暂存位料架(6)的位置按以下原则确定:首先根据毛坯料的来源和成品的去向确定两组零点料架(5)的初步位置;然后根据两台加工中心(4)的位置确定六自由度机器人(2)第七轴的位置;再根据两台加工中心(4)及六自由度机器人(2)第七轴的位置确定暂存位料架(6)的初始位置;之后再根据六自由度机器人(2)的工作范围微调两组零点料架(5)以及暂存位料架(6)的位置,进而确定其最终位置,确保六自由度机器人(2)末端的零点料架夹具系统(3)能够到达零点料架(5)上2N个工位的极限位置;
其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:通过MES系统绑定毛坯料类型、毛坯料所在母盘托盘(7)位于的零点料架(5)的料架号和母盘托盘(7)位置号,将对应的数据写入母盘托盘(7)上的RFID读写系统的芯片上,然后通过MES系统生成任务,并远程启动六自由度机器人(2)开始抓取;
步骤2:六自由度机器人(2)根据MES系统下发的、需要加工的毛坯料所在母盘托盘(7)位于的零点料架(5)的料架号和母盘托盘(7)位置号,从对应的位置抓取带毛坯料的母盘托盘(7),判断其是否是该加工中心所要加工毛坯料的首件;如果不是,则放入所述暂存位料架(6);如果是,则直接放入加工中心开始加工然后根据任务类型,从以下三种工作模式中选择加工过程:
工作模式一:只有一号加工中心工作
则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上取走载有毛坯料的母盘托盘(7),放入一号加工中心加工,待加工完成后,读取载有成品的母盘托盘(7)信息,将载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上对应的位置,重复以上过程;
工作模式二:只有二号加工中心工作
则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上取走载有毛坯料的母盘托盘(7),放入二号加工中心加工,待加工完成后,读取载有成品的母盘托盘(7)信息,将载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上对应的位置,重复以上过程;
工作模式三:两台加工中心(4)同时工作
则六自由度机器人(2)将从零点料架(5)上取走的首件载有毛坯料的母盘托盘(7),放入两台加工中心(4)中设定的优先级较高的加工中心进行加工;将从零点料架(5)上取走的第二件载有毛坯料的母盘托盘(7),放入两台加工中心(4)中设定的优先级较低的加工中心进行加工;从第三件载有毛坯料的母盘托盘(7)开始,通过所述暂存位料架(6),对载有成品的母盘托盘(7)进行下料操作和对载有毛坯料的母盘托盘(7)进行上料操作,然后读取载有成品的母盘托盘(7)信息,将载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上对应的位置。
2.根据权利要求1所述的柔性制造方法,其特征在于,所述步骤2具体为:
只有一号加工中心工作:则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘(7),直接放入一号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人(2)返回零点料架(5)再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人(2)停留在机器人等待位;待首件加工完成后,六自由度机器人(2)将首件载有成品的母盘托盘(7)取出,放入暂存位料架(6)上的一号加工中心成品暂存位;然后将放在暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位的所述下一个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入一号加工中心开始加工;接着六自由度机器人(2)读取放在暂存位料架(6)上的一号加工中心成品暂存位的所述首件载有成品的母盘托盘(7)信息,并将所述首件载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上的对应位置;六自由度机器人(2)再次从零点料架(5)上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人(2)停留在机器人等待位,由此周而复始运行;
只有二号加工中心工作:则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘(7),直接放入二号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人(2)返回零点料架(5)再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人(2)停留在机器人等待位;待首件加工完成后,六自由度机器人(2)将首件载有成品的母盘托盘(7)取出,放入暂存位料架(6)上的二号加工中心成品暂存位;然后将放在暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位的所述下一个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入二号加工中心开始加工;接着六自由度机器人(2)读取放在暂存位料架(6)上的二号加工中心成品暂存位的所述首件载有成品的母盘托盘(7)信息,并将所述首件载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上的对应位置;六自由度机器人(2)再次从零点料架(5)上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人(2)停留在机器人等待位,由此周而复始运行;
两台加工中心(4)同时工作:则设定一号加工中心比二号加工中心优先加工;六自由度机器人(2)从零点料架(5)上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘(7),直接放入一号加工中心开始加工;然后,六自由度机器人(2)返回零点料架(5)再抓取第二个载有毛坯料的母盘托盘(7),直接放入二号加工中心开始加工;接着,六自由度机器人(2)继续返回零点料架(5),抓取第三个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位;然后,六自由度机器人(2)再次继续返回零点料架(5),抓取第四个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位,六自由度机器人(2)停留在加工中心的机器人等待位;待两台加工中心(4)其中之一先完成加工任务后,从先完成加工任务的加工中心中取出载有成品的母盘托盘(7),将其放入暂存位料架(6)上的该加工中心成品暂存位;接着将放在暂存位料架(6)上的该加工中心毛坯料暂存位的所述载有毛坯料的母盘托盘(7)放入该加工中心开始加工;随后,六自由度机器人(2)读取放在暂存位料架(6)上的该加工中心成品暂存位的所述载有成品的母盘托盘(7)信息,并将该载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上的对应位置;然后六自由度机器人(2)再继续从零点料架(5)上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘(7),放入暂存位料架(6)上的该加工中心毛坯料暂存位,由此周而复始运行。
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