CN114763215A - 用于工件加工的通用平台 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于工件加工的通用平台，包括：传输机构(100)，其用于传输待被加工的工件；与传输机构相关联的多个工作站(200)，待被加工的工件由传输机构输送至对应的工作站；和多个可移动载车(300)，每个可移动载车能够移入和移出各个工作站并搭载有加工模块，该加工模块可操作以在可移动载车移入并定位在对应的工作站中后对输送至该工作站的工件进行加工，每个工作站包括对接坞站(220)，每个可移动载车包括适于与各个工作站的对接坞站都能够连接的对接接口(320)。

Description

用于工件加工的通用平台

技术领域

本公开的实施例一般地涉及工件加工领域，并且更具体地，涉及用于多种工件加工的通用平台。

背景技术

多种工件或产品，如用于电连接器的导电端子，一般都是在各种加工机器或加工平台中加工而成的。目前，现有的单个加工机器或加工平台基本上都是专用于特定工艺和产品的，如主要针对相同或相似类型或规格的产品或工件，需要待加工的产品或工件之间的差异很小，否则就需要换用其它的加工机器或加工平台，且常规加工机器或加工平台通常是固定的，不利于进行灵活的交换配置。因此，常规的加工机器或加工平台对各种不同类型或规则的产品或工件的兼容性或通用性差。

公开内容

为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本公开。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于工件加工的通用平台，包括：传输机构，其用于传输待被加工的工件；与传输机构相关联的多个工作站，待被加工的工件由传输机构输送至对应的工作站；和多个可移动载车，每个可移动载车能够移入和移出各个工作站并搭载有加工模块，该加工模块可操作以在可移动载车移入并定位在对应的工作站中后对输送至该工作站的工件进行加工，每个工作站包括对接坞站，每个可移动载车包括适于与各个工作站的对接坞站都能够连接的对接接口。

在一些实施例中，各个可移动载车的对接接口包括具有相同规格的通用接口。

在一些实施例中，所述多个可移动载车中的至少一些可移动载车所搭载的加工模块适于以不同的加工工艺对工件进行加工。

在一些实施例中，所述多个可移动载车具有相同的尺寸。

在一些实施例中，传输机构包括传送带和定位在传送带上的工件承载装置，工件承载装置随传送带一起移动，以在各个工作站之间传送工件；传送带被配置成经过各个工作站，使得位于工作站中的加工模块直接对定位在传送带上的工件承载装置所承载的工件进行加工，或者可移动载车设置有用于接收由传送带传送的工件承载装置的接收装置，使得位于工作站中的该可移动载车所搭载的加工模块对位于接收装置中的工件承载装置所承载的工件进行加工。

在一些实施例中，对接接口适于与对接坞站进行机械连接和/或电连接。

在一些实施例中，通用平台还包括主控制系统，其至少与传输机构和对接坞站电通信，并被配置成控制以下各项中的至少一个：可移动载车至工作站的移入和移出；工作站的对接坞站与移入该工作站中的可移动载车的对接接口的连接；由传输机构对待被加工的工件至对应的工作站的输送；和由移入工作站中的可移动载车所搭载的加工模块对工件的加工。

在一些实施例中，对接坞站包括下述接口中的至少一个：机械连接接口，其用于与所述对接接口进行机械连接，以将移入工作站的可移动载车定位在该工作站中；信号接口，其用于与所述对接接口进行信号通信连接，使得主控制系统经由信号接口和所述对接接口与所述加工模块进行通信；和动力接口，其用于经由所述对接接口向所述加工模块提供加工所述工件所需的动力。

在一些实施例中，主控制系统还被配置成从移入工作站中的可移动载车获取载车代码或向移入工作站中的可移动载车分配载车代码，该载车代码包括与移入工作站中的可移动载车相关联的唯一的载车识别码和/或与移入工作站中的可移动载车所搭载的加工模块对工件的加工相关的信息。

在一些实施例中，主控制系统还被配置成：根据对工件的加工需求，提供与各个可移动载车及其搭载的加工模块沿着传输机构的布置相关的第一配置方案，以及提供与将由各个加工模块对工件执行的加工操作相关的第二配置方案，使得各个可移动载车及其搭载的加工模块根据第一配置方案定位在相应的工作站中，并且各个加工模块根据第二配置方案对工件进行相应的加工操作。

在一些实施例中，每个可移动载车或其搭载的加工模块设置有子控制系统，子控制系统被配置成提供与将由该加工模块对工件执行的加工操作相关的配置方案，并且主控制系统在该可移动载车定位在工作站中后接收该配置方案，以根据该配置方案控制传输机构将工件传送至该工作站，并控制该可移动载车所搭载的加工模块对工件进行加工。

在一些实施例中，主控制系统还被配置成根据对工件的加工需求，提供与将由一个或多个加工模块对工件执行的加工操作相关的第三配置方案，每个可移动载车或其搭载的加工模块设置有子控制系统，子控制系统被配置成提供与能够由该加工模块对工件执行的加工操作相关的第四配置方案，并且主控制系统还被配置成在可移动载车定位在工作站中后接收第四配置方案，并判断第四配置方案所表示的加工操作是否是第三配置方案所表示的加工操作的至少一部分，以确定是否由该可移动载车所搭载的加工模块对工件进行加工。

附图说明

根据结合附图的以下详细描述，本公开的多个实施例的上述和其他方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：

图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的布置的平面图；

图2是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的一部分的布置的平面图；

图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的工作站中的对接坞站的配置的框图；

图4A和图4B是示出根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的可移动载车移入工作站中的操作的示意图；

图5是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的工作站、可移动载车和传输机构的一种布置的平面图；

图6是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的控制系统的布置的框图；以及

图7是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的可移动载车的交换配置的框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开的实施例进行详细的描述。在本说明书中，相同或相似的部件由相同或类似的附图标号指示。下述参照附图对本公开的各实施方式的说明旨在阐述本公开的总体构思，而不应当理解为对本公开的一种限制。

此外，在下面的详细描述中，为便于说明，阐述了许多具体的细节以提供对本公开的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其它情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本公开的示例性实施例提供了用于工件加工的通用平台，其可以布置在多种产品生产线上，用于对多种工件进行多种加工操作或加工工艺，以获得期望的产品，例如可以包括用于电连接器的各种类型或规格(例如，各种轮廓或形状、尺寸等)的导电端子。对于导电端子来说，对工件的加工操作或加工工艺可以包括通过冲压机或模具对金属料带进行的冲压和/或弯折工艺、电镀工艺、检查操作、封装、模塑成型和/或组装等。这些不同的加工操作或加工工艺可以在根据本公开实施例的通用平台上完成。

如图1所示，根据本公开实施例的用于工件加工的通用平台包括传输机构100、多个工作站200和多个可移动载车300。传输机构100用于在其上传输待被加工的工件，以根据工件加工需求在各个工作站200之间传送工件。作为示例，传输机构100可以包括传送带110和定位在传送带110上的工件承载装置120；传送带例如可以包括环形传送带或直线传送带；工件承载装置120用于承载待加工的的工件并随传送带110一起移动，以根据加工需求将工件传送到目的工作站，工件承载装置例如可以是各种形式的工件搬运器，如托盘或载送夹具。多个工作站200与传输机构100相关联，例如多个工作站200沿着传输机构100布置或定位在传输机构100附近，以便接收由传输机构传送的待被加工的工件。

在根据本公开的示例性实施例中，通用平台包括或兼容多个可移动载车300，每个可移动载车300能够移入和移出一个或多个工作站200、或者甚至各个工作站，并搭载有加工模块(如加工模块301、302，参见图4A至图5)，加工模块可以在控制系统或操作人员的控制下进行操作，以在可移动载车300移入并定位在对应的工作站200中后对输送至该工作站的工件进行加工。

加工模块可以包括多种形式的工件加工机器，如冲压机、电镀装置、检查装置、模塑机、组装装置等，并且可以根据对工件的加工需求选择或配置不同的加工模块，例如，加工模块可以可移除地安装在可移动载车上，以在需要时由不同的加工模块替换。至少一些可移动载车所搭载的加工模块适于以不同的加工工艺对工件进行加工，或者适于执行同一生产线上的不同加工工序。例如，在端子制造中，一个或多个加工模块适于对工件进行冲压工艺，而另外一个或多个加工模块适于对工件进行弯折工艺，还有一个或多个加工模块适于对工件进行电镀工艺，等等。

根据本公开的示例性实施例，如图2所示，每个工作站200都包括对接坞站220，而每个可移动载车都包括适于与多个或者甚至各个工作站的对接坞站220都能够连接的对接接口320，从而通过对接接口320与对接坞站220的连接，实现可移动载车在工作站中的定位。示例性地，各个可移动载车的对接接口包括具有相同规格(如，相同的尺寸、连接标准、功能等)的通用接口，其适于与各个工作站的对接坞站进行连接，这便于在不同工作站之间进行各个可移动载车及其搭载的加工模块的交换/替换，从而可以根据不同的工件加工需求来选择合适的加工模块来搭载在可移动载车上，实现不同的工件加工工艺，极大地提高工件加工平台的通用性、布置灵活性和工艺兼容性。如下文将描述的那样，对接接口适于与对接坞站进行机械连接和/或电连接，以便实现可移动载车在工作站中的定位、至加工模块的动力供应、信号通信/数据传输等。虽然在图示的实施例中示出了可移动载车上的单个对接接口，但将会理解，每个可移动载车或其搭载的加工模块可以设置有一个或多个分立的或集成在一起的对接接口，每个对接接口可以实现不同的连接功能，相应地，每个工作站也可以设置有一个或多个对接坞站。

作为一个示例，多个可移动载车可以是相同的，例如具有相同的尺寸、轮廓、结构等，以便于可以方便地移入和移出各个工作站，这可以进一步降低成本、简化平台布局，并且可移动载车可以搭载各种不同类型的加工模块，这可以进一步提高平台的扩展性。

可以以多种方式将可移动载车移入或移出工作站，或交换或更换工作站中的可移动载车。图4A示出了根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的可移动载车移入工作站中的一个操作示例，图4B示出了可移动载车已经移入工作站的状态。如图所示，工作站200还可以包括框架210，其与传输机构100相邻地布置，并限定工件加工区域，框架210远离传输机构100的一侧设有开口201，打开该开口，可移动载车300可以在控制系统的控制下移动进入工作站200，也可以由操作人员推动进入工作站200，如箭头所示。一些或全部可移动载车300上可以搭载不同的加工模块301、302，以在不同的工作站中对相同或不同的工件进行不同的加工操作。

图4A、图4B和图5还图示了根据本公开实施例的通用平台的传输机构相对于工作站的不同定位布置。如图4A和图4B所示，传送带110定位在工作站200之外，可移动载车300可以设置有接收装置330，其用于接收由传送带110传送的工件承载装置120或接收工件，使得位于工作站200中的可移动载车300所搭载的加工模块(301、302)可以对位于接收装置330中的工件进行加工。作为替换，如图5所示，传送带110可以被配置成经过各个工作站200，使得位于工作站200中的加工模块可以直接对定位在传送带110上的工件承载装置120所承载的工件进行加工，在加工完成后，由传送带直接带走工件离开或进入下一个工作站，从而可以节省时间。

如图1、6和7所示，根据本公开实施例的通用平台还包括主控制系统101，其至少与传输机构100、工作站200或其对接坞站220电通信；在一些示例中，主控制系统101还可以与可移动载车300或其上搭载的加工模块进行直接或间接的通信(如有线或无线通信)，以便控制与对工件的加工相关的操作。主控制系统可以由多种合适的控制器、处理器等硬件实现，可以定位在工件加工通用平台处或附近，如集成在平台控制站上，也可以远程地定位或设置在远程控制室中。示例性地，主控制系统可以进行各种控制操作，如控制可移动载车移入或移出工作站、控制工作站的对接坞站与移入该工作站中的可移动载车的对接接口连接或断开连接、控制传输机构将待被加工的工件至对应的工作站、和/或控制移入工作站中的可移动载车所搭载的加工模块对工件进行加工，等等。可以理解，这些控制操作可以由主控制系统基于根据期望的工件加工工艺预没或现场编程的程序自动执行，也可以基于操作人员的指示进行。此外，也可以由操作人员手动地控制或执行这些操作中的一项或多项。

如图6所示，主控制系统101可以通过有线或无线网络与一个或多个可移动载车C1至C20通信，以便于执行或控制各个可移动载车的布置和交换、由可移动载车搭载的加工模块在工作站处对工件的加工等。可以理解，这种通信可以通过工作站的对接坞站与可移动载车的对接接口之间的连接实现，也可以以其他有线或无线通信方式实现。

工作站的对接坞站与可移动载车的对接接口之间的连接可以包括机械连接、电连接、信号连接和/或动力连接等。作为示例，如图3所示，对接坞站220可以包括或实现机械连接接口221、信号接口222和动力接口223中的至少一个。机械连接接口221可以用于与对接接口进行机械连接，以将移入工作站的可移动载车300定位在该工作站200中。信号接口222用于与对接接口320进行信号/数据通信连接，使得主控制系统101经由信号接口222和对接接口320与可移动载车和/或其上搭载的加工模块进行通信，例如包括加工控制信号、加工操作信号、加工参数、载车代码等的通信或传送。可以理解，信号接口可以是有线或无线接口。动力接口223可以用于经由对接接口向加工模块提供加工工件所需的动力，例如包括机械动力(如气动力、液压动力等)和/或电动力(如向加工模块供电)。对接坞站220还可以包括其它装置224，如用于存储各种信号、加工模块执行的加工操作数据、用于加工工件的工艺参数、用于识别可移动载车或加工模块的代码等的存储器。

例如，通过工作站的对接坞站与可移动载车的对接接口之间的连接，主控制系统可以从移入工作站中的可移动载车获取载车代码或向移入工作站中的可移动载车分配载车代码，以至少将移入工作站中的可移动载车及其上搭载的加工模块与工件以及待在该工件上进行的加工操作相关联。作为示例，如图6和7所示，载车代码可以包括与移入工作站中的可移动载车(如图中所示的可移动载车C1、C2、C3、C4、C5......)相关联的唯一的载车识别码(如图中所示的载车识别码ID1、ID2、ID3、ID4、ID5......)、与可移动载车在工作站中的布置位置相关联的载车地址(如图中所示的载车地址IP01、IP02、IP03......)、与移入工作站中的可移动载车所搭载的加工模块相关联的唯一的加工模块识别码、和/或与加工模块对工件的加工相关的信息等。可以理解，可以根据各种条件，如可移动载车所搭载的具体的加工模块、该加工模块能够执行的加工操作、在工件上待进行的加工操作或加工工序等等，由主控制系统、或由可移动载车或加工模块自身的子控制系统、或由操作人员根据需要设置或分配载车代码。

图7示出了根据本公开的示例性实施例的用于工件加工的通用平台的可移动载车的交换示例。如图所示，至少三个可移动载车C1、C2、C3移入相应的工作站中，例如，可移动载车C1可以搭载有执行第一工件加工操作(如冲料)的加工模块，可移动载车C2可以搭载有执行第二工件加工操作(如弯折)的加工模块，可移动载车C3可以搭载有执行第三工件加工操作(如电镀)的加工模块。在一种加工工序中，可移动载车C1、C2、C3以此顺序布置，并分别具有载车识别码ID1、ID2、ID3和载车地址IP01、IP02、IP03，以此顺序对工件进行加工；在另一加工工序中，可能采用不同的加工顺序，例如可以交换可移动载车C1、C2的布置位置，此时可移动载车C2、C1、C3以此顺序布置，并分别具有载车识别码ID2、ID1、ID3和载车地址IP01、IP02、IP03，随后以此顺序对工件进行加工。可以理解，在其它示例中，载车识别码和/或载车地址是可以根据具体加工工艺改变的，或者加工顺序也可以与可移动载车的布置顺序不对应，例如可以是分散的或随机分配的。

根据本公开实施例的通用平台可以以多种模式运行。作为示例，在第一种模式中，在主控制系统中，根据对工件的加工需求，由操作人员或由主控制系统根据接收到的加工相关输入信息，进行各个可移动载车及其搭载的加工模块沿着传输机构的布置或布局，提供与该布置或布局相关的第一配置方案，并提供与将由各个加工模块对工件执行的加工操作相关的第二配置方案，使得各个可移动载车及其搭载的加工模块根据第一配置方案定位在相应的工作站中，并且各个加工模块根据第二配置方案对工件进行相应的加工操作。在这种模式中，主控制系统可以通过载车代码识别各个工作站中定位的可移动载车及其搭载的加工模块，并通过上述对接坞站与对接接口之间的连接或通过其他有线或无线通信方式，由主控制系统根据第二配置方案将对工件执行的加工操作相关的加工参数传送至相应的加工模块，或者由加工模块根据第二配置方案从主控制系统下载与其相关的加工参数。

在第二种模式中，每个可移动载车或其搭载的加工模块可以设置有子控制系统，可以在子控制系统中产生与将由该加工模块对工件执行的加工操作相关的配置方案，该配置方案可以包括加工参数，而主控制系统在可移动载车定位在工作站中后接收该配置方案，以根据该配置方案控制传输机构将工件传送至该工作站，并控制该可移动载车所搭载的加工模块对工件进行加工。在这种模式中，主控制系统同样可以通过载车代码识别各个工作站中定位的可移动载车及其搭载的加工模块，并通过上述对接坞站与对接接口之间的连接或通过其他有线或无线通信方式，接收在子控制系统中产生的包括加工参数的配置方案，可以由主控制系统或由子控制系统自身基于该加工参数控制加工模块对工件进行加工。此外，在这种模式中，也可以在主控制系统中根据对工件的加工需求进行各个可移动载车及其搭载的加工模块沿着传输机构的布置或布局。

在第三种模式中，在主控制系统中，根据对工件的加工需求，产生与将由一个或多个加工模块对工件执行的加工操作相关的第三配置方案，而在可移动载车或其搭载的加工模块的子控制系统中产生与能够由该加工模块对工件执行的加工操作相关的第四配置方案，第四配置方案可以包括与能够由该加工模块对工件执行的加工操作相对应的加工参数，在可移动载车定位在工作站中后，主控制系统接收第四配置方案，并判断第四配置方案所表示的加工操作是否是第三配置方案所表示的加工操作的至少一部分，即判断该加工模块是否能够参与对工件的加工，如果是，则可以确定或控制由该可移动载车所搭载的加工模块对工件进行加工。

尽管已经示出和描述了本公开的实施例，但对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本公开的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。此外应注意，除非另外指明，本文中使用的措词“包括”、“包含”、“具有”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本公开的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于工件加工的通用平台，包括：

传输机构(100)，其用于传输待被加工的工件；

与传输机构相关联的多个工作站(200)，待被加工的工件由传输机构输送至对应的工作站；和

多个可移动载车(300)，每个可移动载车能够移入和移出各个工作站并搭载有加工模块，该加工模块可操作以在可移动载车移入并定位在对应的工作站中后对输送至该工作站的工件进行加工，

其中，每个工作站包括对接坞站(220)，每个可移动载车包括适于与各个工作站的对接坞站都能够连接的对接接口(320)。

2.根据权利要求1所述的通用平台，其中，各个可移动载车的对接接口包括具有相同规格的通用接口。

3.根据权利要求1所述的通用平台，其中，所述多个可移动载车中的至少一些可移动载车所搭载的加工模块适于以不同的加工工艺对工件进行加工。

4.根据权利要求1所述的通用平台，其中，所述多个可移动载车具有相同的尺寸。

5.根据权利要求1所述的通用平台，其中，传输机构包括传送带(110)和定位在传送带上的工件承载装置(120)，工件承载装置随传送带一起移动，以在各个工作站之间传送工件，并且

传送带被配置成经过各个工作站，使得位于工作站中的加工模块直接对定位在传送带上的工件承载装置所承载的工件进行加工，或者可移动载车设置有用于接收由传送带传送的工件承载装置的接收装置(330)，使得位于工作站中的该可移动载车所搭载的加工模块对位于接收装置中的工件承载装置所承载的工件进行加工。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的通用平台，其中，对接接口适于与对接坞站进行机械连接和/或电连接。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的通用平台，还包括主控制系统(101)，其至少与传输机构和对接坞站电通信，并被配置成控制以下各项中的至少一个：

可移动载车至工作站的移入和移出；

工作站的对接坞站与移入该工作站中的可移动载车的对接接口的连接；

由传输机构对待被加工的工件至对应的工作站的输送；和

由移入工作站中的可移动载车所搭载的加工模块对工件的加工。

8.根据权利要求7所述的通用平台，其中，对接坞站包括下述接口中的至少一个：

机械连接接口(221)，其用于与所述对接接口进行机械连接，以将移入工作站的可移动载车定位在该工作站中；

信号接口(222)，其用于与所述对接接口进行信号通信连接，使得主控制系统经由信号接口和所述对接接口与所述加工模块进行通信；和

动力接口(223)，其用于经由所述对接接口向所述加工模块提供加工所述工件所需的动力。

9.根据权利要求7所述的通用平台，其中主控制系统还被配置成从移入工作站中的可移动载车获取载车代码或向移入工作站中的可移动载车分配载车代码，该载车代码包括与移入工作站中的可移动载车相关联的唯一的载车识别码和/或与移入工作站中的可移动载车所搭载的加工模块对工件的加工相关的信息。

10.根据权利要求7所述的通用平台，其中主控制系统还被配置成：

根据对工件的加工需求，提供与各个可移动载车及其搭载的加工模块沿着传输机构的布置相关的第一配置方案，以及提供与将由各个加工模块对工件执行的加工操作相关的第二配置方案，使得各个可移动载车及其搭载的加工模块根据第一配置方案定位在相应的工作站中，并且各个加工模块根据第二配置方案对工件进行相应的加工操作。

11.根据权利要求7所述的通用平台，其中每个可移动载车或其搭载的加工模块设置有子控制系统，子控制系统被配置成提供与将由该加工模块对工件执行的加工操作相关的配置方案，并且

主控制系统在该可移动载车定位在工作站中后接收该配置方案，以根据该配置方案控制传输机构将工件传送至该工作站，并控制该可移动载车所搭载的加工模块对工件进行加工。

12.根据权利要求7所述的通用平台，其中主控制系统还被配置成根据对工件的加工需求，提供与将由一个或多个加工模块对工件执行的加工操作相关的第三配置方案，

每个可移动载车或其搭载的加工模块设置有子控制系统，子控制系统被配置成提供与能够由该加工模块对工件执行的加工操作相关的第四配置方案，并且

主控制系统还被配置成在可移动载车定位在工作站中后接收第四配置方案，并判断第四配置方案所表示的加工操作是否是第三配置方案所表示的加工操作的至少一部分，以确定是否由该可移动载车所搭载的加工模块对工件进行加工。

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