CN116374599A - 一种用于柔性制造系统的上下料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于柔性制造系统的上下料方法，包括如下步骤：S1，料库料架备料：将待加工的胚件放置于料库料架的工位上，扫描该工位的位置编号、放置于该工位上的胚件的工件编号，工位进入就绪状态；S2,胚件料架备料：复合机械人移动至料库料架，抓取位于已进入就绪状态的工位上的胚件、并放置于胚件料架上，复合机械人进入就绪状态；S3,机床状态检测：系统检测机床的启停信息；S4,胚件上料：接收到工作指令的复合机械人移动至处于停机状态的机床，将胚件料架上的胚件放置于机床上；S5,机床加工：复合机械人对应胚件的工件编号，将该工件的加工程序上传至机床，开始加工。
Description
技术领域
本发明涉及柔性制造系统技术领域，具体是涉及一种用于柔性制造系统的上下料方法。
背景技术
随着世界经济的飞速发展，越来越多的企业选择更为适合企业生存的柔性生产方式，柔性制造系统是数控加工设备、运输系统、储料系统和软件调度系统等组成的自动化制造系统，能够大量生产不同类型的工件。
现有技术中，运输系统作为柔性制造系统中重要的组成部分，常见的柔性制造系统采用地轨作为机器人的第七轴，地轨应用的柔性空间很大，具有高精度、高稳定性能以及可适应恶劣环境等优点，但是地轨结构存在以下不足：(1)选型时就需要考虑各个因素，如负载、行程、机器人的型号、速度等，一旦选型安装完成，很难变更，在上下料行程有较大变化时，如需要增加超出设计之初控制范围的机床，或车间布局需要重新布置时，地轨结构缺乏有效、快速的应对方法，往往需要找专业的供应商重新制作安装地轨；(2)在软件调度系统中，通常的上料方法是在机床空闲时，再从出料系统取料，放入机床，在来回运行的过程中，浪费了大量的时间。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于柔性制造系统的上下料方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于柔性制造系统的上下料方法，包括如下步骤：
S1，料库料架备料：将待加工的胚件放置于料库料架的工位上，扫描该工位的位置编号、放置于该工位上的胚件的工件编号，工件编号与位置编号进行绑定、工位进入就绪状态；
S2,胚件料架备料：复合机械人移动至料库料架，抓取位于已进入就绪状态的工位上的胚件、并放置于胚件料架上，直至胚件料架无空位、复合机械人进入就绪状态；
S3,机床状态检测：系统检测机床的启停信息，获取处于停机状态的机床的坐标，并对已进入就绪状态的复合机械人下发工作指令；
S4,胚件上料：接收到工作指令的复合机械人移动至处于停机状态的机床，复合机械人打开机床的防护门，将胚件料架上的胚件放置于机床上；
S5,机床加工：复合机械人对应胚件的工件编号，将该工件的加工程序上传至机床，最后闭合防护门，开始加工。
优选的，所述S1前还包括：
S0，选择加工程序：在系统中按订单需求选择加工程序，将该加工程序与胚件的工件编号进行绑定。
优选的，所述S1还包括：
S11,工位状态反馈：各个工位上设有指示灯，当工位的位置编号绑定有胚件的工件编号时，指示灯进入长亮状态。
优选的，所述S2还包括：
S21，工位状态检测：系统通过处于长亮状态的指示灯、获取处于就绪状态的工位；
S22，获取订单信息：系统获取待加工的订单信息；
S23，获取机床信息：系统获取可对应订单信息进行加工的机床；
S24，胚件料架检测：系统查询胚件料架是否具有空位，其中有空位的胚件料架通过复合机械人移动至料库料架，进行备料；
S25，记录备料信息：复合机械人将备料信息反馈至系统。
优选的，所述S3中机床的状态包括已进入空闲状态、且机台内的工作台复位至加工坐标的零点。
优选的，所述S4还包括：
S41，成品下料：复合机械人通过视觉识别、判断机床的工作台上是否具有成品，并将成品放置于成品料架上。
优选的，所述S5还包括：
S51，工件编号读取：复合机械人通过视觉识别、读取工件编号并于系统中下载对应的加工程序，最后将该加工程序上传至当前机床中。
优选的，所述复合机械人包括：
AGV小车，用于移动；
胚件料架，设于所述AGV小车上，用于存放待加工的胚件；
成品料架，设于所述AGV小车上，用于存放已加工的成品；
六轴机械手，设于所述AGV小车上，具有夹持爪，所述夹持爪用于取放工件、以及开关防护门；
工业相机，设于所述AGV小车上，用于视觉识别。
优选的，还包括：
交互单元，设于所述AGV小车上，用于与所述系统进行信息交互；
信息处理单元，用于接收所述交互单元的信息、并生成工作指令，所述AGV小车、所述六轴机械手、所述工业相机分别与信息处理单元电信号连接。
本发明的有益效果在于：本发明利用复合机械人实现机床与料库料架的物料搬运，与现有技术的机器人地轨和桁架机械手相比，在需要增加超出设计之初控制范围的机床，或车间布局需要重新布置时，复合机械人可通过学习、制定新的运行地图，具有更高的灵活性，有利于拓宽柔性制造系统的使用场景；此外，本发明利用复合机械人上的胚件料架对待加工的胚件进行存储，通过可移动式的胚件料架，解决了成品下料后，需要返回料库料架取料的缺陷，从而大大缩短了复合机械人的运行轨迹，有利于提高生产效率。
附图说明
图1为本发明中的实施例的料库料架备料的流程图；
图2为本发明中的实施例的胚件料架备料的流程图；
图3为本发明中的实施例的胚件上料的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
请参阅图1～图3，本实施例中，一种用于柔性制造系统的上下料方法，包括如下步骤：
S1，料库料架备料：将待加工的胚件放置于料库料架的工位上，扫描该工位的位置编号、放置于该工位上的胚件的工件编号，工件编号与位置编号进行绑定、工位进入就绪状态；利用胚件的工件编号与料库料架的位置编号进行绑定，从而方便技术人员放置胚件、以及方便复合机械人取下胚件。
S2,胚件料架备料：复合机械人移动至料库料架，抓取位于已进入就绪状态的工位上的胚件、并放置于胚件料架上，直至胚件料架无空位、复合机械人进入就绪状态；利用就绪状态的工位信息，控制复合机械人进行取料工作，从而解放机械人需要原地等待物料补充的问题，在技术员备料的过程中，复合机械人可对已加工完成的成品进行下料工作，起到节省时间、精准取料的效果。
S3,机床状态检测：系统检测机床的启停信息，获取处于停机状态的机床的坐标，并对已进入就绪状态的复合机械人下发工作指令；实时对机床的状态进行监控，有利于规划复合机械人的运行轨迹。
S4,胚件上料：接收到工作指令的复合机械人移动至处于停机状态的机床，复合机械人打开机床的防护门，将胚件料架上的胚件放置于机床上；利用已备料就绪的复合机械人，对停机状态下的机床进行物料补充。
S5,机床加工：复合机械人对应胚件的工件编号，将该工件的加工程序上传至机床，最后闭合防护门，开始加工。上料时，利用复合机械人上传对应胚件的加工程序，有利于适用更多的不同类型的产品加工。
优选的，所述S1前还包括：
S0，选择加工程序：在系统中按订单需求选择加工程序，将该加工程序与胚件的工件编号进行绑定。机床上料时，能够快速获得该胚件的加工程序。
优选的，所述S1还包括：
S11,工位状态反馈：各个工位上设有指示灯，当工位的位置编号绑定有胚件的工件编号时，指示灯进入长亮状态。利用指示灯给予技术人员信息反馈，能够及时为空的料库料架进行胚件补充。
优选的，所述S2还包括：
S21，工位状态检测：系统通过处于长亮状态的指示灯、获取处于就绪状态的工位；实现精准取料；
S22，获取订单信息：系统获取待加工的订单信息；
S23，获取机床信息：系统获取可对应订单信息进行加工的机床；
S24，胚件料架检测：系统查询胚件料架是否具有空位，其中有空位的胚件料架通过复合机械人移动至料库料架，进行备料；
S25，记录备料信息：复合机械人将备料信息反馈至系统。
优选的，所述S3中机床的状态包括已进入空闲状态、且机台内的工作台复位至加工坐标的零点。避免复合机械人与工作台发生干涉。
优选的，所述S4还包括：
S41，成品下料：复合机械人通过视觉识别、判断机床的工作台上是否具有成品，并将成品放置于成品料架上。
优选的，所述S5还包括：
S51，工件编号读取：复合机械人通过视觉识别、读取工件编号并于系统中下载对应的加工程序，最后将该加工程序上传至当前机床中。
优选的，所述复合机械人包括：
AGV小车，用于移动；
胚件料架，设于所述AGV小车上，用于存放待加工的胚件；
成品料架，设于所述AGV小车上，用于存放已加工的成品；
六轴机械手，设于所述AGV小车上，具有夹持爪，所述夹持爪用于取放工件、以及开关防护门；
工业相机，设于所述AGV小车上，用于视觉识别。
本实施例中，利用胚件料架和成品料架使复合机械人在移动过程中，可实现成品收纳以及胚件补充，从而大大缩小了在料库与机床之间移动的路程，起到节省时间的效果；利用工业相机实现定位机床、料库料架，补偿AGV小车运动偏差，还可以识别胚件料架、料库料架、机床中是否有工件，弥补了AGV小车定位精度不足的缺陷。
优选的，还包括：
交互单元，设于所述AGV小车上，用于与所述系统进行信息交互；
信息处理单元，用于接收所述交互单元的信息、并生成工作指令，所述AGV小车、所述六轴机械手、所述工业相机分别与信息处理单元电信号连接。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范上围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，料库料架备料：将待加工的胚件放置于料库料架的工位上，扫描该工位的位置编号、放置于该工位上的胚件的工件编号，工件编号与位置编号进行绑定、工位进入就绪状态；
S2,胚件料架备料：复合机械人移动至料库料架，抓取位于已进入就绪状态的工位上的胚件、并放置于胚件料架上，直至胚件料架无空位、复合机械人进入就绪状态；
S3,机床状态检测：系统检测机床的启停信息，获取处于停机状态的机床的坐标，并对已进入就绪状态的复合机械人下发工作指令；
S4,胚件上料：接收到工作指令的复合机械人移动至处于停机状态的机床，复合机械人打开机床的防护门，将胚件料架上的胚件放置于机床上；
S5,机床加工：复合机械人对应胚件的工件编号，将该工件的加工程序上传至机床，最后闭合防护门，开始加工。
2.根据权利要求1所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，所述S1前还包括：
S0，选择加工程序：在系统中按订单需求选择加工程序，将该加工程序与胚件的工件编号进行绑定。
3.根据权利要求2所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，所述S1还包括：
S11,工位状态反馈：各个工位上设有指示灯，当工位的位置编号绑定有胚件的工件编号时，指示灯进入长亮状态。
4.根据权利要求3所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，所述S2还包括：
S21，工位状态检测：系统通过处于长亮状态的指示灯、获取处于就绪状态的工位；
S22，获取订单信息：系统获取待加工的订单信息；
S23，获取机床信息：系统获取可对应订单信息进行加工的机床；
S24，胚件料架检测：系统查询胚件料架是否具有空位，其中有空位的胚件料架通过复合机械人移动至料库料架，进行备料；
S25，记录备料信息：复合机械人将备料信息反馈至系统。
5.根据权利要求4所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，所述S3中机床的状态包括已进入空闲状态、且机台内的工作台复位至加工坐标的零点。
6.根据权利要求5所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，所述S4还包括：
S41，成品下料：复合机械人通过视觉识别、判断机床的工作台上是否具有成品，并将成品放置于成品料架上。
7.根据权利要求6所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，所述S5还包括：
S51，工件编号读取：复合机械人通过视觉识别、读取工件编号并于系统中下载对应的加工程序，最后将该加工程序上传至当前机床中。
8.根据权利要求7所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，所述复合机械人包括：
AGV小车，用于移动；
胚件料架，设于所述AGV小车上，用于存放待加工的胚件；
成品料架，设于所述AGV小车上，用于存放已加工的成品；
六轴机械手，设于所述AGV小车上，具有夹持爪，所述夹持爪用于取放工件、以及开关防护门；
工业相机，设于所述AGV小车上，用于视觉识别。
9.根据权利要求8所述的一种用于柔性制造系统的上下料方法，其特征在于，还包括：
交互单元，设于所述AGV小车上，用于与所述系统进行信息交互；
信息处理单元，用于接收所述交互单元的信息、并生成工作指令，所述AGV小车、所述六轴机械手、所述工业相机分别与信息处理单元电信号连接。
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