CN117102755B - 一种适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统及方法,包括一套中央控制系统、双工位变位机自动焊接站、立体库、堆垛机、移栽车、随焊工装,中央控制系统用于和自动焊接站、堆垛机、移栽车建立通信,接收反馈回来的数据,同时接收上游系统传递的生产任务数据,结合设备反馈的数据,进行优化调度控制,生成相应设备的任务数据并下发至对应设备;优化焊接站上料逻辑,使用堆垛机自动为焊接站上下料,优化堆垛机任务执行逻辑,实现任务的智能、快速、准确分配与调度;自动焊接站通过使用焊接程序控制焊接,确保了焊接工艺的稳定性和一致性。本发明可以进行智能化调度上下料进行生产,大大减少了人工参与的过程,提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产线物料管理技术领域,特别涉及一种适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统及方法。
背景技术
在现有的生产线构架中,生产极大程度上依赖于人工调度以及人工作业。尤其在绝大多数焊接场景中,还是使用手工焊机的焊接方式,手工焊接需要人工操作,速度较慢,效率较低,并且由于受到人工技巧和经验的影响,焊接质量和精度相对较低,存在一定的误差和差异,随着日益增长的人工成本,导致焊接成本也逐年增高,并且构架焊接工艺要求相对简单,在焊接上不需要适应太高的灵活性。自动焊接站通常具备高度自动化和先进的焊接技术,能够实现连续、高效的焊接作业,因此比手工焊接具有更高的焊接效率。自动焊接站使用精密的焊接设备和程序控制,能够实现高精度的焊接操作,焊接质量较为稳定一致。在初期投入和运营成本较高,但可以大幅降低人力成本,提高生产效率,从长远来看,具有较高的成本效益。
在少数构架焊接车间中,已经引入了自动焊接站,但都是单工位焊接站,需要人工使用天吊进行焊接站上下料操作,制约了焊接生产的效率和产能。人工操作焊接站的上下料,由于操作人员可能存在疏忽、疲劳等因素,导致误操作或质量问题的发生。这可能影响产品的质量和生产效率。相比自动化的上下料方法,人工操作往往速度较慢。人工上下料需要操作人员到焊接站附近进行操作,而且操作过程可能需要花费一定的时间,这样就会增加生产周期,并且限制了生产效率的提升。同时焊接站需要使用高温、高压力等危险的设备和工具。人工操作中可能存在操作不当、触电、烫伤等安全风险。这不仅对操作人员本身造成威胁,还可能对其他人员和设备造成损失。
发明内容
本发明所要解决的问题是:提供一种适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统及方法,用于智能化调度上下料进行生产,提高生产效率。
本发明采用如下技术方案:一种适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,包括:中央控制系统、车间系统设备以及用于放置工件的随焊工装;
所述车间系统设备包括焊接站、立体库、堆垛机、移栽车;
所述立体库用于放置随焊工装,通过移栽车连接人工区;
所述焊接站为可旋转的双工位自动焊接站,焊接站内设置有焊接站变位机和焊接机器人;
所述堆垛机用于将随焊工装从立体库对应位置叉出,放置到移栽车或焊接站变位机;
所述中央控制系统和车间系统设备进行数据通信,维护车间系统信息,生成设备的任务数据,并下发至对应的车间系统设备,进行优化调度控制;
所述任务数据包括:生产任务、焊接任务、空随焊工装出库任务、工件入库任务、焊接站上料任务、焊接站取料任务、工件出库任务以及空随焊工装入库任务。
其中,车间系统信息包括:随焊工装信息、立体库库位信息、系统设备信息、自动焊接站焊接能力信息;
随焊工装信息包括:随焊工装类型、随焊工装类型对应的产品和焊接工艺、随焊工装编码、随焊工装上是否放置产品;
立体库库位信息包括:随焊工装的位置存储、空库位;
自动焊接站能力信息包括焊接站能够焊接的工艺类型。
焊接站为可旋转的双工位自动焊接站,包括焊接面和装卸面,焊接面为靠近焊枪的一侧,装卸面是指靠近堆垛机的一侧,所述焊接站通过变位机自动旋转,旋转后所述焊接面和装卸面随之交换改变。
堆垛机上设有RFID,用于识别随焊工装编码,进行防错校验,如果随焊编码不匹配,堆垛机反馈异常信息给中央控制系统,如果匹配堆垛机进行移动作业。
本发明还提供了一种适用于构架生产的自动焊接站上下料调度方法,包括如下步骤:
S1、接收生产任务、创建焊接任务:
中央控制系统接收生产任务,依据生产任务以及随焊工装类型和工艺的关系信息生成焊接任务;
所述生产任务包括:生产时间、生产的产品、生产工序;
所述焊接任务包括:生产的工件信息、焊接需要的随焊工装类型、焊接能力要求。
S2、呼叫空随焊工装:
人工区作业人员将零部件组装完成后,选择对应移栽车出口呼叫空随焊工装,中央控制系统会默认指定最近的移栽车出口。
S3、空随焊工装出库:中央控制系统根据生产任务在立体库中查找空的随焊工装,生成空随焊工装出库任务,传输给堆垛机;堆垛机接收到任务后,将随焊工装从立体库对应位置叉出,进行防错校验后进行移动作业,放到对应移栽车上;移栽车感应到随焊工装后,自动从立体库推出,完成空随焊工装出库。
其中,空随焊工装出库任务包括:立体库库位位置、移栽车出口位置和随焊工装编码;中央控制系统根据生产任务中产品、生产工序的焊接工艺以及随焊工装类型对应的产品和焊接工艺,生成对应的空随焊工装出库任务,在立体库中筛选出符合的空的随焊工装、并且当移栽车空闲时,下发工装出库任务至堆垛机,否则等待至移栽车空闲后再下发工装出库任务至堆垛机。
S4、工件入库:人工区的作业人员将点焊好的工件吊运至上述移栽车上的空随焊工装上,将放有工件的随焊工装进行固定后,提交绑定指令至中央控制系统;中央控制系统查找空闲的且能够焊接当前工件的设备;如果存在符合的设备,则创建焊接站上料任务,避免入库环节;如果没有符合的设备,则创建工件入库任务,发送给堆垛机,当移栽车被推入立体库后,堆垛机进行任务校验并执行,完成工件入库。
其中,所述工件入库任务,包括移栽车位置信息、立体库入库库位和随焊工装编码信息;中央控制系统创建工件入库任务后,同时记录工件状态信息数据,表示工件现在未焊接,放置在对应随焊工装并处于移栽车上,工件完成入库动作后,更新工件状态信息数据,记录工件的位置信息数据,表示工件放在立体库的对应库位上。
移栽车带有称重功能,中央控制系统与移栽车称重功能集成,获取移栽车上工装重量,当中央控制系统收到绑定指令时,如果对应焊接工艺策划了工件重量范围,中央控制系统根据获取到的重量减去空随焊工装的重量,得到当前工件的重量,与工艺策划的工件重量范围进行对比,如果不在范围内,则进行相应提示。
S5、焊接站上料:中央控制系统筛选并锁定能够焊接所述随焊工装上工件的焊接设备,创建焊接站上料任务,下发给堆垛机,同时将焊接任务下发给对应的焊接站;堆垛机将上述放有工件的随焊工装放入到焊接站的变位机上,焊接站变位机进行落锁固定;焊接站判断焊接面是否有焊接作业,如果没有焊接作业则进行旋转,否则等待焊接作业完成后才能进行旋转,将当前装卸面旋转至靠近焊枪那一侧;中央控制系统更新所述随焊工装对应的位置信息。
其中,中央控制系统筛选并锁定能够焊接工件的焊接设备,方法为:中央控制系统根据焊接任务中的工件信息,查询该工件在立体库中的库位信息或者是否处于移栽车上,若工件未焊接且所在随焊工装的类型符合焊接任务要求,则进行设备筛选;中央控制系统根据焊接任务中的焊接能力要求,读取焊接站装卸面变位机状态信息,如果状态信息是请求上料,则设备要求满足,否则判断下一台设备的状态,如果没有下一台设备,则进行等待,直到有满足状态的设备出现,即为能够焊接此工件的设备,依次读取焊接站状态信息,筛选出装卸面空闲的焊接站,并且此时焊接站给予系统的信号是请求上料,锁定该焊接设备。
在筛选符合要求的焊接站时,中央控制系统依据焊接站的状态为每个焊接站赋予权重,装卸面为请求上料状态,权重由高到低依次为焊接面为待机状态、焊接面为焊接完成状态、焊接开始状态、等待焊接状态、以及故障状态;焊接站权重越高,越优先使用;同时如果焊接面处于焊接开始状态,根据焊接剩余时间进行权重设置,减少工件的等待时间
进一步的,焊接站上料任务包括:需要焊接的工件所在的立体库库位信息或者移栽车位置、焊接站位置信息,以及随焊工装编码信息。
同时,在所述焊接站上料过程中,堆垛机上料需要移动时间,基于焊接站旋转作业安全,中央控制系统还根据焊接站的焊接能力,筛选对应焊接站是否存在进行中上料任务,如果存在,中央控制系统会发出阻止旋转的信号给对应焊接站,同时堆垛机和焊接站进行通信,在堆垛机上料的伸叉、收叉整套动作内,不允许焊接站进行旋转。
S6、焊接站焊接:处在焊接面一侧的变位机根据接收到的焊接任务,调用焊接机器人,进行焊接作业,并反馈中央控制系统,中央控制系统更新内部任务状态,同时采集对应的焊接电压数据和焊接电流数据。
S7、焊接站取料:当焊接站焊接完成后,如果焊接站接收到的信号是允许旋转,则焊接站变位机进行旋转动作,从焊接位旋转至装卸位,释放锁紧装置,同时给予请求取料信号,中央控制系统创建焊接站取料任务,并下发给堆垛机,堆垛机接收到任务完成取料作业后,中央控制系统更新上述带工件的随焊工装对应的位置信息,并标记工件为焊接完成。
S8、工件出库:经过自动焊接站焊接完成的工件,放入立体库中进行冷却,人工区作业人员通过中央控制系统选择焊接好的工件和移栽车对应的位置出口,发出呼叫工件指令;中央控制系统接收后,创建工件出库任务,并下发给堆垛机;堆垛机将工件从立体库对应位置运送至移栽车上,移栽车接收到工件后,自动从立体库推出,完成工件出库,中央控制系统同时更新所述带工件的随焊工装对应的位置信息。
其中,工件出库任务,包括起始的立库库位信息,目的地移栽车出口位置,以及工件所在随焊工装编码信息。
S9、空随焊工装入库:工件随移栽车推出后,人工区作业人员将工件从随焊工装上取下,发出已取下工件指令,中央控制系统创建空随焊工装入库任务,并下发给堆垛机,当移栽车被推入立体库后,堆垛机进行任务校验并执行,完成空随焊工装入库;同时中央控制系统移除工件与随焊工装的信息绑定关系,设置该随焊工装为空随焊工装,同时随空随焊工装入库任务,更新随焊工装的位置信息。
其中,空随焊工装入库任务,包括移栽车位置信息、立体库入库库位和随焊工装编码信息。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
1、本发明通过优化焊接站上料逻辑,使用堆垛机自动为焊接站上下料,以及优化堆垛机任务执行逻辑,系统可以实现任务的智能、快速、准确分配与调度,避免了人工调度的主观性和局限性,从而大大提高了生产效率,减少了任务等待时间,实现了生产线的连续高效运行。
2、本发明通过中央控制系统合理的任务调度,可以最大程度地降低设备闲置时间以及重复操作,降低人力、设备和材料的浪费,进而降低了生产成本。
3、本发明自动焊接站通过使用焊接程序控制焊接,确保了焊接工艺的稳定性和一致性,提升产品质量,并且提高了产线的自动化程度。
附图说明
图1为本发明自动焊接站上下料调度系统车间设备布局图;
图2为本发明自动焊接站上下料调度系统焊接站上下料流程图;
图3为本发明自动焊接站上下料调度系统工件入库流程图;
图4为本发明自动焊接站上下料调度系统工件出库流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对申请的技术方案做进一步地详尽阐述,所描述的实施例,也只是本发明所涉及实施例的一部分。本领域其他研究人员在该实施例上的所有非创新型实施例,都属于本发明的保护范围。同时对于本发明实施例中的步骤编号,其仅为了便于阐述说明而设置,对步骤之间的顺序不做任何限定,实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
在本发明的一个实施例中,
适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,如图1所示,包括:中央控制系统、焊接站、立体库、堆垛机、移栽车以及用于放置工件的随焊工装。
中央控制系统能够和自动焊接工作站、立体库、堆垛机、移栽车进行数据通信,并且管理随焊工装的库存情况。
在中央控制系统中需要维护随焊工装信息、立体库库位信息、设备信息、自动焊接站焊接能力信息。
随焊工装信息包含随焊工装类型、随焊工装类型对应的产品和焊接工艺、随焊工装编码、随焊工装上是否放置产品;立体库库位信息包含随焊工装的位置存储、空库位;自动焊接站能力信息包含焊接站能够焊接的工艺类型,例如横梁焊接等。
使用适用于构架生产的自动焊接站上下料调度方法,如图2所示,包括如下步骤:
步骤S1、接收生产任务、创建焊接任务:
中央控制系统接收上游系统传输的生产任务,是系统对设备调度控制的依据。
生产任务包括生产时间、生产的产品、生产工序。
然后,依据生产任务以及随焊工装类型和工艺的关系信息生成焊接任务,包括:生产的工件信息、焊接需要的随焊工装类型、焊接能力要求。
步骤S2、呼叫空随焊工装:
生产工人在组装工位将所需零部件组装完成后,在系统上选择对应移栽车出口呼叫空随焊工装。系统会默认指定最近的移栽车出口,生产工人也可根据现场实际生产需要调整出口位置。
步骤S3、空随焊工装出库:
呼叫操作完成后,系统根据生产任务中的产品、生产工序的焊接工艺以及随焊工装类型对应的产品和焊接工艺,筛选出当前需要的随焊工装类型,在立体库中查找对应类型空的随焊工装,系统判断该随焊工装未被其他任务占用、所选移栽车上没有随焊工装、这时会生成对应的空工装出库任务给堆垛机,任务信息包括立体库库位位置、移栽车出口位置和随焊工装编码等,堆垛机接收到任务后,将随焊工装从立体库对应位置叉出,同时通过堆垛机上的RFID识别随焊工装编码,进行防错校验,如果随焊编码不匹配,将反馈异常信息给中央控制系统,如果匹配则堆垛机移动作业,并放到对应移栽车上,移栽车感应到随焊工装后,自动从立体库推出。完成空随焊工装出库。
步骤S4、工件入库:
生产工人使用车间天吊将点焊好的工件吊运至对应移栽车上的空随焊工装上,并进行固定,防止工件从随焊工装上脱落,生产工人在系统界面点击绑定操作。移栽车带有称重功能,中控系统与移栽车称重功能集成,可以获取移栽车上工装重量,如果对应焊接工艺策划了工件重量范围,当生产工人操作绑定指令时,系统根据获取到的重量减去空随焊工装的重量,即可得到当前工件的重量,然后与工艺策划的工件重量范围进行对比,如果不在范围内,则会进行相应的提示,起到一定防错作用,避免生产工人忘记组装零部件。中控系统接收到正确的绑定指令后,如果存在空闲的且能够焊接当前工件的设备,中控系统会直接创建焊接站上料任务,避免入库环节,调高生产效率。如果没有符合的设备,系统会创建工件入库任务发送给堆垛机,任务信息包括移栽车位置、立体库入库库位和随焊工装编码等,当移栽车被推入立体库后,堆垛机进行任务校验并执行,完成工件入库。中央控制系统在接收到绑定指令后,会同时记录工件状态信息,表示工件现在未焊接,放置在对应随焊工装并处于移栽车上,工件完成入库动作后,系统更新工件的位置信息,表示工件放在立体库的对应库位上。
步骤S3和步骤S4的工件出库流程如图3所示。
步骤S5、焊接站上料:
本发明实施例中的自动焊接站为双工位焊接站,分为A、B两面。如果A面靠近焊枪,则A面为焊接面,B面为装卸面。焊接站旋转后,B面靠近焊枪,则B面为焊接面,A面为装卸面,其中装卸面是指靠近堆垛机的一侧。
中控系统筛选需要焊接的焊接任务,焊接任务是由生产任务生成,依据生产任务中的生产产品、生产工序,以及随焊工装和工艺的关系信息,焊接任务信息包括生产的工件信息、焊接需要的随焊工装类型、焊接能力要求等。中央控制系统根据焊接任务中的工件信息,查询该工件在立体库中的库位信息或者是否处于移栽车上,如果工件还未焊接,所在随焊工装的类型符合焊接任务要求,则进行设备筛选。系统根据焊接任务中的焊接能力要求,筛选出能够焊接此工件的设备,系统依次读取焊接站状态信息,筛选出装卸面空闲的焊接站,并且此时焊接站给予系统的信号是请求上料。然后锁定焊接设备,创建焊接站上料任务下发给堆垛机,同时将焊接任务下发给对应的焊接站。
上料任务信息包括需要焊接的工件所在的立体库库位信息(或者移栽车位置),以及焊接站位置信息和随焊工装编码等。
堆垛机接收到上料任务后,移动到立体库库位信息(或者移栽车位置),进行伸叉操作,将随焊工装从位置抬起,进行收叉将随焊工装移到自身的载货台位置,校验随焊工装编码无误后,堆垛机移动到焊接工作站装卸位置,进行伸叉,将随焊工装(上面放着工件)放入到焊接站的变位机上,焊接站变位机感应到随焊工装,进行落锁固定,堆垛机收叉。焊接站判断焊接面是否有焊接作业,如果没有焊接作业则进行旋转,否则等待焊接作业完成后才能进行旋转,将当前装卸面旋转至靠近焊枪那一侧。
堆垛机上料需要移动时间,为保证焊接站旋转作业安全,中央控制系统会根据焊接站的焊接能力,筛选对应焊接站是否存在进行中上料任务,如果存在,中央控制系统会发出阻止旋转的信号给对应焊接站,同时堆垛机会和焊接站进行信号通信,在堆垛机上料的伸叉、收叉整套动作内,不允许焊接站进行旋转,中央控制系统和执行设备同步通信,双层保险,阻止设备碰撞,发生安全事故。中央控制系统在堆垛机执行上料任务的过程中,更新随焊工装(带工件)对应的位置信息。
步骤S6、焊接站焊接:
处在焊接面一侧的变位机根据接收到的焊接任务信息,调用焊接机器人内部焊接程序,进行焊接作业,并反馈中央控制系统,中控系统更新内部任务状态,同时采集对应的焊接电压、焊接电流等数据。
步骤S7、焊接站取料:
当焊接站焊接完成后,如果焊接站接收到的信号是允许旋转,则焊接站变位机进行旋转动作,从焊接位旋转至装卸位,然后释放锁紧装置,同时给予请求取料信号,中央控制系统接收到对应信号后,创建取料任务,并下发给堆垛机,堆垛机接收到任务完成取料作业后,中央控制系统更新随焊工装(带工件)对应的位置信息,并标记工件为焊接完成。
步骤S8、工件出库:
经过自动焊接站焊接完成的工件,放入立体库中进行冷却,人工区作业人员接收到生产任务后,通过中央控制系统选择焊接好的工件,并选择移栽车对应的位置出口,点击确认按钮,发出呼叫工件指令。
中央控制系统接收到指令后,创建工件出库任务,并下发给堆垛机,出库任务信息包括起始的立库库位,目的地移栽车出口位置,以及工件所在随焊工装编码等,堆垛机接收到任务后,移动到对应立体库库位,叉起随焊工装并进行校验,校验通过后,移动到移栽车位置,将随焊工装放到移栽车上,移栽车感应到随焊工装后,自动从立体库中推出。完成整个人工叫料过程,中央控制系统同时更新随焊工装(带工件)对应的位置信息。
步骤S9、空工装入库:
工件随移栽车推出后,生产工人移除随焊工装上的固定,并将工件从随焊工装上取下,然后操作中央控制系统,发出已取下工件指令,系统接收到指令后,创建空随焊工装入库任务,并下发给堆垛机,任务信息包括移栽车位置、立体库入库库位和随焊工装编码等,当移栽车被推入立体库后,堆垛机进行任务校验并执行,完成空随焊工装入库。中央控制系统在接收到已取下工件指令后,会移除工件与随焊工装的信息绑定关系,表示该随焊工装目前未放置工件,同时随着空随焊工装入库任务的进行,更新随焊工装的位置信息。
其中,步骤S8和步骤S9的工件出库流程如图4所示。
通过以上流程步骤,完成自动焊接站上下料调度。同时在焊接站上料过程中,为了提高生产节拍效率,在筛选符合要求的焊接站时,依据焊接站的状态为每个焊接站赋予权重,装卸面为请求上料状态,如果焊接站的焊接面为待机状态,则该焊接站的权重最高,应该优先使用,这样可以保证焊接站工件在装卸面上料完成后,能够立即旋转到焊接面进行焊接。焊接面为焊接完成状态次之、依次为焊接开始状态、等待焊接状态、以及故障状态。同时如果焊接面处于焊接开始状态,可以根据焊接剩余时间进一步进行权重细分,减少工件的等待时间。
同时为了提高生产人员使用效率,堆垛机优先执行呼叫空随焊工装、呼叫工件等与人工衔接的任务,降低作业人员等待时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,包括:中央控制系统、车间系统设备以及用于放置工件的随焊工装;
所述车间系统设备包括焊接站、立体库、堆垛机、移栽车;
所述立体库用于放置随焊工装,通过移栽车连接人工区;
所述焊接站为可旋转的双工位自动焊接站,焊接站内设置有焊接站变位机和焊接机器人;
所述堆垛机用于将随焊工装从立体库对应位置叉出,放置到移栽车或焊接站变位机;
所述中央控制系统和车间系统设备进行数据通信,维护车间系统信息,生成设备的任务数据,所述任务数据包括:生产任务、焊接任务、空随焊工装出库任务、工件入库任务、焊接站上料任务、焊接站取料任务、工件出库任务以及空随焊工装入库任务,将所述任务数据下发至对应的车间系统设备,进行优化调度控制,具体包括如下步骤:
S1、接收生产任务、创建焊接任务:
中央控制系统接收生产任务,依据生产任务以及随焊工装类型和工艺的关系信息生成焊接任务;
所述生产任务包括:生产时间、生产的产品、生产工序;
所述焊接任务包括:生产的工件信息、焊接需要的随焊工装类型、焊接能力要求;
S2、呼叫空随焊工装:
人工区作业人员将零部件组装完成后,选择对应移栽车出口呼叫空随焊工装,中央控制系统会默认指定最近的移栽车出口;
S3、空随焊工装出库:中央控制系统根据生产任务在立体库中查找空的随焊工装,生成空随焊工装出库任务,传输给堆垛机;堆垛机接收到任务后,将随焊工装从立体库对应位置叉出,进行防错校验后进行移动作业,放到对应移栽车上;移栽车感应到随焊工装后,自动从立体库推出,完成空随焊工装出库;
S4、工件入库:人工区的作业人员将点焊好的工件吊运至上述移栽车上的空随焊工装上,将放有工件的随焊工装进行固定后,提交绑定指令至中央控制系统;中央控制系统查找空闲的且能够焊接当前工件的设备;如果存在符合的设备,则创建焊接站上料任务,避免入库环节;如果没有符合的设备,则创建工件入库任务,发送给堆垛机,当移栽车被推入立体库后,堆垛机进行任务校验并执行,完成工件入库;
S5、焊接站上料:中央控制系统筛选并锁定能够焊接所述随焊工装上工件的焊接设备,创建焊接站上料任务,下发给堆垛机,同时将焊接任务下发给对应的焊接站;堆垛机将上述放有工件的随焊工装放入到焊接站的变位机上,焊接站变位机进行落锁固定;焊接站判断焊接面是否有焊接作业,如果没有焊接作业则进行旋转,否则等待焊接作业完成后才能进行旋转,将当前装卸面旋转至靠近焊枪那一侧;中央控制系统更新所述随焊工装对应的位置信息;
S6、焊接站焊接:处在焊接面一侧的变位机根据接收到的焊接任务,调用焊接机器人,进行焊接作业,并反馈中央控制系统,中央控制系统更新内部任务状态,同时采集对应的焊接电压数据和焊接电流数据;
S7、焊接站取料:当焊接站焊接完成后,如果焊接站接收到的信号是允许旋转,则焊接站变位机进行旋转动作,从焊接位旋转至装卸位,释放锁紧装置,同时给予请求取料信号,中央控制系统创建焊接站取料任务,并下发给堆垛机,堆垛机接收到任务完成取料作业后,中央控制系统更新上述放有工件的随焊工装对应的位置信息,并标记工件为焊接完成;
S8、工件出库:经过自动焊接站焊接完成的工件,放入立体库中进行冷却,人工区作业人员通过中央控制系统选择焊接好的工件和移栽车对应的位置出口,发出呼叫工件指令;中央控制系统接收后,创建工件出库任务,并下发给堆垛机;堆垛机将工件从立体库对应位置运送至移栽车上,移栽车接收到工件后,自动从立体库推出,完成工件出库,中央控制系统同时更新所述放有工件的随焊工装对应的位置信息;
S9、空随焊工装入库:工件随移栽车推出后,人工区作业人员将工件从随焊工装上取下,发出已取下工件指令,中央控制系统创建空随焊工装入库任务,并下发给堆垛机,当移栽车被推入立体库后,堆垛机进行任务校验并执行,完成空随焊工装入库;同时中央控制系统移除工件与随焊工装的信息绑定关系,设置该随焊工装为空随焊工装,同时随空随焊工装入库任务,更新随焊工装的位置信息。
2.根据权利要求1所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,所述车间系统信息包括:随焊工装信息、立体库库位信息、系统设备信息、自动焊接站焊接能力信息;
随焊工装信息包括:随焊工装类型、随焊工装类型对应的产品和焊接工艺、随焊工装编码、随焊工装上是否放置产品;
立体库库位信息包括:随焊工装的位置存储、空库位;
自动焊接站能力信息包括焊接站能够焊接的工艺类型。
3.根据权利要求2所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,所述焊接站为可旋转的双工位自动焊接站,包括焊接面和装卸面,焊接面为靠近焊枪的一侧,装卸面是指靠近堆垛机的一侧,所述焊接站通过变位机自动旋转,旋转后所述焊接面和装卸面随之交换改变。
4.根据权利要求3所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,所述堆垛机上设有RFID,用于识别随焊工装编码,进行防错校验,如果随焊编码不匹配,堆垛机反馈异常信息给中央控制系统,如果匹配堆垛机进行移动作业。
5.根据权利要求4所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S3中,空随焊工装出库任务包括:立体库库位位置、移栽车出口位置和随焊工装编码;中央控制系统根据生产任务中产品、生产工序的焊接工艺以及随焊工装类型对应的产品和焊接工艺,生成对应的空随焊工装出库任务,在立体库中筛选出符合的空的随焊工装、并且当移栽车空闲时,下发工装出库任务至堆垛机,否则等待至移栽车空闲。
6.根据权利要求5所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S4中,所述工件入库任务,包括移栽车位置信息、立体库入库库位和随焊工装编码信息;中央控制系统创建工件入库任务后,同时记录工件状态信息数据,表示工件现在未焊接,放置在对应随焊工装并处于移栽车上,工件完成入库动作后,更新工件状态信息数据,记录工件的位置信息数据,表示工件放在立体库的对应库位上。
7.根据权利要求6所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,所述移栽车带有称重功能,中央控制系统与移栽车称重功能集成,获取移栽车上工装重量,步骤S4中,当中央控制系统收到绑定指令时,如果对应焊接工艺策划了工件重量范围,中央控制系统根据获取到的重量减去空随焊工装的重量,得到当前工件的重量,与工艺策划的工件重量范围进行对比,如果不在范围内,则进行相应提示。
8.根据权利要求7所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S5中,所述中央控制系统筛选并锁定能够焊接工件的焊接设备,方法为:中央控制系统根据焊接任务中的工件信息,查询该工件在立体库中的库位信息或者是否处于移栽车上,若工件未焊接且所在随焊工装的类型符合焊接任务要求,则进行设备筛选;中央控制系统根据焊接任务中的焊接能力要求,读取焊接站装卸面变位机状态信息,如果状态信息是请求上料,则设备要求满足,否则判断下一台设备的状态,如果没有下一台设备,则进行等待,直到有满足状态的设备出现,即为能够焊接此工件的设备,依次读取焊接站状态信息,筛选出装卸面空闲的焊接站,并且此时焊接站给予系统的信号是请求上料,锁定该焊接设备。
9.根据权利要求7所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S5中,在筛选符合要求的焊接站时,中央控制系统依据焊接站的状态为每个焊接站赋予权重,装卸面为请求上料状态,权重由高到低依次为焊接面为待机状态、焊接面为焊接完成状态、焊接开始状态、等待焊接状态、以及故障状态;焊接站权重越高,越优先使用;同时如果焊接面处于焊接开始状态,根据焊接剩余时间进行权重设置,减少工件的等待时间。
10.根据权利要求9所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S5中,所述焊接站上料任务包括:需要焊接的工件所在的立体库库位信息或者移栽车位置、焊接站位置信息,以及随焊工装编码信息。
11.根据权利要求10所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S5所述焊接站上料过程中,堆垛机上料需要移动时间,基于焊接站旋转作业安全,中央控制系统还根据焊接站的焊接能力,筛选对应焊接站是否存在进行中上料任务,如果存在,中央控制系统会发出阻止旋转的信号给对应焊接站,同时堆垛机和焊接站进行通信,在堆垛机上料的伸叉、收叉整套动作内,不允许焊接站进行旋转。
12.根据权利要求4所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S8所述工件出库任务,包括起始的立库库位信息,目的地移栽车出口位置,以及工件所在随焊工装编码信息。
13.根据权利要求4所述的适用于构架生产的自动焊接站上下料调度系统,其特征在于,步骤S9所述空随焊工装入库任务,包括移栽车位置信息、立体库入库库位和随焊工装编码信息。
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