柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及方法，包括各機(jī)床的生產(chǎn)控制子系統(tǒng)，所述生產(chǎn)控制子系統(tǒng)包括工件運(yùn)送控制系統(tǒng)和工件加工控制系統(tǒng)；所述工件運(yùn)送控制系統(tǒng)用于控制輸送帶的移動(dòng)及控制機(jī)械手抓取工件，所述加工控制系統(tǒng)用于控制加工工位的移動(dòng)及控制加工裝置對(duì)就位于加工工位的工件進(jìn)行加工。本發(fā)明中每臺(tái)機(jī)床配置兩個(gè)工位，當(dāng)一個(gè)工位加工時(shí)，另一個(gè)工位在進(jìn)行上下料，因此保證裝卸料時(shí)間100%與加工時(shí)間重疊，使加工不等待，省去了裝卸料的時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率；全部采用加工中心組線，實(shí)現(xiàn)100%生產(chǎn)線柔性化，可完全滿足不同產(chǎn)品的加工需求，為今后加工產(chǎn)品的改型和重新布線降低投入。
【專利說明】
柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋自動(dòng)化生產(chǎn)線是針對(duì)目前市場(chǎng)上銷量最大的1.4L排量的汽油發(fā) 動(dòng)機(jī)缸蓋而設(shè)計(jì)的自動(dòng)化生產(chǎn)線產(chǎn)品，目前在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的生產(chǎn)廠家中，基本上都是 用普通立式加工中心結(jié)合轉(zhuǎn)臺(tái)來加工此零件，因?yàn)榱慵灰?guī)則，體積重量都比較大，在裝卸 料時(shí)占據(jù)很大的時(shí)間，加上加工時(shí)間，工序就非常長(zhǎng)，從而整條線的機(jī)床就非常多，用人也 相應(yīng)增加，且都是人工裝卸料，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，加工效率低下。另一方面，自動(dòng)生產(chǎn) 線的機(jī)床及物料運(yùn)送系統(tǒng)由一個(gè)總的中央控制系統(tǒng)處理，這樣中央控制系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量 大，整個(gè)控制動(dòng)作更復(fù)雜，組成生產(chǎn)線之前必須把整個(gè)生產(chǎn)線的布局情況考慮好，從設(shè)計(jì)開 始就必須考慮好，一旦布置好后改動(dòng)起來就特別困難，如果整個(gè)生產(chǎn)線要搬迀，搬迀后調(diào)試 很困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是解決目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋自動(dòng)化生產(chǎn)線機(jī)床多，工序長(zhǎng)，自動(dòng)化 程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加工效率低，且生產(chǎn)線的機(jī)床及物料運(yùn)送系統(tǒng)由一個(gè)總的中央控制系 統(tǒng)處理，控制復(fù)雜，后期改動(dòng)困難的技術(shù)問題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，一方面，本發(fā)明提供一種柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，用于多臺(tái)機(jī) 床聯(lián)合組成的機(jī)械加工生產(chǎn)線，各所述機(jī)床完成不同的加工工序，各所述機(jī)床之間連接有 輸送帶，工件通過所述輸送帶在相鄰機(jī)床之間傳送，所述柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)包括各所述 機(jī)床的生產(chǎn)控制子系統(tǒng)，所述生產(chǎn)控制子系統(tǒng)包括工件運(yùn)送控制系統(tǒng)和工件加工控制系 統(tǒng)； 各所述機(jī)床包括完成相同工序的第一加工工位及第二加工工位、一個(gè)加工裝置和一個(gè) 機(jī)械手，待加工的兩個(gè)相同的第一工件和第二工件放置在所述輸送帶上； 所述工件運(yùn)送控制系統(tǒng)用于控制所述輸送帶將所述第一工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，接著控 制所述機(jī)械手將所述第一工件抓取到所述第一加工工位上，同時(shí)控制所述輸送帶將所述第 二工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，并控制所述機(jī)械手將所述第二工件抓取到移出的所述第二加工工 位上，接著控制所述機(jī)械手將加工完成的所述第一工件抓取到所述輸送帶上，然后控制所 述輸送帶將所述第一工件運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，然后控制所述機(jī)械手將加工完成的 所述第二工件抓取到所述輸送帶上，接著控制所述輸送帶正向移動(dòng)距離L將所述第二工件 運(yùn)送至完成下一道工序的相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，如此循環(huán)往復(fù)； 所述加工控制系統(tǒng)用于控制所述第一加工工位及第二加工工位移動(dòng)及控制所述加工 裝置對(duì)就位于所述第一加工工位及第二加工工位上的所述第一工件和第二工件輪流進(jìn)行 加工。
[0005] 進(jìn)一步地，所述工件加工控制系統(tǒng)包括通訊模塊，所述通訊模塊用于與完成下一 道工序的相鄰機(jī)床的通訊，將所述第一工件或第二工件已運(yùn)送至所述相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置 的狀態(tài)信息發(fā)送給所述相鄰機(jī)床的工件運(yùn)送控制系統(tǒng)，所述相鄰機(jī)床的工件運(yùn)送控制系統(tǒng) 控制所述相鄰機(jī)床的機(jī)械手將所述第一工件或第二工件抓取到所述相鄰機(jī)床的第一工位 或第二工位上，然后所述相鄰機(jī)床的工件加工控制系統(tǒng)的通訊模塊將所述第一工件或第二 工件已取走的狀態(tài)信息發(fā)送給本機(jī)床的所述工件加工控制系統(tǒng)的通訊模塊，本機(jī)床的所述 工件運(yùn)送控制系統(tǒng)據(jù)此狀態(tài)信息控制所述輸送帶反向移動(dòng)所述距離L。
[0006] 進(jìn)一步地，所述機(jī)床為雙Y軸立式加工中心。
[0007] 另一方面，本發(fā)明還提供一種柔性生產(chǎn)線控制方法，用于多臺(tái)機(jī)床聯(lián)合組成的機(jī) 械加工生產(chǎn)線，各所述機(jī)床完成不同的加工工序，各所述機(jī)床之間連接有輸送帶，工件通過 所述輸送帶在相鄰機(jī)床之間傳送，在所述輸送帶上手動(dòng)放置第一工件和第二工件，所述柔 性生產(chǎn)線控制方法包括： 在各所述機(jī)床上設(shè)置第一加工位、第二加工位和機(jī)械手，所述第一加工位和第二加工 位完成相同的工序； 首臺(tái)機(jī)床控制所述輸送帶將所述第一工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，接著控制所述第一加工工 位移出，然后控制所述機(jī)械手將所述第一工件抓取到所述第一加工工位上，接著控制所述 第一加工工位移入，對(duì)所述第一工件進(jìn)行加工；同時(shí)控制所述輸送帶將所述第二工件移動(dòng) 到預(yù)設(shè)位置，控制所述第二加工工位移出，并控制所述機(jī)械手將所述第二工件抓取到所述 第二加工工位上，控制所述第二加工工位移入，對(duì)所述第二工件進(jìn)行加工，然后控制所述第 一加工工位移出，接著控制所述機(jī)械手將加工完成的所述第一工件抓取到所述輸送帶上， 然后控制所述輸送帶將所述第一工件運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，接著控制所述第二加工 工位移出，然后控制所述機(jī)械手將加工完成的所述第二工件抓取到所述輸送帶上，接著控 制所述輸送帶正向移動(dòng)距離L將所述第二工件運(yùn)送至完成下一道工序的相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位 置，如此循環(huán)往復(fù)。
[0008] 進(jìn)一步地，各所述機(jī)床還與完成下一道工序的相鄰機(jī)床進(jìn)行通訊，將所述第一工 件或第二工件已運(yùn)送至所述相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置的狀態(tài)信息發(fā)送給所述相鄰機(jī)床，所述相 鄰機(jī)床控制所述相鄰機(jī)床的機(jī)械手將所述第一工件或第二工件抓取到所述相鄰機(jī)床的第 一工位或第二工位上，然后所述相鄰機(jī)床將所述第一工件或第二工件已取走的狀態(tài)信息發(fā) 送給本機(jī)床，本機(jī)床控制所述輸送帶反向移動(dòng)所述距離L。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明中每臺(tái)機(jī)床配置兩個(gè)工位，當(dāng)一個(gè)工位加工時(shí)，另一個(gè)工位在進(jìn)行上下料，因此 保證裝卸料時(shí)間100%與加工時(shí)間重疊，使加工不等待，省去了裝卸料的時(shí)間，大大提高了生 產(chǎn)效率;全部采用加工中心組線，實(shí)現(xiàn)100%生產(chǎn)線柔性化，可完全滿足不同產(chǎn)品的加工需 求，為今后加工產(chǎn)品的改型和重新布線降低投入;整個(gè)自動(dòng)線只需線首線尾兩人操作，且降 低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大減少了企業(yè)的用工開支。
[0010] 綜上所述，本發(fā)明具有自動(dòng)化程度高，兼容性強(qiáng)，加工和裝卸時(shí)間完全重疊，可滿 足省人省機(jī)床的需求。本發(fā)明每臺(tái)機(jī)床的工件運(yùn)送控制系統(tǒng)及工件加工控制系統(tǒng)都是獨(dú)立 的，機(jī)床也只有相鄰之間有聯(lián)系，控制更簡(jiǎn)單，也便于維護(hù)。每臺(tái)機(jī)床加工時(shí)間受生產(chǎn)線上 其他機(jī)床的影響會(huì)更小，組生產(chǎn)線時(shí)也更靈活，根據(jù)需要可以任意臺(tái)機(jī)床組線，這樣的生產(chǎn) 線受場(chǎng)地的影響也更小。如遇變動(dòng)生產(chǎn)線要搬迀，搬迀后調(diào)試也比較容易。
【附圖說明】
[0011] 圖1是單臺(tái)機(jī)床控制原理框圖； 圖2是多臺(tái)機(jī)床控制原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013] 如圖1所示，本發(fā)明的柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中的每臺(tái)機(jī)床包括生產(chǎn)控制子系統(tǒng)，生 產(chǎn)控制子系統(tǒng)包括工件運(yùn)送控制系統(tǒng)和工件加工控制系統(tǒng)。
[0014] 如圖2所示，僅以兩臺(tái)機(jī)床組成的柔性生產(chǎn)線為例，三臺(tái)及以上數(shù)量的機(jī)床組成的 柔性生產(chǎn)線的工作原理與兩臺(tái)機(jī)床組成的柔性生產(chǎn)線完全一樣，不再一一贅述。各機(jī)床完 成不同的加工工序，如下表為由1 〇臺(tái)機(jī)床組成的柔性生產(chǎn)線中各臺(tái)機(jī)床的加工內(nèi)容。

[0015] 機(jī)床采用雙Y軸立式加工中心，各機(jī)床之間連接有輸送帶，工件通過輸送帶在相鄰 機(jī)床之間傳送，各機(jī)床包括完成相同工序的第一加工工位及第二加工工位、一個(gè)加工裝置 和一個(gè)機(jī)械手，待加工的兩個(gè)相同的第一工件和第二工件放置在輸送帶上； 工件運(yùn)送控制系統(tǒng)用于控制輸送帶將第一工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，接著控制機(jī)械手將第 一工件抓取到第一加工工位上，同時(shí)控制輸送帶將第二工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，并控制機(jī)械 手將第二工件抓取到移出的第二加工工位上，接著控制機(jī)械手將加工完成的第一工件抓取 到輸送帶上，然后控制輸送帶將第一工件運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，然后控制機(jī)械手將 加工完成的第二工件抓取到輸送帶上，接著控制輸送帶正向移動(dòng)距離L將第二工件運(yùn)送至 完成下一道工序的相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，如此循環(huán)往復(fù)； 加工控制系統(tǒng)用于控制第一加工工位及第二加工工位移動(dòng)及控制加工裝置對(duì)就位于 第一加工工位及第二加工工位上的第一工件和第二工件輪流進(jìn)行加工。
[0016] 優(yōu)選地，工件加工控制系統(tǒng)包括通訊模塊，通訊模塊用于與完成下一道工序的相 鄰機(jī)床的通訊，將第一工件或第二工件已運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置的狀態(tài)信息發(fā)送給相 鄰機(jī)床的工件運(yùn)送控制系統(tǒng)，相鄰機(jī)床的工件運(yùn)送控制系統(tǒng)控制相鄰機(jī)床的機(jī)械手將第一 工件或第二工件抓取到相鄰機(jī)床的第一工位或第二工位上，然后相鄰機(jī)床的工件加工控制 系統(tǒng)的通訊模塊將第一工件或第二工件已取走的狀態(tài)信息發(fā)送給本機(jī)床的工件加工控制 系統(tǒng)的通訊模塊，本機(jī)床的工件運(yùn)送控制系統(tǒng)據(jù)此狀態(tài)信息控制輸送帶反向移動(dòng)距離L。
[0017] 本發(fā)明的柔性生產(chǎn)線控制方法用于多臺(tái)機(jī)床聯(lián)合組成的機(jī)械加工生產(chǎn)線，各機(jī)床 完成不同的加工工序，各機(jī)床之間連接有輸送帶，工件通過輸送帶在相鄰機(jī)床之間傳送，在 輸送帶上手動(dòng)放置第一工件和第二工件，柔性生產(chǎn)線控制方法包括： 在各機(jī)床上設(shè)置第一加工位、第二加工位和機(jī)械手，第一加工位和第二加工位完成相 同的工序； 首臺(tái)機(jī)床控制輸送帶將第一工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，接著控制第一加工工位移出，然后 控制機(jī)械手將第一工件抓取到第一加工工位上，接著控制第一加工工位移入，對(duì)第一工件 進(jìn)行加工；同時(shí)控制輸送帶將第二工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，控制第二加工工位移出，并控制機(jī) 械手將第二工件抓取到第二加工工位上，控制第二加工工位移入，對(duì)第二工件進(jìn)行加工，然 后控制第一加工工位移出，接著控制機(jī)械手將加工完成的第一工件抓取到輸送帶上，然后 控制輸送帶將第一工件運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，接著控制第二加工工位移出，然后控 制機(jī)械手將加工完成的第二工件抓取到輸送帶上，接著控制輸送帶正向移動(dòng)距離L將第二 工件運(yùn)送至完成下一道工序的相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，如此循環(huán)往復(fù)。
[0018] 優(yōu)選地，各機(jī)床還與完成下一道工序的相鄰機(jī)床進(jìn)行通訊，將第一工件或第二工 件已運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置的狀態(tài)信息發(fā)送給相鄰機(jī)床，相鄰機(jī)床控制相鄰機(jī)床的機(jī) 械手將第一工件或第二工件抓取到相鄰機(jī)床的第一工位或第二工位上，然后相鄰機(jī)床將第 一工件或第二工件已取走的狀態(tài)信息發(fā)送給本機(jī)床，本機(jī)床控制輸送帶反向移動(dòng)距離L。
[0019] 以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，用于多臺(tái)機(jī)床聯(lián)合組成的機(jī)械加工生產(chǎn)線，各所述機(jī)床完成 不同的加工工序，各所述機(jī)床之間連接有輸送帶，工件通過所述輸送帶在相鄰機(jī)床之間傳 送，其特征在于， 所述柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)包括各所述機(jī)床的生產(chǎn)控制子系統(tǒng)，所述生產(chǎn)控制子系統(tǒng)包 括工件運(yùn)送控制系統(tǒng)和工件加工控制系統(tǒng)； 各所述機(jī)床包括完成相同工序的第一加工工位及第二加工工位、一個(gè)加工裝置和一個(gè) 機(jī)械手，待加工的兩個(gè)相同的第一工件和第二工件放置在所述輸送帶上； 所述工件運(yùn)送控制系統(tǒng)用于控制所述輸送帶將所述第一工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，接著控 制所述機(jī)械手將所述第一工件抓取到所述第一加工工位上，同時(shí)控制所述輸送帶將所述第 二工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，并控制所述機(jī)械手將所述第二工件抓取到移出的所述第二加工工 位上，接著控制所述機(jī)械手將加工完成的所述第一工件抓取到所述輸送帶上，然后控制所 述輸送帶將所述第一工件運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，然后控制所述機(jī)械手將加工完成的 所述第二工件抓取到所述輸送帶上，接著控制所述輸送帶正向移動(dòng)距離L將所述第二工件 運(yùn)送至完成下一道工序的相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，如此循環(huán)往復(fù)； 所述加工控制系統(tǒng)用于控制所述第一加工工位及第二加工工位移動(dòng)及控制所述加工 裝置對(duì)就位于所述第一加工工位及第二加工工位上的所述第一工件和第二工件輪流進(jìn)行 加工。2. 如權(quán)利要求1所述的柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述工件加工控制系統(tǒng)包括 通訊模塊，所述通訊模塊用于與完成下一道工序的相鄰機(jī)床的通訊，將所述第一工件或第 二工件已運(yùn)送至所述相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置的狀態(tài)信息發(fā)送給所述相鄰機(jī)床的工件運(yùn)送控 制系統(tǒng)，所述相鄰機(jī)床的工件運(yùn)送控制系統(tǒng)控制所述相鄰機(jī)床的機(jī)械手將所述第一工件或 第二工件抓取到所述相鄰機(jī)床的第一工位或第二工位上，然后所述相鄰機(jī)床的工件加工控 制系統(tǒng)的通訊模塊將所述第一工件或第二工件已取走的狀態(tài)信息發(fā)送給本機(jī)床的所述工 件加工控制系統(tǒng)的通訊模塊，本機(jī)床的所述工件運(yùn)送控制系統(tǒng)據(jù)此狀態(tài)信息控制所述輸送 帶反向移動(dòng)所述距離L。3. 如權(quán)利要求1或2所述的柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)床為雙Y軸立式加 工中心。4. 柔性生產(chǎn)線控制方法，用于多臺(tái)機(jī)床聯(lián)合組成的機(jī)械加工生產(chǎn)線，各所述機(jī)床完成 不同的加工工序，各所述機(jī)床之間連接有輸送帶，工件通過所述輸送帶在相鄰機(jī)床之間傳 送，在所述輸送帶上手動(dòng)放置第一工件和第二工件，其特征在于，所述柔性生產(chǎn)線控制方法 包括： 在各所述機(jī)床上設(shè)置第一加工位、第二加工位和機(jī)械手，所述第一加工位和第二加工 位完成相同的工序； 首臺(tái)機(jī)床控制所述輸送帶將所述第一工件移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置，接著控制所述第一加工工 位移出，然后控制所述機(jī)械手將所述第一工件抓取到所述第一加工工位上，接著控制所述 第一加工工位移入，對(duì)所述第一工件進(jìn)行加工；同時(shí)控制所述輸送帶將所述第二工件移動(dòng) 到預(yù)設(shè)位置，控制所述第二加工工位移出，并控制所述機(jī)械手將所述第二工件抓取到所述 第二加工工位上，控制所述第二加工工位移入，對(duì)所述第二工件進(jìn)行加工，然后控制所述第 一加工工位移出，接著控制所述機(jī)械手將加工完成的所述第一工件抓取到所述輸送帶上， 然后控制所述輸送帶將所述第一工件運(yùn)送至相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置，接著控制所述第二加工 工位移出，然后控制所述機(jī)械手將加工完成的所述第二工件抓取到所述輸送帶上，接著控 制所述輸送帶正向移動(dòng)距離L將所述第二工件運(yùn)送至完成下一道工序的相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位 置，如此循環(huán)往復(fù)。5.如權(quán)利要求4所述的柔性生產(chǎn)線控制方法，其特征在于，各所述機(jī)床還與完成下一道 工序的相鄰機(jī)床進(jìn)行通訊，將所述第一工件或第二工件已運(yùn)送至所述相鄰機(jī)床的預(yù)設(shè)位置 的狀態(tài)信息發(fā)送給所述相鄰機(jī)床，所述相鄰機(jī)床控制所述相鄰機(jī)床的機(jī)械手將所述第一工 件或第二工件抓取到所述相鄰機(jī)床的第一工位或第二工位上，然后所述相鄰機(jī)床將所述第 一工件或第二工件已取走的狀態(tài)信息發(fā)送給本機(jī)床，本機(jī)床控制所述輸送帶反向移動(dòng)所述 距離L。
【文檔編號(hào)】B23Q7/14GK105855997SQ201610295703
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】何鳳瓊, 姜成偉, 華亮亮, 劉詩喻, 黃剛強(qiáng)
【申請(qǐng)人】重慶威諾克智能裝備股份有限公司