一種注塑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)及智能生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域，特別是涉及一種注塑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)及智能生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]注塑成型過程是把高分子材料加熱到一定的溫度，然后通過外力把熔融狀態(tài)的高分子材料擠入到模腔并保持一段時(shí)間，最后冷卻開模，取出工件?，F(xiàn)有的注塑生產(chǎn)方式存在以下的問題:一、生產(chǎn)環(huán)境惡劣，例如車間溫度很高、加熱期間高分子材料會(huì)散發(fā)出臭味、注塑設(shè)備會(huì)產(chǎn)生較大噪聲等，這些惡劣的環(huán)境嚴(yán)重影響人的健康；二、生產(chǎn)過程大部分依賴人工操作，如取件、產(chǎn)品檢測(cè)和分流以及包裝等，一方面人工操作的安全性較低、效率較低，另一方面隨著中國人口紅利的下降，勞動(dòng)密集型生產(chǎn)模式已不再存有優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致這種生產(chǎn)過程的成本提高、生產(chǎn)效率低下等；三、生產(chǎn)商只關(guān)心成本、效率和產(chǎn)品質(zhì)量，沒有充分利用生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，無法及時(shí)地進(jìn)行生產(chǎn)線維護(hù)從而降低損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種注塑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，本發(fā)明的另一目的是提供一種注塑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的智能生產(chǎn)方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種注塑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括云端服務(wù)器、中央控制系統(tǒng)、自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備、機(jī)械手、傳送系統(tǒng)和包裝設(shè)備，所述自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備、機(jī)械手、傳送系統(tǒng)、包裝設(shè)備以及中央控制系統(tǒng)之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接，所述中央控制系統(tǒng)與云端服務(wù)器連接，所述中央控制系統(tǒng)用于接收自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備和機(jī)械手所反饋回來的傳感數(shù)據(jù)并發(fā)送到云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器用于對(duì)中央控制系統(tǒng)發(fā)送的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析后形成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，并生成相應(yīng)設(shè)備的優(yōu)化控制決策后發(fā)送給中央控制系統(tǒng)，所述中央控制系統(tǒng)還用于結(jié)合云端服務(wù)器發(fā)送的優(yōu)化控制決策對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度控制。
[0005]進(jìn)一步，所述自動(dòng)上下料系統(tǒng)的進(jìn)料口設(shè)有用于檢測(cè)原料容量的紅外傳感器。
[0006]進(jìn)一步，所述注塑設(shè)備的模腔里設(shè)有用于檢測(cè)模腔內(nèi)材料的質(zhì)量、壓力和均勻度的電容傳感器。
[0007]進(jìn)一步，所述機(jī)械手的取件臂上設(shè)有智能攝像頭，所述機(jī)械手的抓盤上裝有刀具。
[0008]進(jìn)一步，所述注塑設(shè)備和機(jī)械手的數(shù)量均為多個(gè)，多個(gè)注塑設(shè)備之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)時(shí)交換所采集的傳感數(shù)據(jù)并互相學(xué)習(xí)彼此的控制方法和加工工藝，多個(gè)機(jī)械手之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)時(shí)交換所采集的傳感數(shù)據(jù)，并互相學(xué)習(xí)彼此的取件時(shí)間、路徑規(guī)劃和速度控制方案。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是:
一種注塑自動(dòng)化智能生產(chǎn)方法，包括:
自動(dòng)上下料系統(tǒng)自動(dòng)填充高分子材料并自動(dòng)將高分子材料傳送到注塑設(shè)備進(jìn)行注塑；
機(jī)械手根據(jù)設(shè)定的最優(yōu)取件方案從注塑設(shè)備上取出注塑產(chǎn)品并檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量后根據(jù)質(zhì)量等級(jí)將注塑產(chǎn)品分放到傳送系統(tǒng)；
傳送系統(tǒng)將注塑產(chǎn)品傳送到包裝設(shè)備處進(jìn)行包裝后分發(fā)運(yùn)輸；
自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備和機(jī)械手均實(shí)時(shí)采用傳感器采集生產(chǎn)過程的傳感數(shù)據(jù)并發(fā)送到中央控制系統(tǒng)；
中央控制系統(tǒng)接收自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備和機(jī)械手所反饋回來的傳感數(shù)據(jù)并發(fā)送到云端服務(wù)器，同時(shí)結(jié)合云端服務(wù)器發(fā)送的優(yōu)化控制決策對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度控制;
云端服務(wù)器對(duì)中央控制系統(tǒng)發(fā)送的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析后形成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，并生成相應(yīng)設(shè)備的優(yōu)化控制決策后發(fā)送給中央控制系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步，所述中央控制系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度控制的步驟，其具體為:
中央控制系統(tǒng)根據(jù)注塑產(chǎn)品的注塑加工周期、機(jī)械手的運(yùn)行軌跡、速度以及處理圖像的時(shí)間、傳送系統(tǒng)的傳輸速度和傳送長度，計(jì)算出各生產(chǎn)設(shè)備的啟動(dòng)順序和時(shí)間后，對(duì)各生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行調(diào)度控制。
[0011]進(jìn)一步，所述注塑設(shè)備和機(jī)械手的數(shù)量均為多個(gè)，多個(gè)注塑設(shè)備之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)時(shí)交換所采集的傳感數(shù)據(jù)并互相學(xué)習(xí)彼此的控制方法和加工工藝，多個(gè)機(jī)械手之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)時(shí)交換所采集的傳感數(shù)據(jù)，并互相學(xué)習(xí)彼此的取件時(shí)間、路徑規(guī)劃和速度控制方案。
[0012]進(jìn)一步，所述自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備和機(jī)械手均實(shí)時(shí)采用傳感器采集生產(chǎn)過程的傳感數(shù)據(jù)并發(fā)送到中央控制系統(tǒng)的步驟，包括:
所述自動(dòng)上下料系統(tǒng)實(shí)時(shí)采用紅外傳感器采集生產(chǎn)過程中進(jìn)料口處的原料容量數(shù)據(jù)并發(fā)送到中央控制系統(tǒng)；
所述注塑設(shè)備實(shí)時(shí)采用電容傳感器采集注塑過程中模腔內(nèi)材料的質(zhì)量、壓力和均勻度并發(fā)送到中央控制系統(tǒng)；
所述機(jī)械手在取件的同時(shí)實(shí)時(shí)采用智能攝像頭采集注塑工件的關(guān)鍵部位的圖像并發(fā)送到中央控制系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種注塑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括云端服務(wù)器、中央控制系統(tǒng)、自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備、機(jī)械手、傳送系統(tǒng)和包裝設(shè)備，自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備、機(jī)械手、傳送系統(tǒng)、包裝設(shè)備以及中央控制系統(tǒng)之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接，中央控制系統(tǒng)與云端服務(wù)器連接，中央控制系統(tǒng)用于接收自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備和機(jī)械手所反饋回來的傳感數(shù)據(jù)并發(fā)送到云端服務(wù)器，云端服務(wù)器用于對(duì)中央控制系統(tǒng)發(fā)送的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析后形成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，并生成相應(yīng)設(shè)備的優(yōu)化控制決策后發(fā)送給中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)還用于結(jié)合云端服務(wù)器發(fā)送的優(yōu)化控制決策對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度控制。本生產(chǎn)系統(tǒng)的各生產(chǎn)設(shè)備之間可以進(jìn)行相互學(xué)習(xí)以及生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換，中央控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)過程采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化決策控制或者進(jìn)行故障預(yù)測(cè)，本系統(tǒng)可以進(jìn)行智能化注塑生產(chǎn)，大大減少了人工的參與，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)還可及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，將損失降到最低。
[0014]本發(fā)明的另一有益效果是:本發(fā)明的一種注塑自動(dòng)化智能生產(chǎn)方法，包括:自動(dòng)上下料系統(tǒng)自動(dòng)填充高分子材料并自動(dòng)將高分子材料傳送到注塑設(shè)備進(jìn)行注塑；機(jī)械手根據(jù)設(shè)定的最優(yōu)取件方案從注塑設(shè)備上取出注塑產(chǎn)品并檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量后根據(jù)質(zhì)量等級(jí)將注塑產(chǎn)品分放到傳送系統(tǒng)；傳送系統(tǒng)將注塑產(chǎn)品傳送到包裝設(shè)備處進(jìn)行包裝后分發(fā)運(yùn)輸；自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備和機(jī)械手均實(shí)時(shí)采用傳感器采集生產(chǎn)過程的傳感數(shù)據(jù)并發(fā)送到中央控制系統(tǒng)；中央控制系統(tǒng)接收自動(dòng)上下料系統(tǒng)、注塑設(shè)備和機(jī)械手所反饋回來的傳感數(shù)據(jù)并發(fā)送到云端服務(wù)器，同時(shí)結(jié)合云端服務(wù)器發(fā)送的優(yōu)化控制決策對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度控制；云端服務(wù)器對(duì)中央控制系統(tǒng)發(fā)送的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析后形成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，并生成相應(yīng)設(shè)備的優(yōu)化控制決策后發(fā)送給中央控制系統(tǒng)。本方法使得各生產(chǎn)設(shè)備之間可以進(jìn)行相互學(xué)習(xí)以及生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換，可以根據(jù)生產(chǎn)過程采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化決策控制或者進(jìn)行故障預(yù)測(cè)，本方法可以進(jìn)行智能化注塑生產(chǎn)，大大減少了人工的參與，