CN109712509B - 一种模拟生产线实训平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟生产线实训平台，包括机座、一号分拣检测单元、一号机器人、传送带、二号分拣检测单元、二号机器人、装配单元、三号机器人、装配检测单元以及料仓存储单元，机座上端前、后间隔设置有两条水平横向的传送带，该两条传动带之间的机座上端中部横向间隔顺序安装有一号分拣检测单元、一号机械手、二号分拣检测单元、二号机器人、装配单元、三号机器人、装配检测单元以及料仓存储单元；一号机器人工作区域的机座外侧安装车床，在一号机器人以及二号机器人的工作范围交集位置设置有龙门铣床。本平台能够实现无人化自动生产，并且使生产过程按照预期规律或预定程序进行自动控制，保证生产中的准确性以及经济性。

Description

一种模拟生产线实训平台

技术领域

本发明属于智能制造领域，具体是一种模拟生产线实训平台。

背景技术

智能加工技术内涵和基本工作原理可以概括为以下基本特特征:

1、部分代替人的决策。对于难以量化和形式化的加工信息，智能加工***能够利用知识专家***进行决策解决，自动确定工艺路线、零件加工方案和初步的切削参数，而且能在面对加工过程中出现的一些现象和问题时，自行决策并加以解决，完成了原需人来决策的过程自动化。

2、能综合利用人工智能技术与计算智能的技术。智能加工将加工信息量化成计算机能识别的数值和符号，再利用计算机数值计算方法对加工信息进行定量分析，或对难以量化的信息采用符号推理技术进行定性分析。对于难以形式化的定性分析可采用专家***进行决策解决。

3、多信息感知与融合。智能加工***通过各处的传感器，实时监测加工过程中各个单元的状态，比如振动、切削温度、刀具磨损等，为之后的决策分析提供基础数据。

4、自适应功能。智能加工***能够根据传感器提供的加工状态和和数据库的数据支持，自动调整切削参数，优化加工状态，实现最优控制。

5、对加工经验的继承性。智能加工技术不是从零开始，而是能对加工知识和经验进行存储积累，扩大延伸，实行加工过程的延伸。

经过检索，未发现与本专利技术方案相同的已公开专利文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构合理、功能全面、加工精度高、质量好的模拟生产线实训平台。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种模拟生产线实训平台，其特征在于：加工步骤为：

(1)初始化位置，准备开启加工；

(2)手动推出原材料，原材料通过传送带到达物料分拣区的一号分拣检测单元；

(3)一号分拣检测单元通过RFID识别物料，区分黑料和白料,进行不同的加工工序；

(4)分拣单元信号发送信号，一号机器人抓取物料，分类进行移动：

(5)分别根据设定程序进行加工：

白料工序：一号机器人携带白料跨过分拣区，放入二号分拣检测单元，而后，等待装配信号，待二号机器人抓取白料；

黑料工序：一号机器人将黑料送至车床换件点进行准备，等待车床准备完成，一号机器人请求车床卡盘松开，一号机器人携带加工完成的黑料移至上料点准备，车床开盘夹紧黑料，一号机器人退出机床，车床启动车削完成后；加工时，一号机器人在车床换件点等待，等到车床加工完成，车床开盘松开，一号机器人取走工件；

一号机器人将完成车床加工的黑料放至龙门铣床，一号机器人发送信息要求龙门铣床卡盘夹紧黑料，放至完成后一号机器人退回物料分拣区，等待分拣单元信号；龙门铣床进行加工，加工完成后请求二号机器人取件，二号机器人移动到龙门铣床的取件点，发送请求卡盘松开；

(6)完成加工的黑料与白料进行装配，

二号机器人取件移送至装配区，二号机器人另外抓取一个二号分拣检测单元的白料，送至装配区，装配条件满足，进行装配；

(7)分类存储，三号机器人抓取完成装配的工件送入装配检测单元，并根据检测结果，对于完成装配的工件进行料仓装配判断，将完成装配的工件分别送入料仓存储区。

而且，所述步骤(5)车床加工完成，一号机器人将完成的工件放到传送带上传送到智能检测区域，装夹机器人通过控制***自动识别传送带上工件，将工件抓起并放在尺寸测量仪器上测量，RFID识别并记录工件信息。

而且，包括机座、一号分拣检测单元、一号机器人、传送带、二号分拣检测单元、二号机器人、装配单元、三号机器人、装配检测单元以及料仓存储单元，机座上端前、后间隔设置有两条水平横向的传送带，该两条传动带之间的机座上端中部横向间隔顺序安装有一号分拣检测单元、一号机械手、二号分拣检测单元、二号机器人、装配单元、三号机器人、装配检测单元以及料仓存储单元；

一号机器人工作区域的机座外侧安装车床，在一号机器人以及二号机器人的工作范围交集位置设置有龙门铣床。

而且，在二号机器人另一侧的传送带外侧安装有装夹机器人以及尺寸测量仪器，用于识别传送带上的工件，测量工件尺寸。

本发明的优点和积极效果是：

本平台能够实现无人化自动生产，并且使生产过程按照预期规律或预定程序进行自动控制，保证生产中的准确性以及经济性。

附图说明

图1为本发明平台结构主视图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种模拟生产线实训平台，包括机座8、一号分拣检测单元1、一号机器人2、传送带3、二号分拣检测单元4、二号机器人5、装配单元6、三号机器人7、装配检测单元9以及料仓存储单元10，机座上端前、后间隔设置有两条水平横向的传送带3，该两条传动带之间的机座上端中部横向间隔顺序安装有一号分拣检测单元、一号机械手、二号分拣检测单元、二号机器人、装配单元、三号机器人、装配检测单元以及料仓存储单元。

一号机器人工作区域的机座外侧安装车床(图中未示出)，在一号机器人以及二号机器人的工作范围交集位置设置有龙门铣床(图中未示出)。

在二号机器人另一侧的传送带外侧安装有装夹机器人以及尺寸测量仪器，用于识别传送带上的工件，测量工件尺寸。

加工步骤为：

(1)初始化位置，准备开启加工；

(2)手动推出原材料，原材料通过传送带到达物料分拣区的一号分拣检测单元；

智能柔性输送线:通过PLC的程序编写、传送带的输送、智能检测装置的检测和机械手的配合，使物件从一个未加工的原料区至整体加工完成后的智能仓库区域内。使用全自动的设备，使之节约时间，减少人工成本，更好，更快速地完成整批次的物料生产，给企业带来更多的资金回报。

(3)一号分拣检测单元通过RFID识别物料，区分黑料和白料,进行不同的加工工序；

智能检测:通过传送带，传送至检测区域，经过各种器件的检测，可以知道物件的显色形状等，检测后根据不同的形状颜色，给***发送不同的信号，使机器人运行对应的程序。

(4)分拣单元信号发送信号，一号机器人抓取物料，分类进行移动：

(5)分别根据设定程序进行加工：

白料工序：一号机器人携带白料跨过分拣区，放入二号分拣检测单元，而后，等待装配信号，待二号机器人抓取白料；

黑料工序：一号机器人将黑料送至车床换件点进行准备，等待车床准备完成，一号机器人请求车床卡盘松开，一号机器人携带加工完成的黑料移至上料点准备，车床开盘夹紧黑料，一号机器人退出机床，车床启动车削完成后；加工时，一号机器人在车床换件点等待，等到车床加工完成，车床开盘松开，一号机器人取走工件；

为了提升加工质量，可以将完成的工件放到传送带上传送到智能检测区域，装夹机器人通过控制***自动识别传送带上工件，将工件抓起并放在尺寸测量仪器上测量，RFID识别并记录工件信息；

一号机器人将完成车床加工的黑料放至龙门铣床，一号机器人发送信息要求龙门铣床卡盘夹紧黑料，放至完成后一号机器人退回物料分拣区，等待分拣单元信号；

龙门铣床进行加工，加工完成后请求二号机器人取件，二号机器人移动到龙门铣床的取件点，发送请求卡盘松开；

(6)完成加工的黑料与白料进行装配，

二号机器人取件移送至装配区，另，二号机器人抓取白料，送至装配区，装配条件满足，二号机器人在视觉引导定位、视觉识别等***控制合格工件进行装配；

智能装配:主要从事产品制造后期的各种装配、检测、标示、等工序，操作的对象包括多个各种各样的零件、部件，最后完成的是成品或半成品，主要应用于产品设计成熟、需要多种装配工序、长期生产的产品制造场合。其优越性为产品性能及质量稳定、所需人工少、效率高、单价产品的制造成本大幅降低、占用场地最少等。自动化装配生产线的结构原理与自动化机械加工生产线、手工装配流水线是非常相似的，只不过在手工装配流水线上的操作者是工人，自动化机械加工生产线上的操作者是各种工作站或自动机床，而在自动化装配生产线上则由各种自动化装配专机来完成各种装配工艺。

(8)分类存储，三号机器人抓取完成装配的工件送入装配检测单元，并根据检测结果，对于完成装配的工件进行料仓装配判断，将完成装配的工件分别送入料仓存储区。

智能仓库：现代智能仓库就是采用固定货架储存货物，其搬运设置自动化装置并由计算机控制出入库作业，使保管与装卸全部实现无人化、自动化操作的一种高效、节约仓库空间的立体型自动化仓库。现代智能仓库的出现，解决物资的迅速流通，劳动不足和土地紧张等问题，受到了普遍使用。智能仓储的应用，保证了货物仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。更可以及时掌握所有库存货物当前所在位置，有利于提高仓库管理的工作效率。建立一个智能仓储***需要物联网的鼎力支持，现代仓储***内部不仅物品复杂、形态各异、性能各异，而且作业流程复杂，经常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人堆码垛技术、智能信息管理技术、移动计算技术、数据挖掘技术等。之于上面的这些情况物联网的应用可以化繁为简，大大提高整个效率

控制***模块:自动控制***主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。

智能加工：智能加工是基于数字制造技术对产品进行建模仿真，对可能出现的加工情况和效果进行预测，加工时通过先进的仪器装备对加工过程进行实时监测控制，并综合考虑理论知识和人类经验，利用计算机技术模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动，优选加工参数，调整自身状态，从而提高生产***的适应性，获得最优的加工性能和最佳的加工质效。

智能加工是一种基于知识处理，综合应用智能优化和智能数控加工的高新加工方式，其基本目的就是要应用智能机器在加工过程中自动检测控制，模仿人类专家处理产品加工的思维方式去决策，以此解决一些不确定性的、传统中要求人工干预的问题，同时对加工信息进行收集、储存、完善、共享、继承和发展，扩大、延伸，甚至是取代人们在加工过程中的脑力活动。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (2)

1.一种模拟生产线实训平台，其特征在于：包括机座、一号分拣检测单元、一号机器人、传送带、二号分拣检测单元、二号机器人、装配单元、三号机器人、装配检测单元以及料仓存储单元，机座上端前、后间隔设置有两条水平横向的传送带，该两条传动带之间的机座上端中部横向间隔顺序安装有一号分拣检测单元、一号机械手、二号分拣检测单元、二号机器人、装配单元、三号机器人、装配检测单元以及料仓存储单元；

一号机器人工作区域的机座外侧安装车床，在一号机器人以及二号机器人的工作范围交集位置设置有龙门铣床；

在二号机器人另一侧的传送带外侧安装有装夹机器人以及尺寸测量仪器，用于识别传送带上的工件，测量工件尺寸；

加工步骤为：

(1)初始化位置，准备开启加工；

(2)手动推出原材料，原材料通过传送带到达物料分拣区的一号分拣检测单元；

(3)一号分拣检测单元通过RFID识别物料，区分黑料和白料,进行不同的加工工序；

(4)分拣单元信号发送信号，一号机器人抓取物料，分类进行移动：

(5)分别根据设定程序进行加工：

白料工序：一号机器人携带白料跨过分拣区，放入二号分拣检测单元，而后，等待装配信号，待二号机器人抓取白料；

黑料工序：一号机器人将黑料送至车床换件点进行准备，等待车床准备完成，一号机器人请求车床卡盘松开，一号机器人携带加工完成的黑料移至上料点准备，车床开盘夹紧黑料，一号机器人退出机床，车床启动车削完成后；加工时，一号机器人在车床换件点等待，等到车床加工完成，车床开盘松开，一号机器人取走工件；

一号机器人将完成车床加工的黑料放至龙门铣床，一号机器人发送信息要求龙门铣床卡盘夹紧黑料，放至完成后一号机器人退回物料分拣区，等待分拣单元信号；龙门铣床进行加工，加工完成后请求二号机器人取件，二号机器人移动到龙门铣床的取件点，发送请求卡盘松开；

(6)完成加工的黑料与白料进行装配，

二号机器人取件移送至装配区，二号机器人另外抓取一个二号分拣检测单元的白料，送至装配区，装配条件满足，进行装配；

(7)分类存储，三号机器人抓取完成装配的工件送入装配检测单元，并根据检测结果，对于完成装配的工件进行料仓装配判断，将完成装配的工件分别送入料仓存储区。

2.根据权利要求1所述的模拟生产线实训平台，其特征在于：所述步骤(5)车床加工完成，一号机器人将完成的工件放到传送带上传送到智能检测区域，装夹机器人通过控制***自动识别传送带上工件，将工件抓起并放在尺寸测量仪器上测量，RFID识别并记录工件信息。