CN110554669A - 标准化智能制造单元*** - Google Patents

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戴琳
叶寒
江涛
吴志川
刘华
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Abstract

本发明提供一种标准化智能制造单元***，以实现标准化智能制造，降低人工成本、企业投入经费、实现区域化均衡发展、提高产品质量同一性；它包括若干个小单元，各小单元通过AGV小车进行物料传送，各小单元包括至少一个智能机床、机器人，机器人可将物料从托盘上取出并放置于智能机床上、又可从智能机床内取出放置于托盘上，所述AGV小车可托架托盘进行移动；还包括远程后台管理中心，各小单元中通过云网络与远程后台管理中心建立通信连接。

Description

标准化智能制造单元***
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种标准化智能制造单元***。
背景技术
目前，自动化生产线更适合于大批量、规模化的产品生产，无法满足多品种、小批量、个性化、定制化的生产。该类自动化生产线，一般自动化程度较高，生产效率较高。
只能生产单一产品，一旦产品发生改变，自动化生产线几乎要重新建设。
为了满足多品种、小批量生产，必须提高自动生产线的柔性化。但自动化生产线的柔性是有限度的。一味追求提高自动生产线的柔性，则会大幅度增加设备成本，甚至技术方案是不可实现的。
对于多品种、小批量的生产模式。在规划智能制造方案时，如果盲目追求自动化、柔性化复杂的生产线、机器人的规模化，显然在经济性、可行性、可实现性方面存在较大问题。最后可能反而增加了成本，降低了生产效率。
国内许多的制造企业正在通过自动化生产线改变传统的生产方式，然而因为前期策划不完善、技术应用没跟上造成了自动化生产线投资失败的案例比比皆是，究其原因具体如下：
1、外扩零件加工质量一致性不高。因为每一家承接单位加工设备、加工工艺、管控水平、加工能力各有不同，因此加工出来的零件产品虽然都符合图纸要求，但加工零件各尺寸偏差细微处各有不同，cpk较差。
2、重复劳动造成的人力成本浪费较大。外扩单位只是将图纸或数模提供给承接单位，各承接单位针对同一种零件，都要组织相关人员制定加工方案、编写加工工艺、编制加工程序等辅助工作。
3、外扩单位管理难度大。外扩单位需要投入大量的人力物力对承接单位的质量体系、产品质量、生产进度、工艺规范等进行监控管理。
4、承接单位运行成本高。承接单位不论规模大小，不仅要投资加工设备，而且都要配备大量的生产管理、生产辅助人员、工艺、编程、操作人员。对于用工难、用工贵的今天无疑是一笔不小的开支。
5、中国制造业发展不均衡。由于历史及地域原因我国制造业主要集中在长三角和珠三角，越是西部偏远地区，制造业水平越是落后，高技术人才越是奇缺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种标准化智能制造单元***，以实现标准化智能制造，降低人工成本、企业投入经费、实现区域化均衡发展、提高产品质量同一性。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
设计一种标准化智能制造单元***，它包括若干个小单元，各小单元通过AGV小车进行物料传送，各小单元包括至少一个智能机床、机器人，机器人可将物料从托盘上取出并放置于智能机床上、又可从智能机床内取出放置于托盘上，所述AGV小车可托架托盘进行移动；
还包括远程后台管理中心，各小单元中通过云网络与远程后台管理中心建立通信连接。
位于同一厂房的各小单元构成一智能制造单元，同一智能制造单元中的各小单元通过所述AGV小车进行物料传送，各智能制造单元通过云网络与远程后台管理中心建立通信连接。
所述机器人应具有机械抓手并用于抓取工件。
所述AGV小车应具有托举装置并可托举所述托盘进行转移。
所述远程后台管理中心为计算机。
本发明的有益效果在于：
本发明的实施可打造智能化产业生态，实现社会化的分工合作，各自发挥各自优势，减少重复劳动，提升生产线使用效率，可建立智能制造产业生态，可以有效的打破国外长期以来建立的原有生产制造生态，小单元模式组合灵活，结点建设门槛低，不受地域、安装空间的限制，使用方便简单，容易实现全球化布局及推广。
附图说明
图1为本发明中的小单元组成部分结构示意图；
图2为本发明中的智能制造单元组成部分结构示意图；
图3为本发明的标准化智能制造单元***组成部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：一种标准化智能制造单元***，参见图1至图3。
它包括若干个小单元100，各小单元100通过AGV小111车进行物料传送，各小单元100包括至少一个智能机床101、机器人102，机器人102可将物料从托盘104上取出并放置于智能机床101上(现有技术)、又可从智能机床101内取出放置于托盘104上(现有技术)，所述AGV小车可托架托盘进行移动(现有技术)。
进一步的，位于同一厂房的各小单元100构成一智能制造单元110，同一智能制造单元110中的各小单元100通过所述AGV小车111进行物料传送。
进一步的，还包括远程后台管理中心，而各智能制造单元通过云网络与远程后台管理中心建立通信连接，具体是，各智能制造单元中的各智能机床的控制中心、机器人的控制中心、AGV小车的控制中心与远程后台管理中心进行通信连接(现有技术)，而在具体实施中，其智能机床的控制中心、机器人的控制中心、AGV小车的控制中心通过远程后台管理中心可将执行程序通过云网络植入到各个控制中心中供智能机床、机器人、AGV小车执行。
应当理解的是，所述机器人应具有机械抓手并用于抓取工件(现有技术)。
应当理解的是，所述AGV小车应具有托举装置并可托举所述托盘进行转移(现有技术)。
应当理解的是，所述远程后台管理中心为计算机(现有技术)。
本实施例中，上述所述机器人抓手、AGV小车的托举装置、托盘等为详细说明之处均为本领域内常规技术，亦是现有技术中已实施的常熟技术且并非本发明关键所在，本领域的技术人员通过本实施方案可知悉其目的和作用，故本实施例不再对其进行赘述。
本发明的标准化智能制造单元***在具体实施中的关键是，其远程后台管理中心的专业编程设计团队通过专业设计将程序文件通过云网络发送至各个地域不同厂房中的各智能制造单元中的各个智能机床、AGV小车、机器人的控制中心，其现场的通过标准化设备、标准化刀具、标准化工装进行零部件的加工，其具体加工中，每个智能机床的刀库为标准刀库、其工装、托盘、机器人抓手、AGV小车托举装置均为标准化设备，其不同的是加工的零件不同、智能机床内部的执行程程序不同。
通过远程后台管理中心将执行程序植入到智能机床的控制中心、机器人的控制中心、AGV小车的控制中心后，其AGV小车负责将托盘及其上的物料坯件进行转运，而不同的小单元加工的工序不一样，其AGV小车依靠设定程序进行各个小单元之间物料的传送，各个小单元中的机器人负责将AGV小车运送来的物料坯件抓取到智能机床内进行加工，而后将机器人又可将智能机床加工好的工件取出并放置于托盘上供AGV小车运送。
综上所示，本发明之核心及意义在于：
1、本发明以二或三台智能机床、一个机器人组成一个小单元，通过AGV小车串联各个小单元，形成n个小单元的模式，打造产业生态链结点。
2、通过标准化设备、标准化刀具、标准化工装、标准化工艺、标准化程序、标准化控制***及软件，建立智能制造产业生态标准。
3、本发明以小单元为基准，通过标准化复制，降低智能制造投资成本。尤其是软件及施工成本将大幅降低，解决地域发展不平衡问题。
4、根据各个结点(智能制造单元)单位自身实力不同，场地大小不同，组成n*小单元的规模(n≥1)结点。通过高精密智能机床互联和高精密制造的能力，将各个单位结点采用互联网技术组成智能制造产业生态链，打造智能制造产业生态。
5、通过产业生态链可以为航空、航天、轨道交通、军工提供精密零件加工的标准化生产及管理服务。
6、针对现有非标订制的生产线，存在软件开发难度大、非标订制施工周期长，投资成本高，成熟度低，使用维护难的问题，本发明的小单元标准化模式针对性非常强，通过标准化程序设计，规模化复制可以大幅度降低施工周期、减少建线成本，同时通过不断完善、优化智能生态控制软件，让智能制造使用更方便。
7、本发明的实施可打造智能化产业生态，实现社会化的分工合作，各自发挥各自优势，减少重复劳动，提升生产线使用效率。例如：有技术优势的企业或高校可以通过小单元标准化产业智造生态链结点，输出技术服务；对于技术力量相对落后的偏远地区，不需要因为无法找到相应的技术人员而烦恼，只要有硬件、有网络同样可以实现智能化自动生产；对于需要外扩产品的单位，也可以通过产业生态，找到合适的加工资源，有效的把控产品质量及生产进度，减少管理成本。
8、本发明的实施可建立智能制造产业生态，可以有效的打破国外长期以来建立的原有生产制造生态。例如：数控***、机器人。很多国外品牌先入为主，在国内培养了一批熟悉他们产品的技术人员，所以在机床选型占有非常大的优势，国产品牌要想进入难度相对较大，如果实现了无人化、标准化智能产业生态，将给中国制造更多、更大的机会及份额。
9、小单元模式组合灵活，结点建设门槛低，不受地域、安装空间的限制，使用方便简单，容易实现全球化布局及推广。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种标准化智能制造单元***，其特征在于：它包括若干个小单元，各小单元通过AGV小车进行物料传送，各小单元包括至少一个智能机床、机器人，机器人可将物料从托盘上取出并放置于智能机床上、又可从智能机床内取出放置于托盘上，所述AGV小车可托架托盘进行移动；
还包括远程后台管理中心，各小单元中通过云网络与远程后台管理中心建立通信连接。
2.如权利要求1所述的标准化智能制造单元***，其特征在于：位于同一厂房的各小单元构成一智能制造单元，同一智能制造单元中的各小单元通过所述AGV小车进行物料传送，各智能制造单元通过云网络与远程后台管理中心建立通信连接。
3.如权利要求1所述的标准化智能制造单元***，其特征在于：所述机器人应具有机械抓手并用于抓取工件。
4.如权利要求1所述的标准化智能制造单元***，其特征在于：所述AGV小车应具有托举装置并可托举所述托盘进行转移。
5.如权利要求1所述的标准化智能制造单元***，其特征在于：所述远程后台管理中心为计算机。
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