件加工結(jié)果，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送到云端/web服務(wù)器；根據(jù)測(cè)量結(jié)果和工件的加工工藝要求，更新smart-RFID標(biāo)簽中的生產(chǎn)指令。
[0047]所述的分揀工位包含智能機(jī)器人，與智能倉(cāng)庫成對(duì)出現(xiàn)，分別置于傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)的兩邊，分揀工位靠近傳送帶的地方配置有RFID天線/讀寫器以獲取通過智能工件的ID編碼信息，其控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:讀取smart-RFID標(biāo)簽中生產(chǎn)指令的工件類型信息，根據(jù)工件類型和智能倉(cāng)庫的存儲(chǔ)類型，對(duì)傳送帶上的工件進(jìn)行分揀。
[0048]所述的智能倉(cāng)庫，與分揀工位成對(duì)出現(xiàn)，按照工件類別進(jìn)行存儲(chǔ)，在入口處配置有RFID天線/讀寫器以實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)，根據(jù)工件的ID編碼信息自動(dòng)實(shí)現(xiàn)庫存統(tǒng)計(jì)。倉(cāng)庫控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:讀取進(jìn)入倉(cāng)庫中智能工件的標(biāo)簽信息，將標(biāo)簽信息通過RFID適配器發(fā)送到云端/web服務(wù)器，根據(jù)標(biāo)簽中的存儲(chǔ)位置指令驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人完成工件的存取。
[0049]所述的傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)按照smart-RFID標(biāo)簽中生產(chǎn)指令實(shí)現(xiàn)工件傳送路線的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
[0050]參照?qǐng)D4，所述的云端/web服務(wù)器功能包括:保存整個(gè)生產(chǎn)過程中發(fā)送的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析形成生產(chǎn)知識(shí)，為后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃和資源優(yōu)化提供支持；提供車間生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控實(shí)時(shí)界面；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的云端操作。
[0051]本發(fā)明的工作原理為:
[0052]參照?qǐng)D3，本發(fā)明各個(gè)模塊由獨(dú)立的控制模塊組成，各個(gè)模塊除自動(dòng)完成執(zhí)行相關(guān)操作，也可以接收云端發(fā)送的控制指令。
[0053]初始化工位控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:從云端/web服務(wù)器獲取每個(gè)工件的工藝信息，寫入到智能工件的標(biāo)簽中；
[0054]傳送帶控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:利用RFID讀寫器讀取傳送帶上智能工件中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，將有用標(biāo)簽數(shù)據(jù)通過RFID適配器發(fā)送到云端/web服務(wù)器，根據(jù)標(biāo)簽中的當(dāng)前狀態(tài)和當(dāng)前工序，通過PLC控制傳送帶電機(jī)，使工件停留在需要的位置。
[0055]機(jī)床控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:利用各種傳感器檢測(cè)機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，并將這些數(shù)據(jù)通過適配器發(fā)送到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)和智能工件中的加工任務(wù)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床電機(jī)實(shí)現(xiàn)工件的加工任務(wù)。
[0056]檢測(cè)工位控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:利用嵌入式計(jì)算機(jī)讀取數(shù)字式量具測(cè)量的工件加工結(jié)果，將結(jié)果發(fā)送到云端/web服務(wù)器，PLC/工控機(jī)根據(jù)結(jié)果驅(qū)動(dòng)氣缸/工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)工件的裝卸動(dòng)作。
[0057]倉(cāng)庫控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:利用RFID讀寫器讀取進(jìn)入倉(cāng)庫中智能工件的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，將標(biāo)簽數(shù)據(jù)通過RFID適配器發(fā)送到云端/web服務(wù)器，根據(jù)工件類型驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人完成工件的存取。
[0058]參照?qǐng)D5，智能工件進(jìn)入生產(chǎn)線先停留在初始化工位，初始化工位將工件的所有工藝信息通過RFID讀寫器寫入到智能工件的smart-RFID標(biāo)簽中，寫入成功后，傳送帶自動(dòng)開始運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)加工工位的時(shí)候，加工工位前端的RFID讀寫器會(huì)讀取smart-RFID標(biāo)簽中的工藝數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，如果工件需要在加工工位進(jìn)行加工，則傳送帶會(huì)自動(dòng)停止，此時(shí)，工業(yè)機(jī)器人會(huì)將工件從傳送帶上卸下并安裝上機(jī)床進(jìn)行加工，加工完成并進(jìn)行檢測(cè)后，工件會(huì)被工業(yè)機(jī)器人重新放回傳送帶，加工工位前端的RFID讀寫器會(huì)根據(jù)剛才完成的加工結(jié)果更新工件RFID中的數(shù)據(jù)；隨后，工件被送往下一個(gè)加工機(jī)床，以此類推，直到完成所有加工工序。
[0059]加工完成后，工件會(huì)被傳送帶送到智能倉(cāng)庫區(qū)。每個(gè)倉(cāng)庫區(qū)的智能機(jī)器人會(huì)根據(jù)傳送帶上的智能工件RFID信息判斷工件種類，當(dāng)確定為本倉(cāng)庫工件后，智能機(jī)器人會(huì)將工件從傳送帶上分揀出來并送往倉(cāng)庫中，倉(cāng)庫入口處的RFID讀寫器會(huì)根據(jù)工件種類進(jìn)行入庫統(tǒng)計(jì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，其特征在于，包括智能工件、初始化工位、加工工位、分揀工位、智能倉(cāng)庫和傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)，其中加工工位由加工機(jī)床和測(cè)量工作臺(tái)組成； 所述的智能工件配置有smart-RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息包含:工件的ID編碼、制造工藝過程、制造工藝參數(shù)、質(zhì)量特征要求、工件當(dāng)前加工進(jìn)度狀態(tài)、庫存位置和工件詳細(xì)制造信息表，這些信息按照一定結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在smart-RFID標(biāo)簽中，形成驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)過程的生產(chǎn)指令，在生產(chǎn)過程中這些信息不斷被更新以驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)過程不斷往前發(fā)展，smart-RFID標(biāo)簽為整個(gè)智能制造系統(tǒng)生產(chǎn)過程的生產(chǎn)指令發(fā)布模塊，智能工件通過射頻信號(hào)和制造系統(tǒng)的其他模塊進(jìn)行“交流”； 所述的結(jié)構(gòu)，用關(guān)系代數(shù)表示為:Tagl= {P_ID ,, B—INFOp Index—F—INFOj 其中: PJDi為工件i的ID編碼，是對(duì)車間制造工件的統(tǒng)一編碼，對(duì)工件具有唯一索引性； BJNFOi為工件基本制造信息，包括制造工藝過程、制造工藝參數(shù)、質(zhì)量特征要求、工件當(dāng)前加工進(jìn)度狀態(tài)和庫存位置，是為了減少系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)量，實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)由集中控制向分散增強(qiáng)型生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變； deiFJNFOiS工件詳細(xì)制造信息表，是制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中保存工件生產(chǎn)過程中各種記錄數(shù)據(jù)的索引信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，其特征在于，所述的初始化工位，配置有RFID天線/讀寫器，處于傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)的最前端。初始化工位控制系統(tǒng)主要完成從云端/web服務(wù)器獲取每個(gè)工件的工藝信息，并按照預(yù)先設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)格式通過RFID天線/讀寫器將其寫入智能工件的smart-RFID標(biāo)簽中，以形成初始的生產(chǎn)指令。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，其特征在于，所述的加工工位，由加工機(jī)床和測(cè)量工作臺(tái)組成，分布于傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)的兩邊，每個(gè)加工工位配置有RFID天線/讀寫器，用于和智能工件進(jìn)行“交流”以獲取生產(chǎn)指令； 所述的加工機(jī)床配置有網(wǎng)絡(luò)化傳感器以監(jiān)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)，并將這些監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過適配器發(fā)送到云端/web服務(wù)器，云端/web服務(wù)器將根據(jù)機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)對(duì)工件的加工工藝進(jìn)行修改；根據(jù)機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)和smart-RFID標(biāo)簽生產(chǎn)指令中的加工任務(wù)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床電機(jī)實(shí)現(xiàn)工件的加工任務(wù)； 所述的測(cè)量工作臺(tái)配置有能夠完成加工工位質(zhì)量特征測(cè)量任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量工具，利用嵌入式計(jì)算機(jī)讀取網(wǎng)絡(luò)化量具測(cè)量的工件加工結(jié)果，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送到云端/web服務(wù)器；根據(jù)測(cè)量結(jié)果和工件的加工工藝要求，更新smart-RFID標(biāo)簽中的生產(chǎn)指令。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，其特征在于，所述的分揀工位包含智能機(jī)器人，與智能倉(cāng)庫成對(duì)出現(xiàn)，分別置于傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)的兩邊，分揀工位靠近傳送帶的地方配置有RFID天線/讀寫器以獲取通過智能工件的ID編碼信息，其控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:讀取smart-RFID標(biāo)簽中生產(chǎn)指令的工件類型信息，根據(jù)工件類型和智能倉(cāng)庫的存儲(chǔ)類型，對(duì)傳送帶上的工件進(jìn)行分揀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能倉(cāng)庫，與分揀工位成對(duì)出現(xiàn)，按照工件類別進(jìn)行存儲(chǔ)，在入口處配置有RFID天線/讀寫器以實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)，根據(jù)工件的ID編碼信息自動(dòng)實(shí)現(xiàn)庫存統(tǒng)計(jì)。倉(cāng)庫控制系統(tǒng)主要完成的控制功能:讀取進(jìn)入倉(cāng)庫中智能工件的標(biāo)簽信息，將標(biāo)簽信息通過RFID適配器發(fā)送到云端/web服務(wù)器，根據(jù)標(biāo)簽中的存儲(chǔ)位置指令驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人完成工件的存取。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)按照smart-RFID標(biāo)簽中生產(chǎn)指令實(shí)現(xiàn)工件傳送路線的動(dòng)態(tài)調(diào)整。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，其特征在于，所述的云端/web服務(wù)器功能包括:保存整個(gè)生產(chǎn)過程中發(fā)送的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析形成生產(chǎn)知識(shí)，為后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃和資源優(yōu)化提供支持；提供車間生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控實(shí)時(shí)界面；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的云端操作。
【專利摘要】一種基于smart-RFID標(biāo)簽的含機(jī)器人多單元智能制造系統(tǒng)，包括智能工件、初始化工位、加工工位、分揀工位、智能倉(cāng)庫和傳送帶運(yùn)輸系統(tǒng)，其中加工工位由加工機(jī)床和測(cè)量工作臺(tái)；智能工件配置有smart-RFID標(biāo)簽，工件的生產(chǎn)工藝信息在初始化工位通過RFID讀寫器寫入標(biāo)簽中，在生產(chǎn)過程中，智能工件可以和加工設(shè)備通過射頻信號(hào)進(jìn)行生產(chǎn)信息交互，分揀工位通過智能工件的smart-RFID標(biāo)簽信息實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類的工件進(jìn)行在線分揀，智能倉(cāng)庫根據(jù)smart-RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行工件入庫信息的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。該智能制造系統(tǒng)控制系統(tǒng)由獨(dú)立的控制模塊組成，各個(gè)模塊除自動(dòng)執(zhí)行相關(guān)操作，也可以接收云端/web服務(wù)器發(fā)送的控制指令；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的分布式控制，使每個(gè)模塊都具有控制能力，提高了系統(tǒng)的靈活性，減少了系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號(hào)】CN105388860
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510578684
【發(fā)明人】江平宇, 王闖, 鄭鎂, 童江勇
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日