本發明專利技術公開一種集成加工與裝配一體化的機器人搬運調度制造系統及方法，該制造系統包括搬運機器人、多個物料輸入臺、多個加工機器、多個裝配臺、成品輸出臺、一個中央控制臺，和連接制造車間中各種設備的網絡。在制造系統運行時，材料和零件之間不僅有復雜的組裝和加工關系，部分材料和零件還需要在限定的時間內從某個工作臺輸送到另外一個的工作臺進行加工或裝配。搬運機器人負責在物料輸入臺、加工機器、裝配臺和成品輸出臺之間搬運物料和工件。中央控制臺通過網絡收集信息并分析狀況，監控整個制造系統，并發送指令和數據到各個設備上，在給定制造產品的環境和約束后，優化機器人搬運調度方案，最大化產品的產出。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術通常涉及制造系統，特別涉及一種。
技術介紹
在現代制造系統中，一些原材料和零部件需要先進行處理再組裝成完整的產品。生產設計人員可以將多個加工工藝和裝配工藝組合在一起形成一個技術處理網絡，一個完整的產品對應一個技術處理網絡。在一些工作臺，材料或零件進行特定的處理，如車、銑、淬火、開槽、加熱、清洗和冷卻等，在其他一些工作臺上，材料和零部件可以組裝成半成品，并運送到下一個工作臺，最后，所有的零部件和半成品運到總裝配工作臺，在總裝配工作臺中進行最后組裝，形成產品，最后，被運送到成品輸出工作臺。在某些制造中，材料和零件之間不僅有復雜的組裝和加工關系，部分材料和零件還需要在限定的時間內從某個工作臺輸送到另外一個的工作臺進行加工或裝配，以保持熱、軟或非氧化等特性，否則將影響產品質量。這樣需要將加工與裝配所涉及的全部生產設備集中部署在一起，這就形成了加工與裝配一體化環境。在嚴酷的生產環境中，工件太重、溫度太高或有毒等，由工人負責搬運物料幾乎是不可能的。在加工與裝配一體化生產環境中，使用機器人進行搬運物料從而進一步提高自動化、智能化，把人們從有毒的、有害的、高溫的或危險的環境中解放出來是大勢所趨。目前利用機器人進行搬運物料方面，主要應用在flow-shop (流水線車間)中。在flow-shop中，所有工件按相同的順序經過一系列工藝處理階段，多個機器人負責在一系列工藝處理階段之間傳送材料，如美國專利公開說明書CN1806213A(公開日2006年7月19日)公開的調度多機器人加工系統。國外學者Dawande et al.等人研究并總結了在f low_shop中機器人搬運工件的調度加工系統。國外學者Johann and Sigrid等人探討了單個機器人在job-shop (作業車間)中的調度加工系統。在job-shop中，每個工件需要按照給定的工藝順序在機器上加工，但不同的工件可能有不同的工藝順序要求，flow-shop是job-shop的一種特殊情況。單個機器人負責按照工件的工藝順序在不同機器之間搬運，同時需滿足一定的約束條件，如避免多個工件共用一臺機器時發生沖突等。這類專利與研究成果都主要關注工件的加工。目前利用機器人進行裝配方面，主要應用在裝配區內，機器人根據一定的次序和相應的動作，將各種物料、材料、或零部件組合成一個產品。比如日本專利公開說明書(申請公布號CN102556383A，申請公布日2012年7月11日)公開的加工系統、機器人以及產品的制造方法中，機器人固定在某處，然后根據預先示教的動作從上游的輸送帶和周圍的物品供給處取出物品，在作業臺上實施作業，然后將產品送到下游的輸送帶被搬運出去。此類情景中，所有需要的物料、材料和零部件都已經加工好并運送到機器人周圍，其主要關注產品的裝配。在物料自動搬運方面，臺灣專利公開說明書CN1587010A (公開日2005年3月2日)公開的自動化物料搬運系統中，臺車利用連續式輸送帶所提供的傳輸路徑，在各加工中心的倉儲間進行物料傳輸；臺灣專利公開說明書CN101281404A (公開日2008年10月18日)公開的工廠自動化系統以及相關方法中，實時派發系統依據一傳送請求，根據運輸物品的特點和運輸路徑上是否有其他運輸，選擇合適的最短路徑，然后進行物料傳輸，確保制造過程中超級熱批以及高優先批次能夠及時運輸。上述專利和研究成果雖然對加工與裝配一體化環境中機器人搬運的調度加工系統有一定的幫助，但還存在以下缺點 I、針對在flow-shop中機器人搬運工件的調度加工系統，比如美國專利公開CN1806213A (公開日2006年7月19日)公開的調度多機器人加工系統，和已有的在flow-shop和job-shop中機器人搬運調度的研究中，不能滿足多個工件合并裝配的要求。2、利用機器人進行裝配方面，如日本專利公開說明書(申請公布號CN102556383A，申請公布日2012年7月11日)公開的加工系統、機器人以及產品的制造方法中，沒有考慮物料和半成品的加工情況。3、在自動化物料搬運系統中，比如臺灣專利公開說明書CN1587010A (公開日2005年3月2日)公開的自動化物料搬運系統中，臺車在各加工中心的倉儲間進行物料傳輸，物料可能在倉儲間停留較長一段時間，難以保證部分材料和零件在限定的時間內從某個工作臺輸送到另外一個的工作臺進行加工或裝配，以保持熱、軟或非氧化等特性，可能影響產品質量。4、在物料可實時派發的系統中，比如臺灣專利公開說明書CN101281404A (公開日2008年10月18日)公開的工廠自動化系統以及相關方法中，由傳送請求觸發，然后根據運輸物品的特點和運輸路徑上是否有其他運輸，選擇合適的最短路徑，然后進行物料傳輸。然而在加工與裝配一體化環境中，多個不同類型的產品同時進行加工和裝配時，運輸路徑上可能特別繁忙而造成延誤，難以保證部分材料和零件在限定的時間內從某個工作臺輸送到另外一個的工作臺進行加工或裝配，以保持熱、軟或非氧化等特性，可能影響產品質量，同時受動態運輸線路的影響，難以滿足產量最大化的需求。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本專利技術提出一種，采用本專利技術能夠最大優化產品的產出。本專利技術的技術方案為 一種集成加工與裝配一體化的機器人搬運調度制造系統，包括一個或多個技術處理網絡所述技術處理網絡包括 若干個物料輸入臺，用于存儲并提供物料； 若干個加工機器，用于對物料、工件或半成品進行加工； 若干個裝配臺，用于將達到裝配臺的物料、工件和半成品進行裝配； 若干個成品輸出臺，用于存放加工和裝配后的成品； 搬運機器人，用于在物料輸入臺、加工機器、裝配臺和成品輸出臺之間搬運物料和工件； 中央控制臺，用于配置和存儲技術處理網絡，動態檢測信息和發出控制指令； 網絡，用于連接物料輸入臺、加工機器、裝配臺、成品輸出臺、搬運機器人和中央控制臺。所述制造系統還包括用于引導機器人運行的軌道或磁性導弓I線。所述搬運機器人的數量與技術處理網絡的數量對應。所述搬運機器人為單臺時，所述搬運機器人與軌道或磁性導引線結為一體，由軌道或磁性導引線通過弱電網絡連接到中央控制臺； 所述搬運機器人為多臺時，制造系統還鋪設有弧形避讓軌道；搬運機器人上設有受電裝置桿和內置電池，所述軌道或磁性導弓丨線上方部署有架空接觸網，所述搬運機器人沿軌道或磁性導引線行走時，搬運機器人伸出受電裝置桿與架空接觸網接觸來為搬運機器人供電，所述搬運機器人沿弧形避讓軌道行走時，搬運機器人縮進受電裝置桿，由搬運機器人內置電池供電。所述中央控制臺用于配置和存儲物料輸入臺、加工機器、裝配臺和成品輸出臺的位置、狀態以及物品所對應的技術處理網絡，配置相應的設備之間的傳輸需求、機器人的搬運動作和執行狀態信息；通過網絡收集物料輸入臺、加工機器、裝配臺和成品輸出臺的動靜態信息，分析信息作出調度安排。所述中央控制臺設置在由消音玻璃和金屬組成的密閉空間內，所述密閉空間還鋪設有消震材料。所述網絡為采用有線或無線方式連接的局域網絡。所述物料輸入臺、加工機器、裝配臺和成品輸出臺上均設有入料窗口和出料窗口，對于物料輸入臺和成品輸出臺，所述入料窗口和出料窗口分別位于設備的兩側；對于加工機器和裝配臺，所述入料窗口和出料窗口為同一窗口或分布本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種集成加工與裝配一體化的機器人搬運調度制造系統，其特征在于包括一個或多個技術處理網絡：所述技術處理網絡包括：若干個物料輸入臺，用于存儲并提供物料；若干個加工機器，用于對物料、工件或半成品進行加工；若干個裝配臺，用于將達到裝配臺的物料、工件和半成品進行裝配；若干個成品輸出臺，用于存放加工和裝配后的成品；搬運機器人，用于在物料輸入臺、加工機器、裝配臺和成品輸出臺之間搬運物料和工件；中央控制臺，用于配置和存儲技術處理網絡，動態檢測信息和發出控制指令；?網絡，用于連接物料輸入臺、加工機器、裝配臺、成品輸出臺、搬運機器人和中央控制臺。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：聶小東，陳新度，陳新，楊煜俊，胡常偉，張沙清，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。