[發明專利]一種采用基于零點料架和RFID系統的柔性制造單元的柔性制造方法

有效

• 申請號: 202011138927.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112415956B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 張強;趙瑞杰
• 申請（專利權）人: 西安航天精密機電研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G06K17/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 李雪亞

本發明涉及一種柔性制造單元及柔性制造方法，特別涉及一種基于零點料架和RFID系統的柔性制造單元及柔性制造方法，解決了目前對于需要多臺加工中心協調工作的工況，采用自動上料機柔性制造單元，可加工的產品種類和尺寸有限的問題。該柔性制造單元的特殊在于：還包括滑動軌道、通過第七軸運行在滑動軌道上的六自由度機器人、設在六自由度機器人末端的零點料架夾具系統、設在滑動軌道兩側的兩臺加工中心、兩組各N個工位且包含托盤快換系統的零點料架、一組暫存位料架及帶有兩個讀寫器和2N個芯片的RFID讀寫系統；零點料架的每個工位上設母盤托盤；母盤托盤上設過渡板；2N個芯片一一對應地設在母盤托盤上。

技術領域

本發明涉及一種柔性制造單元及柔性制造方法，特別涉及一種基于零點料架和RFID系統的柔性制造單元及柔性制造方法。

背景技術

針對多批量、小總量、24小時不停機倒班生產、單個零件長時間加工、加工精度要求高、兩臺加工中心甚至多臺加工中心并聯使用的生產加工場景，之前僅僅是依靠人工進行零件在料架與加工中心之間的上料和下料，在任務繁重時需要晝夜倒班才能完成既定的生產任務，存在人員體力勞動強度過大，影響職業健康以及人員長時間重復單一工作易因疲憊出現誤操作，導致產品報廢率高等諸多弊端，故急需不需要人工干預的全自動化生產解決方案，全自動柔性制造單元既在這樣一種背景條件下應運而生。

全自動柔性制造單元是一種由多種不同的自動化設備，多加工環節組成的復雜的自動化系統。本系統實現了從毛坯料的上料到加工完成的成品的放回的全自動化生產過程，從頂端設計上充考慮各個子設備的特性進行建模仿真，對設備的選型與布置、電氣系統、通訊線纜、配電系統做了詳細的設計和規劃。

目前對于需要多臺加工中心協調工作的工況，所采用的全自動柔性制造單元是依靠自動上料機進行毛坯料的上料和成品的下料。但這種自動上料機柔性制造單元，可加工的產品種類和尺寸有限，不能體現柔性制造單元可兼容多種不同產品的特點。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于零點料架和RFID系統的柔性制造單元及柔性制造方法，以解決目前對于需要多臺加工中心協調工作的工況，采用自動上料機柔性制造單元，可加工的產品種類和尺寸有限，不能體現柔性制造單元可兼容多種不同產品的特點的技術問題。

本發明所采用的技術方案是，一種基于零點料架和RFID系統的柔性制造單元，包括主控電氣系統、數據庫以及MES系統；其特殊之處在于：

還包括滑動軌道、通過第七軸運行在滑動軌道上的六自由度機器人、設置在六自由度機器人末端的零點料架夾具系統、分別設置在滑動軌道兩側的兩臺加工中心、兩組各N個工位且包含托盤快換系統的零點料架、一組暫存位料架、以及帶有兩個讀寫器和2N個芯片的RFID讀寫系統；所述兩臺加工中心分別為一號加工中心和二號加工中心；

所述零點料架的每個工位上均設置有母盤托盤；所述母盤托盤上設置有與不同工裝連接的過渡板；

所述RFID讀寫系統的2N個芯片分別一一對應地設置在相應的母盤托盤上；所述RFID讀寫系統的兩個讀寫器，其中一個設置在六自由度機器人末端，用于讀取零點料架上所述工位的位置信息；另一個設置在所述工裝上，用于寫入工裝上安裝的待加工零件的信息；

所述兩組零點料架以及一組暫存位料架的位置按以下原則確定：首先根據毛坯料的來源和成品的去向確定兩組零點料架的初步位置；然后根據兩臺加工中心的位置確定六自由度機器人第七軸的位置；再根據兩臺加工中心及六自由度機器人第七軸的位置確定暫存位料架的初始位置；之后再根據六自由度機器人的工作范圍微調兩組零點料架以及暫存位料架的位置，進而確定其最終位置，確保六自由度機器人末端的零點料架夾具系統能夠到達零點料架上2N個工位的極限位置。

進一步地，所述過渡板為圓形平板；

所述過渡板通過定位銷定位在母盤托盤上，與母盤托盤通過螺栓連接；