本實用新型屬于智能制造與人工智能,工業4.0技術領域,具體涉及一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統及裝置。
背景技術:
上世紀六十年代末到七十年代初,美國、前蘇聯和德國等發達國家開展了柔性制造技術和裝備的研發工作,八十年代柔性制造技術逐漸趨于成熟,除了應用于汽車加工制造業,還應用于航空領域,使得汽車生產企業和飛機制造業的經濟效益提升,管理方式管理水平更加先進化,其柔性制造技術廣泛應用于福特、奔馳、寶馬等汽車制造領域。另一方面,隨著物聯網和移動互聯網技術的快速發展,中國制造業未來的產品全生命周期閉環管理將會在跨系統信息集成和全生命周期閉環業務流程上快速發展;實現了柔性的混線生產、實物流轉換(移)的全自動化、生產單機終端無人值守等。西門子EWA工廠、成都SEWC工廠、都已經實現了零件加工的自動化與全數字化,大大提高了勞動生產率、降低了人為因素對質量的影響,早已擺脫一人一臺機床,運行中人員時刻堅守的狀態,機床能夠自主運行,接受中控指令,同時可以反饋運行與工作狀態;上海通用五菱汽車股份有限公司針對某款汽車發動機的生產建設了混線柔性生產線,使其生產效率大幅度調高,制造工藝大大優化。而對于非流水型生產線的生產模式,實現“多類型、小批量”產品混合單工序自主加工的生產單元,在國內乃國外還沒有成功的應用典范。
技術實現要素:
本實用新型解決的技術問題:本實用新型提供一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統及裝置,以三臺數控加工中心與一臺機器人為主組成的自動化生產單元,能夠實現24h無人值守自動化對多種零件進行柔性有序加工。
本實用新型采用的技術方案:
一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統,包括數控機床一、數控機床二、數控機床三、機械臂、機械臂導軌、中控軟件系統、識別裝置,機外到庫、預裝工作站、物料庫、安全護欄;數控機床一、數控機床二、數控機床三均為雙工位,并且并行排列,位于機械臂導軌的同一側;機械臂安裝在機械臂導軌上;機外到庫、預裝工作站和物料庫并行排列,并位于機械臂導軌的另一側,機外到庫、預裝工作站和物料庫上每個工位均為機械臂末端執行機構能夠接觸與操作的位置;中控軟件系統安裝在中控臺內,安置在物料庫旁;除了中控軟件系統其他部件的操作面均被安全護欄包圍起來。
所述數控機床一、數控機床二、數控機床三的拱形門依次設為常開門、直行門為常閉門,拱形門皆朝向一個方向,與機械臂導軌軸線垂直。
所述機械臂能夠按照控制指令在導軌上進行移動,使得機械臂執行末端準確到達數控機床一、數控機床二、數控機床三的工作臺面上方。
一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工裝置,高重復定位夾具包括底座和托盤,底座固定于數控機床的工作臺上,零件通過工裝裝夾在托盤上,機械臂抓取與搬運托盤。
所述托盤上安放RFID的識別裝置。
本實用新型的有益效果:
(1)本實用新型提供一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統及裝置,采用機械臂與高重復定位精度夾具配合實現精加工中零件的自動搬運與裝夾;解決被加工和已經加工完成的零件在物料庫與機床之間的搬運由人工變為機械自動搬運;高重復定位精度夾具實現了自動化換裝;
(2)本實用新型提供一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統及裝置,能夠實現通過轉化機床工作臺取代機床開關門的改造,實現機床與機械臂的握手;
(3)本實用新型提供一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統及裝置,能夠準確放置各種零件,避免人為的錯誤。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統結構示意圖;
圖中:1-數控機床一、2-數控機床二、3-數控機床三、4-機械臂、5-機械臂導軌、6-中控軟件系統、7-識別裝置,8-機外到庫、9-預裝工作站、10-物料庫、11-安全護欄、12-夾具。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型提供的本實用新型提供一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統及裝置作進一步詳細說明。
如圖1所示,本實用新型提供一種基于射頻識別技術的柔性自動化精加工系統,包括數控機床一1、數控機床二2、數控機床三3、機械臂4、機械臂導軌5、中控軟件系統6、識別裝置7,機外到庫8、預裝工作站9、物料庫10、安全護欄11;
數控機床一1、數控機床二2、數控機床三3均為雙工位,并且并行排列,位于機械臂導軌5的同一側;數控機床一1、數控機床二2、數控機床三3的拱形門依次設為常開門、直行門為常閉門,拱形門皆朝向一個方向,與機械臂導軌5軸線垂直;機械臂4安裝在機械臂導軌5上,能夠按照控制指令在導軌5上進行移動,使得機械臂4執行末端準確到達數控機床一1、數控機床二2、數控機床三3的工作臺面上方;機械臂導軌5鋪設長度與數控機床的布局及占地面積有關;機外到庫8、預裝工作站9和物料庫10并行排列,并位于機械臂導軌5的另一側,機外到庫8、預裝工作站9和物料庫10上每個工位均為機械臂4末端執行機構能夠接觸與操作的位置;中控軟件系統6安裝在中控臺內,安置在物料庫8旁;除了中控軟件系統6其他部件的操作面均被安全護欄11包圍起來,以保證工作過程中人與機械臂的安全隔離。
本實用新型裝置是指高重復定位夾具12在系統的有益應用。
高重復定位夾具12是由底座和托盤成對組成,底座與托盤之間具有高重復定位精度,零件通過工裝裝夾在托盤上,機械臂4抓取與搬運托盤,其底座固定于數控機床的工作臺上,托盤上安放RFID的識別裝置7。
本實用新型的工作原理為:
步驟一、操作者將被加工件通過工裝將其安裝于托盤12上,預先測量零位偏差等數據;將托盤(裝夾好零件)放置在預裝工作站9上,將零件相關數據信息輸入中控軟件6中。
步驟二、操作者按鈕操作確認預裝工作站9上零件安放好,中控軟件系統6發出控制指令控制機械臂4行至預裝工作站9,通過FRID裝置7識別托盤12(被加工零件種類等)并將信息計入中控軟件系統中,從精加工系統內側抓取托盤12,并將其放置于物料庫10相應工位上。
步驟三、中控軟件6按預先設定程序,控制機械臂行至物料庫10,從相應工位上抓取托盤12,將其搬運至指定數控機床1或2或3,從常開門進入,將托盤12放置基座上,基座與托盤自動吸合與鎖緊,且有很高的定位精度,至此完成被加工件的自動搬運與換裝,機械臂4離開機床工作臺,執行其他任務。
步驟四、同時機床中夾有被加工零件的工作臺轉至常閉門側,中控軟件將加工程序及相關信息下發至相應機床,進行零件加工。
步驟五、機床將零件加工完成后,機床工作臺將轉至常開門側,按照指令機械臂4行至工作臺附近,用機械臂末端帶有氣吹裝置,首先采用0.6MPa的氣體對工件及工作臺進行清潔,接著用機械臂接通其末端氣源口與托盤控制氣口和清潔氣口,從工作臺上將基座與托盤分開,從而取下零件,同時也再次清潔了基座表面;最后,機械臂4按照指令將加工完成零件(裝于托盤上)放置回物料庫相應工位。整個系統運行過程中,各零件位置,機床狀態、機械臂狀態等所有控制終端信息均記錄于中控軟件系統中。
上面結合附圖和實施例對本實用新型作了詳細說明,但是本實用新型并不限于上述實施例,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。本實用新型中未作纖細面上的內容均可以采用現有技術。