一种机器人冲压连线生产系统的制作方法

本发明涉及一种数控应用技术领域，特别涉及一种机器人冲压连线生产系统。

背景技术：

目前市场上的冲压生产线，由一个中央控制器集中控制固定数量的冲床与固定台数的机器人构成一条自动化生产线，这种生产线长度固定及输送方向固定，柔性性能较差，无法因产品的工序的多少而任意增减冲床或者机器人的数量，导致若要扩展产线长度，就必须修改中央控制系统程序及增加硬件；也无法兼顾两种输送方向，并且需根据生产工作间的情况进行现场安装系统的信号线路，导致无法提前制作安装、安装调试周期长。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种机器人冲压连线生产系统，能够根据产品工序的多少而任意增减冲床或者机器人的数量，实现产线扩展或缩小，输送方向自由选择，柔性性能好，解决了中央控制的不便，且无需在生产现场进行，安装调试周期短，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种机器人冲压连线生产系统，用于控制机器人及外部设备生产产品，包括至少一个冲压设备，任意相邻两所述冲压设备相互连接，所述冲压设备包含控制装置及监控装置，

所述控制装置进一步包含主控单元及程序控制单元，所述程序控制单元，用于将所述机器人与所述主控单元之间的信息进行双向传输；所述主控单元，用于处理所述程序控制单元的信息，控制外部设备并实时监控相邻所述冲压设备的工作情况；

所述监控装置，用于显示所述主控单元的工作情况并输出用户设置至所述主控单元；

所述程序控制单元电连接于所述主控单元，所述主控单元电连接于所述监控装置及相邻所述冲压设备。

较优的，所述监控装置包含显示控制单元，所述显示控制单元用于显示所述主控单元的工作情况并提供控制选项。

较优的，所述程序控制单元包含信号交互单元及联锁单元，

所述信号交互单元，用于将所述机器人与所述主控单元之间的信息进行双向传输；

所述联锁单元，用于接收所述信号交互单元的信息进行逻辑联锁并输出至所述信号交互单元；

所述信号交互单元电连接于所述联锁单元及所述主控单元。

较优的，所述主控单元包含外部设备控制单元、机器人控制单元、吸料控制单元、监控单元及交互单元，

所述外部设备控制单元，用于处理所述机器人控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元、所述交互单元及所述外部设备的信息，并输出控制所述外部设备的信息；

所述机器人控制单元，用于处理所述程序控制单元、所述外部设备控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元、所述交互单元及所述机器人的信息，并输出控制所述机器人的信息；

所述吸料控制单元，用于储存所述监控单元中用户输入的吸料方式信息并输出所述吸料方式信息至所述外部设备控制单元及所述机器人控制单元；

所述监控单元，用于处理所述监控装置、所述外部设备控制单元及所述机器人控制单元的信息，并输出所述外部设备控制单元及所述机器人控制单元的信息至所述监控装置；

所述交互单元，用于实时监控相邻所述冲压设备的工作情况；

所述外部设备控制单元电连接于所述机器人控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元及所述交互单元，所述机器人控制单元电连接于所述程序控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元及所述交互单元；所述吸料控制单元电连接于所述监控单元，所述监控单元电连接于所述监控装置，所述交互单元电连接于相邻所述冲压设备。

较优的，所述吸料方式为真空吸料方式或电磁吸料方式。

较优的，所述主控单元还包含模式控制单元，所述模式控制单元用于储存所述监控单元中用户输入的生产模式并输出至所述机器人控制单元及所述外部设备控制单元；

所述模式控制单元电连接于所述机器人控制单元、所述外部设备控制单元及所述监控单元。

较优的，所述外部设备包含冲床及配套设备。

较优的，所述外部设备控制单元包含冲床控制单元及扩展单元，

所述冲床控制单元，用于处理所述机器人控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元、所述扩展单元、所述交互单元及所述冲床的信息，并输出控制所述冲床的信息；

所述扩展单元，用于处理所述机器人控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元、所述交互单元及所述配套设备的信息，并输出控制所述配套设备的信息；

所述冲床控制单元电连接于所述机器人控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元、所述扩展单元及所述交互单元，所述扩展单元电连接于所述机器人控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元及所述交互单元。

较优的，所述机器人控制单元包含机器人软件单元、示教单元及机器人处理单元，

所述机器人软件单元，用于接收所述程序控制单元中所述机器人的工作信息；

所述示教单元，用于接收所述程序控制单元中所述机器人的示教信息；

所述机器人处理单元，用于处理所述外部设备控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元、所述交互单元、所述机器人软件单元及所述示教单元的信息，并输出控制所述机器人的信息至所述机器人软件单元及所述示教单元；

所述机器人软件单元、所述示教单元分别电连接于所述机器人处理单元，所述机器人处理单元电连接于所述外部设备控制单元、所述吸料控制单元、所述监控单元及所述交互单元。

较优的，所述冲床设置有与机器人相配套的接口标准化界面装置。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

(1)机器人冲压连线生产系统包括至少一个冲压设备，任意相邻两冲压设备相互连接，冲压设备包含控制装置及监控装置，一条自动化生产线通过多个的冲压设备来控制，能够根据产品工序的多少而任意增减冲床或者机器人的数量，实现产线扩展或缩小，输送方向自由选择，柔性性能好，解决了中央控制的不便，且无需在生产现场进行，安装调试周期短。

(2)能够通过主控单元实时监控相邻冲压设备的工作情况，在线扩展产线长度时，无需修改系统程序及增加硬件配置，实现快速简易安装连接；且通过程序控制单元将机器人与主控单元之间的信息进行双向传输，能够简化机器人与主控单元之间的连接线路。

(3)能够通过监控装置接收用户输入信息实现用户实时控制。

附图说明

图1为本发明的机器人冲压连线生产系统的结构示意图。

图2为本发明的机器人冲压连线生产系统的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图2，本发明的实施例提供了一种机器人冲压连线生产系统(图中未标注)，用于控制机器人1及外部设备2生产产品，包括三个冲压设备10，任意相邻两冲压设备10相互连接，冲压设备10包含控制装置100及监控装置200，控制装置100进一步包含主控单元110及程序控制单元120，程序控制单元120用于将机器人1与主控单元110之间的信息进行双向传输；主控单元110用于处理程序控制单元120的信息，控制外部设备2并实时监控相邻冲压设备10的工作情况，监控装置200用于显示主控单元110的工作情况并输出用户设置至主控单元110；程序控制单元120电连接于主控单元110，主控单元110电连接于监控装置200及相邻冲压设备10。则，包括三个冲压设备10，任意相邻两冲压设备10相互连接，冲压设备10包含冲压设备10及监控装置200，一条自动化生产线通过多个的冲压设备10来控制，能够根据产品工序的多少而任意增减冲床21或者机器人1的数量，实现产线扩展或缩小，输送方向自由选择，柔性性能好，解决了中央控制的不便，且无需在生产现场进行，安装调试周期短；能够通过主控单元110实时监控相邻冲压设备10的工作情况，在线扩展产线长度时，无需修改系统程序及增加硬件配置，实现快速简易安装连接；再者，通过程序控制单元120将机器人1与主控单元110之间的信息进行双向传输，能够简化机器人1与主控单元110之间的连接线路，另一方面，能够通过监控装置200接收用户输入信息实现用户实时控制。当然，在其他实施例中，可根据具体的产品工序的需求而灵活地选择冲压设备10的数量，故在此不再赘述。具体地，如下：

其中，监控装置200包含显示控制单元210，显示控制单元210用于显示主控单元110的工作情况并提供控制选项。用户能够通过现场生产需求通过显示控制单元210输入请求来实现控制冲压设备10。

请参阅图2，程序控制单元120包含信号交互单元121及联锁单元122，信号交互单元121用于将机器人1与主控单元110之间的信息进行双向传输；联锁单元122用于接收信号交互单元121的信息进行逻辑联锁并输出至信号交互单元121，信号交互单元121电连接于联锁单元122及主控单元110。能够实现信号交互和逻辑联锁，从而简化机器人1与主控单元110之间的连接线路。

较优者，主控单元110包含外部设备控制单元111、机器人控制单元112、吸料控制单元113、监控单元114及交互单元115，外部设备控制单元111用于处理机器人控制单元112、吸料控制单元113、监控单元114、交互单元115及外部设备2的信息，并输出控制外部设备2的信息，能够实时获取其他单元的信息，以此更好地控制外部设备2；机器人控制单元112用于处理程序控制单元120、外部设备控制单元111、吸料控制单元113、监控单元114、交互单元115及机器人1的信息，并输出控制机器人1的信息，能够实时获取其他单元的信息，以此更好地控制机器人1；吸料控制单元113用于储存监控单元114中用户输入的吸料方式信息并输出吸料方式信息至外部设备控制单元111及机器人控制单元112，用户可根据现场生产需求通过监控装置200的显示控制单元210里输入选择的吸料方式；监控单元114用于处理监控装置200、外部设备控制单元111及机器人控制单元112的信息，并输出外部设备控制单元111及机器人控制单元112的信息至监控装置200，监控单元114输出用户输入的吸料方式并至吸料控制单元113，用户选择的送料方向输送至外部设备控制单元111、机器人控制单元112，当然，在其他实施例中，可根据具体使用需求而灵活地在监控装置200设置不同的输入选项，故在此不再一一赘述；交互单元115用于实时监控相邻冲压设备10的工作情况，使得每个冲压设备10都可获得与其相连的相邻的冲压设备10的工作情况，提高柔性性能，并且能够实现快速简易的安装连接；外部设备控制单元111电连接于机器人控制单元112、吸料控制单元113、监控单元114及交互单元115，机器人控制单元112电连接于程序控制单元120、吸料控制单元113、监控单元114及交互单元115；吸料控制单元113电连接于监控单元114，监控单元114电连接于监控装置200，交互单元115电连接于相邻冲压设备10的交互单元115。

可选择的，吸料方式为真空吸料方式或电磁吸料方式。

可选择的，主控单元110还包含模式控制单元116，模式控制单元116用于储存监控单元114中用户输入的生产模式并输出至机器人控制单元112及外部设备控制单元111，模式控制单元116电连接于机器人控制单元112、外部设备控制单元111及监控单元114。模式控制单元116提供不同的生产模式，用户可根据现场生产需求通过监控装置200的显示控制单元210内输入选择的生产模式。

请参阅图1，外部设备2包含冲床21及配套设备22。配套设备22可选择为攻牙机、喷油机或者取料机，在其他实施例，可根据具体生产需求而灵活地选择其他的配套设备22，故在此不再一一赘述。

请继续参阅图1及图2，外部设备控制单元111包含冲床控制单元111a及扩展单元111b，冲床控制单元111a用于处理机器人控制单元112、吸料控制单元113、监控单元114、扩展单元111b、交互单元115及冲床21的信息，并输出控制冲床21的信息，通过冲床控制单元111a进一步更好地控制机器人1；扩展单元111b用于处理机器人控制单元112、吸料控制单元113、监控单元114、交互单元115及配套设备22的信息，并输出控制配套设备22的信息，通过扩展单元111b进一步更好地控制机器人1；冲床控制单元电连接于机器人控制单元112、吸料控制单元113、监控单元114、扩展单元111b及交互单元115，扩展单元111b电连接于机器人控制单元112、吸料控制单元113、监控单元114及交互单元115。

再者，机器人控制单元112包含机器人软件单元112a、示教单元112b及机器人处理单元112c，机器人软件单元112a用于接收程序控制单元120中机器人1的工作信息；示教单元112b用于接收程序控制单元120中机器人1的示教信息；机器人处理单元112c用于处理外部设备控制单元111、吸料控制单元113、监控单元114、交互单元115、机器人软件单元112a及示教单元112b的信息，并输出控制机器人1的信息至机器人软件单元112a及示教单元112b；机器人软件单元112a、示教单元112b分别电连接于机器人处理单元112c，机器人处理单元112c电连接于外部设备控制单元111、吸料控制单元113、监控单元114及交互单元115，实现更好地接收机器人1的工作信息、示教信息和其他单元的信息，进而更好地控制机器人1。

较优者，冲床21设置有与机器人1相配套的接口标准化界面装置211，使得冲床21能够更好地与机器人1配合工作。

在本实施例中，上述单元由PLC来实现，PLC(Programmable Logic Controller)是采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，当然，在其他实施例中，可根据具体的使用需求而灵活地选择上述的单元功能实现方式。

结合附图，对本实施例的机器人冲压连线生产系统的结构进行详细叙述：

信号交互单元121接收机器人1的工作信息通过联锁单元122进行逻辑联锁输出至机器人软件单元112a，信号交互单元121接收机器人1的示教信息通过联锁单元122进行逻辑联锁输出至示教单元112b，然后机器人处理单元112c接收机器人软件单元112a及示教单元112b的信息，也接收冲床控制单元111a、扩展单元111b、吸料控制单元113、监控单元114及交互单元115的信息，处理完前述单元的信息后输出控制机器人1的信息至机器人软件单元112a及示教单元112b，然后机器人软件单元112a及示教单元112b将控制机器人1的信息至信号交互单元121。

冲床控制单元111a接收机器人处理单元112c、吸料控制单元113、监控单元114、扩展单元111b、交互单元115及冲床21的信息，处理完前述单元的信息后输出控制冲床21的信息至冲床21。

扩展单元111b接收冲床控制单元111a、机器人处理单元112c、吸料控制单元113、监控单元114、扩展单元111b、交互单元115及配套设备22，处理完前述单元的信息后输出控制配套设备22的信息至配套设备22。

监控单元114接收监控装置200的信息输出至模式控制单元116及吸料控制单元113并将冲床控制单元111a、扩展单元111b及机器人处理单元112c的信息输出至监控装置200，然后通过显示控制单元210显示。

模式控制单元116提供不同的生产模式，用户通过监控装置200中的显示控制单元210输入选择的生产模式，模式控制单元116通过监控单元114接收且储存用户输入的生产模式并输出至机器人处理单元112c、冲床控制单元111a及扩展单元111b。

吸料控制单元113提供不同的吸料方式，用户通过监控装置200中的显示控制单元210输入选择的吸料方式，吸料控制单元113通过监控单元114接收且储存用户输入的吸料方式并输出至机器人处理单元112c、冲床控制单元111a及扩展单元111b。

交互单元115接收与本机相邻的冲压设备10的工作情况，处理完信息后输出至冲床控制单元111a、扩展单元111b及机器人处理单元112c。

监控装置200中的显示控制单元210可设置吸料方式及生产模式。

结合附图，对本实施例的机器人冲压连线生产系统的工作原理进行详细叙述：

根据生产工序的多少配备机器人1、冲床21及冲压设备10的数量和预先设置好冲压设备10的内部配置，可提前根据生产现场制作好相应的快速插拔线缆，然后在生产现场安装定位好机器人1及冲床21，机器人1通过线缆连接于冲压设备10，冲床21通过线缆连接于冲压设备10。

用户根据现场上产需求在监控装置200的显示控制单元210上设置吸料方式及生产模式，监控装置200将接收到吸料方式及生产模式的信息输出至监控单元114，接着监控单元114将吸料方式及生产模式的信息输出至冲床控制单元111a及机器人处理单元112，然后机器人冲压连线生产系统按照预先设置好的配置、吸料方式及生产模式的选择来控制机器人1及冲床21运作生产，且冲床控制单元111a实时接收与其相连的单元的信息且结合冲压设备10的配置来控制冲床，机器人处理单元112c实时接收与其相连的单元的信息结合冲压设备10的配置来控制机器人1，交互单元115实时接收与其相连的单元的信息并将其信息输出至冲床控制单元111a及机器人处理单元112c。

当需要根据生产工序而增加冲压设备10时，增加的冲压设备10通过线缆连接相邻的冲压设备10中的交互单元115，然后增加的冲压设备10实时将自身信息输出至相邻的冲压设备10的交互单元115上，接着交互单元115实时接收与其相连的单元的信息并将其信息输出至冲床控制单元111a及机器人处理单元112c。

当需要根据生产工序而减少冲压设备10时，与减少的冲压设备10相邻的两个冲压设备10通过线缆连接。

当需要增加配套设备22时，配套设备22通过线缆连接于扩展单元111b，接着监控单元114将吸料方式及生产模式的信息输出至扩展单元111b，然后扩展单元111b实时接收与其相连的单元的信息结合冲压设备10的配置来配套设备22。

当用户需要修改吸料方式及生产模式时，可在监控装置200中的显示控制单元210上修改。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。