一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统及装置的制作方法

文档序号:11477459阅读:371来源:国知局

本实用新型属于智能制造与人工智能,工业4.0技术领域,具体涉及一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统及装置。



背景技术:

上世纪六十年代末到七十年代初,美国、前苏联和德国等发达国家开展了柔性制造技术和装备的研发工作,八十年代柔性制造技术逐渐趋于成熟,除了应用于汽车加工制造业,还应用于航空领域,使得汽车生产企业和飞机制造业的经济效益提升,管理方式管理水平更加先进化,其柔性制造技术广泛应用于福特、奔驰、宝马等汽车制造领域。另一方面,随着物联网和移动互联网技术的快速发展,中国制造业未来的产品全生命周期闭环管理将会在跨系统信息集成和全生命周期闭环业务流程上快速发展;实现了柔性的混线生产、实物流转换(移)的全自动化、生产单机终端无人值守等。西门子EWA工厂、成都SEWC工厂、都已经实现了零件加工的自动化与全数字化,大大提高了劳动生产率、降低了人为因素对质量的影响,早已摆脱一人一台机床,运行中人员时刻坚守的状态,机床能够自主运行,接受中控指令,同时可以反馈运行与工作状态;上海通用五菱汽车股份有限公司针对某款汽车发动机的生产建设了混线柔性生产线,使其生产效率大幅度调高,制造工艺大大优化。而对于非流水型生产线的生产模式,实现“多类型、小批量”产品混合单工序自主加工的生产单元,在国内乃国外还没有成功的应用典范。



技术实现要素:

本实用新型解决的技术问题:本实用新型提供一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统及装置,以三台数控加工中心与一台机器人为主组成的自动化生产单元,能够实现24h无人值守自动化对多种零件进行柔性有序加工。

本实用新型采用的技术方案:

一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统,包括数控机床一、数控机床二、数控机床三、机械臂、机械臂导轨、中控软件系统、识别装置,机外到库、预装工作站、物料库、安全护栏;数控机床一、数控机床二、数控机床三均为双工位,并且并行排列,位于机械臂导轨的同一侧;机械臂安装在机械臂导轨上;机外到库、预装工作站和物料库并行排列,并位于机械臂导轨的另一侧,机外到库、预装工作站和物料库上每个工位均为机械臂末端执行机构能够接触与操作的位置;中控软件系统安装在中控台内,安置在物料库旁;除了中控软件系统其他部件的操作面均被安全护栏包围起来。

所述数控机床一、数控机床二、数控机床三的拱形门依次设为常开门、直行门为常闭门,拱形门皆朝向一个方向,与机械臂导轨轴线垂直。

所述机械臂能够按照控制指令在导轨上进行移动,使得机械臂执行末端准确到达数控机床一、数控机床二、数控机床三的工作台面上方。

一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工装置,高重复定位夹具包括底座和托盘,底座固定于数控机床的工作台上,零件通过工装装夹在托盘上,机械臂抓取与搬运托盘。

所述托盘上安放RFID的识别装置。

本实用新型的有益效果:

(1)本实用新型提供一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统及装置,采用机械臂与高重复定位精度夹具配合实现精加工中零件的自动搬运与装夹;解决被加工和已经加工完成的零件在物料库与机床之间的搬运由人工变为机械自动搬运;高重复定位精度夹具实现了自动化换装;

(2)本实用新型提供一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统及装置,能够实现通过转化机床工作台取代机床开关门的改造,实现机床与机械臂的握手;

(3)本实用新型提供一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统及装置,能够准确放置各种零件,避免人为的错误。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统结构示意图;

图中:1-数控机床一、2-数控机床二、3-数控机床三、4-机械臂、5-机械臂导轨、6-中控软件系统、7-识别装置,8-机外到库、9-预装工作站、10-物料库、11-安全护栏、12-夹具。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的本实用新型提供一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统及装置作进一步详细说明。

如图1所示,本实用新型提供一种基于射频识别技术的柔性自动化精加工系统,包括数控机床一1、数控机床二2、数控机床三3、机械臂4、机械臂导轨5、中控软件系统6、识别装置7,机外到库8、预装工作站9、物料库10、安全护栏11;

数控机床一1、数控机床二2、数控机床三3均为双工位,并且并行排列,位于机械臂导轨5的同一侧;数控机床一1、数控机床二2、数控机床三3的拱形门依次设为常开门、直行门为常闭门,拱形门皆朝向一个方向,与机械臂导轨5轴线垂直;机械臂4安装在机械臂导轨5上,能够按照控制指令在导轨5上进行移动,使得机械臂4执行末端准确到达数控机床一1、数控机床二2、数控机床三3的工作台面上方;机械臂导轨5铺设长度与数控机床的布局及占地面积有关;机外到库8、预装工作站9和物料库10并行排列,并位于机械臂导轨5的另一侧,机外到库8、预装工作站9和物料库10上每个工位均为机械臂4末端执行机构能够接触与操作的位置;中控软件系统6安装在中控台内,安置在物料库8旁;除了中控软件系统6其他部件的操作面均被安全护栏11包围起来,以保证工作过程中人与机械臂的安全隔离。

本实用新型装置是指高重复定位夹具12在系统的有益应用。

高重复定位夹具12是由底座和托盘成对组成,底座与托盘之间具有高重复定位精度,零件通过工装装夹在托盘上,机械臂4抓取与搬运托盘,其底座固定于数控机床的工作台上,托盘上安放RFID的识别装置7。

本实用新型的工作原理为:

步骤一、操作者将被加工件通过工装将其安装于托盘12上,预先测量零位偏差等数据;将托盘(装夹好零件)放置在预装工作站9上,将零件相关数据信息输入中控软件6中。

步骤二、操作者按钮操作确认预装工作站9上零件安放好,中控软件系统6发出控制指令控制机械臂4行至预装工作站9,通过FRID装置7识别托盘12(被加工零件种类等)并将信息计入中控软件系统中,从精加工系统内侧抓取托盘12,并将其放置于物料库10相应工位上。

步骤三、中控软件6按预先设定程序,控制机械臂行至物料库10,从相应工位上抓取托盘12,将其搬运至指定数控机床1或2或3,从常开门进入,将托盘12放置基座上,基座与托盘自动吸合与锁紧,且有很高的定位精度,至此完成被加工件的自动搬运与换装,机械臂4离开机床工作台,执行其他任务。

步骤四、同时机床中夹有被加工零件的工作台转至常闭门侧,中控软件将加工程序及相关信息下发至相应机床,进行零件加工。

步骤五、机床将零件加工完成后,机床工作台将转至常开门侧,按照指令机械臂4行至工作台附近,用机械臂末端带有气吹装置,首先采用0.6MPa的气体对工件及工作台进行清洁,接着用机械臂接通其末端气源口与托盘控制气口和清洁气口,从工作台上将基座与托盘分开,从而取下零件,同时也再次清洁了基座表面;最后,机械臂4按照指令将加工完成零件(装于托盘上)放置回物料库相应工位。整个系统运行过程中,各零件位置,机床状态、机械臂状态等所有控制终端信息均记录于中控软件系统中。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未作纤细面上的内容均可以采用现有技术。

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