一种注塑自动化生产系统及智能生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业生产自动化领域，特别是涉及一种注塑自动化生产系统及智能生产方法。
【背景技术】
[0002]注塑成型过程是把高分子材料加热到一定的温度，然后通过外力把熔融状态的高分子材料挤入到模腔并保持一段时间，最后冷却开模，取出工件。现有的注塑生产方式存在以下的问题:一、生产环境恶劣，例如车间温度很高、加热期间高分子材料会散发出臭味、注塑设备会产生较大噪声等，这些恶劣的环境严重影响人的健康；二、生产过程大部分依赖人工操作，如取件、产品检测和分流以及包装等，一方面人工操作的安全性较低、效率较低，另一方面随着中国人口红利的下降，劳动密集型生产模式已不再存有优势，导致这种生产过程的成本提高、生产效率低下等；三、生产商只关心成本、效率和产品质量，没有充分利用生产过程中的各种数据进行预测，无法及时地进行生产线维护从而降低损失。
【发明内容】
[0003]为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种注塑自动化生产系统，本发明的另一目的是提供一种注塑自动化生产系统的智能生产方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种注塑自动化生产系统，包括云端服务器、中央控制系统、自动上下料系统、注塑设备、机械手、传送系统和包装设备，所述自动上下料系统、注塑设备、机械手、传送系统、包装设备以及中央控制系统之间通过现场总线连接，所述中央控制系统与云端服务器连接，所述中央控制系统用于接收自动上下料系统、注塑设备和机械手所反馈回来的传感数据并发送到云端服务器，所述云端服务器用于对中央控制系统发送的传感数据进行提取分析后形成对应的数据文件，并生成相应设备的优化控制决策后发送给中央控制系统，所述中央控制系统还用于结合云端服务器发送的优化控制决策对相应的设备进行优化调度控制。
[0005]进一步，所述自动上下料系统的进料口设有用于检测原料容量的红外传感器。
[0006]进一步，所述注塑设备的模腔里设有用于检测模腔内材料的质量、压力和均匀度的电容传感器。
[0007]进一步，所述机械手的取件臂上设有智能摄像头，所述机械手的抓盘上装有刀具。
[0008]进一步，所述注塑设备和机械手的数量均为多个，多个注塑设备之间通过现场总线实时交换所采集的传感数据并互相学习彼此的控制方法和加工工艺，多个机械手之间通过现场总线实时交换所采集的传感数据，并互相学习彼此的取件时间、路径规划和速度控制方案。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是:
一种注塑自动化智能生产方法，包括:
自动上下料系统自动填充高分子材料并自动将高分子材料传送到注塑设备进行注塑；
机械手根据设定的最优取件方案从注塑设备上取出注塑产品并检测产品质量后根据质量等级将注塑产品分放到传送系统；
传送系统将注塑产品传送到包装设备处进行包装后分发运输；
自动上下料系统、注塑设备和机械手均实时采用传感器采集生产过程的传感数据并发送到中央控制系统；
中央控制系统接收自动上下料系统、注塑设备和机械手所反馈回来的传感数据并发送到云端服务器，同时结合云端服务器发送的优化控制决策对相应的设备进行优化调度控制;
云端服务器对中央控制系统发送的传感数据进行提取分析后形成对应的数据文件，并生成相应设备的优化控制决策后发送给中央控制系统。
[0010]进一步，所述中央控制系统对相应的设备进行优化调度控制的步骤，其具体为:
中央控制系统根据注塑产品的注塑加工周期、机械手的运行轨迹、速度以及处理图像的时间、传送系统的传输速度和传送长度，计算出各生产设备的启动顺序和时间后，对各生产设备进行调度控制。
[0011]进一步，所述注塑设备和机械手的数量均为多个，多个注塑设备之间通过现场总线实时交换所采集的传感数据并互相学习彼此的控制方法和加工工艺，多个机械手之间通过现场总线实时交换所采集的传感数据，并互相学习彼此的取件时间、路径规划和速度控制方案。
[0012]进一步，所述自动上下料系统、注塑设备和机械手均实时采用传感器采集生产过程的传感数据并发送到中央控制系统的步骤，包括:
所述自动上下料系统实时采用红外传感器采集生产过程中进料口处的原料容量数据并发送到中央控制系统；
所述注塑设备实时采用电容传感器采集注塑过程中模腔内材料的质量、压力和均匀度并发送到中央控制系统；
所述机械手在取件的同时实时采用智能摄像头采集注塑工件的关键部位的图像并发送到中央控制系统。
[0013]本发明的有益效果是:本发明的一种注塑自动化生产系统，包括云端服务器、中央控制系统、自动上下料系统、注塑设备、机械手、传送系统和包装设备，自动上下料系统、注塑设备、机械手、传送系统、包装设备以及中央控制系统之间通过现场总线连接，中央控制系统与云端服务器连接，中央控制系统用于接收自动上下料系统、注塑设备和机械手所反馈回来的传感数据并发送到云端服务器，云端服务器用于对中央控制系统发送的传感数据进行提取分析后形成对应的数据文件，并生成相应设备的优化控制决策后发送给中央控制系统，中央控制系统还用于结合云端服务器发送的优化控制决策对相应的设备进行优化调度控制。本生产系统的各生产设备之间可以进行相互学习以及生产过程中的数据实时交换，中央控制系统可以根据生产过程采集的各种数据进行优化决策控制或者进行故障预测，本系统可以进行智能化注塑生产，大大减少了人工的参与，提高了生产效率，同时还可及时进行系统维护，将损失降到最低。
[0014]本发明的另一有益效果是:本发明的一种注塑自动化智能生产方法，包括:自动上下料系统自动填充高分子材料并自动将高分子材料传送到注塑设备进行注塑；机械手根据设定的最优取件方案从注塑设备上取出注塑产品并检测产品质量后根据质量等级将注塑产品分放到传送系统；传送系统将注塑产品传送到包装设备处进行包装后分发运输；自动上下料系统、注塑设备和机械手均实时采用传感器采集生产过程的传感数据并发送到中央控制系统；中央控制系统接收自动上下料系统、注塑设备和机械手所反馈回来的传感数据并发送到云端服务器，同时结合云端服务器发送的优化控制决策对相应的设备进行优化调度控制；云端服务器对中央控制系统发送的传感数据进行提取分析后形成对应的数据文件，并生成相应设备的优化控制决策后发送给中央控制系统。本方法使得各生产设备之间可以进行相互学习以及生产过程中的数据实时交换，可以根据生产过程采集的各种数据进行优化决策控制或者进行故障预测，本方法可以进行智能化注塑生产，大大减少了人工的参与，