机器人控制柜装配辅助系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人控制柜装配辅助系统，该系统包括用于存储物料的线边仓、自动导引运输车、防差错工作站以及中央控制系统；自动导引运输车完成由中央控制器下达的物料配送任务，将物料从线边仓中取出，并配送至各个工位上的防差错工作站。并提出了应用于该系统的一种防差错装配方法。本发明专利技术实现了每个装配步骤有提示，每个装配过程有记录，每步操作有反馈。作业支援系统采用高度智能化的系统辅助操作员完成产品的装配，高度集成化的功能帮助管理，极大降低了更换产品间隔周期，有效的提高了产品合格率及管理效率，使无法全自动或者全自动造价太高的装配产品拥有全自动化的标准与良品率。

Assembly auxiliary system and method of robot control cabinet

【技术实现步骤摘要】
机器人控制柜装配辅助系统及方法
本专利技术涉及一种装配系统，尤其涉及一种机器人控制柜的装配辅助系统和装配方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，工业生产的自动化水平越来越高，工业设备的装配步骤随着设备的复杂程度提高变得越来越多，装配工序逐渐变得更加复杂。复杂装配任务的作业效率和质量基本上决定了设备最终的质量以及制造成本。譬如面对机器人控制柜、大型的电气控制柜等小批量多品种而且具有大量线路板等不规则构件的产品，目前现有的机器人或者高度自动化生产线暂时还无法达到生产要求，而采用人工装配，不仅效率低下，而且物料在不断转运中损坏丢失率高，装配过程错误率高，良品率更得不到保证。市场现有的全自动生产线成本高昂，而且自动化装配精度尚无法满足不规则配件的精度需要，同时全自动标准化生产线的使用不够灵活，在切换产品时反而费时费力。而现有的辅助操作系统往往对物料的转运以及拿取缺乏系统管理，装配过程中错误率居高不下。
技术实现思路
专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种机器人控制柜装配辅助系统，能够有效提高产品合格率及生产效率，使无法全自动或者全自动造价太高的装配产品拥有全自动化的标准与良品率。技术方案：本专利技术所采用的技术方案是一种机器人控制柜装配辅助系统，用于配合装配线进行装配作业，该系统包括：线边仓，用于存储物料的仓库，将库存信息发送给中央控制系统；防差错工作站，搭载在装配线上，用于存储装配物料，且当操作员拿取错误的装配零件时进行报错提示；所述防差错工作站将其所存储物料的缺料信息发送给中央控制系统；所述防差错工作站包括显示器，用于显示当前工件装配的流程图和提示信息；自动导引运输车，用于将物料从线边仓中取出，并配送至各个工位上的防差错工作站；所述自动导引运输车收到中央控制系统下发的取料任务，与线边仓通信，到达线边仓位置进行取料，并根据防差错工作站发送的配送工位的位置信号进行物料配送；所述取料任务包括取料数量和配送工位的位置信息；中央控制系统，用于对线边仓、防差错工作站和自动导引运输车进行集中控制，其根据线边仓的库存信息和防差错工作站的缺料信息形成物料配送信息，向线边仓和自动导引运输车下达取料任务。其中，所述线边仓包括扫码枪，用于扫描工单条码，获取入料/取料物料种类、数量信息并发送至可编程逻辑控制器；若干物料盒，每个所述的物料盒上均设有指示灯，其盒口设有光电传感器；所述指示灯由可编程逻辑控制器控制，用于提示入料/取料的顺序以及入料/取料错误信息，所述光电传感器用于检测实际入料/取料信号并发送至可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器，用于判断是否有入料/取料错误并控制指示灯亮灭；人机交互界面，与可编程逻辑控制器相连，用于显示错误信息。所述防差错工作站包括装配执行组件、信息采集组件、控制单元以及显示器；所述装配执行组件包括物料盒和电动螺丝刀，物料盒用于存放待装配的物料，电动螺丝刀用于紧螺丝；所述信息采集组件用于采集装配数据并发送给处理器，所述装配数据包括入料/取料信号、螺丝刀扭力值以及工件信息；所述控制单元包括服务器，所述服务器用于处理和存储采集得到的装配数据，并将当前装配步骤对应的加工流程图、提示信息发送给所述显示器进行播放；所述服务器根据入料/取料信号计算剩余物料数量，当剩余物料数量达到临界值时将缺料信息并发送至所述中央控制系统。进一步的，所述信息采集组件包括位于物料盒盒口的光电传感器和指示灯，光电传感器用于检测入料/取料，并将入料/取料信号发送至所述服务器，指示灯通过与所述服务器相连的控制器控制其亮灭，用于提示入料/取料的顺序和位置；所述信息采集组件还包括位于电动螺丝刀转轴上的扭力传感器，用于采集螺丝刀扭力值数据；所述信息采集组件还包括扫码枪，用于扫描工件二维码得到工件信息。本专利技术提出一种应用于上述机器人控制柜装配辅助系统的防差错装配方法，包括以下步骤：(1)采集待装配的工件信息，各工位控制器接收并识别工件信息，所述中央控制系统安排各工位装配任务；其中所述的采集待装配的工件信息，是通过扫码枪扫描工件所带识别码进行采集。(2)当工件到达装配线上的某工位时，采集工件信息，确认无误后，所述防差错工作站显示当前工件装配的流程图和提示信息；其中所述的采集工件信息，是通过扫码枪扫描工件所带识别码进行采集。(3)进行装配流程时，所述防差错工作站通过显示器依次提示所需步骤、所需物料、以及注意事项，同时监控装配物料的拿取，当操作员拿取错误的装配零件时进行报错；其中所述的监控装配物料的拿取，包括顺序点亮当前装配步骤所需物料盒的指示灯，并记录取料状态及次数。(4)所述防差错工作站实时采集装配工具的加工参数，判断是否满足工艺需求，并将判断结果反馈给操作者。其中所述的实时采集装配工具的加工参数，包括采集电动螺丝刀的扭力值、启停次数、加工时间；所述的将判断结果反馈给操作者，是通过蜂鸣器报警或显示器显示结果进行反馈。在另一种防差错装配方案中，还包括步骤(5)，所述服务器存储工件在每个装配步骤所发生的实时状态与信息，自动采集作业时间、订单信息、产品信息、物料信息及作业人员信息，并上报至中央控制系统形成信息追溯。有益效果：相比于现有技术，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所述的控制系统在物料进入线边仓时即进行记录跟踪，线边仓防错系统在入料开始时就已经通过传感器和提示灯对位置进行规定和检测，有存放不正确或者未放入，系统都会报错并会记录，物料配送由AGV完成，大大减少了人为的干预，超高的效率保证了持续稳定的生产；(2)当待装配的工件主体到达线体工位时，系统会记录并反馈工件在每个装配步骤所发生的实时状态，并将不合格品及时预警出来，避免更大损失；(3)中央控制系统相互协调，统计数据，一旦产品出现质量问题，系统不仅会实时报警，有效减低损失，而且根据系统记录的产品信息，查询产品生产数据以及物料信息，方便产品质量的追踪、分析和处理；(4)本系统在人工操作的部分都引入了防差错功能，每个步骤流程都有提示及跟踪，在装配的整个过程中由中央控制器统一协调任务，通过信号灯、系统显示器、传感器、扫码枪、控制器等提示和检测，实现了每个步骤有提示，每个过程有记录，每步操作有反馈，使产品达到了近乎百分之百的良品率，在更换产品时，只需在中央控制器中更新产品信息，下属系统即会同步产品信息，面对多品种小批量的产品时，能极大减少生产间隔周期，有效提高生产效益。本专利技术既吸收了全自动线的标准化生产优点，又摒弃了全自动高昂的成本和以往半自动的管理混乱等缺点，本控制系统采用智能化系统来辅助操作员完成产品的装配，高度集成化的功能帮助进行生产物料的管理，极大降低了更换产品的时间隔周期，有效的提高了产品合格率及管理效率，使无法全自动或者全自动造价太高的装配产品拥有全自动化的标准与良品率。附图说明图1是本专利技术的系统模块图；图2是线边仓工作流程图；图3是自动导引运输车工作流程图；图4是防差错工作站工位记录流程图；图5是防差错工作站检错流程图；图6是多批次产品工作示意图。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种机器人控制柜装配辅助系统，用于配合装配线进行装配作业，其特征在于，该系统包括：线边仓，用于存储物料的仓库，将库存信息发送给中央控制系统；防差错工作站，搭载在装配线上，用于存储装配物料，且当操作员拿取错误的装配零件时进行报错提示；所述防差错工作站将其所存储物料的缺料信息发送给中央控制系统；所述防差错工作站包括显示器，用于显示当前工件装配的流程图和提示信息；自动导引运输车，用于将物料从线边仓中取出，并配送至各个工位上的防差错工作站；所述自动导引运输车收到中央控制系统下发的取料任务，与线边仓通信，到达线边仓位置进行取料，并根据防差错工作站发送的配送工位的位置信号进行物料配送；所述取料任务包括取料数量和配送工位的位置信息；中央控制系统，用于对线边仓、防差错工作站和自动导引运输车进行集中控制，其根据线边仓的库存信息和防差错工作站的缺料信息形成物料配送信息，向线边仓和自动导引运输车下达取料任务。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人控制柜装配辅助系统，用于配合装配线进行装配作业，其特征在于，该系统包括：线边仓，用于存储物料的仓库，将库存信息发送给中央控制系统；防差错工作站，搭载在装配线上，用于存储装配物料，且当操作员拿取错误的装配零件时进行报错提示；所述防差错工作站将其所存储物料的缺料信息发送给中央控制系统；所述防差错工作站包括显示器，用于显示当前工件装配的流程图和提示信息；自动导引运输车，用于将物料从线边仓中取出，并配送至各个工位上的防差错工作站；所述自动导引运输车收到中央控制系统下发的取料任务，与线边仓通信，到达线边仓位置进行取料，并根据防差错工作站发送的配送工位的位置信号进行物料配送；所述取料任务包括取料数量和配送工位的位置信息；中央控制系统，用于对线边仓、防差错工作站和自动导引运输车进行集中控制，其根据线边仓的库存信息和防差错工作站的缺料信息形成物料配送信息，向线边仓和自动导引运输车下达取料任务。


2.根据权利要求1所述的机器人控制柜装配辅助系统，其特征在于：所述线边仓包括扫码枪，用于扫描工单条码，获取入料/取料物料种类、数量信息并发送至可编程逻辑控制器；若干物料盒，每个所述的物料盒上均设有指示灯，其盒口设有光电传感器；所述指示灯由可编程逻辑控制器控制，用于提示入料/取料的顺序以及入料/取料错误信息，所述光电传感器用于检测实际入料/取料信号并发送至可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器，用于判断是否有入料/取料错误并控制指示灯亮灭；人机交互界面，与可编程逻辑控制器相连，用于显示错误信息。


3.根据权利要求2所述的机器人控制柜装配辅助系统，其特征在于：所述防差错工作站包括装配执行组件、信息采集组件、控制单元以及显示器；所述装配执行组件包括物料盒和电动螺丝刀，物料盒用于存放待装配的物料，电动螺丝刀用于紧螺丝；所述信息采集组件用于采集装配数据并发送给处理器，所述装配数据包括入料/取料信号、螺丝刀扭力值以及工件信息；所述控制单元包括服务器，所述服务器用于处理和存储采集得到的装配数据，并将当前装配步骤对应的加工流程图、提示信息发送给所述显示器进行播放；所述服务器根据入料/取料信号计算剩余物料数量，当剩余物料数量达到临界值时将缺料信息并发送至所述中央控制系统。

【专利技术属性】
技术研发人员：邹垂国，钱传磊，石宝钱，
申请(专利权)人：南京熊猫电子股份有限公司，南京熊猫电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32