一种可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统，所述人机交互系统包括人机交互系统主系统和可编程工艺解析子系统；所述人机交互系统主系统接收变压器铁芯的产品数据和设备参数；可编程工艺解析子系统调用变压器铁芯的产品数据和设备参数，根据产品数据中的产品型号执行对应的脚本得到设备可执行的叠片工艺数据。本发明专利技术为变压器铁芯的自动化叠片提供智能化的工艺解析过程，将不同产品的变压器铁芯设计数据和下料数据通过解析系统自动生成设备可执行的叠片工艺数据。

【技术实现步骤摘要】
一种可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统
本专利技术涉及中大型变压器制造
，具体涉及一种可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统。
技术介绍
随着国家现代化建设的不断推进和深入，加之国家战略的推进，国内外对于电力基础设施的需求不断加大，变压器作为电力输送过程中的重要设备，其需求量必然会日益增长。变压器的制造过程中，变压器铁芯的制作尤为关键，其工艺精度和性能直接影响到变压器的整体性能。变压器铁芯是由0.3mm左右厚度的硅钢片叠积而成，其存在多种结构形式(单相三柱、三相三柱、单相四柱、三相五柱等)，且不同产品规格大小不一，属于典型的离散制造过程。目前，各大变压器厂商都是采用人工叠片的方式完成硅钢片的叠积过程，该过程需要6-10名操作工同时进行作业，要求操作工长时间保持机械性的操作动作且需时刻关注叠片精度，劳动强度大且叠片一致性难以保证。所以设计一种自动叠片设备替代人工完成机械重复的操作，实现不同类型不同规格铁芯的生产过程，保证产品精度，减少人员需求的同时提高生产效率，成为行业亟需解决的重大装备需求。中大型变压器铁芯自动叠片设备在国内外都处于研究阶段。由于变压器铁芯的结构类型和规格尺寸都不尽相同，设备要实现对不同铁芯的快速换型生产需求，则需要一套工艺解析系统，可以将铁芯的设计数据和下料数据解析为设备执行叠片动作的工艺数据。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统，所述人机交互系统包括人机交互系统主系统和可编程工艺解析子系统；所述人机交互系统主系统接收变压器铁芯的产品数据和设备参数；可编程工艺解析子系统调用变压器铁芯的产品数据和设备参数，根据产品数据中的产品型号执行对应的脚本得到设备可执行的叠片工艺数据。进一步地，所述可编程工艺解析子系统包括数据管理模块、语法检查模块、编辑器模块、脚本预处理模块、解释器模块和结果输出模块；所述可编程工艺解析子系统用于编辑脚本编辑和执行脚本；所述编辑脚本具体为，编辑器模块编写脚本并发送给语法检查模块，语法检查模块对脚本进行语法检查后将其存入数据管理模块；所述执行脚本具体为，编辑器模块从数据管理模块获取脚本并将其发送给脚本预处理模块，脚本预处理模块对脚本进行预处理并通过数据管理模块从人机交互系统主系统获取产品数据和设备参数，脚本预处理模块将预处理后的脚本和产品数据、设备参数发送给解释器模块，解释器模块构建运行环境并根据产品数据和设备参数执行对应的脚本对产品数据和设备数据进行解析得到叠片工艺数据；结果输出模块从解释器模块获得叠片工艺数据后将其通过数据管理模块发送给人机交互系统主系统。进一步地，所述编辑器模块编写脚本包括编辑器模块新建脚本或从数据管理模块获取脚本。进一步地，所述解释器模块在脚本执行过程中检验产品数据进行有效性，对执行脚本后得到的设备可执行的叠片工艺数据进行检验，对于超出设备可执行范围的产品数据，给出错误提示。进一步地，所述产品数据包括产品设计数据和产品下料数据；其中，产品设计数据包括铁芯图号、铁芯型号、铁芯结构形式、铁芯总体尺寸、窗宽、油道、胶垫、步进、各级厚度、各级窗内窗外距离、以及各级组成片料的规格尺寸；产品下料数据包括各级组成片料的实际下料层数和各级柱片片料的拼片尺寸；所述可编程工艺解析子系统调用的设备数据包括设备机器参数和设备生产工艺参数；所述叠片工艺数据，包括当前叠片层需执行的流程类型、机器人的取料外部轴作业位置、取料姿态类型、取料拍照高度、取料作业高度、放料外部轴作业位置、放料姿态类型、放料作业高度、视觉系统各自的相机组合类型和特征长度检测基准、末端抓手系统的吸盘组合的作业排列形式、气缸组合的作业排列形式。进一步地，所述编辑器模块还用于代码行标的自动显示、关键词着色、语法函数提醒和数据库查询。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术所述的可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统，采用混合编程的方式，通过Python脚本语言在人机交互系统主体系统上实现了一个可编程的工艺解析子系统，为变压器铁芯的自动化叠片提供智能化的工艺解析过程，将不同产品的变压器铁芯设计数据和下料数据通过解析系统自动生成设备可执行的叠片工艺数据；由于产品结构类型不同，解析系统预先实现了多种解析逻辑方法；(2)本专利技术具备了可编程功能，在无需重新开发系统的情况下，可快速实现解析逻辑的新增或变更，从而大大增强设备的柔性和适应性，提供了设备对未来可能出现的新型结构形式铁芯的生产能力；(3)本专利技术中可编程脚本的应用，使得参数事件逻辑通过编程控制，与界面元素模块紧密结合，赋予电气工程师更多的发挥空间，减少了软件工程师和电气工程师在对接上所消耗的等待时间，在XML模块化的技术上提升了更多的逻辑可变性。附图说明图1为本专利技术实施例的人机交互系统架构框图。图2为本专利技术实施例的人机交互系统的系统数据流关系框图。图3为本专利技术实施例的编辑器模块执行脚本的流程框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种可配置变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统，所述系统包括人机交互主系统和可编程工艺解析子系统；人机交互系统主体系统通过编译型语言如C++/C#等来实现，称为主系统。可编程工艺解析子系统通过脚本语言如Python实现，集成嵌入到主体系统中。如图1所示，所述人机交互系统主系统通过文件导入、数据库加载或界面编辑等形式接收变压器铁芯的产品数据和设备参数；可编程工艺解析子系统调用变压器铁芯的产品数据和设备参数，根据产品数据中的产品型号执行对应的脚本得到设备可执行的叠片工艺数据；人机交互系统将生成的叠片工艺数据通过ADS通讯模块发送给主控PLC系统，若可编程工艺解析子系统同主控PLC系统没在同一个工控机中，则可通过其它的通讯形式发送叠片工艺数据，如TCP/IP；主控PLC系统根据叠片工艺数据调度各工位上的机器人及末端抓手装置一层层地完成变压器铁芯的叠装工作。如图2所示，人机交互系统主体系统同可编程工艺解析子系统之间通过关系型数据库实现数据的调用、共享、存储等。所述可编程工艺解析子系统调用的产品数据包括设计部门提供的产品设计数据和铁芯车间提供的产品下料数据；其中，产品设计数据包括铁芯图号、铁芯型号、铁芯结构形式、铁芯总体尺寸、窗宽、油道、胶垫、步进、各级厚度、各级窗内窗外距离、以及各级组成片料(旁柱、心柱、长轭、左短轭、右短轭)的规格尺寸等；产品下料数据包括各级组成片料的实际下料层数和各级柱片片料的拼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统，其特征在于，所述人机交互系统包括人机交互系统主系统和可编程工艺解析子系统；所述人机交互系统主系统接收变压器铁芯的产品数据和设备参数；可编程工艺解析子系统调用变压器铁芯的产品数据和设备参数，根据产品数据中的产品型号执行对应的脚本得到设备可执行的叠片工艺数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种可编程变压器铁芯叠片机器人工作站人机交互系统，其特征在于，所述人机交互系统包括人机交互系统主系统和可编程工艺解析子系统；所述人机交互系统主系统接收变压器铁芯的产品数据和设备参数；可编程工艺解析子系统调用变压器铁芯的产品数据和设备参数，根据产品数据中的产品型号执行对应的脚本得到设备可执行的叠片工艺数据。


2.根据权利要求1所述的人机交互系统，其特征在于，所述可编程工艺解析子系统包括数据管理模块、语法检查模块、编辑器模块、脚本预处理模块、解释器模块和结果输出模块；所述可编程工艺解析子系统用于编辑脚本编辑和执行脚本；
所述编辑脚本具体为，编辑器模块编写脚本并发送给语法检查模块，语法检查模块对脚本进行语法检查后将其存入数据管理模块；
所述执行脚本具体为，编辑器模块从数据管理模块获取脚本并将其发送给脚本预处理模块，脚本预处理模块对脚本进行预处理并通过数据管理模块从人机交互系统主系统获取产品数据和设备参数，脚本预处理模块将预处理后的脚本和产品数据、设备参数发送给解释器模块，解释器模块构建运行环境并根据产品数据和设备参数执行对应的脚本对产品数据和设备数据进行解析得到叠片工艺数据；结果输出模块从解释器模块获得叠片工艺数据后将其通过数据管理模块发送给人机交互系统主系统。


3.根据权利要求2所述的人机交互系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，胡长明，陈诚，娄华威，瞿亦峰，王旭敏，张柏林，冯玥，张启杰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32