一种轴承装配柔性生产线控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及机器人自动化装配技术领域，具体涉及一种轴承装配柔性生产线控制系统及控制方法，通过排列布设有若干个的轴承装配台，各轴承装配台上均集成设置有灌珠器、定型器、分珠器，基于轴承装配的关键特征构建的轴承装配线数字孪生，物联网平台用于轴承装配过程的数据采集，并将采集的实时数据传输到轴承装配线数字孪生内，基于轴承装配线数字孪生对轴承装配进度、效率、突发情况进行显示、学习和推演，并根据原料变化和订单变化，实时反馈物联网平台调整生产安排，提供更高效率的生产方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种轴承装配柔性生产线控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人自动化装配
，尤其涉及一种轴承装配柔性生产线控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]轴承是当代机械设备中一种重要零部件，一般由外圈、内圈、钢珠和保持架组成，现有技术中，例如中国专利文献CN201520685012.2公开的一种轴承物联网智能生产线过程控制系统，包括由计算机和手机组成的用户管理设备和系统服务器，系统服务器用于接收物联网运营数据反馈至用户管理端，提供一种数据信息采集、处理和管理功能自动化程度高、过程管理即时化和智能化的承物联网智能生产线过程控制系统，中国专利文献CN202011307013.5公开的一种轴承自动化装配教学生产线包括灌珠模块、合套模块、行走轴模块、分珠模块、铆压模块，通过工业机器人装配过程中应用自动化生产线，可实现深沟球轴承的自动化装配、轴承铆压、视觉检测、自动上下料，但是，以上现有轴承装配生产线及控制系统，只能根据预先设定进行，当一种原材料出现短缺或者生产计划出现改变，设备只能停止运行，或者依赖于人工现场操作控制，不能实时监控生产的过程和数据，也不能灵活调节生产计划，由此，还不足以满足更高的实用性需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种轴承装配柔性生产线控制系统，以解决现有轴承装配生产线及控制系统，只能根据预先设定进行，当一种原材料出现短缺或者生产计划出现改变，设备只能停止运行，或者依赖于人工现场操作控制，不能实时监控生产的过程和数据，也不能灵活调节生产计划的问题。
[0004]基于上述目的，本专利技术提供了一种轴承装配柔性生产线控制系统，包括用于储存原料的原材料立体库、用于存放轴承成品的成品立体库、用于在原材料立体库取出原材料托盘的堆垛机、用于钢珠灌输的灌珠器、用于轴承内圈、外圈与钢珠合套装配的定型器、用于合套后轴承内钢珠等分与上保持架的安装的分珠器、用于分珠后轴承与下保持架铆压的铆压机，还包括：
[0005]轴承装配台，轴承装配台排列布设有若干个，各轴承装配台上均集成设置有灌珠器、定型器、分珠器；
[0006]智能运输AGV，用于将原材料立体库取出的原材料托盘运输至各轴承装配台上装配；
[0007]轴承装配线数字孪生，轴承装配线数字孪生基于轴承装配的关键特征构建；
[0008]物联网平台，用于轴承装配过程的数据采集，并将采集的实时数据传输到轴承装配线数字孪生内，基于轴承装配线数字孪生对轴承装配进度、效率、突发情况进行显示、学习和推演，并根据原料变化和订单变化，实时反馈物联网平台调整生产安排。
[0009]优选地，关键特征包括物料清单信息、订单信息、工艺步骤时间、各装配工装状态、
各智能运输AGV状态、成品入库信息。
[0010]优选地，物联网平台采用MES系统，MES系统通过数字线程接收和反馈数据。
[0011]优选地，堆垛机包括顶端横设有滑槽的机架，滑槽内转动连接有丝杆，丝杆一端连接有用于驱动丝杆转动的电机，丝杆上啮合连接有螺母滑块，螺母滑块上连接有立杆，立杆上连接伸缩夹爪，用于抵托抓取原材料托盘。
[0012]优选地，原材料立体库前端设有竖向送料带，竖向送料带上布设有若干个托料部，用于抵托原材料托盘竖向传送，竖向送料带底端横设有进料传送带，用于朝向底端的托料部上传送进料，通过堆垛机取走固定高度的原材料托盘时，竖向送料带启动，带动托料部向上移动，以使底端的托料部依次进料。
[0013]优选地，进料传送带上设有识别传感器，用于探测进料传送带上的原材料托盘。
[0014]优选地，原材料立体库侧端设有与伸缩夹爪高度相适配的原料输送带。
[0015]本专利技术还提供了一种轴承装配柔性生产线控制方法，包括如下步骤：
[0016]步骤S1：确定轴承装配的关键特征，基于关键特征构建轴承装配线数字孪生；
[0017]步骤S2：通过构建物联网平台进行轴承装配过程数据采集，并将采集的实时数据传输到轴承装配线数字孪生内，轴承装配线数字孪生对轴承装配进度、效率、突发情况进行显示、学习和推演；
[0018]步骤S3：基于轴承装配线数字孪生学习、推演，根据原料变化和订单变化，实时反馈物联网平台调整生产安排。
[0019]优选地，步骤S3中，由物联网平台发出实时生产指令，启动堆垛机将原材料立体库指定仓位的原材料托盘取至原料输送带，其中原材料立体库中的原料类型通过横向不同区域位置划分，原料余量通过识别传感器识别，识别信号变动，反馈物联网平台原料减一，识别信号消失，反馈物联网平台该库位缺料，呼叫空闲的智能运输AGV到原料输送带取轴承装配原料，送至空闲的轴承装配台的上料点处装配作业。
[0020]优选地，装配好的轴承由智能运输AGV送至铆压机铆压作业，通过视觉检测、打包、放入成品立体库中，反馈物联网平台成品入库信息相应成品加一，若有新的取料任务，智能运输AGV前往原料输送带取料处，若无任务，智能运输AGV返回充电点充电等待。
[0021]本专利技术的有益效果：通过排列布设有若干个的轴承装配台，各轴承装配台上均集成设置有灌珠器、定型器、分珠器，用于将原材料立体库取出的原材料托盘运输至各轴承装配台上装配的智能运输AGV，基于轴承装配的关键特征构建的轴承装配线数字孪生，物联网平台用于轴承装配过程的数据采集，并将采集的实时数据传输到轴承装配线数字孪生内，基于轴承装配线数字孪生对轴承装配进度、效率、突发情况进行显示、学习和推演，并根据原料变化和订单变化，实时反馈物联网平台调整生产安排，呼叫空闲的智能运输AGV至原材料立体库前，利用堆垛机将原材料立体库取出的订单对应所需的原材料托盘运输至闲置的轴承装配台上，经由定型器组装内圈外圈，灌珠器进行相应型号钢珠灌装，由分珠器进行分珠并放置安装保持架，装配完成的轴承由智能运输AGV搬运至铆压机内铆压处理，并最终放置于成品立体库上，进行不同型号的轴承产品的生产调度工作，智能分配资源，提高生产效率提供基础，根据原料变化和订单变化，实时反馈MES系统调整生产安排，提供更高效率的生产方案，有新型号轴承待上线时，也可以事先通过数字孪生的模型结合MES系统累积的数据进行模拟，对之后实际生产的情况和发展有比较清楚的认知，有助于企业的成本核算和
规划。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术的整体俯视结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的轴承装配台的俯视结构示意图；
[0025]图3为本专利技术的原材料立体库和堆垛机的立体结构示意图；
[0026]图4为本专利技术的竖向送料带、进料传送带的结构示意图；
[0027]图5为本专利技术的控制系统流程图；
[0028]图6为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴承装配柔性生产线控制系统，包括用于储存原料的原材料立体库、用于存放轴承成品的成品立体库、用于在原材料立体库取出原材料托盘的堆垛机、用于钢珠灌输的灌珠器、用于轴承内圈、外圈与钢珠合套装配的定型器、用于合套后轴承内钢珠等分与上保持架的安装的分珠器、用于分珠后轴承与下保持架铆压的铆压机，其特征在于，还包括：轴承装配台，所述轴承装配台排列布设有若干个，各所述轴承装配台上均集成设置有所述灌珠器、所述定型器、所述分珠器；智能运输AGV，用于将所述原材料立体库取出的原材料托盘运输至各所述轴承装配台上装配；轴承装配线数字孪生，所述轴承装配线数字孪生基于轴承装配的关键特征构建；物联网平台，用于轴承装配过程的数据采集，并将采集的实时数据传输到所述轴承装配线数字孪生内，基于所述轴承装配线数字孪生对轴承装配进度、效率、突发情况进行显示、学习和推演，并根据原料变化和订单变化，实时反馈物联网平台调整生产安排。2.根据权利要求1所述的一种轴承装配柔性生产线控制系统，其特征在于，所述关键特征包括物料清单信息、订单信息、工艺步骤时间、各装配工装状态、各智能运输AGV状态、成品入库信息。3.根据权利要求1所述的一种轴承装配柔性生产线控制系统，其特征在于，所述物联网平台采用MES系统，MES系统通过数字线程接收和反馈数据。4.根据权利要求1所述的一种轴承装配柔性生产线控制系统，其特征在于，所述堆垛机包括顶端横设有滑槽的机架，所述滑槽内转动连接有丝杆，所述丝杆一端连接有用于驱动所述丝杆转动的电机，所述丝杆上啮合连接有螺母滑块，所述螺母滑块上连接有立杆，所述立杆上连接伸缩夹爪，用于抵托抓取原材料托盘。5.根据权利要求1所述的一种轴承装配柔性生产线控制系统，其特征在于，所述原材料立体库前端设有竖向送料带，所述竖向送料带上布设有若干个托料部，用于抵托原材料托盘竖向传送，所述竖向送料带底端横设有进料传送带，用于朝向底端的所述托料部上传送...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪步云，邢曦辰，张宁禧，许德章，杨志凯，曹浩然，杨鸥，陈龙，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：