本发明专利技术公开一种集成加工与装配一体化的机器人搬运调度制造系统及方法，该制造系统包括搬运机器人、多个物料输入台、多个加工机器、多个装配台、成品输出台、一个中央控制台，和连接制造车间中各种设备的网络。在制造系统运行时，材料和零件之间不仅有复杂的组装和加工关系，部分材料和零件还需要在限定的时间内从某个工作台输送到另外一个的工作台进行加工或装配。搬运机器人负责在物料输入台、加工机器、装配台和成品输出台之间搬运物料和工件。中央控制台通过网络收集信息并分析状况，监控整个制造系统，并发送指令和数据到各个设备上，在给定制造产品的环境和约束后，优化机器人搬运调度方案，最大化产品的产出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及制造系统，特别涉及一种。
技术介绍
在现代制造系统中，一些原材料和零部件需要先进行处理再组装成完整的产品。生产设计人员可以将多个加工工艺和装配工艺组合在一起形成一个技术处理网络，一个完整的产品对应一个技术处理网络。在一些工作台，材料或零件进行特定的处理，如车、铣、淬火、开槽、加热、清洗和冷却等，在其他一些工作台上，材料和零部件可以组装成半成品，并运送到下一个工作台，最后，所有的零部件和半成品运到总装配工作台，在总装配工作台中进行最后组装，形成产品，最后，被运送到成品输出工作台。在某些制造中，材料和零件之间不仅有复杂的组装和加工关系，部分材料和零件还需要在限定的时间内从某个工作台输送到另外一个的工作台进行加工或装配，以保持热、软或非氧化等特性，否则将影响产品质量。这样需要将加工与装配所涉及的全部生产设备集中部署在一起，这就形成了加工与装配一体化环境。在严酷的生产环境中，工件太重、温度太高或有毒等，由工人负责搬运物料几乎是不可能的。在加工与装配一体化生产环境中，使用机器人进行搬运物料从而进一步提高自动化、智能化，把人们从有毒的、有害的、高温的或危险的环境中解放出来是大势所趋。目前利用机器人进行搬运物料方面，主要应用在flow-shop (流水线车间)中。在flow-shop中，所有工件按相同的顺序经过一系列工艺处理阶段，多个机器人负责在一系列工艺处理阶段之间传送材料，如美国专利公开说明书CN1806213A(公开日2006年7月19日)公开的调度多机器人加工系统。国外学者Dawande et al.等人研究并总结了在f low_shop中机器人搬运工件的调度加工系统。国外学者Johann and Sigrid等人探讨了单个机器人在job-shop (作业车间)中的调度加工系统。在job-shop中，每个工件需要按照给定的工艺顺序在机器上加工，但不同的工件可能有不同的工艺顺序要求，flow-shop是job-shop的一种特殊情况。单个机器人负责按照工件的工艺顺序在不同机器之间搬运，同时需满足一定的约束条件，如避免多个工件共用一台机器时发生冲突等。这类专利与研究成果都主要关注工件的加工。目前利用机器人进行装配方面，主要应用在装配区内，机器人根据一定的次序和相应的动作，将各种物料、材料、或零部件组合成一个产品。比如日本专利公开说明书(申请公布号CN102556383A，申请公布日2012年7月11日)公开的加工系统、机器人以及产品的制造方法中，机器人固定在某处，然后根据预先示教的动作从上游的输送带和周围的物品供给处取出物品，在作业台上实施作业，然后将产品送到下游的输送带被搬运出去。此类情景中，所有需要的物料、材料和零部件都已经加工好并运送到机器人周围，其主要关注产品的装配。在物料自动搬运方面，台湾专利公开说明书CN1587010A (公开日2005年3月2日)公开的自动化物料搬运系统中，台车利用连续式输送带所提供的传输路径，在各加工中心的仓储间进行物料传输；台湾专利公开说明书CN101281404A (公开日2008年10月18日)公开的工厂自动化系统以及相关方法中，实时派发系统依据一传送请求，根据运输物品的特点和运输路径上是否有其他运输，选择合适的最短路径，然后进行物料传输，确保制造过程中超级热批以及高优先批次能够及时运输。上述专利和研究成果虽然对加工与装配一体化环境中机器人搬运的调度加工系统有一定的帮助，但还存在以下缺点 I、针对在flow-shop中机器人搬运工件的调度加工系统，比如美国专利公开CN1806213A (公开日2006年7月19日)公开的调度多机器人加工系统，和已有的在flow-shop和job-shop中机器人搬运调度的研究中，不能满足多个工件合并装配的要求。2、利用机器人进行装配方面，如日本专利公开说明书(申请公布号CN102556383A，申请公布日2012年7月11日)公开的加工系统、机器人以及产品的制造方法中，没有考虑物料和半成品的加工情况。3、在自动化物料搬运系统中，比如台湾专利公开说明书CN1587010A (公开日2005年3月2日)公开的自动化物料搬运系统中，台车在各加工中心的仓储间进行物料传输，物料可能在仓储间停留较长一段时间，难以保证部分材料和零件在限定的时间内从某个工作台输送到另外一个的工作台进行加工或装配，以保持热、软或非氧化等特性，可能影响产品质量。4、在物料可实时派发的系统中，比如台湾专利公开说明书CN101281404A (公开日2008年10月18日)公开的工厂自动化系统以及相关方法中，由传送请求触发，然后根据运输物品的特点和运输路径上是否有其他运输，选择合适的最短路径，然后进行物料传输。然而在加工与装配一体化环境中，多个不同类型的产品同时进行加工和装配时，运输路径上可能特别繁忙而造成延误，难以保证部分材料和零件在限定的时间内从某个工作台输送到另外一个的工作台进行加工或装配，以保持热、软或非氧化等特性，可能影响产品质量，同时受动态运输线路的影响，难以满足产量最大化的需求。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出一种，采用本专利技术能够最大优化产品的产出。本专利技术的技术方案为 一种集成加工与装配一体化的机器人搬运调度制造系统，包括一个或多个技术处理网络所述技术处理网络包括 若干个物料输入台，用于存储并提供物料； 若干个加工机器，用于对物料、工件或半成品进行加工； 若干个装配台，用于将达到装配台的物料、工件和半成品进行装配； 若干个成品输出台，用于存放加工和装配后的成品； 搬运机器人，用于在物料输入台、加工机器、装配台和成品输出台之间搬运物料和工件； 中央控制台，用于配置和存储技术处理网络，动态检测信息和发出控制指令； 网络，用于连接物料输入台、加工机器、装配台、成品输出台、搬运机器人和中央控制台。所述制造系统还包括用于引导机器人运行的轨道或磁性导弓I线。所述搬运机器人的数量与技术处理网络的数量对应。所述搬运机器人为单台时，所述搬运机器人与轨道或磁性导引线结为一体，由轨道或磁性导引线通过弱电网络连接到中央控制台； 所述搬运机器人为多台时，制造系统还铺设有弧形避让轨道；搬运机器人上设有受电装置杆和内置电池，所述轨道或磁性导弓丨线上方部署有架空接触网，所述搬运机器人沿轨道或磁性导引线行走时，搬运机器人伸出受电装置杆与架空接触网接触来为搬运机器人供电，所述搬运机器人沿弧形避让轨道行走时，搬运机器人缩进受电装置杆，由搬运机器人内置电池供电。所述中央控制台用于配置和存储物料输入台、加工机器、装配台和成品输出台的位置、状态以及物品所对应的技术处理网络，配置相应的设备之间的传输需求、机器人的搬运动作和执行状态信息；通过网络收集物料输入台、加工机器、装配台和成品输出台的动静态信息，分析信息作出调度安排。所述中央控制台设置在由消音玻璃和金属组成的密闭空间内，所述密闭空间还铺设有消震材料。所述网络为采用有线或无线方式连接的局域网络。所述物料输入台、加工机器、装配台和成品输出台上均设有入料窗口和出料窗口，对于物料输入台和成品输出台，所述入料窗口和出料窗口分别位于设备的两侧；对于加工机器和装配台，所述入料窗口和出料窗口为同一窗口或分布本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种集成加工与装配一体化的机器人搬运调度制造系统，其特征在于包括一个或多个技术处理网络：所述技术处理网络包括：若干个物料输入台，用于存储并提供物料；若干个加工机器，用于对物料、工件或半成品进行加工；若干个装配台，用于将达到装配台的物料、工件和半成品进行装配；若干个成品输出台，用于存放加工和装配后的成品；搬运机器人，用于在物料输入台、加工机器、装配台和成品输出台之间搬运物料和工件；中央控制台，用于配置和存储技术处理网络，动态检测信息和发出控制指令；?网络，用于连接物料输入台、加工机器、装配台、成品输出台、搬运机器人和中央控制台。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：聂小东，陈新度，陈新，杨煜俊，胡常伟，张沙清，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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