【技術實現步驟摘要】
本專利申請屬于自動控制，更具體地說，是涉及一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統及方法。
技術介紹
1、隨著新一代自動化、信息化技術的迅猛發展，機器人技術也日新月異，鋼鐵行業的機器人應用也日益成熟。為解決特鋼棒材精整線安全風險高、勞動強度大、作業環境差、人工操作差異大等問題，企業建設了特鋼棒材智能精整的全流程、集群化機器人作業生產線，旨在實現特鋼棒材精整區無人化作業，實現精整線高質量、高效率目標。在精整線的生產環節配置了上料、矯直、倒棱、探傷校準、修磨、噴漆、打捆、稱重校準、貼標等13個工位的符合產線特性的、不同形式的輕載和重載機器人及智能裝備。
2、機器人集群生產，要解決的首要問題就是各個崗位機器人及智能裝備動作規劃與協同優化問題，故需建立棒材精整線生產調度系統，根據mes系統的生產指令，結合工藝設備特性和工序多崗位非線性特點，規劃分解各崗位機器人及智能裝備協同作業的生產指令，實現一體化生產。通過網絡控制器歸集各類機器人及智能裝備接口，下發各“工位”生產指令，收集各“工位”實績并統一標準上傳棒材精整線生產調度系統，實現關鍵工藝環節機器人參數與功能鍥合度100%。最終，以統一的步調，同節拍動作，達到特鋼棒材智能精整的全流程、集群化機器人作業生產線的建設目標。
3、目前還沒有相應的技術。
技術實現思路
1、本專利技術需要解決的技術問題是提供一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統及方法，通過棒材精整線生產調度系統接收和細排生產計劃和工藝路線，實現按支物料跟蹤和產線全
2、為了解決上述問題，本專利技術所采用的技術方案是：
3、一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，包括棒材精整線生產調度系統rss、生產制造執行系統mes、網絡控制器、棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝plc系統，棒材精整線生產調度系統rss與生產制造執行系統mes、網絡控制器均連接，網絡控制器與棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝plc系統均連接。
4、進一步，網絡控制器連接有網絡交換機，網絡交換機與棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝plc系統均連接。
5、進一步，棒材精整線機器人系統包括但不限于拆捆機器人、智能直線度檢測、智能倒棱檢測、打標機器人、探傷校準機器人、點修磨機器人、噴漆機器人、稱重校準機器人、貼標機器人，上述機器人和智能裝備均與網絡控制器的網絡交換機連接。
6、進一步，棒材精整線工藝plc系統包括但不限于矯直plc、倒棱plc、拋丸plc、修磨plc、探傷plc、打捆plc、收集plc，上述plc與網絡控制器的網絡交換機連接。
7、一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，利用了上述的系統，包含以下步驟：
8、s10、生產制造執行系統建立生產指令，包括三日內生產計劃和工藝生產標準等，下發到棒材精整線生產調度系統；
9、s20、棒材精整線生產調度系統按批次細排生產計劃和工藝路線。實現棒材按支物料跟蹤和產線全流程動態生產排程與調度，支撐質量閉環控制，指導各機器人作業及工藝參數優化，并收集生產實績反饋生產制造執行系統；
10、s30、棒材精整線生產調度系統將模型數據、工藝參數、機器人執行命令及邏輯控制等下發到網絡控制器，網絡控制器實時將生產指令下發到各個工位機器人及智能裝備與工藝機臺，并采集設備及機器人狀態數據、指令完成情況等，拋送至棒材精整線生產調度系統；
11、s40、各個工位機器人以軟件邏輯執行和硬件傳感器修正結合的方式，執行生產指令；各個區域工藝設備通過plc系統執行和實績采集。
12、進一步，所述步驟s10中，在生產制造執行系統根據全域的訂單需求，建立棒材精整線的生產指令，包括三日內產能計劃、物料計劃、排產計劃、能源計劃和工藝生產標準等，下發到棒材精整線生產調度系統。
13、進一步，所述步驟s20中，棒材精整線生產調度系統是棒材精整線的核心信息系統，根據產線特點，分解執行生產指令。按批次細排生產計劃和工藝路線，按支物料跟蹤，全流程動態生產排程與調度，指導各機器人作業及工藝參數優化，并支撐質量閉環控制，同步收集生產實績反饋生產制造執行系統。
14、控制流程：
15、（1）由計劃員進行分解細化接收的mes系統生產計劃信息，包括：鋼種、訂單量、工藝路線、質量標準、能耗等要求，開始生產；
16、（2）根據生產計劃，自動運算生成對應每一環節的生產和動作指令，包括輥道速度、擋料控制、點修磨等，確保各環節節拍一致性和作業標準化；
17、（3）通過網絡控制器收集產線各類信息，包括工藝設備開關量、電機速度、矯直、倒棱、點修磨和探傷信息、打捆、稱重和打標信息等，實現全過程物料跟蹤和生產過程可視化，可按照物料id、合同號、精整計劃號、物料順序號、物料位置等搜索查詢；
18、（4）根據各環節標準參數和實績對比，異常及時報警，實現動態調整優化。同時，可進行歷史數據分析，通過優化輥道速度模型、擋料位置模型、點修磨控制模型等，實現產線節拍穩定和產能提升；
19、（5）實時將生產實績反饋給生產制造執行系統。
20、進一步，所述步驟s30中，網絡控制器是承擔與機器人和棒材精整線生產調度系統的鏈接角色，它融合了各類機器人及智能裝備的多種接口，并按統一規則與棒材精整線生產調度系統交互，起著承上啟下的作用。實現機器人接收棒材精整線生產調度系統的模型數據、工藝參數、機器人執行命令及邏輯控制等信息，實時轉發到各個工位機器人或工藝plc，并負責采集設備及機器人狀態數據、指令完成情況等，上傳至棒材精整線生產調度系統。
21、控制流程：
22、（1）網絡控制器接收棒材精整線生產調度系統下發的各環節的生產和動作指令；
23、（2）對應各個崗位機器人，進行生產和動作指令分解，同步下發。隨時下發棒材精整線生產調度系統發出的異常報警，給出調度指令；
24、（3）實時采集各個崗位機器人和工藝設備生產實績、運行參數和異常報警，上傳棒材精整線生產調度系統。
25、進一步，所述步驟s40中，各個工位機器人以軟件邏輯執行和硬件傳感器修正結合的方式，執行生產指令；各個區域工藝設備通過plc系統執行和實績采集。
26、由于采用了上述技術方案，本專利技術取得的有益效果是：
27、本專利技術解決了基于棒材精整線工藝與設備的機器人集群輔助作業協同聯動問題，棒材精整線各工位機器人以統一的生產計劃，隨工藝設備同節拍標準化作業，實現了機器人、智能裝備和工藝設備一體化控制，實現上料拆捆、直線度檢測、倒棱檢測、樣棒存取、打標、點修磨、端面噴漆、打捆、貼標工位的自動化、智能化和標準化作業，從棒材上料至成品下線全過程本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：包括棒材精整線生產調度系統RSS、生產制造執行系統MES、網絡控制器、棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝PLC系統，棒材精整線生產調度系統RSS與生產制造執行系統MES、網絡控制器均連接，網絡控制器與棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝PLC系統均連接。
2.根據權利要求1所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：網絡控制器連接有網絡交換機，網絡交換機與棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝PLC系統均連接。
3.根據權利要求2所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：棒材精整線機器人系統包括但不限于拆捆機器人、智能直線度檢測、智能倒棱檢測、打標機器人、探傷校準機器人、點修磨機器人、噴漆機器人、稱重校準機器人、貼標機器人，上述機器人和智能裝備均與網絡控制器的網絡交換機連接。
4.根據權利要求2所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：棒材精整線工藝PLC系統包括但不限于矯直PLC、倒棱PLC、拋丸PLC、修磨PLC、探傷PLC、打捆PLC、收集PLC
5.一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，利用了權利要求1中的系統，其特征在于包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，其特征在于：步驟S10中，生產制造執行系統MES根據全域的訂單需求，建立棒材精整線的生產指令，包括三日內產能計劃、物料計劃、排產計劃、能源計劃和工藝生產標準，下發到棒材精整線生產調度系統RSS。
7.根據權利要求5所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，其特征在于，步驟S20中的控制流程為：
8.根據權利要求7所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，其特征在于：S22中確保各環節節拍一致性和作業標準化，包括但不限于：各環節輥道速度指令控制，建立不同直徑棒材、相同直徑棒材不同長度的輥道速度模型，根據電機額定轉速、減速機速比和V型輥輥心直徑基礎數據，生成變頻器輸出頻率、輥道角速度、各規格棒材線速度數學模型，下發執行。
9.根據權利要求8所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，其特征在于：步驟S30中的控制流程為：
10.根據權利要求5所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，其特征在于：步驟S40中，各個工位的機器人以軟件邏輯執行和硬件傳感器修正結合的方式，執行生產指令；各個區域的工藝設備通過PLC系統執行作業和實績采集。
...【技術特征摘要】
1.一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：包括棒材精整線生產調度系統rss、生產制造執行系統mes、網絡控制器、棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝plc系統，棒材精整線生產調度系統rss與生產制造執行系統mes、網絡控制器均連接，網絡控制器與棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝plc系統均連接。
2.根據權利要求1所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：網絡控制器連接有網絡交換機，網絡交換機與棒材精整線機器人系統、棒材精整線工藝plc系統均連接。
3.根據權利要求2所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：棒材精整線機器人系統包括但不限于拆捆機器人、智能直線度檢測、智能倒棱檢測、打標機器人、探傷校準機器人、點修磨機器人、噴漆機器人、稱重校準機器人、貼標機器人，上述機器人和智能裝備均與網絡控制器的網絡交換機連接。
4.根據權利要求2所述的一種棒材精整線機器人協同聯動控制系統，其特征在于：棒材精整線工藝plc系統包括但不限于矯直plc、倒棱plc、拋丸plc、修磨plc、探傷plc、打捆plc、收集plc，上述plc與網絡控制器的網絡交換機連接。
5.一種棒材精整線機器人協同聯動控制方法，利用了權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃永建，張海寧，孫曉明，紀樹梅，劉霞，張麟，牛海賓，劉華，孫茂鋒，黃菁，盧書紅，曹偉，高茂軍，
申請(專利權)人：石家莊鋼鐵有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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