[发明专利]一种基于smart-RFID标签的含机器人多单元智能制造系统

说明书

一种基于smart‑RFID标签的含机器人多单元智能制造系统，包括智能工件、初始化工位、加工工位、分拣工位、智能仓库和传送带运输系统，其中加工工位由加工机床和测量工作台组成；智能工件配置有smart‑RFID标签，工件的生产工艺信息在初始化工位通过RFID读写器写入标签中，在生产过程中，智能工件可以和加工设备通过射频信号进行生产信息交互，分拣工位通过智能工件的smart‑RFID标签信息实现对不同种类的工件进行在线分拣，智能仓库根据smart‑RFID标签信息进行工件入库信息的自动统计。该智能制造系统控制系统由独立的控制模块组成，各个模块除自动执行相关操作，也可以接收云端/web服务器发送的控制指令；本发明实现制造系统的分布式控制，使每个模块都具有控制能力，提高了系统的灵活性，减少了系统反应时间。

技术领域

本发明涉及智能制造系统，特别涉及一种基于smart-RFID标签的含机器人多单元智能制造系统。

背景技术

工业4.0中提出未来智能制造系统要实现由集中式控制向分布式增强型控制的范式转变，以建立一个高度灵活的个性化和数字化生产模式。

现有的制造系统主要分为集中控制和分布式控制，其主要特点为：

1)、集中控制是目前大部分制造系统采用的控制方式。在集中控制系统中，所有生产过程数据都被统一保存在后台数据库服务器上，制造系统的决策模块位于整个控制系统的顶端，所有生产过程中的控制指令都由中央控制单元下达。这种系统实现相对简单，对于单品种大批量的生产线可以显著提高生产效率。但是对于高度定制化的生产模式，缺少明显的灵活性。

2)、分布式控制也已经被一些制造系统采用。这些系统中的制造单元可以做一些简单的决策，但是整个系统还是需要中央控制单元进行管理和协调。分布式控制中单元决策规则是事先规定，缺乏灵活性，另外工件没有参与到决策过程中，因此在一定程度上，目前的分布式控制仅仅实现了部分控制功能的分散，并没有实现智能化。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于smart-RFID标签的含机器人多单元智能制造系统，实现制造系统的分布式控制，使每个模块都具有控制能力，提高了系统的灵活性，减少了系统反应时间。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于smart-RFID标签的含机器人多单元智能制造系统，包括智能工件、初始化工位、加工工位、分拣工位、智能仓库和传送带运输系统，其中加工工位包括加工机床和测量工作台。

所述的智能工件配置有smart-RFID标签，标签中存储的信息包含：工件的ID编码、制造工艺过程、制造工艺参数、质量特征要求、工件当前加工进度状态、库存位置和工件详细制造信息表，这些信息按照一定结构存储在smart-RFID标签中，形成驱动生产过程的生产指令，在生产过程中这些信息不断被更新以驱动生产过程不断往前发展,smart-RFID标签为整个智能制造系统生产过程的生产指令发布模块,智能工件通过射频信号和制造系统的其他模块进行“交流”。

所述的结构，用关系代数表示为：

Tag_i＝{P_ID_i，B_INFO_i，Index_F_INFO_i}

其中：

P_ID_i为工件i的ID编码，是对车间制造工件的统一编码，对工件具有唯一索引性；

B_INFO_i为工件基本制造信息，包括制造工艺过程、制造工艺参数、质量特征要求、工件当前加工进度状态和库存位置，是为了减少系统的通信数据量，实现制造系统由集中控制向分散增强型生产的转变；