[发明专利]一种基于专家库的装配生产线智能控制系统

说明书

本发明公开了一种基于专家库的装配生产线智能控制系统，包括专家库、上位机、机器人、螺丝机、检测单元、驱动单元、视觉识别单元、送钉机、智能装配单元等。所述上位机配有以太网接口、串行接口、USB接口，通过TCP/IP协议与机器人、检测单元、驱动单元连接，通过通用串行总线与视觉识别单元连接、通过串口通讯协议与螺丝机连接。采用窗体应用程序对现场设备进行监控，通过访问数据库来实时显示现场设备的运行状态和其余外部传感器信息，带有实时报警和提示功能，可以打印和查询历史数据。针对实时工况变化，在专家库中选择或生成最佳的装配方案，最大限度地提高装配质量、装配效率，减少或者避免不必要的损失，降低装配作业成本。

技术领域

本发明涉及一种基于专家库的装配生产线智能控制系统，属于自动化生产线控制领域。

背景技术

飞机舱盖与飞机机身采用螺栓连接的方式进行连接，连接处有大量的螺栓孔位，需要多个螺栓进行连接，国内大部分工厂普遍采取的做法是通过人工进行螺栓拧紧，每个工人根据工作经验选择安装顺序，使用扭矩扳手按照装配要求进行螺栓拧紧，全部安装完成后在进行螺栓扭矩检测，调整细节。由于装配孔位较多，且装配要求较高，检测较为严谨，工人的劳动强度大，智能化程度低。

针对上述存在问题，我们通过现场总线把协作机器人、螺丝机、视觉识别到单元、检测单元、其他的现场设备连成一个控制网络来实现装配生产线的自动化控制和在线监控。在螺栓的装配过程中采用智能控制技术，对装配进展，装配情况进行在线监测，获取装配过程的状态信息。在此基础上，针对实时工况变化采用智能化方法对装配过程进行自主学习及决策控制，实现装配过程的智能决策和自主控制，最大限度地提高装配质量、装配效率，减少或者避免不必要的损失，降低装配作业成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种提高装配质量和智能化程度比较高的装配生产线智能控制系统。

本发明采用的技术方案为一种装配生产线智能控制系统，该生产线智能控制系统包括专家库(1)、上位机(2)、机器人(3)、螺丝机(4)、检测单元(5)、驱动单元(6)、视觉识别单元(7)、送钉机(8)、智能装配单元(9)等。

其中机器人(3)、螺丝机(4)、检测单元(5)、驱动单元(6)、视觉识别单元(7)、送钉机(8)组成智能装配生产线。

上位机(2)通过以太网与机器人(3)、检测单元(5)、驱动单元(6)连接、通过串行通信接口与螺丝机(4)连接、通过通用串行总线与视觉识别单元连接。机器人(3)通过硬接线的方式与螺丝机(4)、送钉机(8)进行连接。

专家库(1)中存储不同的装配方案，以上位机中选择不同的装配方案以及视觉识别装置识别出的现场装配工况作为条件，智能选择或生成适合的装配方案，进行装配作业。

上位机(2)实现系统中各单元的智能控制，通过上位机软件，实现机器人(3)、螺丝机(4)、检测单元(5)、驱动单元(6)、视觉识别单元(7)的实时控制与数据采集，使各单元协调作业。

机器人(3)用于移动螺丝机(4)，螺丝机(4)固定于机器人(4)末端，作为机器人末端执行装置，根据上位机(1)所发出的工位指令，移动机器人末端位置，保证螺丝机(4)对准螺栓孔位。机器人(4)到位后，通知送钉机(8)送钉，通知螺丝机(4)进行螺丝拧紧。

检测单元(5)用于检测装配作业完成后，工件发生的形变。检测单元由多个位移传感器组成，通过位移传感器的检测数据，判断工件形变。

驱动单元(6)实现检测单元(5)的移动，当需要检测单元(5)工作时，将其移动到工作位置，工作结束后，返回待定区域。

视觉识别单元(7)用于确定工件上螺丝孔的位置、个数。通过视觉识别装置采集到的基本信息，通过上位机(2)软件的算法计算，得到工件的位置信息。

装配生产线控制系统连接方式如下：