[发明专利]一种采用基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元的柔性制造方法

权利要求书

1.一种采用基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元的柔性制造方法，

所述基于零点料架和RFID系统的柔性制造单元，包括主控电气系统、数据库、MES系统、滑动轨道(1)、通过第七轴运行在滑动轨道(1)上的六自由度机器人(2)、设置在六自由度机器人(2)末端的零点料架夹具系统(3)、分别设置在滑动轨道(1)两侧的两台加工中心(4)、两组零点料架(5)、一组暂存位料架(6)、以及带有两个读写器和2N个芯片的RFID读写系统；所述两台加工中心(4)分别为一号加工中心和二号加工中心；每组所述零点料架(5)包含托盘快换系统和N个工位；

所述零点料架(5)的每个工位上均设置有母盘托盘(7)；所述母盘托盘(7)上设置有与不同工装(9)连接的过渡板(8)；

所述RFID读写系统的2N个芯片分别一一对应地设置在相应的母盘托盘(7)上；所述RFID读写系统的两个读写器，其中一个设置在六自由度机器人(2)末端，用于读取零点料架(5)上所述工位的位置信息；另一个设置在所述工装(9)上，用于写入工装(9)上安装的待加工零件(13)的信息；

所述两组零点料架(5)以及一组暂存位料架(6)的位置按以下原则确定：首先根据毛坯料的来源和成品的去向确定两组零点料架(5)的初步位置；然后根据两台加工中心(4)的位置确定六自由度机器人(2)第七轴的位置；再根据两台加工中心(4)及六自由度机器人(2)第七轴的位置确定暂存位料架(6)的初始位置；之后再根据六自由度机器人(2)的工作范围微调两组零点料架(5)以及暂存位料架(6)的位置，进而确定其最终位置，确保六自由度机器人(2)末端的零点料架夹具系统(3)能够到达零点料架(5)上2N个工位的极限位置；

其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过MES系统绑定毛坯料类型、毛坯料所在母盘托盘(7)位于的零点料架(5)的料架号和母盘托盘(7)位置号，将对应的数据写入母盘托盘(7)上的RFID读写系统的芯片上，然后通过MES系统生成任务，并远程启动六自由度机器人(2)开始抓取；

步骤2：六自由度机器人(2)根据MES系统下发的、需要加工的毛坯料所在母盘托盘(7)位于的零点料架(5)的料架号和母盘托盘(7)位置号，从对应的位置抓取带毛坯料的母盘托盘(7)，判断其是否是该加工中心所要加工毛坯料的首件；如果不是，则放入所述暂存位料架(6)；如果是，则直接放入加工中心开始加工然后根据任务类型，从以下三种工作模式中选择加工过程：

工作模式一：只有一号加工中心工作

则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上取走载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入一号加工中心加工，待加工完成后，读取载有成品的母盘托盘(7)信息，将载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上对应的位置，重复以上过程；

工作模式二：只有二号加工中心工作

则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上取走载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入二号加工中心加工，待加工完成后，读取载有成品的母盘托盘(7)信息，将载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上对应的位置，重复以上过程；

工作模式三：两台加工中心(4)同时工作

则六自由度机器人(2)将从零点料架(5)上取走的首件载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入两台加工中心(4)中设定的优先级较高的加工中心进行加工；将从零点料架(5)上取走的第二件载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入两台加工中心(4)中设定的优先级较低的加工中心进行加工；从第三件载有毛坯料的母盘托盘(7)开始，通过所述暂存位料架(6)，对载有成品的母盘托盘(7)进行下料操作和对载有毛坯料的母盘托盘(7)进行上料操作，然后读取载有成品的母盘托盘(7)信息，将载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上对应的位置。

2.根据权利要求1所述的柔性制造方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

只有一号加工中心工作：则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘(7)，直接放入一号加工中心开始加工；然后，六自由度机器人(2)返回零点料架(5)再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位，六自由度机器人(2)停留在机器人等待位；待首件加工完成后，六自由度机器人(2)将首件载有成品的母盘托盘(7)取出，放入暂存位料架(6)上的一号加工中心成品暂存位；然后将放在暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位的所述下一个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入一号加工中心开始加工；接着六自由度机器人(2)读取放在暂存位料架(6)上的一号加工中心成品暂存位的所述首件载有成品的母盘托盘(7)信息，并将所述首件载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上的对应位置；六自由度机器人(2)再次从零点料架(5)上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位，六自由度机器人(2)停留在机器人等待位，由此周而复始运行；

只有二号加工中心工作：则六自由度机器人(2)从零点料架(5)上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘(7)，直接放入二号加工中心开始加工；然后，六自由度机器人(2)返回零点料架(5)再抓取下一个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位，六自由度机器人(2)停留在机器人等待位；待首件加工完成后，六自由度机器人(2)将首件载有成品的母盘托盘(7)取出，放入暂存位料架(6)上的二号加工中心成品暂存位；然后将放在暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位的所述下一个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入二号加工中心开始加工；接着六自由度机器人(2)读取放在暂存位料架(6)上的二号加工中心成品暂存位的所述首件载有成品的母盘托盘(7)信息，并将所述首件载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上的对应位置；六自由度机器人(2)再次从零点料架(5)上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位，六自由度机器人(2)停留在机器人等待位，由此周而复始运行；

两台加工中心(4)同时工作：则设定一号加工中心比二号加工中心优先加工；六自由度机器人(2)从零点料架(5)上抓取首件载有毛坯料的母盘托盘(7)，直接放入一号加工中心开始加工；然后，六自由度机器人(2)返回零点料架(5)再抓取第二个载有毛坯料的母盘托盘(7)，直接放入二号加工中心开始加工；接着，六自由度机器人(2)继续返回零点料架(5)，抓取第三个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入暂存位料架(6)上的一号加工中心毛坯料暂存位；然后，六自由度机器人(2)再次继续返回零点料架(5)，抓取第四个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入暂存位料架(6)上的二号加工中心毛坯料暂存位，六自由度机器人(2)停留在加工中心的机器人等待位；待两台加工中心(4)其中之一先完成加工任务后，从先完成加工任务的加工中心中取出载有成品的母盘托盘(7)，将其放入暂存位料架(6)上的该加工中心成品暂存位；接着将放在暂存位料架(6)上的该加工中心毛坯料暂存位的所述载有毛坯料的母盘托盘(7)放入该加工中心开始加工；随后，六自由度机器人(2)读取放在暂存位料架(6)上的该加工中心成品暂存位的所述载有成品的母盘托盘(7)信息，并将该载有成品的母盘托盘(7)放回到零点料架(5)上的对应位置；然后六自由度机器人(2)再继续从零点料架(5)上抓取一个载有毛坯料的母盘托盘(7)，放入暂存位料架(6)上的该加工中心毛坯料暂存位，由此周而复始运行。