本發(fā)明涉及一種單工序自動化工廠及控制方法。

背景技術(shù)：

激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對材料的切割?，F(xiàn)有技術(shù)中的工廠排產(chǎn)、生產(chǎn)主要靠人力操作和監(jiān)控，人力成本高，效率低，且易出差錯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種單工序自動化工廠及控制方法。

為了達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種單工序自動化工廠，它包括通過以太網(wǎng)相互連接的web服務(wù)器、移動信息服務(wù)器、mes服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及現(xiàn)場級控制系統(tǒng)，web服務(wù)器和移動信息服務(wù)器分別通過網(wǎng)絡(luò)與終端相連接，現(xiàn)場級控制系統(tǒng)包括與mes服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接的主控部、通過ethercat總線分別與主控部相連接的執(zhí)行生產(chǎn)的執(zhí)行機構(gòu)、無線射頻識別設(shè)備、條碼掃描設(shè)備、用于顯示執(zhí)行機構(gòu)中各設(shè)備運行狀況的現(xiàn)場展示設(shè)備、用于報警的報警設(shè)備。

進一步地，執(zhí)行機構(gòu)包括分別與主控部通過ethercat總線相連接的存放板料的全自動立體倉庫、對板料進行切割并可能夠自動上下料的至少一個激光切割機、將板料由全自動立體倉庫送至激光切割機的上料端的自動送料裝置。

進一步地，單工序自動化工廠還包括在激光切割機的下料端對切割后的產(chǎn)品進行抓取并碼垛的機器人。

進一步地，主控部包括核心控制器和plc。

本發(fā)明還提供了另一種技術(shù)方案：上述單工序自動化工廠的控制方法，線上用戶在終端通過web服務(wù)器或移動信息服務(wù)器上傳生產(chǎn)所用圖紙或下訂單；訂單下達后，通過mes服務(wù)器和/或數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分解訂單和排出生產(chǎn)計劃，并將生產(chǎn)計劃和圖紙下發(fā)至現(xiàn)場級控制系統(tǒng)；現(xiàn)場級控制系統(tǒng)的主控部根據(jù)生產(chǎn)計劃和圖紙通過ethercat總線控制執(zhí)行機構(gòu)進行生產(chǎn)；無線射頻識別設(shè)備和條碼掃描設(shè)備用于識別確認(rèn)所要加工的板料的信息。

進一步地，執(zhí)行機構(gòu)包括分別與主控部通過ethercat總線相連接的存放板料的全自動立體倉庫、對板料進行切割并具有上料裝置和下料裝置的至少一個激光切割機、將板料由全自動立體倉庫送至激光切割機的上料裝置的自動送料裝置；

現(xiàn)場級控制系統(tǒng)的主控部根據(jù)生產(chǎn)計劃和圖紙通過ethercat總線控制執(zhí)行機構(gòu)進行生產(chǎn)，其流程為：

全自動立體倉庫根據(jù)主控部的指令，通過無線射頻識別設(shè)備或條碼掃描設(shè)備進行識別確認(rèn)，將所需要的板料取出；自動送料裝置根據(jù)主控部的指令，接取全自動立體倉庫送出的板料，并根據(jù)主控部的規(guī)劃路徑送達相應(yīng)的激光切割機；激光切割機對板料進行切割。

進一步地，主控部具有套料功能，激光切割機接取板料之后，按照套料生成的切割文件執(zhí)行切割動作。

進一步地，全自動立體倉庫對存儲于其中的板料進行自動計數(shù)管理，當(dāng)某一種板料的庫存數(shù)量低于設(shè)定的閾值或按照當(dāng)前生產(chǎn)計劃已無法滿足時，報警設(shè)備會報警，同時主控部生成相應(yīng)的采購訂單。

進一步地，自動送料裝置將板料送至激光切割機的上料裝置時，先通過無線射頻識別設(shè)備或條碼掃描設(shè)備進行識別確認(rèn)板料信息，與主控部預(yù)存信息對比確認(rèn)無誤后，上料裝置將板料放置在激光切割機上，激光切割機執(zhí)行切割動作。

進一步地，單工序自動化工廠還包括位于激光切割機下料端的廢料傳送裝置，切割產(chǎn)生的廢料落到廢料傳送裝置上并被運送至廢料收集站。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明單工序自動化工廠及控制方法，實現(xiàn)了工廠下單、排產(chǎn)、生產(chǎn)完全自動化，大大節(jié)約了人力成本，提高了生產(chǎn)效率，可控性強，控制精確。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明單工序自動化工廠及控制方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號為：

1、全自動立體倉庫；

2、自動送料裝置；

3、激光切割機；

4、無線射頻識別設(shè)備；

5、條碼掃描設(shè)備；

6、廢料傳送裝置；

7、現(xiàn)場展示設(shè)備。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。

從附圖1的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，本實施例提供了一種單工序自動化工廠，它包括通過以太網(wǎng)相互連接的web服務(wù)器、移動信息服務(wù)器、mes服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及現(xiàn)場級控制系統(tǒng)，web服務(wù)器和移動信息服務(wù)器分別通過網(wǎng)絡(luò)與終端相連接，現(xiàn)場級控制系統(tǒng)包括與mes服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接的主控部、通過ethercat總線分別與主控部相連接的執(zhí)行生產(chǎn)的執(zhí)行機構(gòu)、無線射頻識別設(shè)備4、條碼掃描設(shè)備5、用于顯示執(zhí)行機構(gòu)中各設(shè)備運行狀況的現(xiàn)場展示設(shè)備7、用于報警的報警設(shè)備。

主控部包括核心控制器和plc。

執(zhí)行機構(gòu)包括分別與主控部通過ethercat總線相連接的存放板料的全自動立體倉庫1、對板料進行切割并可能夠自動上下料的至少一個激光切割機3、將板料由全自動立體倉庫1送至激光切割機3的上料端的自動送料裝置2。

單工序自動化工廠還包括在激光切割機3的下料端對切割后的產(chǎn)品進行抓取并碼垛的機器人，以及位于激光切割機3下料端的廢料傳送裝置6。

一種上述的單工序自動化工廠的控制方法，線上用戶在終端通過web服務(wù)器或移動信息服務(wù)器上傳生產(chǎn)所用圖紙或下訂單；訂單下達后，通過mes服務(wù)器和/或數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分解訂單和排出生產(chǎn)計劃，并將生產(chǎn)計劃和圖紙下發(fā)至現(xiàn)場級控制系統(tǒng)；現(xiàn)場級控制系統(tǒng)的主控部根據(jù)生產(chǎn)計劃和圖紙通過ethercat總線控制執(zhí)行機構(gòu)進行生產(chǎn)；無線射頻識別設(shè)備4和條碼掃描設(shè)備5用于識別確認(rèn)所要加工的板料的信息。

現(xiàn)場級控制系統(tǒng)的主控部根據(jù)生產(chǎn)計劃和圖紙通過ethercat總線控制執(zhí)行機構(gòu)進行生產(chǎn)，其流程為：

全自動立體倉庫1具有移送機，全自動立體倉庫1根據(jù)主控部的指令，通過無線射頻識別設(shè)備4或條碼掃描設(shè)備5進行識別確認(rèn)，由移送機將所需要的板料取出；

自動送料裝置2根據(jù)主控部的指令，接取全自動立體倉庫1送出的板料，并根據(jù)主控部的規(guī)劃路徑送達相應(yīng)的激光切割機3；激光切割機3具有上料裝置和下料裝置，優(yōu)選地，自動送料裝置將板料送至激光切割機3的上料裝置時，先通過無線射頻識別設(shè)備4或條碼掃描設(shè)備5進行識別確認(rèn)板料信息，與主控部預(yù)存信息對比確認(rèn)無誤后，上料裝置再將板料放置在激光切割機3上；本實施例中，每臺激光切割機3的上料端都設(shè)置有一臺條碼掃描設(shè)備5；

激光切割機3對板料進行切割；優(yōu)選地，主控部具有套料功能，激光切割機3接取板料之后，按照套料生成的切割文件執(zhí)行切割動作；

機器人對切割后的產(chǎn)品進行抓取并碼垛，等待包裝運輸；切割產(chǎn)生的廢料落到廢料傳送裝置6上并被運送至廢料收集站。

在一種更為優(yōu)選的實施方案中，全自動立體倉庫1對存儲于其中的板料進行自動計數(shù)管理，當(dāng)某一種板料的庫存數(shù)量低于設(shè)定的閾值或按照當(dāng)前生產(chǎn)計劃已無法滿足時，報警設(shè)備會報警，同時主控部生成相應(yīng)的采購訂單。

本發(fā)明單工序自動化工廠及控制方法，實現(xiàn)了工廠下單、排產(chǎn)、生產(chǎn)完全自動化，大大節(jié)約了人力成本，提高了生產(chǎn)效率，可控性強，控制精確。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。