CN115593832A - 智能化生产无人环境作业产线 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种智能化生产无人环境作业产线，提出一种加工区域无人作业的解决方案，通过集成复合式AGV与协作机器人代替人工操作，以期实现全流程自动对接所有加工机床及相应加工与缓存设备，达到智能化生产和作业调度全自动化，有效地提高工件加工生产效率、精细化水平和成品合格率。智能化生产无人环境作业产线包括按生产、物料流转的操作过程设置有仓库区、由自动上下料机构和对接缓存台组成的对接缓存区，以及包括打标机和测量机在内的加工区；在对接缓存台上设置有托盘组件，在仓库区、自动上下料机构与对接缓存台之间运行有数台箱货AGV，在加工区范围之内运行有数台复合AGV；仓库区采用MES调度系统实施库位管理。

Description

智能化生产无人环境作业产线

技术领域

本发明涉及一种全流程智能化无人环境作业产线及其工艺流程，属于智能制造与自动化控制领域。

背景技术

随着工业生产线智能化控制技术的不断发展，核心部件与工艺环节的自动化水平与效率正成为影响整体生产效率的主要因素。传统工件加工方式较多地采取人工或人工辅助供料输送线，不仅设备结构复杂、占地面积较大、且取放件劳动强度大，易于出现工件错配等问题而影响后续加工效率的问题。

如现有金属零件生产设备，通常需要人工操作对接数控机床，人力与管理成本均较高，在存储、自动化加工、清洗、打标、测量和出入库等全流程自动化较低，生产线设备维护不便，不利于实施智能化调度，作业效率与加工质量均有待于进一步提升。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本申请所述的智能化生产无人环境作业产线，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种加工区域无人作业的解决方案，通过集成复合式AGV(Automated GuidedVehicle的简称)与协作机器人代替人工操作，以期实现全流程自动对接所有加工机床及相应加工与缓存设备，达到智能化生产和作业调度全自动化，有效地提高工件加工生产效率、精细化水平和成品合格率。

为实现上述设计目的，所述的智能化生产无人环境作业产线包括按生产、物料流转的操作过程设置有仓库区、由自动上下料机构和对接缓存台组成的对接缓存区，以及包括打标机和测量机在内的加工区；在对接缓存台上设置有托盘组件，在仓库区、自动上下料机构与对接缓存台之间运行有数台箱货AGV，在加工区范围之内运行有数台复合AGV；仓库区采用MES调度系统实施库位管理，由具备Slam导航技术的箱货AGV实施载有工件的托盘组件出入库、以及在对接缓存区转运加工指定的工件，箱货AGV对接加工区转运的复合AGV。

进一步地，所述的自动上下料机构包括一型材框架组件，在型材框架组件上设置有由驱动组件驱动连接的移动工装；所述的驱动组件包括设置于型材框架组件上的无杆气缸和一组滑轨，无杆气缸的驱动端连接于移动工装，移动工装的底部设置有滑动套设于滑轨上的滑块；在型材框架组件与无杆气缸之间分别对应地设置有一组光电传感器和磁性开关。

进一步地，所述的箱货AGV包括AGV车体，在AGV车体固定安装有背篓组件和旋转托举货叉组件。

进一步地，所述的对接缓存台包括型材框架，在型材框架上设置有数组支撑架，在每一组支撑架的两端分别对称地设置有限位块以支撑并限位托盘组件；在每一组支撑架上设置有光电开关以检测是否有托盘组件放置于支撑架上；在相邻两组支撑架之间、型材框架上设置有读码器以读取托盘组件的相关条码信息。

进一步地，所述的托盘组件包括一托盘底板，在托盘底板上设置有数组用于支撑并定位成品件的定位销、成品件定位块、数组用于支撑并定位毛坯件的毛坯件定位块、以及二维码标牌；定位销顶部为上凸的柱状结构，成品件定位块设置有一组对称设置的V型定位槽以提供垂向支撑与定位，毛坯件定位块具有U型的开口槽以提供毛坯件一端的仿形夹持与定位。

进一步地，所述的复合AGV包括底部行走的AGV小车，AGV小车通过壳体和壳体顶部的缓存台安装协作机器人和抓手放置架；所述的协作机器人前端连接有快换盘安装板，在快换盘安装板上安装电动快换盘机器人端，在快换盘安装板一侧连接相机安装板和Harting快插头安装板；在相机安装板上安装有光源灯和视觉相机，在Harting快插头安装板上安装有对接电动抓手组件的Harting快插头母头；所述的电动抓手组件具有电动夹爪本体，在电动夹爪本体前后端分别连接电动夹爪连接板和电动夹爪手指；在电动夹爪连接板后端连接电动快换盘抓手端和Harting快插头公头，组装时电动快换盘抓手端与电动快换盘机器人端对接，Harting快插头公头与Harting快插头母头对接。

进一步地，所述的协作机器人，在其电动快换盘机器人端上设置有快换盘定位插槽；组装时，电动快换盘抓手端与快换盘定位插槽对接。

进一步地，所述的抓手放置架具有型材架，型材架具有数组电动抓手组件的放置区间，每一放置区间具有两侧间隔柱体；在间隔柱体上设置有挡块和支撑块，在支撑块上设置有定位凹槽；放置时，电动抓手组件的夹爪定位轴对接嵌套于定位凹槽中。

进一步地，所述的打标机包括工件定位工装、Y向电动滑台和支撑型材框架，Y向电动滑台的驱动端连接于工件定位工装以带动其沿三轴坐标系的Y轴往复移动；在支撑型材框架上设置有读码器、相互连接的X向电动滑台、Z向电动滑台；X向电动滑台的驱动端连接打标头；通过X向电动滑台和Z向电动滑台的组合驱动，打标头可沿三轴坐标系的X轴和Z轴往复移动；所述的工件定位工装具有数组成对排列的定位销和仿形定位块以支撑并定位体积较大的工件、一组夹爪气缸和由夹爪气缸连接驱动的至少一对夹块定位以支撑并定位六角棒型工件、以及一组导杆气缸和由导杆气缸连接驱动的至少一对压块以定位轴型工件。

进一步地，所述的测量机包括设置在测量机机柜上的测量定位夹具，测量定位夹具具有三轴方向上的支撑与定位结构。

综上内容，本申请提出的智能化生产无人环境作业产线具有以下优点：

1、本申请实现了一整套自动化无人环境作业加工设备，从存储、无人化加工、清洗、打标、检测、出入库等全流程实现智能化操作，全过程无需人工干预与辅助，从而最大限度地减少人工因素对加工质量的影响，人力资源投入与生产成本均较低、自动化水平较高。

2、通过AGV串联起从仓储至加工、检测等多个工位，既有利保护工件和提高加工精细化水平，同时有利于提高MES系统调度效率、同时简化加工操作与设备维护。

3、本申请能够提高生产现场规范化管理能力，系统性地解决生产线工艺管理与加工质量问题。

附图说明

现结合以下附图来进一步地说明本申请。

图1是所述智能化生产无人环境作业产线的整体示意图；

图2是自动上下料机构示意图；

图2-1是图2中驱动组件的结构示意图；

图3是箱货AGV示意图；

图4是对接缓存台示意图；

图4-1是复合AGV在对接缓存台取件示意图；

图4-2是复合AGV在对接缓存台放回成品件示意图；

图5是托盘组件示意图；

图5-1是在托盘组件上放置毛坯料示意图；

图5-2是在托盘组件上放置成品件示意图；

图6至图6-6是复合AGV及其各组件结构示意图；

图7是打标机示意图；

图7-1是图7中的工件定位工装示意图；

图8是测量机示意图；

图9是应用本申请所述产线的工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1，如图1所示，本申请提出一种新型智能化生产无人环境作业产线，该作业产线按生产、物料流转的操作过程而包括仓库区1、由自动上下料机构2和对接缓存台4组成的对接缓存区，以及由第一五轴加工中心7、第二五轴加工中心8、车铣复合加工中心9、清洗机10、打标机11、测量机12和围栏组件13组成的加工区。

其中，在对接缓存台4上设置有托盘组件5，在仓库区1、自动上下料机构2与对接缓存台4之间运行有数台箱货AGV3，在加工区范围之内运行有数台复合AGV6。

具体地，仓库区1采用MES调度系统实施库位管理，由具备Slam导航技术的箱货AGV实施载有工件的托盘自动出库与入库操作；

箱货AGV3负责在对接缓存区转运加工指定的工件，以对接加工区转运的复合AGV6；

在整个加工区范围内，由复合AGV自动对接各个机加工工位，并组合协作机器人兼容多种加工工件的运输，从而实现在各个工位之间连续、自动对接，从零件的加工、清洗、打标、测量直至输送回仓库区1的全流程、智能化无人环境作业操作。

如图2和图2-1所示，所述的自动上下料机构2用于对接箱货AGV3以实现成品件、毛坯件的出入库操作，该自动上下料机构2包括一型材框架组件2.2，在型材框架组件2.2上设置有由驱动组件2.3驱动连接的移动工装2.1。

所述的驱动组件2.3包括设置于型材框架组件2.2上的无杆气缸2.3.1和一组滑轨2.3.2，无杆气缸2.3.1的驱动端连接于移动工装2.1，移动工装2.1的底部设置有滑动套设于滑轨2.3.2上的滑块；在型材框架组件2.2与无杆气缸2.3.1之间分别对应地设置有一组光电传感器2.3.3和磁性开关2.3.4；

当托盘组件5被置于移动工装2.1时，光电传感器2.3.3检测到托盘组件5后即发送检测信号至PLC，由PLC通过电磁阀2.3.5和气源处理组件2.3.6共同控制无杆气缸2.3.1动作以驱动移动工装2.1沿型材框架组件2.2侧移至箱货AGV3的取放料工位；

当磁性开关2.3.4检测到托盘组件5的到位信号后，发送信号至PLC，由PLC控制无杆气缸2.3.1停止于设定位置，箱货AGV3接收MES调度系统指令后将托盘组件5上的毛坯件或成品件取走并输送至仓库区1。

如图3所示，所述的箱货AGV3包括AGV车体3.1，该AGV车体3.1可采用现有技术常见的差速式驱动激光导航AGV小车，通过其具有的SLAM激光导航系统完成路径规划，以全向行驶于自动上下料机构2与对接缓存台4之间，从而完成连续地供件输送、以及出入库操作。

在AGV车体3.1上固定安装有背篓组件3.2和旋转托举货叉组件3.3。

通过旋转托举货叉组件3.3在垂向上的升降运行、水平方向上的货叉伸缩与旋转运行，以将托盘组件5在自动上下料机构2与对接缓存台4之间实施取放与转运。

在自动上下料机构2与对接缓存台4之间，箱货AGV3通过AGV车体3.1自身配备的激光SLAM导航系统，精确运行至指定工位；旋转托举货叉组件3.3叉取工位上的托盘组件5转运至背篓组件3.2，由AGV车体3.1运行至下一工位，再由旋转托举货叉组件3.3叉取托盘组件5从背篓组件3.2转运至指定位置。

如图4至图4-2所示，所述的对接缓存台4用于对接复合AGV6以暂存毛坯件或成品件，起到衔接仓库区1与加工区的存储功能。

对接缓存台4包括通过地脚4.5安装固定的型材框架4.1，在型材框架4.1上设置有数组支撑架4.6，在每一组支撑架4.6的两端分别对称地设置有限位块4.4以支撑并限位托盘组件5；

在每一组支撑架4.6上设置有光电开关4.3，以检测是否有托盘组件5放置于支撑架4.6上；

在相邻两组支撑架4.6之间、型材框架4.1上设置有读码器4.2，以读取托盘组件5的相关条码信息。

在对接缓存台4处，复合AGV6从托盘组件5上抓取毛坯件5.6，依次输送至后续的第一五轴加工中心7、第二五轴加工中心8、车铣复合加工中心9、清洗机10、打标机11和测量机12实施一系列加工、清洗、打标与测量操作；经检测合格的成品件5.7，由复合AGV6送回并放置于托盘组件5上。

如图5至图5-2所示，所述的托盘组件5用于承载待加工的毛坯件5.6、以及经检测合格的成品件5.7，该托盘组件5包括一托盘底板5.1，在托盘底板5.1上设置有数组用于支撑并定位成品件5.7的定位销5.2、成品件定位块5.3，以及数组用于支撑并定位毛坯件5.6的毛坯件定位块5.4、以及二维码标牌5.5。

其中，定位销5.2顶部为上凸的柱状结构，以配合成品件5.7一端内凹定位孔的对接与插设，从而提供端部垂向支撑与定位；对应于成品件5.7的另一端，成品件定位块5.3设置有一组对称设置的V型定位槽5.8以提供垂向支撑与定位；

针对毛坯件5.6是长方体物料的特点，每一毛坯件定位块5.4具有U型的开口槽5.9以提供毛坯件5.6一端的仿形夹持与定位；

所述的二维码标牌5.5存储有托盘组件5的相关信息，当托盘组件5放置于对接缓存台4时，通过读码器4.2读取相关信息以跟踪记录其上承载的毛坯件5.6、成品件5.7，用于MES调度系统实施库位管理、配合箱货AGV实施托盘组件5自动出库与入库操作。

如图6至图6-6所示，所述的用于实现毛坯件5.6、成品件5.7的取放与输送，该复合AGV6包括底部行走的AGV小车6.6，AGV小车6.6通过壳体6.5和壳体6.5顶部的缓存台6.4安装协作机器人6.2和抓手放置架6.3。

其中，所述的AGV小车6.6具备全向行驶的功能，可采用现有技术常见的差速式驱动激光导航系统以完成路径规划、在对接缓存台4与加工区之间实施连续地供件输送。AGV小车6.6承载着协作机器人6.2、抓手放置架6.3和缓存台6.4行走至指定的加工工位而将待加工工件放置于机床处，待加工完毕后将工件输送至下一工位。

所述的协作机器人6.2用于抓取和放置工件，协作机器人6.2先从抓手放置架6.3处抓取并装配对应的电动抓手组件，然后使用组装后的电动抓手组件从缓存台6.4上的放置工装处抓取对应的工件；待工件加工完成后，按与上述流程相反的顺序、依次地将工件、电动抓手组件放回至缓存台6.4、抓手放置架6.3处，以完成一个完整的供件工艺过程。

按工件加工工艺要求，所述的电动抓手组件包括异形件电动抓手组件6.1、板类毛坯抓手组件6.7、轴类毛坯抓手组件6.8。

在协作机器人6.2前端连接有快换盘安装板6.11，在快换盘安装板6.11上安装电动快换盘机器人端6.12，在快换盘安装板6.11一侧连接相机安装板6.111和Harting快插头安装板6.114；

在电动快换盘机器人端6.12上设置有，用于对接电动抓手组件的快换盘定位插槽6.200；

在相机安装板6.111上安装有光源灯6.19和视觉相机6.110，在Harting快插头安装板6.114上安装有对接电动抓手组件的Harting快插头母头6.113。

所述的异形件电动抓手组件6.1具有电动夹爪本体6.15，在电动夹爪本体6.15前后端分别连接电动夹爪连接板6.14和电动夹爪手指6.16；

在电动夹爪连接板6.14后端连接电动快换盘抓手端6.13和Harting快插头公头6.112，组装时，电动快换盘抓手端6.13与快换盘定位插槽6.200对接，Harting快插头公头6.112与Harting快插头母头6.113对接；

进一步地，为提高放置异形件电动抓手组件6.1的快速、精准性能，在电动夹爪连接板6.14顶部设置有一组用于定位的夹爪定位轴6.115。

在电动夹爪手指6.16内侧分别设置有一组用于夹持定位异形件工件的第一仿形压块6.17、第二仿形压块6.18。

所述的板类毛坯抓手组件6.7具有电动夹爪本体6.15，在电动夹爪本体6.15前后端分别连接电动夹爪连接板6.14和电动夹爪手指6.16；

在电动夹爪连接板6.14后端连接电动快换盘抓手端6.13和Harting快插头公头6.112，组装时，电动快换盘抓手端6.13与协作机器人6.2的电动快换盘机器人端6.12上的快换盘定位插槽6.200对接，Harting快插头公头6.112与Harting快插头母头6.113对接；

在电动夹爪连接板6.14顶部设置有一组用于定位的夹爪定位轴6.115；

在电动夹爪手指6.16内侧分别设置有两组用于夹持定位板类毛坯工件的POM板6.51和聚氨酯块6.52。聚氨酯块6.52用于增大与工件之间的摩擦力以提高夹持力度，POM板6.51用于提高与工件之间的贴合度、保证抓取时的夹持精度，且此两种部件均不会对工件造成夹伤问题。

所述的轴类毛坯抓手组件6.8具有电动夹爪本体6.15，在电动夹爪本体6.15前后端分别连接电动夹爪连接板6.14和电动夹爪手指6.16，以用于夹持轴类毛坯和/或轴类成品。

在电动夹爪连接板6.14后端连接电动快换盘抓手端6.13和Harting快插头公头6.112，组装时，电动快换盘抓手端6.13与协作机器人6.2的电动快换盘机器人端6.12上的快换盘定位插槽6.200对接，Harting快插头公头6.112与Harting快插头母头6.113对接；

在电动夹爪连接板6.14顶部设置有一组用于定位的夹爪定位轴6.115；

在电动夹爪手指6.16内侧分别设置有两组用于夹持定位轴类毛坯工件的第一POMV型夹块6.63和第二POM V型夹块6.64，第一POM V型夹块6.63和第二POM V型夹块6.64分别具有多个凹凸夹持位槽，以兼容不同外形直径的轴体(如六方轴)。

所述的抓手放置架6.3具有型材架6.31，型材架6.31具有三组分别放置用于抓取异形件工件、板类毛坯工件和轴类毛坯工件的电动抓手组件的放置区间，每一放置区间具有两侧间隔柱体6.35，间隔柱体6.35与型材架6.31之间连接有支撑角件6.32以加强机械强度与稳定性；

在间隔柱体6.35上设置有挡块6.33和支撑块6.34以从三维方向上夹持与支撑所述的电动抓手组件。

进一步地，为提高电动抓手组件放置时的准确性，在支撑块6.34上设置有定位凹槽6.36；放置时，电动抓手组件的夹爪定位轴6.115对接嵌套于定位凹槽6.36中。

所述的缓存台6.4包括一上车板6.41，在上车板6.41上设置有数组异型件定位柱6.42、板类毛坯放置架6.43和轴类毛坯放置架6.44、以及急停按钮6.45、指示灯6.46。

在所述异型件定位柱6.42一侧设置有接近开关6.47，以检测是否有异型件工件接近并套装于异型件定位柱6.42；

沿每一异型件定位柱6.42的两侧对称地设置有一组尼龙调节柱6.48、第一偏心轴6.49和第一限位柱6.410、以及另一组尼龙调节柱6.48、第二限位柱6.411和第二偏心轴6.412。

其中，两侧的尼龙调节柱6.48、第一偏心轴6.49和第二偏心轴6.412可沿上车板6.41旋转或偏置以调节两组装置之间的间距，以适应不同型号、不同规格外形的异形件工件的夹持与紧固。

每一所述的板类毛坯放置架6.43具有一组U型的、对称设置的卡槽，以将板类毛坯从两侧进行夹持与紧固。

所述的数组轴类毛坯放置架6.44，具有不同直径大小的定位凸柱和定位凹槽，以将各种型号和规格尺寸的轴类毛坯通过类似的榫卯结构进行插接并紧固。

所述的急停按钮6.45用于当复合AGV6行走或抓取工件异常时，由人工进行干预与禁止，以防发生碰撞或造成设备、工件损伤。

对应于每一组异型件定位柱6.42、板类毛坯放置架6.43和轴类毛坯放置架6.44，在上车板6.41上对应地设置有一组所述的指示灯6.46，当工件分别放置于相应工装上时，指标灯6.46亮起。

根据MES调度系统下达的供件指令，复合AGV6机器人行走至对接缓存台4处，

首先，协作机器人6.2使用视觉相机6.110对抓手放置架6.3进行拍照，以识别、定位所需装配的电动抓手组件的具体放置位置；

选定电动抓手组件后，如异形件电动抓手组件6.1，协作机器人6.2的前端伸出，在快换盘安装板6.11上的电动快换盘机器人端6.12与异形件电动抓手组件6.1的电动快换盘抓手端6.13对接。此时，电动快换盘抓手端6.13插入并限位于电动快换盘机器人端6.12上的快换盘定位插槽6.200，Harting快插头公头6.112插入Harting快插头母头6.113中。

其次，协作机器人6.2将装载的异形件电动抓手组件6.1移动至缓存台6.4处，继续使用视觉相机6.110对缓存台6.4进行拍照，以识别、定位所需抓取工件的具体放置位置；

选定待抓取的工件后，如异形件工件，协作机器人6.2的前端伸出，异形件电动抓手组件6.1的电动夹爪手指6.16从两侧夹持并将异形件工件抓起；此时，电动夹爪手指6.16内侧的第一仿形压块6.17、第二仿形压块6.18分别夹持于异形件工件外部，两者接触的结构相互匹配与嵌套，从而将该工件无损伤的、稳定地抓取。

继而由协作机器人6.2和异形件电动抓手组件6.1将异形件工件转移至机床上进行加工或装配。

然后，装配后工件由复合AGV6的协作机器人6.2和异形件电动抓手组件6.1抓取并放置回缓存台6.4，以运输至下一加工工位；

将异形件工件放回缓存台6.4时，由视觉相机6.110对缓存台6.4再次进行拍照，以确定能够放置异形件工件的异型件定位柱6.42及其周围是否处于空闲状态；若是，则通过电动夹爪手指6.16调整异形件工件的放置角度与距离，电动夹爪手指6.16松开并释放工件，该工件套装于异型件定位柱6.42，同时尼龙调节柱6.48、第一偏心轴6.49、第一限位柱6.410、以及另一组尼龙调节柱6.48、第二限位柱6.411和第二偏心轴6.412从两侧夹紧该工件。

最后，协作机器人6.2承载异形件电动抓手组件6.1移动至抓手放置架6.3处，由视觉相机6.110对抓手放置架6.3再次进行拍照，以确定能够放置异形件电动抓手组件6.1的放置区间是否处于空闲状态；若是，则协作机器人6.2的前端伸出、同时控制异形件电动抓手组件6.1放置的角度与距离，以将其上的夹爪定位轴6.115精准地插入支撑块6.34上的定位凹槽6.36中，支撑块6.34将夹爪定位轴6.115夹紧；

协作机器人6.2的电动快换盘机器人端6.12松开异形件电动抓手组件6.1的电动快换盘抓手端6.13，同时协作机器人6.2的前端回缩；此时，依靠支撑块6.34对夹爪定位轴6.115的夹紧作用，电动快换盘抓手端6.13从快换盘定位插槽6.200中、Harting快插头公头6.112从Harting快插头母头6.113中脱离并抽出，从而完成一个供件流程的完整抓取与放回操作。

如上所述，对于抓取板类毛坯抓手组件6.7、轴类毛坯抓手组件6.8可采取与上述步骤相同的操作过程。

本实施例所述的第一五轴加工中心7、第二五轴加工中心8、车铣复合加工中心9和清洗机10，可采用现有技术的相关设备，其结构特征在此不再重复描述。

如图7和图7-1所示，所述的打标机11包括机柜11.1，在机柜11.1上设置有工件定位工装11.2、Y向电动滑台11.4和支撑型材框架，Y向电动滑台11.4的驱动端连接于工件定位工装11.2以带动其在机柜11.1上、沿三轴坐标系的Y轴往复移动；

在支撑型材框架上设置有读码器11.5、相互连接的X向电动滑台11.6、Z向电动滑台11.7，X向电动滑台11.6的驱动端连接打标头11.3；通过X向电动滑台11.6和Z向电动滑台11.7的组合驱动，打标头11.3可沿三轴坐标系的X轴和Z轴往复移动；

打标机11采用沿三轴坐标系设置的三套伺服系统，Y向电动滑台11.4、X向电动滑台11.6、Z向电动滑台11.7分别由伺服电机控制以精确定位打标头11.3；

所述的工件定位工装11.2具有数组成对排列的定位销11.2.1和仿形定位块11.2.6以支撑并定位体积较大的工件、一组夹爪气缸11.2.2和由夹爪气缸11.2.2连接驱动的至少一对夹块定位11.2.3以支撑并定位六角棒型工件、以及一组导杆气缸11.2.4和由导杆气缸11.2.4连接驱动的至少一对压块11.2.5以定位轴型工件。

初始，Y向电动滑台11.4驱动工件定位工装11.2、X向电动滑台11.6和Z向电动滑台11.7组合驱动打标头11.3沿X轴和Z轴移动，以实现打标头11.3针对不同类型工件的打标操作；

打标完毕后，由读码器11.5读取相关条码信息；

读码完毕，由复合AGV6取回工件以输送至后续的测量机12。

如图8所示，所述的测量机12包括设置在测量机机柜12.1上的测量定位夹具12.2，测量定位夹具12.2采用三轴方向上的支撑与定位结构以针对被测量工件实现三轴坐标系内的尺寸与外型数据自动测量。

所述的测量定位夹具12.2可采取与托盘组件5相同的结构与布局，在此不再赘述其特征方案。

基于上述智能化生产无人环境作业产线的结构设计，根据MES调度系统的加工操作指令，由箱货AGV3运行到立库货架指定毛坯料存储位置、取下该处的托盘组件5并放置在背篓3.2上；

当运行到对接缓存台4处时，将托盘组件5放置到对接缓存台4的缓存位处，对接缓存台4检测到托盘组件5的到位信号，由读码器4.2读取托盘组件5的条码信息并反馈给MES调度系统；

复合AGV6接收到MES调度系统的供件指令后，运行到对接缓存台4处以取走毛坯件5.6，然后运行至指定的加工中心机床处；复合AGV6通过视觉相机拍照定位将毛坯件5.6放置到机床夹具上，协作机器人6.1的手臂退出机床，开始加工；

待机床加工完成后，复合AGV6取走加工后形成的成品件5.7并运行至清洗机10处，将成品件5.7放入清洗机10中清洗；

清洗完毕后，复合AGV6取走工件并运行到打标机11处的工件定位工装11.2上，经打标、读码操作后，复合AGV6取走工件以运行至测量机12处，将工件放置到测量定位工装12.2上实施测量；

测量完毕后，判断是否合格；若检测不合格，复合AGV6取走不合格工件并将其投入废料箱；若检测如果合格，则复合AGV6取走合格的成品件5.7输送回对接缓存台4的托盘组件5上，最终由箱货AGV3将合格的成品件5.7连同托盘组件5一并入库。

综上内容，结合附图中给出的实施例仅是实现本发明目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构。由此得到的其他结构特征，也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (10)

1.一种智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：按生产、物料流转的操作过程设置有仓库区、由自动上下料机构和对接缓存台组成的对接缓存区，以及包括打标机和测量机在内的加工区；

在对接缓存台上设置有托盘组件，在仓库区、自动上下料机构与对接缓存台之间运行有数台箱货AGV，在加工区范围之内运行有数台复合AGV；

仓库区采用MES调度系统实施库位管理，由具备Slam导航技术的箱货AGV实施载有工件的托盘组件出入库、以及在对接缓存区转运加工指定的工件，箱货AGV对接加工区转运的复合AGV。

2.根据权利要求1所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的自动上下料机构包括一型材框架组件，在型材框架组件上设置有由驱动组件驱动连接的移动工装；

所述的驱动组件包括设置于型材框架组件上的无杆气缸和一组滑轨，无杆气缸的驱动端连接于移动工装，移动工装的底部设置有滑动套设于滑轨上的滑块；在型材框架组件与无杆气缸之间分别对应地设置有一组光电传感器和磁性开关。

3.根据权利要求1所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的箱货AGV包括AGV车体，在AGV车体固定安装有背篓组件和旋转托举货叉组件。

4.根据权利要求1所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的对接缓存台包括型材框架，在型材框架上设置有数组支撑架，在每一组支撑架的两端分别对称地设置有限位块以支撑并限位托盘组件；

在每一组支撑架上设置有光电开关以检测是否有托盘组件放置于支撑架上；

在相邻两组支撑架之间、型材框架上设置有读码器以读取托盘组件的相关条码信息。

5.根据权利要求1所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的托盘组件包括一托盘底板，在托盘底板上设置有数组用于支撑并定位成品件的定位销、成品件定位块、数组用于支撑并定位毛坯件的毛坯件定位块、以及二维码标牌；

定位销顶部为上凸的柱状结构，成品件定位块设置有一组对称设置的V型定位槽以提供垂向支撑与定位，毛坯件定位块具有U型的开口槽以提供毛坯件一端的仿形夹持与定位。

6.根据权利要求1所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的复合AGV包括底部行走的AGV小车，AGV小车通过壳体和壳体顶部的缓存台安装协作机器人和抓手放置架；

所述的协作机器人前端连接有快换盘安装板，在快换盘安装板上安装电动快换盘机器人端，在快换盘安装板一侧连接相机安装板和Harting快插头安装板；

在相机安装板上安装有光源灯和视觉相机，在Harting快插头安装板上安装有对接电动抓手组件的Harting快插头母头；

所述的电动抓手组件具有电动夹爪本体，在电动夹爪本体前后端分别连接电动夹爪连接板和电动夹爪手指；

在电动夹爪连接板后端连接电动快换盘抓手端和Harting快插头公头，组装时电动快换盘抓手端与电动快换盘机器人端对接，Harting快插头公头与Harting快插头母头对接。

7.根据权利要求6所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的协作机器人，在其电动快换盘机器人端上设置有快换盘定位插槽；

组装时，电动快换盘抓手端与快换盘定位插槽对接。

8.根据权利要求7所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的抓手放置架具有型材架，型材架具有数组电动抓手组件的放置区间，每一放置区间具有两侧间隔柱体；

在间隔柱体上设置有挡块和支撑块，在支撑块上设置有定位凹槽；放置时，电动抓手组件的夹爪定位轴对接嵌套于定位凹槽中。

9.根据权利要求1所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的打标机包括工件定位工装、Y向电动滑台和支撑型材框架，Y向电动滑台的驱动端连接于工件定位工装以带动其沿三轴坐标系的Y轴往复移动；

在支撑型材框架上设置有读码器、相互连接的X向电动滑台、Z向电动滑台；X向电动滑台的驱动端连接打标头；通过X向电动滑台和Z向电动滑台的组合驱动，打标头可沿三轴坐标系的X轴和Z轴往复移动；

所述的工件定位工装具有数组成对排列的定位销和仿形定位块以支撑并定位体积较大的工件、一组夹爪气缸和由夹爪气缸连接驱动的至少一对夹块定位以支撑并定位六角棒型工件、以及一组导杆气缸和由导杆气缸连接驱动的至少一对压块以定位轴型工件。

10.根据权利要求1所述的智能化生产无人环境作业产线，其特征在于：所述的测量机包括设置在测量机机柜上的测量定位夹具，测量定位夹具具有三轴方向上的支撑与定位结构。

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