[发明专利]一种精密减速器行星齿轮智能制造系统

权利要求书

1.一种精密减速器行星齿轮智能制造系统，其特征在，该系统包括行星齿轮加工设备、信息物理系统和物料系统；

所述行星齿轮加工设备用于完成行星齿轮从毛坯件到生产成品工件的加工过程；

所述信息物理系统是一种多维度的智能技术体系，以大数据、网络与海量计算为依托，通过智能感知、分析、挖掘、评估、预测、优化和协同，将计算、通信和控制有机融合与深度协作，使得行星齿轮智能制造系统在加工设备时具有自省性、自我预测、自我比较和自我配置的能力，从而对加工过程中的行星齿轮进行优化分析和智能控制；

所述物料系统用于实现行星齿轮生产过程中工件及工装夹具的自动供给和装卸。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮智能制造系统，其特征在于，所述行星齿轮加工设备包括数控拉床、数控滚齿机床、数控车床、热处理设备、信息采集系统和视觉检测系统，用于完成行星齿轮的精密加工；

所述信息采集系统用于采集在线监测系统在生产过程中采集到的各项参数，并发送到大数据处理云端进行数据分析和优化；所述视觉检测系统用于检测行星齿轮智能制造生产线的成品工件品质，防止有缺陷的产品进入到物流存储以及商品配送的过程中。

3.根据权利要求2所述的行星齿轮智能制造系统，其特征在于，所述信息采集系统由布置在生产线上的各类智能传感器、检测仪器以及工控机组成，实时监测生产过程中行星齿轮的工艺参数和各类设备的加工参数以及加工状态，发送到大数据处理云端进行数据分析和优化处理，通过无线网络发送到智能终端显示屏，及时反馈给位于车间生产控制室的工作人员，实现实时监控。

4.根据权利要求2所述的行星齿轮智能制造系统，其特征在于，所述视觉检测系统采用CCD光学视觉检测，由光源、高倍镜头和控制系统组成，通过机器视觉将生产的行星齿轮成品工件的特征转化为图像信号，依靠图像处理系统转化为数字化信号，进而发送到大数据处理云端进行数据分析，判别产品质量的优劣。

5.根据权利要求1所述的一种精密减速器行星齿轮智能制造系统，其特征在于，所述信息物理系统的架构包括三个层次的构建：

(1)感知层：是物理实体到信息世界的通道，a)用于通信的连接设备，包括传感器、RFID和无线网络，它们被部署到原料和数控机床的关键部位，通过传感器来获得被检测对象的数据；b)接收来自控制层所输出的控制指令，驱动执行器控制物理层动作；

所述传感器将物理世界中的所有实体连接到一个网络中，形成一个基于行星齿轮生产车间的物联网；通过网络将物理世界所有实体的各种数据，包括实时数据和非实时数据按照工业以太网的Profinet协议的标准完成通信，传输到信息层；

(2)信息层：信息层是一个中心层，包括大数据平台、智能计算和镜像层；

所述大数据平台用于接收从信息层传输过来的实时或者非实时数据，实现大数据融合和信息化；所述智能计算是利用大数据分析和挖掘技术，实现大数据分析流程和数据相关性解析，生成知识；所述镜像层通过知识重构建立数字孪生模型，在信息世界中呈现物理实体的镜像；

(3)控制层：控制层是一个核心层，通过在信息世界中的物理世界的镜像实现对行星齿轮生产全流程的智能控制与决策；控制中心对采集到的工件加工信息、设备运行状态信息进行处理并反馈于主控室的显示屏，实时监控生产线的生产运行状况。

6.根据权利要求3所述的行星齿轮智能制造系统，其特征在于，所述RFID是一种非接触式的自动识别系统，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据；所述行星齿轮智能制造系统中，给进入生产流程的行星齿轮工件安装RFID标签，工业机器人安装有RFID感应设备，通过读取工件的RFID标签，识别工件的加工工艺和位置参数，实现在物流仓储和机床加工环节之间的自动加工和流通。

7.根据权利要求1所述的行星齿轮智能制造系统，其特征在于，所述物料系统包括AGV智能搬运小车、工业机械臂和传送带；所述工业机械臂和传送带用于完成工序间行星齿轮工件的自动传送；所述AGV智能搬运小车用于完成行星齿轮物料生产过程中的调运和存储工作。

8.根据权利要求7所述的行星齿轮智能制造系统，其特征在于，所述的AGV智能搬运小车由信息物理系统实现指令控制和调运，优化行进路径和协调任务分配，在AGV智能搬运小车需要判别转向信息的路径上设置有RFID感应标签，通过安装在AGV智能搬运小车底部的RFID感应设备来识别AGV智能搬运小车路径上的RFID感应标签，从而获得小车行进的信息和执行的任务。