[发明专利]智能工厂及其柔性执行单元、柔性智能化设备

说明书

本发明公开一种柔性智能化设备，该柔性智能化设备包括柔性执行单元和控制器单元。柔性执行单元包括：电机，用于驱动终端的加工结构执行基本加工动作，基本加工动作由加工工序经过分解形成；驱动器，具有通信接口和电机驱动接口，驱动器还包括可配置的柔性系统模块，驱动器通过通信接口接收驱动配置信息，根据驱动配置信息对柔性系统模块进行配置，并通过电机驱动接口输出用于驱动电机的驱动信号。控制器单元管理多个柔性执行单元，并提供计算服务；并对应执行一个较为完整的工艺。还公开包括该柔性智能化设备的智能工厂。上述柔性设备单元可用于构建更加灵活的生产线和智能工厂。上述生产线和智能工厂可极大地提高生产过程的柔性化和智能化。

技术领域

本发明涉及生产线技术领域，特别是涉及一种柔性执行单元、一种柔性智能化设备和一种智能工厂。

背景技术

传统工业加工中，为了提升目标产品的大批量生产加工效率，产品生产加工的机械设备或产线一般都是专业定制的，其功能目的性极强，从而保证了加工设备或产线的工作效率，但是这样的方式也会存在灵活性严重受限的问题，一旦加工目标产品有所调整，则加工设备或者产线调整的代价极高，甚至要废掉重建。

另外，传统加工方式使用的装备或者产线受限于技术发展水平，因此目标加工产品，以及相关的加工过程、工艺以及加工方法都是事先配置完成的，在设备或者产线正式部署完成后，各种工艺、过程、以及方法基本就基本固化下来，即便如果对设备或产线的加工细节进行的调整一般也都需要在停机情况下，经过专业人员多次调试才能完成，设备或者产线加工制造过程中自身缺乏足够的智能进行主动的调整与优化。

时至今日，伴随社会生产力与人们生活水平的快速提升，社会人们对于工业产品的需求，工业加工已经逐渐从传统的单纯大规模批量生产模式逐渐转型成为规模定制生产模式，从而也对支撑工业生产的机械设备与生产线提出了强烈的虚拟化、柔性化、智能化等新需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种可用于灵活配置产线的柔性执行单元。

一种柔性执行单元，包括：电机，用于驱动终端的加工结构执行基本加工动作，所述基本加工动作由加工工序经过分解形成；驱动器，具有通信接口和电机驱动接口，所述驱动器还包括可配置的柔性系统模块，所述驱动器通过通信接口接收驱动配置信息，根据所述驱动配置信息对柔性系统模块进行配置，并通过所述电机驱动接口输出用于驱动所述电机的驱动信号。

在其中一个实施例中，所述电机为步进电机、伺服电机、直线电机或音圈电机。

一种柔性智能化设备，包括：一个以上如上所述的柔性执行单元；控制器单元，与若干所述柔性执行单元连接，为所述柔性执行单元提供计算服务和对所述驱动器进行管理。

在其中一个实施例中，所述控制器单元为运动控制器、可编程逻辑控制器或工业计算机；所述控制器单元与驱动器通过高速现场总线通信连接；所述控制器单元通过高速现场总线获取自身、以及控制器单元所管理的所述的柔性执行单元的驱动配置信息与工作数据。

一种智能工厂，包含至少一条生产线和产线计算服务中心；所述生产线包括布置在工位上的若干如上所述的柔性智能化设备；

所述产线计算服务中心与所述柔性智能化设备通信连接，为生产线上部署的柔性智能化设备提供计算、管理服务；所述柔性智能化设备从产线计算服务中心获取驱动配置信息和/或工作数据。

在其中一个实施例中，所述控制器单元为物理部署在柔性智能化设备上的实体，或是运行在产线计算服务中心上的虚拟模块。

在其中一个实施例中，还包括云计算中心，多个所述产线计算服务中心与所述云计算中心通信连接，从云计算中心获取产线驱动配置信息和/或工作数据。

在其中一个实施例中，所述产线计算服务中心为运行在云计算中心的虚拟模块。