本发明专利技术公开了一种机织自动化生产线智能管控及协同系统，将异构机器人和机织设备有效的系统综合集成，根据机织生产线布局特点设立一个主控中心，将自动验布视觉系统、自动码布机器人、自动打包机器人、棉织设备等综合集成，组成一个主从式的多机器人群体体系结构。在异构机器人和机织设备集成基础上将机器人抽象为一个Agent，每个Agent的属性和操作分为四个层次，从下到上分别为感知控制层、行为计划层、协作分配层和信息交互层。通过结合自动化、网络化、数字化和智能化技术使四个层面相互联系从而将各机器人和棉织设备联结至整个系统，实现整个生产线的全局优化和协同，同时可通过远程控制和实时干预。实现机织生产过程全流程自动化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织智能制造，尤其涉及一种机织自动化生产线智能管控及协同系统。
技术介绍
1、纺织行业是我国重要的民生产业和国际竞争优势产业，包含棉纺、毛纺、化纤、印染、针织、家纺、服装等行业。近年来，随着工业机器人技术的发展与普及，大力促进机器人技术与机织工艺相结合，提升其在机织自动化系统中的应用已势在必行。
2、然而，尽管我国是纺织机械装备及工业机器人生产大国，但工业机器人技术在机织自动化生产领域的应用仍然滞后。虽然小部分企业部分实现了以数据驱动的棉纺生产设备与流程管控一体化，但部分关键工艺节点仍然依赖人工，无法实现多机协调下的全流程自动化生产。此外，现有的机织生产线管理系统通常只关注生产线的单点或局部优化，缺乏对整个生产线全局的优化和协同。同时，随着信息化和网络化技术的发展，现有的管理系统通常只实现了信息的远程监控，而无法实现远程控制和实时干预。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种机织自动化生产线智能管控及协同系统，以解决上述技术问题。
2、为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：
3、一种机织自动化生产线智能管控及协同系统，包括中央控制中心、整经挂纱机器人、理纱找纱头机器人、整经上下轴机器人、经轴自动运输机器人、浆纱自动上下轴机器人、自动穿经机器人、织轴转运自动上下轴机器人、自动理纱找纱头接经机器人、自动落布运输机器人、自动验布视觉系统、自动码布机器人、自动打包机器人、自动成卷包装机器人、入库agv机器人、棉织设备；
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p>4、所述的中央控制中心用于实现任务管理和任务协同算法进行任务分配的功能；5、所述的整经挂纱机器人用于实现将任务设置数量纱锭整齐排列挂至整经纱架的功能；
6、所述的理纱找纱头机器人用于实现找出纱锭纱头并有序整理至整经机上的功能；
7、所述的整经上下轴机器人用于实现将整经机处的空轴或满轴以上下轴形式自动落轴、上轴并自动转运至指定位置的功能；
8、所述的经轴自动运输机器人用于实现以自动导航形式从经轴存放架把经轴运送到指定浆纱机机后位置，提高工作效率，降低工人劳动强度，使整经到浆纱工序物流自动连通的功能；
9、所述的浆纱自动上下轴机器人用于实现根据工作需求自动导航把浆轴送到织轴存放架、穿筘工序、织造工序的指定位置，使浆纱、穿筘、织造三工序的物流自动连通的功能；
10、所述的自动穿经机器人用于实现将经纱从有张力的经纱层上被拉出送入穿综位置并自动按照停经片、综丝和钢筘的循环来分配经纱排列在综框里的功能；
11、所述的织轴转运自动上下轴机器人用于实现以自动导航形式将穿好的织轴运送到织造指定机台进行挂机操作，使穿筘、织造两工序物流自动连通的功能；
12、所述的自动理纱找纱头接经机器人用于实现找出织机上织轴的经纱纱头并有序整理至接经机架上的功能；
13、所述的自动落布运输机器人用于实现将织造设备处完成的布匹分离并运输至指定验布视觉系统设备处的功能；
14、所述的自动验布视觉系统用于实现检测布匹疵点缺陷并统计检测结果中当前瑕疵的图像、面积、位置、大小等信息，将瑕疵超出工厂所定范围的布匹筛选出来并通知人工修复的功能；所述的自动码布机器人用于实现可设置码布宽度码布，自动停车实现码布的连续化作业，并以电子计数器自动显示码布次数，精准读取数据的功能；
15、所述的自动打包机器人用于实现通过运输轨道将拼好件的胚布输送至打包台定位区，以机械手将胚布压紧整理至包装袋并缠绕包装绳固定胚布的功能；
16、所述的自动成卷包装机器人用于实现将需要通过成卷的布匹进行打卷装入包装袋以热收缩程序紧密包裹布卷并高温封口从而完成自动打卷、自动封装的功能；
17、所述的入库agv机器人用于实现将固定好的打包或成卷的布匹运输入库，使整理工序与仓库的物流自动连通的功能；
18、所述的棉织设备用于实现根据工艺要求完成整经、浆纱、穿筘、织造、打包、入库各项工序的功能。
19、将机器人抽象为一个agent，每个agent的属性和操作分为四个层次，从下到上分别为感知控制层、行为计划层、协作分配层和信息交互层。
20、作为本专利技术的进一步方案，所述感知控制层，在底层直接对机器人行为和任务进行控制和管理，通过传感器系统和运动控制系统实现，传感器系统包含激光雷达信息、里程计信息等获取纺织环境信息，并对采集的环境信息进行预处理，运动控制系统是各机器人的执行机构，根据上层发布的任务要求和任务信息以及传感器采集的环境信息控制机器人的具体行为。
21、作为本专利技术的进一步方案，所述的行为计划层，将感知控制层收集的纺织环境数据上传到协作分配层，此外，对协作分配层对其所在机器人所分配的任务信息做出决策，规划路径，调整行为，并向感知控制层发送相应指令，给出各个执行机构的具体控制方案，每个执行机构采用其特定的相匹配的控制方法，采用不同的控制器实现各自具体效果以达到各执行机构的连续通畅性和更高的自动化水平，提高各个执行机构的运行效率从而提升整体纺织工序的效率。
22、作为本专利技术的进一步方案，所述的协作分配层，根据机器人的感知数据、信息交互层传递过来的任务信息要求以及所处机器人自身的性能要求，对底层机器人相互间任务协同方法和策略进行进一步细致化，提高各机器人执行效率。
23、作为本专利技术的进一步方案，所述的信息交互层，作为上层中央控制中心和底层之间的通信桥梁，亦是各个机器人执行机构间状态信息传递的中间支点，是整个纺织工业更具智能化的枢纽，上层的中央控制中心通过信息交互层对底层发出的任务操作命令进行信息的传递，底层机器人信息数据和工人的实时操作指令通过信息交互层上报至上层中央控制中心。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的一种机织自动化生产线智能管控和协同系统，其将异构机器人和机织设备有效的系统综合集成，在异构机器人和机织设备集成基础上将机器人抽象为一个agent，每个agent的属性和操作分为四个层次，从下到上分别为感知控制层、行为计划层、协作分配层和信息交互层。通过结合自动化、网络化、数字化和智能化技术使四个层面相互联系从而将各机器人和棉织设备联结至整个系统，实现整个生产线的全局优化和协同，同时可通过远程控制和实时干预。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机织自动化生产线智能管控及协同系统，其特征在于，包括中央控制中心、整经挂纱机器人、理纱找纱头机器人、整经上下轴机器人、经轴自动运输机器人、浆纱自动上下轴机器人、自动穿经机器人、织轴转运自动上下轴机器人、自动理纱找纱头接经机器人、自动落布运输机器人、自动验布视觉系统、自动码布机器人、自动打包机器人、自动成卷包装机器人、入库AGV机器人、棉织设备；
2.根据权利要求1所述的机织自动化生产线智能管控和协同系统，其特征在于，将机器人抽象为一个Agent，每个Agent的属性和操作分为四个层次，从下到上分别为感知控制层、行为计划层、协作分配层和信息交互层。
3.根据权利要求2所述的机织自动化生产线智能管控和协同系统，其特征在于，所述感知控制层，在底层直接对机器人行为和任务进行控制和管理，通过传感器系统和运动控制系统实现，传感器系统包含激光雷达信息、里程计信息等获取纺织环境信息，并对采集的环境信息进行预处理，运动控制系统是各机器人的执行机构，根据上层发布的任务要求和任务信息以及传感器采集的环境信息控制机器人的具体行为。
4.根据权利要求2所述的机织自动化生产线智能管控和协同系统，其特征在于，所述的行为计划层，将感知控制层收集的纺织环境数据上传到协作分配层，此外，对协作分配层对其所在机器人所分配的任务信息做出决策，规划路径，调整行为，并向感知控制层发送相应指令，给出各个执行机构的具体控制方案，每个执行机构采用其特定的相匹配的控制方法，采用不同的控制器实现各自具体效果以达到各执行机构的连续通畅性和更高的自动化水平。
5.根据权利要求2所述的机织自动化生产线智能管控和协同系统，其特征在于，所述的协作分配层，根据机器人的感知数据、信息交互层传递过来的任务信息要求以及所处机器人自身的性能要求，对底层机器人相互间任务协同方法和策略进行进一步细致化，提高各机器人执行效率。
6.根据权利要求2所述的机织自动化生产线智能管控和协同系统，其特征在于，所述的信息交互层，作为上层中央控制中心和底层之间的通信桥梁，亦是各个机器人执行机构间状态信息传递的中间支点，是整个纺织工业更具智能化的枢纽，上层的中央控制中心通过信息交互层对底层发出的任务操作命令进行信息的传递，底层机器人信息数据和工人的实时操作指令通过信息交互层上报至上层中央控制中心。
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【技术特征摘要】
1.一种机织自动化生产线智能管控及协同系统，其特征在于，包括中央控制中心、整经挂纱机器人、理纱找纱头机器人、整经上下轴机器人、经轴自动运输机器人、浆纱自动上下轴机器人、自动穿经机器人、织轴转运自动上下轴机器人、自动理纱找纱头接经机器人、自动落布运输机器人、自动验布视觉系统、自动码布机器人、自动打包机器人、自动成卷包装机器人、入库agv机器人、棉织设备；
2.根据权利要求1所述的机织自动化生产线智能管控和协同系统，其特征在于，将机器人抽象为一个agent，每个agent的属性和操作分为四个层次，从下到上分别为感知控制层、行为计划层、协作分配层和信息交互层。
3.根据权利要求2所述的机织自动化生产线智能管控和协同系统，其特征在于，所述感知控制层，在底层直接对机器人行为和任务进行控制和管理，通过传感器系统和运动控制系统实现，传感器系统包含激光雷达信息、里程计信息等获取纺织环境信息，并对采集的环境信息进行预处理，运动控制系统是各机器人的执行机构，根据上层发布的任务要求和任务信息以及传感器采集的环境信息控制机器人的具体行为。
4.根据权利要求2所述的机织自动化生...
【专利技术属性】
技术研发人员：张红霞，张艳红，谢玮，季东晓，吕治家，马法红，杨明超，陈军，马家辰，
申请(专利权)人：魏桥纺织股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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