一種機(jī)器人輔助數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料裝置及方法與流程

本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人輔助數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料裝置及方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的機(jī)械加工設(shè)備多數(shù)采用人工進(jìn)行上下料，或是采用半自動(dòng)化操作進(jìn)行上料或下料，降低了整體的生產(chǎn)效率；特別是人工上下料，工人要近距離的接觸設(shè)備，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度且有一定的安全隱患；同時(shí)，人工進(jìn)行上下料，裝夾精度很難保證一致或合格，進(jìn)而影響產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量。

近年來(lái)，人工成本不斷增加，給企業(yè)帶來(lái)很大壓力；招工困難，淡季養(yǎng)工人、旺季缺工人的現(xiàn)象在企業(yè)中普遍存在；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，高效率、高質(zhì)量是企業(yè)生存的關(guān)鍵，這些都迫使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)化的改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高度自動(dòng)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種機(jī)器人輔助數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料裝置及方法，該裝置可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料。

本發(fā)明所提供的一種機(jī)器人輔助數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料裝置包括第一輸送線、第二輸送線、上下料機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及廢料存放庫(kù)，第一輸送線與第二輸送線平行設(shè)置，第一輸送線、第二輸送線和廢料存放庫(kù)設(shè)置在上下料機(jī)器人的同一側(cè)，數(shù)控機(jī)床設(shè)置在上下料機(jī)器人的另一側(cè)，廢料存放庫(kù)設(shè)置在第二輸送線輸入端的一側(cè)。

第一輸送線包括第一輸送帶、第一輸送線擋板、定位塊、固定板、接近開(kāi)關(guān)及推料氣缸，第一輸送線擋板設(shè)置在第一輸送帶的兩側(cè)，固定板設(shè)置在第一輸送線的輸出端，接近開(kāi)關(guān)固定在固定板上，定位塊為v型塊，定位塊和推料氣缸相對(duì)設(shè)置在固定板的左側(cè)；第一輸送線擋板、定位塊、固定板及推料氣缸固定在第一輸送線的機(jī)架上。

上下料機(jī)器人包括機(jī)器人安裝架、機(jī)器人本體及抓取機(jī)構(gòu)，機(jī)器人本體固定在機(jī)器人安裝架，抓取機(jī)構(gòu)固定在機(jī)器人本體的動(dòng)平臺(tái)上。

第二輸送線包括工業(yè)相機(jī)、檢測(cè)氣缸、第二輸送帶及第二輸送線擋板，工業(yè)相機(jī)設(shè)置在第二輸送線的輸入端，檢測(cè)氣缸設(shè)置在工業(yè)相機(jī)的右側(cè)，第二輸送線擋板設(shè)置在第二輸送帶的兩側(cè)，工業(yè)相機(jī)、檢測(cè)氣缸及第二輸送線擋板均固定在第二輸送線的機(jī)架上。

優(yōu)選的，第一輸送線包括斜側(cè)擋板和直側(cè)擋板，斜側(cè)擋板和直側(cè)擋板相對(duì)設(shè)置在定位塊的左側(cè)，斜側(cè)擋板和直側(cè)擋板均固定在第一輸送線的機(jī)架上。

優(yōu)選的，抓取機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)氣缸、上料氣缸、下料氣缸、上料手爪、下料手爪及緩沖器，上料氣缸和下料氣缸相對(duì)旋轉(zhuǎn)氣缸輸出法蘭的軸線對(duì)稱設(shè)置，上料手爪與上料氣缸固連，下料手爪與下料氣缸固連，緩沖器設(shè)置在上料氣缸上。

本發(fā)明所提供的一種機(jī)器人輔助數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料方法，該方法具體步驟如下：

（1）待加工件隨第一輸送帶運(yùn)動(dòng)，待加工件運(yùn)送到預(yù)設(shè)位置時(shí)，接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)到待加工件后，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，第一輸送帶停止運(yùn)動(dòng)；

（2）推料氣缸動(dòng)作，推動(dòng)待加工件到達(dá)定位塊處；

（3）控制系統(tǒng)檢測(cè)到待加工件到位信號(hào)，上下料機(jī)器人抓取所述待加工件后，前往加工等待區(qū)，同時(shí)第一輸送線接受指令繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使下一個(gè)待加工件達(dá)到定位塊處；

（4）上下料機(jī)器人到達(dá)加工等待區(qū)等待，數(shù)控機(jī)床加工完成后，機(jī)床門打開(kāi)，上下料機(jī)器人將已加工件取下，然后進(jìn)行上料；

（5）上下料機(jī)器人把已加工件運(yùn)送到第二輸送帶上的預(yù)設(shè)位置，控制系統(tǒng)對(duì)所述已加工件表面進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)不合格的所述已加工件由檢測(cè)氣缸推送至廢料存放庫(kù)，檢測(cè)合格的所述已加工件由所述第二輸送帶運(yùn)送到下一工位；

本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料和外觀質(zhì)量檢測(cè)，生產(chǎn)高度自動(dòng)化，減少人力成本，提高工件的加工質(zhì)量，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明裝置中第一輸送線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明裝置中第二輸送線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明裝置中上下料機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4上下料機(jī)器人中抓取機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：第一輸送線；11：第一輸送帶；12：第一輸送線擋板；13：斜側(cè)擋板；14：定位塊；15：固定板；16：接近開(kāi)關(guān)；17：推料氣缸；18：直側(cè)擋板；2：廢料存放庫(kù)；3：第二輸送線；31：工業(yè)相機(jī)；32：檢測(cè)氣缸；33：第二輸送線擋板；34：第二輸送帶；4：上下料機(jī)器人；41：機(jī)器人安裝架；42：機(jī)器人本體；43：抓取機(jī)構(gòu)；431：安裝法蘭；432：旋轉(zhuǎn)氣缸；433：下料氣缸；434：上料氣缸；435：上料手爪；436：緩沖器；437：下料手爪；5：數(shù)控機(jī)床。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所提供的一種機(jī)器人輔助數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料裝置，該裝置包括第一輸送線1、第二輸送線3、上下料機(jī)器人4、數(shù)控機(jī)床5和廢料存放庫(kù)2，第一輸送線1包括第一輸送帶11、第一輸送線擋板12、斜側(cè)擋板13、直側(cè)擋板18、定位塊14、固定板15、接近開(kāi)關(guān)16及推料氣缸17；第一輸送帶11由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)待加工件有序前進(jìn)，第一輸送線擋板12布置在第一輸送帶11的兩側(cè)，通過(guò)安裝支座固定在機(jī)架上，第一輸送線擋板12限定待加工件在第一輸送帶11上的運(yùn)動(dòng)范圍，防止待加工件從第一輸送帶11掉下，固定板15設(shè)置在第一輸送線1的輸出端，固定板15與機(jī)架固定連接，接近開(kāi)關(guān)16固定在固定板15上，定位塊14為v型塊，定位塊14和推料氣缸17相對(duì)設(shè)置在固定板15的左側(cè)，定位塊14和推料氣缸17相對(duì)固定在機(jī)架上，連接斜側(cè)擋板13和直側(cè)擋板18設(shè)置在定位塊14的左側(cè)，連接斜側(cè)擋板13和直側(cè)擋板18相對(duì)固定在機(jī)架上。

上下料機(jī)器人4包括機(jī)器人安裝架41、機(jī)器人本體42和抓取機(jī)構(gòu)43；機(jī)器人本體固定在機(jī)器人安裝架41上，機(jī)器人本體42為scara機(jī)器人，該機(jī)器人具有三個(gè)平動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；機(jī)器人本體42末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)與抓取機(jī)構(gòu)43的安裝法蘭431固定連接，抓取機(jī)構(gòu)43包括安裝法蘭431、旋轉(zhuǎn)氣缸432、上料氣缸434、下料氣缸433、上料手爪435、緩沖器436及下料手爪437，旋轉(zhuǎn)氣缸432通過(guò)安裝板與安裝法蘭431固定連接，上料氣缸434和下料氣缸433相對(duì)旋轉(zhuǎn)氣缸432輸出法蘭的軸線對(duì)稱設(shè)置，上料手爪435與上料氣缸434固連，下料手爪433與下料氣缸437固連，緩沖器436通過(guò)安裝支架固定在上料氣缸434上，緩沖器436具有緩沖作用以免傷害物料或夾具，同時(shí)能頂緊待加工件到安裝位置來(lái)保證安裝和裝夾精度，可以提高待加工件的裝夾精度，從而提高工件的加工質(zhì)量，機(jī)器人本體42帶動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)43運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)氣缸432用來(lái)改變待加工件的軸線方向。

第二輸送線3包括工業(yè)相機(jī)31、檢測(cè)氣缸32、第二輸送線擋板33及第二輸送帶34；第二輸送帶34由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二輸送線擋板33布置在第二輸送帶34的兩側(cè)，通過(guò)安裝支座固定在機(jī)架上，第二輸送線擋板33限定待加工件在第二輸送帶34上的運(yùn)動(dòng)范圍，防止待加工件從第二輸送帶34掉下，工業(yè)相機(jī)31設(shè)置在第二輸送線的輸入端，通過(guò)安裝支座固定于機(jī)架，工業(yè)相機(jī)31與控制系統(tǒng)通信，用來(lái)檢測(cè)已加工件的外觀質(zhì)量，檢測(cè)氣缸32布置在工業(yè)相機(jī)31右側(cè)，固定在機(jī)架上。

本發(fā)明裝置的動(dòng)作過(guò)程如下：

（1）待加工件隨第一輸送帶11運(yùn)動(dòng)，待加工件運(yùn)送到預(yù)設(shè)位置時(shí)，接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)到待加工件后，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，第一輸送帶11停止運(yùn)動(dòng)；

（2）推料氣缸17動(dòng)作，推動(dòng)待加工件到達(dá)定位塊14處；

（3）控制系統(tǒng)檢測(cè)到待加工件到位信號(hào)，上下料機(jī)器人4抓取待加工后，前往加工等待區(qū)，同時(shí)第一輸送線1接受指令，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使下一個(gè)待加工件達(dá)到定位塊14處；

（4）上下料機(jī)器人4到達(dá)加工等待區(qū)等待，數(shù)控機(jī)床4加工完成后，機(jī)床門打開(kāi)，上下料機(jī)器人將已加工件取下，然后進(jìn)行上料；

（5）上下料機(jī)器人把已加工件運(yùn)送到第二輸送帶34上的預(yù)設(shè)位置，控制系統(tǒng)對(duì)工件表面進(jìn)行檢測(cè)，不合格產(chǎn)品由檢測(cè)氣缸32推送至廢料存放庫(kù)2，合格產(chǎn)品由第二輸送帶34運(yùn)送到下一工位。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。