CN104647119A - 柔性自动生产单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性自动生产单元，包括输送机构，输送机构包括抓手和两根平行设置的桁架，抓手与桁架滑动连接，抓手包括沿桁架延伸方向并列设置的工装抓手和零件抓手，工装抓手和零件抓手均包括X轴、Z轴和抓取部，工装抓手的X轴与零件抓手的X轴通过固定架相互固定，同一抓手的X轴和Z轴相互滑动连接，抓取部与Z轴滑动连接。本发明将柔性制造单元与桁架机器人相融合，明显的节省了工厂的占地面积和维护空间；多自由度运动；充分利用了机器人技术配合自动化输送线实现无人装配加工输送等各项动作，大大提高生产效率及加工质量，具有极强的对不同工件的适应能力；布局合理，节约占地面积，且便于操作维修。

Description

柔性自动生产单元
技术领域
本发明涉及机器人制造系统，特别涉及一种柔性自动生产单元。
背景技术
在现代化生产线中，越来越讲究的是柔性化生产。自动生产线和自动化程度高的加工设备已经成为今后制造工厂的一个必然趋势。单一的和普通的专用加工机床在大批量加工时越来越多的被万能的、标准化机床及柔性自动化生产线所替代。例如在数控车床、立式加工中心机、卧式加工中心机、数控立式车床、数控磨床、数控磨齿机等上下料时，其工装和毛坯料可能是几公斤甚至几百公斤重，还有小型零件频繁上下料，大型电机壳体、发动机壳体、减速机壳体等的搬运也很费时、费力，直接影响工作效率、机床利用率及生产安全。现有的搬运方式一般是通过设置在地面上的小车来搬运毛坯料和工装，这种方式占地面积大，并且挡住了机床的维修空间。与此同时，在当前国内外市场竞争日趋激烈，人力资源成本不断增长的大背景下，各大企业对如何提高产品质量和劳动生产率、如何降低技术难度和劳动强度等行业共性难题提出了迫切要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有柔性制造单元占地面积大，并且挡住了机床的维修空间的缺陷，本发明提供一种柔性自动生产单元，融合了柔性制造单元和桁架机器人的特点，是一种新型的柔性制造单元。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性自动生产单元，包括输送机构，所述输送机构包括抓手和两根平行设置的桁架，所述抓手与所述桁架滑动连接，所述抓手包括沿桁架延伸方向并列设置的工装抓手和零件抓手，所述工装抓手和零件抓手均包括X轴、Z轴和抓取部，所述工装抓手的X轴与零件抓手的X轴通过固定架相互固定，同一抓手的X轴和Z轴相互滑动连接，所述抓取部与Z轴滑动连接。
所述工装抓手的X轴或零件抓手的X轴的两端分别设置有电机，所述电机驱动所述抓手在桁架上滑动。
所述工装抓手和零件抓手在固定架上重量相互平衡。
所述零件抓手包括卧夹零件抓手和侧夹零件抓手，所述卧夹零件抓手的抓取部的抓取方向朝下，所述侧夹零件抓手的抓取部的抓取方向与地面垂直，所述卧夹零件抓手和侧夹零件抓手沿X轴方向并排设置。
还包括机床、抓手库、工装库和料道，所述机床设置在其中一根桁架的下方或靠近下方的部位；所述抓手库和工装库设置在两根桁架之间的部位所对应的下方，并且靠近另一根桁架设置；所述抓手库中放置工装抓手的抓取部或零件抓手的抓取部；所述料道与机床沿桁架延伸方向并排设置。
所述抓手库和工装库与机床按空间情况设置，一般地，可以将抓手库和工装库与机床相对设置。
所述料道包括沿桁架并排设置的上料道和装配翻转料道，所述装配翻转料道设置在上料道与机床之间。
还包括排屑机，所述排屑机与机床连接，且排屑机设置在机床的远离桁架的后方，排屑机具有集中排屑能力，为柔性生产单元的长期稳定运行提供保障。
所述固定架有两个，两个固定架分别与两根桁架滑动连接，每个固定架固定连接所述工装抓手的X轴和零件抓手的X轴的位于同一端的端部。
本发明的有益效果是，本发明的柔性自动生产单元，将柔性制造单元与桁架机器人相融合，明显的节省了工厂的占地面积和维护空间；多自由度运动，充分利用了机器人技术配合自动化输送线实现无人装配加工输送等各项动作，大大提高生产效率及加工质量，具有极强的对不同工件的适应能力；布局合理，节约占地面积，且便于操作维修；各个机器人行走轴，均可采用滚轮导轨，具有可高速运行，安装调试方便，适合长行程应用，可用于恶劣环境等优点；本发明充分利用了机器人技术配合自动化输送线实现无人装配加工输送等各项动作，自动化生产从零件和工装的取件到机床工位，可以大大提高生产效率及加工质量，减少劳动强度，具有极强的对不同工件的适应能力；布局合理，节约占地面积，且便于操作维修。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的柔性自动生产单元最优实施例的结构示意图。
图2是本发明的柔性自动生产单元中输送机构的结构示意图。
图中1、桁架，2、工装抓手，3、零件抓手，31、卧夹零件抓手，32、侧夹零件抓手，4、X轴，5、Z轴，6、抓取部，7、固定架，8、电机，9、机床，10、抓手库，11、工装库，12、上料道，13、装配翻转料道，14、排屑机。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的一种柔性自动生产单元，包括输送机构、机床9、抓手库10、工装库11、料道和排屑机14。
所述机床9设置在其中一根桁架1的下方或靠近下方的部位；所述抓手库10和工装库11设置在两根桁架1之间的部位所对应的下方，并且靠近另一根桁架1设置；所述抓手库10中放置工装抓手2的抓取部6或零件抓手3的抓取部6；所述料道与机床9沿桁架1延伸方向并排设置。所述抓手库10和工装库11与机床9按空间情况设置，本实施例中抓手库10和工装库11与机床9相对设置。
所述料道包括沿桁架1并排设置的上料道12和装配翻转料道13，所述装配翻转料道13设置在上料道12与机床9之间。
所述排屑机14与机床9连接，且排屑机14设置在机床9的远离桁架1的后方。
如图2所示，所述输送机构包括抓手和两根平行设置的桁架1，所述抓手与所述桁架1滑动连接，所述抓手包括沿桁架1延伸方向并列设置的工装抓手2和零件抓手3，所述工装抓手2和零件抓手3均包括X轴4、Z轴5和抓取部6，所述工装抓手2的X轴4与零件抓手3的X轴4通过固定架7相互固定，同一抓手的X轴4和Z轴5相互滑动连接，所述抓取部6与Z轴5滑动连接。所述固定架7有两个，两个固定架7分别与两根桁架1滑动连接，每个固定架7固定连接所述工装抓手2的X轴4和零件抓手3的X轴4的位于同一端的端部。
所述工装抓手2和零件抓手3在固定架7上重量相互平衡。
所述零件抓手3包括卧夹零件抓手31和侧夹零件抓手32，所述卧夹零件抓手31的抓取部6的抓取方向朝下，所述侧夹零件抓手32的抓取部6的抓取方向与地面垂直，所述卧夹零件抓手31和侧夹零件抓手32沿X轴4方向并排设置。
所述工装抓手2的X轴4或零件抓手3的X轴4的两端分别设置有电机8，所述电机8驱动所述抓手在桁架1上滑动。
本发明是一种新型的柔性制造系统FMS，由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，可以将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全面的智能制造系统。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种柔性自动生产单元，其特征在于：包括输送机构，所述输送机构包括抓手和两根平行设置的桁架(1)，所述抓手与所述桁架(1)滑动连接，所述抓手包括沿桁架(1)延伸方向并列设置的工装抓手(2)和零件抓手(3)，所述工装抓手(2)和零件抓手(3)均包括X轴(4)、Z轴(5)和抓取部(6)，所述工装抓手(2)的X轴(4)与零件抓手(3)的X轴(4)通过固定架(7)相互固定，同一抓手的X轴(4)和Z轴(5)相互滑动连接，所述抓取部(6)与Z轴(5)滑动连接。
2.如权利要求1所述的柔性自动生产单元，其特征在于：所述工装抓手(2)的X轴(4)或零件抓手(3)的X轴(4)的两端分别设置有电机(8)，所述电机(8)驱动所述抓手在桁架(1)上滑动。
3.如权利要求1所述的柔性自动生产单元，其特征在于：所述工装抓手(2)和零件抓手(3)在固定架(7)上重量相互平衡。
4.如权利要求1所述的柔性自动生产单元，其特征在于：所述零件抓手(3)包括卧夹零件抓手(31)和侧夹零件抓手(32)，所述卧夹零件抓手(31)的抓取部(6)的抓取方向朝下，所述侧夹零件抓手(32)的抓取部(6)的抓取方向与地面垂直，所述卧夹零件抓手(31)和侧夹零件抓手(32)沿X轴(4)方向并排设置。
5.如权利要求1所述的柔性自动生产单元，其特征在于：还包括机床(9)、抓手库(10)、工装库(11)和料道，所述机床(9)设置在其中一根桁架(1)的下方或靠近下方的部位；所述抓手库(10)和工装库(11)设置在两根桁架(1)之间的部位所对应的下方，并且靠近另一根桁架(1)设置；所述抓手库(10)中放置工装抓手(2)的抓取部(6)或零件抓手(3)的抓取部(6)；所述料道与机床(9)沿桁架(1)延伸方向并排设置。
6.如权利要求5所述的柔性自动生产单元，其特征在于：所述抓手库(10)和工装库(11)与机床(9)相对设置。
7.如权利要求5所述的柔性自动生产单元，其特征在于：所述料道包括沿桁架(1)并排设置的上料道(12)和装配翻转料道(13)，所述装配翻转料道(13)设置在上料道(12)与机床(9)之间。
8.如权利要求5所述的柔性自动生产单元，其特征在于：还包括排屑机(14)，所述排屑机(14)与机床(9)连接，且排屑机(14)设置在机床(9)的远离桁架(1)的后方。
9.如权利要求1所述的柔性自动生产单元，其特征在于：所述固定架(7)有两个，两个固定架(7)分别与两根桁架(1)滑动连接，每个固定架(7)固定连接所述工装抓手(2)的X轴(4)和零件抓手(3)的X轴(4)的位于同一端的端部。
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