CN104741926A - 多工序自动化加工系统 - Google Patents

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Abstract

一种多工序自动化加工系统，用于对工件上不同的加工面进行加工，该多工序自动化加工系统包括至少两个第一机器人、至少两台第一加工设备及至少一个中转台，该至少两个第一加工设备邻近对应的第一机器人设置，该至少一个中转台置于该至少两个第一机器人之间，该第一加工设备对该工件的第一加工面进行加工，加工后，其中一个第一机器人将加工后的工件抓取并平移置于该至少一个中转台上，该中转台旋转该工件，另一第一机器人抓取该至少一个中转台上的工件平移置于对应的第一加工设备，该第一加工设备对该工件的第二加工面进行加工。该系统中采用中转台实现工件在不同工种间的自动移转和多方向的定位，减少机器人的动作，提高操作的精度和效率。

Description

多工序自动化加工系统
技术领域
本发明涉及一种多工序自动化加工系统，尤其涉及一种利用中转台结合机器人实现物料上下料的多工序自动化加工系统。
背景技术
目前，对产品进行多工序自动化加工中，靠传统的人工上下料已不能满足需求，因此自动化加工中开始采用机械手实现自动化上下料。但是，在加工工序较多且对工件的多个面进行加工时，相应地会增加机械手的操作难度和其动作的复杂程度，进而增加了控制机械手动作的编程难度。另外，机械手动作较复杂会导致上下料的精度降低，影响自动化加工的精度。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种上下料简单且提高加工精度的多工序自动化加工系统。
一种多工序自动化加工系统，用于对工件上不同的加工面进行加工，该多工序自动化加工系统包括至少两个第一机器人、至少两台第一加工设备及至少一个中转台。该至少两个第一加工设备分别邻近对应的第一机器人设置，该至少一个中转台置于该至少两个第一机器人之间，其中一个该第一加工设备对该工件的第一加工面进行加工，另一个该第一加工设备对该工件的第二加工面进行加工，对第一加工面加工的第一加工设备相邻对应的第一机器人能够将加工后的工件抓取并平移置于该至少一个中转台上，该中转台能够翻转定位该工件，使该工件的第二加工面向上。该至少两个第一机器人中的另一第一机器人能够抓取该至少一个中转台定位好的工件并平移置于对应的另一第一加工设备，且该第一加工设备能够对该工件的第二加工面进行加工。
以上多工序自动化加工系统中采用中转台实现产品在不同工种间的自动移转和不同方向的定位，中转台对工件作旋转或倾斜等动作进行定位，方便机器人对其抓取而减少了机器人动作，同时大大降低了C/T值，节省了时间,提高了产能和效率。
附图说明
图1为本实施方式中自动化加工系统的设备的示意图。
图2为图1所示的自动化加工系统中待加工的工件的示意图。
图3为图1所示的自动化加工系统中待加工的工件的另一方向的示意图。
图4为图1所示的自动化加工系统中待加工的工件的又一方向的示意图。
图5为图1所示的自动化加工系统中待加工的工件的再一方向的示意图。
主要元件符号说明
多工序自动化加工系统 100
工件 200
第一加工面 210
第一加工位置 201
第二加工面 220
第二加工位置 202
第三加工面 230
第三加工位置 203
第四加工面 240
第四加工位置 204
托盘移载机 10
机器人 20
第一机器人 21
第二机器人 22
第三机器人 23
第一加工设备 30
中转台 50
第一中转台 51
第二中转台 52
第三中转台 53
第四中转台 54
第二加工设备 60
检测设备 70
传送机构 80
良品收料机 90
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明的多工序自动化加工系统100包括：一个托盘移载机10、至少两个机器人20、至少两个第一加工设备30、及至少一个中转台50。托盘移载机10用于支撑多个放置工件的托盘，多个托盘层叠设置。在顶层托盘被移除后，托盘移载机10推动层叠的托盘上升一个托盘的高度，以使得待取料的托盘保持在固定的高度。至少两个机器人20位于托盘移载机10的一侧，用于对工件200进行抓取和放置。至少两个第一加工设备30位于该至少两个机器人20的对面，且第一加工设备30与机器人20一一对应设置。至少一个中转台50置于至少两个机器人20之间，用于定位及翻转工件200。
本实施方式中，机器人20包括四个第一机器人21、一个第二机器人22及一个第三机器人23。第一机器人21、第二机器人22、第三机器人23依次呈直线排列，第一机器人21均位于托盘移载机10同一侧。第二机器人22位于第一机器人21远离托盘移载机10的一侧，第三机器人23位于第二机器人22远离第一机器人21的一侧。
本实施方式中，第一加工设备30的数量为四个，其大致呈直线排列在第一机器人21的对面，且四个第一加工设备30分别对应于四个第一机器人21。在本实施方式中，四个第一加工设备30分别位于对应的第一机器人21的正对面。第一加工设备30为铆压设备。
中转台50能够定位和旋转工件200，方便第一加工设备30对工件200进行不同位置的加工。本实施方式中，中转台50的数量为四个，分别为第一中转台51、第二中转台52、第三中转台53及第四中转台54。第一中转台51、第二中转台52、第三中转台53分别依次位于四个第一机器人21的两两之间，第四中转台54位于第一机器人21与第二机器人22之间.在本实施方式中，四个中转台50与六个机器人20位于同一直线上。中转台50为现有技术中可以对产品进行旋转的结构，例如，翻面机等，由于本案并非对中转台的结构进行改进，因此省略对其具体结构的描述。
本发明实施方式中的多工序自动化加工系统100还包括第二加工设备60、检测设备70、传送机构80及良品收料机90。第二加工设备60与第二机器人22相对设置，且位于第四台第一加工设备30远离托盘移载机10的一侧。本实施方式中，第二加工设备60与第一加工设备30分别对工件200进行不同工种的加工，第二加工设备60为打标设备。检测设备70位于第二机器人22远离第四中转台54的一侧。 传送机构80设置于检测设备70远离第二机器人22的一侧，且位于检测设备70和第三机器人23之间。良品收料机90位于第三机器人23远离检测设备70的一侧。检测设备70对第一加工设备30及第二加工设备60加工后的工件200进行检测，并判断加工后的工件200是否合格。传送机构80结合导向机构（图未示）将该检测设备70检测后的良品和不良品分开传送，第三机器人23从传送机构80上良品抓取到良品收料机90中，将不良品抓取到不良品收料盒（图未示）中，从而实现良品和不良品的分开放置。
请参阅图1至图5，多工序自动化加工系统100对工件200进行铆压、打标加工，在本实施方式中，工件200为U形薄板，其包括第一加工面210、与第一加工面210相对的第二加工面220、与第一加工面210及第二加工面220垂直的第三加工面230、以及与第一加工面210及第二加工面220垂直且与第三加工面230相对的第四加工面240。多工序自动化加工系统100对工件200的加工步骤为：
第一步：将工件200置于托盘移载机10中的托盘上，且工件200的第一加工面210朝上；
第二步：第一台第一机器人21(为了方便描述，邻近托盘移载机10的第一机器人称为第一台第一机器人21，依次类推)将工件200从托盘移载机10上顶层的托盘中抓取工件200并平移至第一台第一加工设备30中(为了方便描述，邻近托盘移载机10的第一加工设备30称为第一台第一加工设备30，依次类推)，工件200的第一加工面210保持朝向上方，第一台第一加工设备30对第一加工面210上的第一加工位置201进行铆压。
第三步：第一台第一机器人21抓取对第一加工位置201铆压后的工件200并平移放置在第一中转台51，由于第一机器人21对工件200只是简单的平移动作，而并不对工件200旋转，因此工件200位于第一中转台51时，其第一加工面210仍然面朝上方。第一中转台51对该工件200翻转180°并定位，此时，工件200的第二加工面220朝向上方，第二台第一机器人21抓取第一中转台51上的工件200并平移置于第二台第一加工设备30中，第二台第一加工设备30对工件200的第二加工面220的第二加工位置202进行铆压。
第四步：第二台第一机器人21抓取对第二加工位置202铆压后的工件200并平移放置在第二中转台52。由于第二台第一机器人21对工件200只是简单的平移动作，并不对工件200旋转，此时工件200的第二加工面220仍然面朝上方，第二中转台52对该工件200翻转70°并定位，此时，工件200的第三加工面230朝向斜上方，第三台第一机器人21抓取第二中转台52上的工件200并平移置于第三台第一加工设备30中，第三台第一加工设备30对工件200的第三加工面230的第三加工位置203进行铆压；
第五步：第三台第一机器人21抓取对第三加工位置203铆压后的工件200并平移放置在第三中转台53，由于第三台第一机器人21对工件200只是简单的平移动作，并不对工件200旋转，此时工件200的第三加工面230仍然面朝斜上方，第三中转台53对该工件200旋转180°并定位，此时，工件200的第四加工面240朝向斜上方，第四台第一机器人21抓取第三中转台53上的工件200并平移置于第四台第一加工设备30中，第四台第一加工设备30对工件200的第四加工面240的第四加工位置204进行铆压；
第六步：第四台第一机器人21抓取对第四加工位置204铆压后的工件200并平移放置在第四中转台54。由于第四台第一机器人21对工件200只是简单的平移动作，并不对工件200旋转，此时工件200的第四加工面240仍然面朝斜上方，第四中转台54对工件200进行旋转定位，将工件200在下一工种待加工的位置调节好而适合于第二加工设备60进行加工，第二机器人22将工件200从第四中转台54上抓取移至第二加工设备60处，此时，第二加工设备60对第二机器人22夹持的工件200进行打标。
第七步：第二机器人22将抓取的工件200移至检测设备70中，检测设备70对工件200之前进行的加工工序进行检测，并结合导向机构（图未示出）将检测后的良品和不良品通过传送机构80分离，同时，第三机器人23将传送机构80中的良品进行抓取置于良品收料机90中，不良品置于不良品收料台中，实现良品与不良品的分离。
可以理解，中转台50对工件200不局限于翻面、倾斜70°等角度，可以根据需要设计为任意角度的倾斜。
可以理解，四台第一加工设备30可不为同一类型的加工设备，根据工件加工的具体需求，第一加工设备30可更换为对应的加工设备。
以上多工序自动化加工系统100采用中转台50实现产品在不同工种、不同工序间的自动移转和不同方向的加工，中转台50对工件200作旋转、倾斜及翻转等动作并进行定位，方便机器人20对其抓取且减少了机器人20的动作，使得机器人20的操作变得简单，节省了时间，简化机器人的编程控制。机器人20动作简单化，使得上下料的精度提高，进而提高自动化加工的精度。另外，采用中转台50可使得多个工序的加工段之间衔接紧密、对接流畅、结构紧凑，极大的节省了物流人力、提高了产能和良率，自动化开发市场空间大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多工序自动化加工系统，用于对工件上不同的加工面进行加工，该多工序自动化加工系统包括至少两个第一机器人、至少两台第一加工设备及至少一个中转台，其特征在于: 该至少两个第一加工设备分别邻近对应的第一机器人设置，该至少一个中转台置于该至少两个第一机器人之间，其中一个该第一加工设备对该工件的第一加工面进行加工，另一个该第一加工设备对该工件的第二加工面进行加工，对第一加工面加工的第一加工设备相邻对应的第一机器人能够将加工后的工件抓取并平移置于该至少一个中转台上，该中转台能够翻转定位该工件，使该工件的第二加工面向上，该至少两个第一机器人中的另一第一机器人能够抓取该至少一个中转台定位好的工件并平移置于对应的另一第一加工设备，且该第一加工设备能够对该工件的第二加工面进行加工。
2.如权利要求1所述的多工序自动化加工系统，其特征在于：该多工序自动化加工系统还包括一个检测设备，该检测设备位于该至少两个第一机器人的同一侧，该工件的第二加工面加工后，邻近该检测设备的第一机器人抓取工件并放置在该检测设备上，该检测设备对工件进行检测。
3.如权利要求1所述的多工序自动化加工系统，其特征在于：该多工序自动化加工系统还包括第二加工设备及与其相对设置的第二机器人，该第二加工设备邻近对该工件的第二加工面进行加工的第一加工设备设置，该至少一个中转台为至少两个，该至少两个中转台与该至少两个第一机器人间隔设置，且其中一个中转台邻近该第二机器人设置，该工件的第二加工面加工后，邻近该第二加工设备的第一机器人能够抓取该工件并平移放置在邻近该第二加工设备的中转台上，对应的中转台能够翻转定位该工件，使得该工件在该第二加工设备中对应的加工面朝上，该第二机器人能够抓取该工件并平移靠近该第二加工设备上，该第二加工设备能够对该第二机器人夹持中的该工件进行加工。
4.如权利要求1所述的多工序自动化加工系统，其特征在于：该多工序自动化加工系统还包括托盘移载机，该托盘移载机位于该至少两个第一加工设备和该至少两个第一个机器人的同一侧。
5.如权利要求2所述的多工序自动化加工系统，其特征在于：该多工序自动化加工系统还包括传送机构，该传送机构位于该检测设备远离该至少两个第一机器人的一侧，该传送机构传送将该检测机构检测后的工件。
6.如权利要求5所述的多工序自动化加工系统，其特征在于：该多工序自动化加工系统还包括良品收料机及在该良品收料机侧边设置的第三机器人，该良品收料机位于该传送机构远离该至少两个第一机器人的一侧，该第三机器人位于该传送机构和该良品收料机之间，该检测设备对工件进行检测后，该第三机器人从该传送机构将该检测设备检测为良品的工件抓取至该良品收料机中。
7.如权利要求3所述的多工序自动化加工系统，其特征在于：该至少两台第一加工设备为铆压机，该第二加工设备为打标机。
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