CN105563218A - 机床上下料自动操作设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机床上下料自动操作设备，包括工作台和安装在工作台上的机器人、至少一个料盘模块，机器人上设有第一夹爪、第二夹爪和顶料机构，其中：顶料机构包括顶料气缸、顶料板和连杆，顶料气缸安装在机器人的主体上，顶料板穿过第二夹爪且两端分别连接至顶料气缸的活塞杆和连杆的尾端，活塞杆伸出时带动顶料板向第二夹爪的夹取位置移动；机器人用于利用第二夹爪从料盘模块夹取待加工工件、将待加工工件放入机床以及利用将待加工工件顶入至机床的预设位置，机器人还用于利用第一夹爪将成品工件从机床中取出并放入料盘模块。本发明中的机床上下料自动操作设备动作更丰富、能够更好地满足实际需要的机床上下料自动操作设备。

Description

机床上下料自动操作设备
技术领域
本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种机床上下料自动操作设备。
背景技术
机床上下料传统上都是人工操作，效率低下。随着机械自动化的发展，出现了越来越多的机床自动上下料的设备。但是，目前的机床上下料设备通常只能单纯地抓取或松开，动作单一，不一定能够很好地匹配机床的工作需要。例如公开号为CN105081862A的专利申请“四轴机床上下料机器人”，其机械抓手只能做出抓取或松开两个动作，比较单一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种动作更丰富、能够更好地满足实际需要的机床上下料自动操作设备。
因此，本发明提供了一种机床上下料自动操作设备，包括工作台和安装在所述工作台上的机器人、至少一个料盘模块，所述机器人上设有第一夹爪、第二夹爪和顶料机构，其中：
所述顶料机构包括顶料气缸、顶料板和连杆，所述顶料气缸安装在所述机器人的主体上，所述连杆的首端可伸缩地安装在所述机器人的主体内，所述顶料板穿过所述第二夹爪且两端分别连接至所述顶料气缸的活塞杆和所述连杆的尾端，所述活塞杆伸出时带动所述顶料板向所述第二夹爪的夹取位置移动；
所述机器人用于利用所述第二夹爪从所述料盘模块夹取待加工工件、将待加工工件放入机床以及利用所述将待加工工件顶入至所述机床的预设位置，所述机器人还用于利用所述第一夹爪将成品工件从所述机床中取出并放入所述料盘模块。
在该技术方案中，利用机器人(例如可以使用六轴机器人)与料盘模块可以实现机床的自动上下料，而且机器人的头部的抓取机构包括两个夹爪，一个取待加工工件，另一个取成品工件，通过头部的转动实现切换，效率更高；另外，第二夹爪还设有顶料机构，通过顶料机构可以更好地保证工件放入机床的加工位置，更好地保证加工工件的品质。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括光学检测仪器，用于对成品进行检测；
所述机器人还用于，在从所述机床上夹取成品工件后移动至所述光学检测仪器进行检测。
在该技术方案中，在机器人取下成品工件后先移动至光学检测仪器进行检测，光学检测仪器对检测结果进行存储，可以方便后续工作中对工件的品质进行分析。其中，光学检测仪器对工件检测技术是现有技术中成熟的技术，在此不再赘述。
优选地，所述光学检测仪器安装在所述工作台上所述料盘模块的旁边，可以减少机器人的移动行程，工作效率更高。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括清洗装置，用于清洗成品工件；
所述机器人还用于，在将成品工件移动至所述光学检测仪器前放入所述清洗装置内进行清洗。
在该技术方案中，在对成品工件进行光学检测前先进行清洗，清洗掉工件表面的油膜等污物，可以更好地保证光学检测仪器的检测精度。具体而言，可以使用超声波清洗装置。
进一步，所述料盘模块包括料盘、安装板、导轨和气缸，所述料盘通过所述导轨可滑动地安装在所述安装板上，所述气缸用于驱动所述安装板滑动。
在该技术方案中，在需要更换料盘时利用气缸将料盘推出，使其远离机器人，可以更好地保证操作人员的安全，避免机器人对操作人员造成误伤。
进一步，所述料盘模块还包括定位工装，所述料盘可拆卸地安装在所述定位工装上，所述定位工装通过所述导轨可滑动地安装在所述安装板上，更换料盘更加方便。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括地轨，所述工作台可滑动地安装在所述地轨上。在该技术方案中，使整个工作台在地轨上移动，可以方便地调整工作台的位置，更好地与机床进行匹配。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括三维可视化系统，用于通过动画模拟显示所述工作台各设备的工作状态。在该技术方案中，三维可视化系统从各设备(机器人等)读取工作数据并利用三维动画进行展现，可以直观地展示各个设备的工作状态，还可以使用触摸屏等输入设备对机器人进行相应的控制。
在一种具体实施方式中，所述料盘模块的数量为三个，在所述工作台上依次排列，可以进一步提高设备的工作效率。
综上所述，本发明利用机器人(例如可以使用六轴机器人)与料盘模块可以实现机床的自动上下料，而且机器人的头部的抓取机构包括两个夹爪、，一个取待加工工件，另一个取成品工件，通过头部的转动实现切换，效率更高；另外，第二夹爪还设有顶料机构，通过顶料机构可以更好地保证工件放入机床的加工位置，更好地保证加工工件的品质。
附图说明
图1是根据本发明实施例的机床上下料自动操作设备(包括机床)的侧视图；
图2是图1中机床上下料自动操作设备的主视图；
图3是根据本发明实施例的机床上下料自动操作设备中机器人的头部的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的机床上下料自动操作设备中料盘模块的正面视图；
图5是图4中料盘模块的正底面视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至图5所示，根据本发明的实施例的机床上下料自动操作设备，包括工作台1和安装在所述工作台1上的机器人2、至少一个料盘模块3，所述机器人2上设有第一夹爪21、第二夹爪22和顶料机构，其中：
所述顶料机构包括顶料气缸231、顶料板232和连杆234，所述顶料气缸231安装在所述机器人2的主体上，所述连杆234的首端可伸缩地安装在所述机器人2的主体内，所述顶料板232穿过所述第二夹爪22且两端分别连接至所述顶料气缸231的活塞杆2311和所述连杆234的尾端，所述活塞杆2311伸出时带动所述顶料板232向所述第二夹爪22的夹取位置221移动；
所述机器人2用于利用所述第二夹爪22从所述料盘模块3夹取待加工工件、将待加工工件放入机床4以及利用所述将待加工工件顶入至所述机床4的预设位置，所述机器人2还用于利用所述第一夹爪21将成品工件从所述机床4中取出并放入所述料盘模块3。
在该技术方案中，利用机器人2(例如可以使用六轴机器人)与料盘模块3可以实现机床的自动上下料，而且机器人2的头部20的抓取机构包括两个夹爪21、22，一个取待加工工件，另一个取成品工件，通过头部20的转动实现切换，效率更高；另外，第二夹爪22还设有顶料机构，通过顶料机构可以更好地保证工件放入机床的加工位置，更好地保证加工工件的品质。
具体而言，在一种具体实施例中，本发明中的机床上下料自动操作设备的工作过程如下：
机器人2利用第二夹爪22从料盘模块3抓取待加工工件，然后移动至机床4的指定位置，顶料气缸231的活塞杆2311伸出带动顶料板232和连杆234向外运动至顶料板232顶住工件，第二夹爪22松开，顶料板232继续前顶从而将工件顶入机床4的加工位置；
机床4加工完成后，第一夹爪21将成品工件取出放回至料盘模块3其取出位置，机器人2的头部20转动，第二夹爪22抓取下一个待加工工件。
如此反复，即可实现机床的自动上下料，只需控制机器人2以及机床4等各设备协同作业即可，可以通过PLC、PC等进行编程控制，不再赘述。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括光学检测仪器6，用于对成品进行检测；
所述机器人2还用于，在从所述机床4上夹取成品工件后移动至所述光学检测仪器6进行检测。
在该技术方案中，在机器人2取下成品工件后先移动至光学检测仪器6进行检测，光学检测仪器6对检测结果进行存储，可以方便后续工作中对工件的品质进行分析。其中，光学检测仪器6对工件检测技术是现有技术中成熟的技术，在此不再赘述。
优选地，所述光学检测仪器安装在所述工作台上所述料盘模块的旁边，可以减少机器人2的移动行程，工作效率更高。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括清洗装置7，用于清洗成品工件；
所述机器人2还用于，在将成品工件移动至所述光学检测仪器6前放入所述清洗装置7内进行清洗。
在该技术方案中，在对成品工件进行光学检测前先进行清洗，清洗掉工件表面的油膜等污物，可以更好地保证光学检测仪器6的检测精度。具体而言，可以使用超声波清洗装置。
进一步，所述料盘模块3包括料盘31、安装板32、导轨33和气缸34，所述料盘31通过所述导轨33可滑动地安装在所述安装板32上，所述气缸34用于驱动所述安装板32滑动。
在该技术方案中，在需要更换料盘31时利用气缸34将料盘31推出，使其远离机器人2，可以更好地保证操作人员的安全，避免机器人2对操作人员造成误伤。
进一步，所述料盘模块3还包括定位工装35，所述料盘31可拆卸地安装在所述定位工装35上，所述定位工装35通过所述导轨33可滑动地安装在所述安装板32上，更换料盘更加方便。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括地轨5，所述工作台1可滑动地安装在所述地轨5上。在该技术方案中，使整个工作台1在地轨5上移动，可以方便地调整工作台1的位置，更好地与机床4进行匹配。
进一步，所述的机床上下料自动操作设备还包括三维可视化系统8，用于通过动画模拟显示所述工作台1各设备的工作状态。在该技术方案中，三维可视化系统8从各设备(机器人等)读取工作数据并利用三维动画进行展现，可以直观地展示各个设备的工作状态，还可以使用触摸屏等输入设备对机器人进行相应的控制。
在一种具体实施方式中，所述料盘模块3的数量为三个，在所述工作台1上依次排列，可以进一步提高设备的工作效率。
综上所述，本发明利用机器人2(例如可以使用六轴机器人)与料盘模块3可以实现机床的自动上下料，而且机器人2的头部20的抓取机构包括两个夹爪21、22，一个取待加工工件，另一个取成品工件，通过头部20的转动实现切换，效率更高；另外，第二夹爪22还设有顶料机构，通过顶料机构可以更好地保证工件放入机床的加工位置，更好地保证加工工件的品质。
本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种机床上下料自动操作设备，其特征在于，包括工作台(1)和安装在所述工作台(1)上的机器人(2)、至少一个料盘模块(3)，所述机器人(2)上设有第一夹爪(21)、第二夹爪(22)和顶料机构，其中：
所述顶料机构包括顶料气缸(231)、顶料板(232)和连杆(234)，所述顶料气缸(231)安装在所述机器人(2)的主体上，所述连杆(234)的首端可伸缩地安装在所述机器人(2)的主体内，所述顶料板(232)穿过所述第二夹爪(22)且两端分别连接至所述顶料气缸(231)的活塞杆(2311)和所述连杆(234)的尾端，所述活塞杆(2311)伸出时带动所述顶料板(232)向所述第二夹爪(22)的夹取位置(221)移动；
所述机器人(2)用于利用所述第二夹爪(22)从所述料盘模块(3)夹取待加工工件、将待加工工件放入机床(4)以及利用所述顶料机构将待加工工件顶入至所述机床(4)的预设位置，所述机器人(2)还用于利用所述第一夹爪(21)将成品工件从所述机床(4)中取出并放入所述料盘模块(3)。
2.根据权利要求1所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，还包括光学检测仪器(6)，用于对成品进行检测；
所述机器人(2)还用于，在从所述机床(4)上夹取成品工件后移动至所述光学检测仪器(6)进行检测。
3.根据权利要求2所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，所述光学检测仪器安装在所述工作台上所述料盘模块的旁边。
4.根据权利要求2所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，还包括清洗装置(7)，用于清洗成品工件；
所述机器人(2)还用于，在将成品工件移动至所述光学检测仪器(6)前放入所述清洗装置(7)内进行清洗。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，所述料盘模块(3)包括料盘(31)、安装板(32)、导轨(33)和气缸(34)，所述料盘(31)通过所述导轨(33)可滑动地安装在所述安装板(32)上，所述气缸(34)用于驱动所述安装板(32)滑动。
6.根据权利要求5所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，所述料盘模块(3)还包括定位工装(35)，所述料盘(31)可拆卸地安装在所述定位工装(35)上，所述定位工装(35)通过所述导轨(33)可滑动地安装在所述安装板(32)上。
7.根据权利要求1所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，还包括地轨(5)，所述工作台(1)可滑动地安装在所述地轨(5)上。
8.根据权利要求1所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，还包括三维可视化系统(8)，用于通过动画模拟显示所述工作台(1)各设备的工作状态。
9.根据权利要求1所述的机床上下料自动操作设备，其特征在于，所述料盘模块(3)的数量为三个，在所述工作台(1)上依次排列。
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