CN107096727B - 一种智能化加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化加工系统，包括：自动上料机构、生产线和自动下料机构，所述自动上料机构和自动下料机构设于生产线两端，所述自动上料机构和自动下料机构均与生产线的控制装置连接，本发明中通过在生产线的前端和后端设置了自动上料机构和自动下料机构，通过在自动上料机构中设置了位置调整机构，让其对运输线上的产品位置进行监测和调整，避免出现错位问题，同时还在自动下料机构中设置了质量检测机构，对产品的生产质量进行检测，并对其进行区分，省去了人工质检，大大的提高其生产的效率。

Description

一种智能化加工系统

技术领域

本发明属于智能制造领域，特别涉及一种智能化加工系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展，无论是人们的生活还是企业的生产，大多都实现了智能化和现代化，特别是企业的生产，人工手动劳动已经满足不了当前社会发展的需求，大多数的企业都采用机械化、自动化生产，然而当前的生产线上虽然能够实现加工的自动化，但是其上料还是下料大多数还得人工，特别是对零部件的加工，其在上料过程中，经常会出现产品在运输线上任意的位置，这样在加工的过程中很容易因产品不在放置区造成加工错位问题，这样不仅造成资源浪费，同时还降低产品加工的良品率，造成生产成本的增加；

然而当前的生产线上虽然能够实现加工的自动化，但是其加工的产品还需要人工去分拣，且也不能做到对每个产品的性能进行检测，大多只能采用抽样的方法，这样就会导致产品检查不够全面，极易导致大量不良品流入市场，不仅会给购买者造成不便，影响企业产品的市场竞争力，严重的深圳会对企业的声誉造成严重的影响。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种智能化加工系统，其结构简单，设计合理，易于生产，自动化程度高，减少人工劳动量，提高了工作效率。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种智能化加工系统，包括：自动上料机构、生产线和自动下料机构，所述自动上料机构和自动下料机构设于生产线两端，所述自动上料机构和自动下料机构均与生产线的控制装置连接，其中，所述自动上料机构中设有运输台，所述运输台上设有一组产品放置区和用于调整产品位置的位置调整机构，所述位置调整机构中设有上料机械臂，所述上料机械臂设于运输台的两侧，且所述上料机械臂上设有上料机械手，所述运输台上设有产品检测装置；

所述自动下料机构中设有底座、下料机械臂和质量检测机构，所述下料机械臂设于底座上，所述质量检测机构设于下料机械臂的端部，且所述下料机械臂的端部设有下料机械手，所述质量检测机构中设有产品等级数据库；

所述运输台、位置调整机构、产品检测装置、底座、下料机械臂以及质量检测机构均与控制装置连接。

本发明中通过在生产线的前端和后端设置了自动上料机构和自动下料机构，通过在自动上料机构中设置了位置调整机构，让其对运输线上的产品位置进行监测和调整，避免出现错位问题，同时还在自动下料机构中设置了质量检测机构，对产品的生产质量进行检测，并对其进行区分，省去了人工质检，大大的提高其生产的效率。

本发明中所述上料机械手和下料机械手中设有关节，所述关节间采用活动连接，且所述上料机械手和下料机械手上设有防护层，能够有效的放置机械手对产品造成影响，对两者都起到一定的防护效果。

本发明中所述产品检测装置中设有外观检测机构、区域检查机构和性能检测机构，所述外观检测机构设于运输台的前端，所述区域检查机构通过连接件设有运输台的上方，所述性能检测机构设于运输台上，能够对产品进行全方位的检查检测，大大的提高其生产检测的精准度，避免造成生产资源的浪费。

本发明中所述下料机械臂至少有2组，分别为用于检测的第一机械臂和用于抓取下料的第二机械臂，所述第二机械臂与底座活动连接，实现很好的分工，避免出现程序错乱，有效提高其生产的效率。

本发明中所述质量检测机构中设有外观检测装置和性能分析仪，所述外观检测装置和性能分析仪均与控制装置连接

本发明中所述运输台上设有翻转机构，所述翻转机构的前工位和后工位上均设有一组产品检测装置，对产品进行翻转能够有效的对其另一面的外观进行检测，同时也对其起到了抗压测试的目的。

本发明中所述自动下料机构还包括工作台，所述工作台呈环形，所述工作台上设有产品放置区，且所述产品放置区的一端设有运输机构，结构设计合理，能够有效保证产品能够正常检测，且便于产品的安放。

本发明中所述运输机构的入口处设有检核装置，所述检核装置中设有摄像头和检测仪，所述摄像头和检测仪均与控制装置连接，进行多重的检测，进一步提高其检测的精准性。

本发明中所述控制装置中设有上料控制模块、产线控制模块、下料控制模块和控制器模块，其中，所述上料控制模块中设有运输控制单元、位置调整控制单元、检测控制单元和翻转控制单元，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块，所述运输控制模块与运输台连接，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块分别与上料机械臂和上料机械手连接，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块分别与所述产品检测装置中的外观检测机构、区域检查机构和性能检测机构连接，所述翻转控制模块与翻转机构连接，所述运输控制模块、位置调整控制模块、检测控制模块以及翻转控制模块均与控制器模块连接；

所述下料控制模块中设有底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块，所述质检控制模块中设有检测控制模块和性能分析仪控制模块，所述底座控制模块与底座连接，所述机械臂控制模块与下料机械臂连接，所述机械手控制模块与下料机械手连接，所述质检控制模块中的检测控制模块和性能分析仪控制模块分别与外观检测装置和性能分析仪连接，所述检核控制模块与检核装置连接，所述运输控制模块与运输机构连接；

所述上料控制模块中的运输控制单元、位置调整控制单元、检测控制单元和翻转控制单元以及下料控制模块中的底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块均与控制器模块连接。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中通过在生产线的前端和后端设置了自动上料机构和自动下料机构，通过在自动上料机构中设置了位置调整机构，让其对运输线上的产品位置进行监测和调整，避免出现错位问题，同时还在自动下料机构中设置了质量检测机构，对产品的生产质量进行检测，并对其进行区分，省去了人工质检，大大的提高其生产的效率。

2、本发明中所述产品检测装置中设有外观检测机构、区域检查机构和性能检测机构，所述外观检测机构设于运输台的前端，所述区域检查机构通过连接件设有运输台的上方，所述性能检测机构设于运输台上，能够对产品进行全方位的检查检测，大大的提高其生产检测的精准度，避免造成生产资源的浪费。

3、本发明中所述运输台上设有翻转机构，所述翻转机构的前工位和后工位上均设有一组产品检测装置，对产品进行翻转能够有效的对其另一面的外观进行检测，同时也对其起到了抗压测试的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中自动上料机构的结构示意图；

图3为本发明中自动下料机构的结构示意图；

图4为本发明中自动下料机构的工作台的结构示意图；

图5为本发明中电气连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1

如图所示的一种智能化加工系统，包括：自动上料机构1、生产线2和自动下料机构3，所述自动上料机构1和自动下料机构3设于生产线2两端，所述自动上料机构1和自动下料机构3均与生产线2的控制装置连接，其中，所述自动上料机构1中设有运输台11，所述运输台11上设有一组产品放置区和用于调整产品位置的位置调整机构12，所述位置调整机构12中设有上料机械臂121，所述上料机械臂121设于运输台11的两侧，且所述上料机械臂121上设有上料机械手122，所述运输台11上设有产品检测装置13；

所述自动下料机构3中设有底座31、下料机械臂32和质量检测机构33，所述下料机械臂32设于底座1上，所述质量检测机构33设于下料机械臂32的端部，且所述下料机械臂32的端部设有下料机械手34，所述质量检测机构33中设有产品等级数据库；

所述运输台11、位置调整机构12、产品检测装置13、底座31、下料机械臂32以及质量检测机构33均与控制装置连接。

本实施例中所述上料机械手122和下料机械手34中设有关节，所述关节间采用活动连接，且所述上料机械手22和下料机械手34上设有防护层。

本实施例中所述产品检测装置13中设有外观检测机构131、区域检查机构132和性能检测机构133，所述外观检测机构131设于运输台11的前端，所述区域检查机构132通过连接件设有运输台11的上方，所述性能检测机构133设于运输台11上。

本实施例中所述下料机械臂32至少有2组，分别为用于检测的第一机械臂321和用于抓取下料的第二机械臂322，所述第二机械臂322与底座1活动连接。

本实施例中所述质量检测机构33中设有外观检测装置331和性能分析仪332，所述外观检测装置331和性能分析仪332均与控制装置连接

本实施例中所述运输台11上设有翻转机构14，所述翻转机构14的前工位和后工位上均设有一组产品检测装置13。

本实施例中所述自动下料机构3还包括工作台35，所述工作台35呈环形，所述工作台35上设有产品放置区36，且所述产品放置区36的一端设有运输机构37。

本实施例中所述运输机构37的入口处设有检核装置38，所述检核装置38中设有摄像头和检测仪，所述摄像头和检测仪均与控制装置连接。

本实施例中所述控制装置4中设有上料控制模块、产线控制模块、下料控制模块和控制器模块，其中，所述上料控制模块中设有运输控制单元、位置调整控制单元、检测控制单元和翻转控制单元，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块，所述运输控制模块与运输台11连接，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块分别与上料机械臂121和上料机械手122连接，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块分别与所述产品检测装置13中的外观检测机构131、区域检查机构132和性能检测机构133连接，所述翻转控制模块与翻转机构14连接，所述运输控制模块、位置调整控制模块、检测控制模块以及翻转控制模块均与控制器模块连接；

所述下料控制模块中设有底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块，所述质检控制模块中设有检测控制模块和性能分析仪控制模块，所述底座控制模块与底座1连接，所述机械臂控制模块与下料机械臂32连接，所述机械手控制模块与下料机械手35连接，所述质检控制模块中的检测控制模块和性能分析仪控制模块分别与外观检测装置331和性能分析仪332连接，所述检核控制模块与检核装置38连接，所述运输控制模块与运输机构37连接；所述上料控制模块中设有运输控制单元、位置调整控制单元、检测控制单元和翻转控制单元、底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块均与控制器模块连接 。

实施例2

如图所示的一种智能化加工系统，包括：自动上料机构1、生产线2和自动下料机构3，所述自动上料机构1和自动下料机构3设于生产线2两端，所述自动上料机构1和自动下料机构3均与生产线2的控制装置连接，其中，所述自动上料机构1中设有运输台11，所述运输台11上设有一组产品放置区和用于调整产品位置的位置调整机构12，所述位置调整机构12中设有上料机械臂121，所述上料机械臂121设于运输台11的两侧，且所述上料机械臂121上设有上料机械手122，所述运输台11上设有产品检测装置13；

所述自动下料机构3中设有底座31、下料机械臂32和质量检测机构33，所述下料机械臂32设于底座1上，所述质量检测机构33设于下料机械臂32的端部，且所述下料机械臂32的端部设有下料机械手34，所述质量检测机构33中设有产品等级数据库；

所述运输台11、位置调整机构12、产品检测装置13、底座31、下料机械臂32以及质量检测机构33均与控制装置连接。

本实施例中所述上料机械手22和下料机械手34中设有关节，所述关节间采用活动连接，且所述上料机械手22和下料机械手34上设有防护层。

本实施例中所述产品检测装置13中设有外观检测机构131、区域检查机构132和性能检测机构133，所述外观检测机构131设于运输台11的前端，所述区域检查机构132通过连接件设有运输台11的上方，所述性能检测机构133设于运输台11上。

本实施例中所述下料机械臂32至少有2组，分别为用于检测的第一机械臂321和用于抓取下料的第二机械臂322，所述第二机械臂322与底座1活动连接。

本实施例中所述质量检测机构33中设有外观检测装置331和性能分析仪332，所述外观检测装置331和性能分析仪332均与控制装置连接

本实施例中所述运输台11上设有翻转机构14，所述翻转机构14的前工位和后工位上均设有一组产品检测装置13。

本实施例中所述自动下料机构3还包括工作台35，所述工作台35呈环形，所述工作台35上设有产品放置区36，且所述产品放置区36的一端设有运输机构37。

本实施例中所述运输机构37的入口处设有检核装置38，所述检核装置38中设有摄像头和检测仪，所述摄像头和检测仪均与控制装置连接。

本实施例中所述控制装置4中设有上料控制模块、产线控制模块、下料控制模块和控制器模块，其中，所述上料控制模块中设有运输控制单元、位置调整控制单元、检测控制单元和翻转控制单元，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块，所述运输控制模块与运输台11连接，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块分别与上料机械臂121和上料机械手122连接，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块分别与所述产品检测装置13中的外观检测机构131、区域检查机构132和性能检测机构133连接，所述翻转控制模块与翻转机构14连接，所述运输控制模块、位置调整控制模块、检测控制模块以及翻转控制模块均与控制器模块连接；

所述下料控制模块中设有底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块，所述质检控制模块中设有检测控制模块和性能分析仪控制模块，所述底座控制模块与底座1连接，所述机械臂控制模块与下料机械臂32连接，所述机械手控制模块与下料机械手35连接，所述质检控制模块中的检测控制模块和性能分析仪控制模块分别与外观检测装置331和性能分析仪332连接，所述检核控制模块与检核装置38连接，所述运输控制模块与运输机构37连接；所述上料控制模块中的运输控制单元、位置调整控制单元、检测控制单元、翻转控制单元以及下料控制模块中的底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块均与控制器模块连接 。

本实施例中所述的一种智能化加工系统的工作方法，具体的工作方法如下：

（1）：首先工作人员对其进行组装，然后将组装完成的上料的机器人与后续的生产设备进行拼接；

（2）：待上一步骤中安装完成后，进入工作状态，即通过控制器模块命令上料机械控制模块控制上料机械手22运行，将产品放置到运输台11上；

（3）：然后运输台11开始对产品进行运输，在产品运输的过程中，控制器模块将会命令检测控制模块控制产品检测装置23开始工作；

（4）：在检测控制模块控制下，外观检测机构231、区域检查机构232和性能检测机构233将会对产品的外观、产品是否超出产品的放置区以及产品的性能进行检测，并将检测的数据传送给控制器模块中；

（5）：然后控制器模块中的数据处理器将会对收到的数据进行分析，如果检测出的产品的外观或者是性能存在问题，那么控制器命令上料机械控制模块控制上料机械手22运行，通过上料机械手22把有问题的产品取走；

（6）：如果检测出产品超出了产品放置区，那么控制器模块命令上料机械手控制单元工作，然后上料机械手控制单元将会命令上料机械控制模块控制上料机械手22运行,通过上料机械手22对产品的位置进行调整，将其调整到产品放置区域内即可；

（7）：然后对产品另一侧进行检测，即控制器先通过翻转控制单元命令翻转机构14翻转，将产品翻转至下一个放置区域；

（8）：待产品放置好后，开始重复步骤（3）至（7），对产品另一面进行检测并进行位置调整，确保外观没以及产品放置的区域没有问题，方可进入后续的生产；

（9）：当产品经过生产线2加工后，控制器模块命令位置检测装置对运输线上产品的位置进行检测，然后将产品的位置信息发送给控制器模块中，通过控制器模块中的数据处理器对接收到的信息进行分析；

（10）：然后控制器模块根据分析得出的产品位置信息命令上料机械臂控制模块开始工作，通过上料机械臂控制模块命令第一机械臂321和第二机械臂322到达产线上的指定的位置；

（11）：待产品经过第一机械臂321，控制器将通过质检控制模块中的外观检测控制模块外观检测装置331对产品的外观进行检测，然后将外观检测的数据传送给控制器，控制器模块立即对接收到的外观数据进行分析；

（12）：在上一步骤的分析过程中，如果外观检测合格那么则进入后续的工序，如果外观检测不合格那么控制器将通过机械臂控制模块以及机械手控制模块分别命令第二机械臂322和下料机械手34开始工作，即通过第二机械臂322移动至合适的位置，然后通过下料机械手34将不良品抓取到不良品区域；

（13）：步骤（11）中当产品外观检测合格后，进入后续的检测，即控制器通过性能分析仪控制模块命令性能分析仪332对产品的性能进行检测，并将检测的数据传送给控制器中，通过控制器中的数据处理器对检测的数据进行分析，并与产品等级数据库进行比对，根据分析的相互的性能判断出其到底属于哪一个级别的产品；

（14）：然后根据分析的得出的性能，通过机械臂控制模块以及机械手控制模块分别命令第二机械臂322和下料机械手34开始工作，即通过第二机械臂322移动至合适的位置，然后通过下料机械手34将产抓取到相对应的产品放置区36；

（15）：当产品达到指定的产品放置区36后，控制器将通过检核控制模块控制检核装置38对产品进行再一次的核检，然后把核检的数据传送给控制器中，通过控制器中的数据处理器对数据进行分析；

（16）：当分析得出的结果显示合格后，产品通过运输机构37运输到打包区域，如果检测结果显示不合格，那么其将次通过下料机械手34将其抓取到不良品区域。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种智能化加工系统，其特征在于：包括：自动上料机构（1）、生产线（2）和自动下料机构（3），所述自动上料机构（1）和自动下料机构（3）设于生产线（2）两端，所述自动上料机构（1）和自动下料机构（3）均与生产线（2）的控制装置连接，其中，所述自动上料机构（1）中设有运输台（11），所述运输台（11）上设有一组产品放置区和用于调整产品位置的位置调整机构（12），所述位置调整机构（12）中设有上料机械臂（121），所述上料机械臂（121）设于运输台（11）的两侧，且所述上料机械臂（121）上设有上料机械手（122），所述运输台（11）上设有产品检测装置（13）；所述自动下料机构（3）中设有底座（31）、下料机械臂（32）和质量检测机构（33），所述下料机械臂（32）设于底座（31）上，所述质量检测机构（33）设于下料机械臂（32）的端部，且所述下料机械臂（32）的端部设有下料机械手（34），所述质量检测机构（33）中设有产品等级数据库；所述运输台（11）、位置调整机构（12）、产品检测装置（13）、底座（31）、下料机械臂（32）以及质量检测机构（33）均与控制装置连接；所述产品检测装置（13）中设有外观检测机构（131）、区域检查机构（132）和性能检测机构（133），所述外观检测机构（131）设于运输台（11）的前端，所述区域检查机构（132）通过连接件设于运输台（11）的上方，所述性能检测机构（133）设于运输台（11）上；所述下料机械臂（32）至少有2组，分别为用于检测的第一机械臂（321）和用于抓取下料的第二机械臂（322），所述第二机械臂（322）与底座（1）活动连接；所述质量检测机构（33）中设有外观检测装置（331）和性能分析仪（332），所述外观检测装置（331）和性能分析仪（332）均与控制装置连接；所述运输台（11）上设有翻转机构（14），所述翻转机构（14）的前工位和后工位上均设有一组产品检测装置（13）；所述自动下料机构（3）还包括工作台（35），所述工作台（35）呈环形，所述工作台（35）上设有产品放置区（36），且所述产品放置区（36）的一端设有运输机构（37）；所述运输机构（37）的入口处设有检核装置（38），所述检核装置（38）中设有摄像头和检测仪，所述摄像头和检测仪均与控制装置连接；所述控制装置（4）中设有上料控制模块、产线控制模块、下料控制模块和控制器模块，其中，所述上料控制模块中设有运输控制模块、位置调整控制模块、检测控制模块和翻转控制模块，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块，所述运输控制模块与运输台（11）连接，所述位置调整控制模块中设有机械臂控制模块和上料机械手控制模块分别与上料机械臂（121）和上料机械手（122）连接，所述检测控制模块中设有外观检测控制模块、区域检查控制模块和性能检测控制模块分别与所述产品检测装置（13）中的外观检测机构（131）、区域检查机构（132）和性能检测机构（133）连接，所述翻转控制模块与翻转机构（14）连接，所述运输控制模块、位置调整控制模块、检测控制模块以及翻转控制模块均与控制器模块连接；所述下料控制模块中设有底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块，所述质检控制模块中设有检测控制模块和性能分析仪控制模块，所述底座控制模块与底座（3 1）连接，所述机械臂控制模块与下料机械臂（32）连接，所述机械手控制模块与下料机械手（34）连接，所述质检控制模块中的检测控制模块和性能分析仪控制模块分别与外观检测装置（331）和性能分析仪（332）连接，所述检核控制模块与检核装置（38）连接，所述运输控制模块与运输机构（37）连接；所述上料控制模块中的运输控制模块、位置调整控制模块、检测控制模块和翻转控制模块以及下料控制模块中的底座控制模块、机械臂控制模块、机械手控制模块、质检控制模块、检核控制模块和运输控制模块均与控制器模块连接。

2.根据权利要求1所述的智能化加工系统，其特征在于：所述上料机械手（122）和下料机械手（34）中设有关节，所述关节间采用活动连接，且所述上料机械手（1 22）和下料机械手（34）上设有防护层。