CN107953245A - 刀片搬运系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刀片搬运系统，包括：上料自动换料盘生产线，所述上料自动换料生产线包括：第一料盘第一输送线，所述第一料盘第一输送线上通过铝型材安装有第一机械手；第一工业机器人，共设置有三台，通过机器人安装板呈一字型固定在地面；下料自动换料盘生产线，所述下料自动换料生产线包括：第二料盘第二输送线，所述第二料盘第二输送线上通过铝型材连接安装有两组第二机械手；第二工业机器人，所述第二工业机器人通过机器人安装板平行相对固定在地面。本发明通过工业机器人配合工业相机拍摄，对产品进行识别分类定位，提高工业机器人的快速智能搬运能力，有效减少操作人员，提高生产效率，降低人工成本。

Description

刀片搬运系统

技术领域

本发明属于刀片搬运技术领域，具体涉及一种刀片搬运系统。

背景技术

在数控可转位刀片行业中，双端面研磨工序，是刀片制造业中的重要工序。当前国内外厂家普遍采用双端面磨床对刀片进行研磨，该磨床可以实现每小时3000片刀片研磨的产量，但必须将刀片放入专用冶具内才能进行研磨，目前行业中普遍采用人工取放刀片的方式进行上下料，并且每台设备至少配置6名工作人员，人工成本极高。

发明内容

本发明的目的在于提供刀片搬运系统，以解决刀片上下料与双端面磨床高效匹配的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种刀片搬运系统，包括：

上料自动换料盘生产线，所述上料自动换料盘生产线包括：

第一料盘第一输送线，所述第一料盘第一输送线上通过铝型材安装有第一机械手；

第一工业机器人，共设置有三台，通过机器人安装板固定在地面，且三台第一工业机器人呈一字型分布在第一输送皮带的右侧，所述第一工业机器人的右边设有第二输送皮带，所述第一工业机器人的前端通过螺丝固定有第一套相机，所述控制平台前端通过螺丝固定有第二套相机；

控制平台，所述控制平台电性控制上料自动换料盘生产线中其他工作组件；

下料自动换料盘生产线，所述下料自动换料生产线包括：

第二料盘第二输送线，所述第二料盘第二输送线上通过铝型材连接安装有两组第二机械手；

第二工业机器人，所述第二工业机器人通过机器人安装板固定在地面，两台第二工业机器人平行相对放置，两条第三输送皮带分别放置在两台第二工业机器人的两侧，第一料盘第二输送线放置在两台第二工业机器人的中间，所述第三输送皮带上通过铝型材固定架固定有第三套相机。

优选的，所述第一机械手包括刀片吸取装置、保护刀片的架板和用以移动刀片吸取装置的电动滑台和气缸，所述的保护刀片的架板的内侧粘有海绵垫，作用一是防止刀片打滑，二是保护刀片，以免碰伤，刀片吸取装置安装在气缸上，气缸通过气缸安装板固定在电动滑台上。

优选的，所述第二输送皮带的右侧还设置有与之垂直的三台第二料盘第一输送线。

优选的，所述第二机械手包括刀片吸取装置、保护刀片的架板和用以移动刀片吸取装置的滑动皮带-导轨机构和气缸，刀片吸取装置安装在气缸上，气缸通过气缸安装板固定在滑动导轨上，保护刀片的架板安装在气缸安装板上，将磁铁和刀片进行隔离，架板的内侧粘有海绵垫，作用一是防止刀片打滑，二是保护刀片，以免碰伤。

同时，本发明还提供了一种刀片搬运方法，包括上料时自动换料盘方法和下料时自动换料盘方法，包括如下步骤：

上料时自动换料盘方法：

A1：工人将上道工序装满可转位刀片的第一料盘放置在第一料盘第一输送线上的指定区域进行堆垛，第一料盘第一输送线上的输送机构从料盘堆垛区中取出一盘第一料盘流转到刀片取料区；

A2:在刀片取料区由第一机械手对第一料盘上的刀片进行批量抓取并放置在第一输送皮带上，接着流转到指定的分拣区进行分拣，将刀片装入第二料盘，第一机械手上装有批量抓取刀片的装置对刀片批量抓取并放置在平面上；

A3：当第二料盘装满可转位刀片之后，通过第二输送皮带送到双端面磨床指定上料区，最后由人工将第二料盘放置到双端面磨床的工装上进行加工；

下料时自动换料盘方法：

B1：工人将双端面磨床上的加工完成的第二料盘搬运到第二料盘第二输送线上排序,第二料盘第二输送线上的输送机构将第二料盘流转到清洗区进行清洁；

B2：清洁完成后，输送机构继续将第二料盘流转到刀片取料区，在刀片取料区由两组第二机械手对第二料盘上的刀片进行批量抓取，第二机械手上装有批量抓取刀片的装置对刀片批量抓取并放置在平面上；

B3:由第一料盘第二输送线的输送结构将第一批空的第一料盘流转到刀片取料区等待装料，刀片通过第三输送皮带流转到指定的分拣区，进行分拣装到第一料盘；

B4: 当第一料盘装满可转位刀片之后，通过第一料盘第二输送线的输送机构将装满的料盘流转到指定位置进行堆垛，第二批空的第一料盘由输送机构流转到刀片取料区等待装料。

需要说明的是，所述的刀片吸取装置不限于具体的装置结构，但凡能够批量吸取刀片的装置结构都在本权利要求范围之内。

本发明的技术效果和优点：本发明的料盘转换效率能够很好的匹配双端面磨床的生产效率，通过工业机器人采用工业相机照相，控制器对图像进行处理，自动识别不同类型刀片，计算刀片抓取位置，并控制机器人抓取刀片，进行搬运，提高工业机器人的快速智能搬运能力，能够有效减少操作工人，提高生产效率，降低人工成本。

附图说明

图1为本发明刀片搬运系统结构示意图。

图中：1第一料盘第一输送线、2第一机械手、3第一输送皮带、4第二输送皮带、5第二料盘第一输送线、6第一工业机器人、7控制平台、8第二料盘第二输送线、9第二机械手、10第三输送皮带、11第二工业机器人、12第一料盘第二输送线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种刀片搬运系统，包括：

上料自动换料盘生产线，所述上料自动换料生产线包括：

第一料盘第一输送线1，所述第一料盘第一输送线1上通过铝型材安装有第一机械手2；

第一工业机器人6，共设置有三台，通过机器人安装板固定在地面，且三台第一工业机器人6呈一字型分布在第一输送皮带3的右侧，所述第一工业机器人6的右边设有第二输送皮带4，所述第一工业机器人6的前端通过螺丝固定有第一套相机，所述控制平台前端通过螺丝固定有第二套相机；

控制平台7，所述控制平台7电性控制上料自动换料盘生产线中其他工作组件；

下料自动换料盘生产线，所述下料自动换料生产线包括：

第二料盘第二输送线8，所述第二料盘第二输送线8上通过铝型材连接安装有两组第二机械手9；

第二工业机器人11，所述第二工业机器人11通过机器人安装板固定在地面，两台第二工业机器人11平行相对放置，两条第三输送皮带10分别放置在两台第二工业机器人11的两侧，第一料盘第二输送线12放置在两台第二工业机器人11的中间，所述第三输送皮带10上通过铝型材固定架固定有第三套相机。

所述第一机械手2包括刀片吸取装置、保护刀片的架板和用以移动磁力吸盘的电动滑台和气缸，所述刀片吸取装置包括磁铁安装板和磁铁，磁铁均匀的嵌在磁铁安装板上，磁力吸盘与料盘规格对应，每块磁铁吸取一个刀片。磁力吸盘安装在气缸上，气缸通过气缸安装板固定在电动滑台上，通过电动滑台的动作，实现磁力吸盘的左右上下移动，通过控制气缸的动作，实现磁力吸盘上下移动吸附刀片，保护刀片的架板安装在气缸安装板上，作用是将磁铁和刀片进行隔离，架板的内侧粘有海绵垫，作用一是防止刀片打滑，二是保护刀片，以免碰伤。

所述第二输送皮带4的右侧还设置有与之垂直的三台第二料盘第一输送线5。

所述第二机械手9包括刀片吸取装置、保护刀片的架板和用以移动磁力吸盘的滑动皮带-导轨机构和气缸，刀片吸取装置包括磁铁安装板和磁铁，磁铁均匀的嵌在磁铁安装板上，刀片吸取装置安装在气缸上，气缸通过气缸安装板固定在滑动导轨上，通过滑动导轨的动作，实现刀片吸取装置的左右移动，通过控制气缸的动作，实现刀片吸取装置上下移动吸附刀片，保护刀片的架板安装在气缸安装板上，作用是将磁铁和刀片进行隔离，保护刀片的架板安装在气缸安装板上，将磁铁和刀片进行隔离，架板的内侧粘有海绵垫，作用一是防止刀片打滑，二是保护刀片，以免碰伤。

同时，本发明还提供了一种刀片搬运方法，包括上料时自动换料盘方法和下料时自动换料盘方法，包括如下步骤：

上料时自动换料盘方法：

A1：工人将上道工序装满可转位刀片的第一料盘放置在第一料盘第一输送线上的指定区域进行堆垛，第一料盘第一输送线上的输送机构从料盘堆垛区中取出一盘第一料盘流转到刀片取料区；

A2:在刀片取料区由第一机械手对第一料盘上的刀片进行批量抓取并放置在第一输送皮带上，接着流转到指定的分拣区进行分拣，将刀片装入第二料盘，通过磁铁磁力吸取的方法对刀片抓取并放置在平面上，且采用批量吸取的方式，抓取时通过磁力方式将刀片从第一料盘放置到第一输送皮带线上，每次搬运刀片的数量是通过视觉相机所能拍摄的中心区域的四倍进行计算，以达到在比较低的成本下，以最快的速度，可以搬运最多的数量，搬运刀片的方式以及数量是通过固定形状的磁力吸盘来实现，第二料盘到位时在三台第一工业机器人上安装第一套相机，系统通过软件的形式输出信号，通知第一工业机器人上所装的第一套相机对第二料盘的未有序的刀片放料孔位，分八次进行拍摄。相机将拍摄的图片通过网络存储在控制器中，控制器中的分析单元根据算法分析出未有序的刀片放料孔位的放料位置值及放料角度，并将第二料盘的所有放料孔位按对称性进行排序，存入控制器放料孔位内存单元中，进入刀片分拣环节。分拣时，系统通过软件的形式输出信号，通知第一工业机器人上所装的第一套相机对第一输送带上的未有序摆放的刀片进行拍摄，控制器中的分析单元根据算法分析出图片中每个刀片正确的摆放角度及位置，并通知第一工业机器人抓取刀片。其次在第一工业机器人运行路径的正下方安装第二套相机，系统通过软件的形式输出信号，通知第一工业机器人夹持每一个刀片，都必须移动到第二套相机正上方拍摄，获取分析图片。相机将拍摄的图片通过网络存储在控制器中。控制器中的分析单元将第二套相机所拍摄的每一个刀片图片的当前角度值与第一套相机所拍摄的第二料盘图片中的每一个刀片放料孔位的摆放角度值进行比对，通过算法分析，计算出第一工业机器人的运行轨迹坐标值，通过软件的形式输出信号，通知第一工业机器人将刀片放入正确的位置。

A3：当第二料盘装满可转位刀片之后，通过第二输送皮带送到双端面磨床指定上料区，最后由人工将第二料盘放置到双端面磨床的工装上进行加工，第一批的第二料盘装满后，通过第二输送皮线带移动固定距离，使得第二输送皮带线上腾空出足够的空间放置第二批的空的第二料盘。第二批的空的第二料盘由第二料盘第一输送线自动送出，第一批空的第一料盘通过输送机构流转到指定区域堆垛。以此类推，一直循环至刀片全部装完；

下料时自动换料盘方法：

B1：工人将双端面磨床上的加工完成的第二料盘搬运到第二料盘第二输送线上排序,第二料盘第二输送线上的输送机构将第二料盘流转到清洗区进行清洁；

B2：清洁完成后，输送机构继续将第二料盘流转到刀片取料区，在刀片取料区由两组第二机械手对第二料盘上的刀片进行批量抓取，抓取时通过磁力方式将刀片从第二料盘放置到两组第三输送皮带线上。每次搬运刀片的数量是通过视觉相机所能拍摄的中心区域进行计算，以达到在比较低的成本下，可以搬运最多的数量。搬运刀片的方式以及数量是通过固定形状的磁力吸盘来实现；

B3:由第一料盘第二输送线的输送结构将第一批空的第一料盘流转到刀片取料区等待装料，刀片通过第三输送皮带流转到指定的分拣区，进行分拣装到第一料盘，分拣时在第三输送皮带上方安装第三套相机，系统通过软件的形式输出信号，通知第三套相机对第三输送皮带上的刀片进行拍摄。第三套相机将拍摄的图片通过网络存储在控制器中。控制器中的分析单元根据自主开发的算法分析出刀片的抓料位置坐标，通过软件的形式输出信号，通知第二工业机器人去抓取刀片。其次调试时，将第一料盘位置记录八个基准位置。分拣时，控制器中的分析单元根据自主开发的算法分析出第一料盘上每一个刀片的准确放置位置坐标，通过软件的形式输出信号，通知第二工业机器人将抓取到刀片放置到第一料盘的准确的孔位；

B4: 当第一料盘装满可转位刀片之后，通过第一料盘第二输送线的输送机构将装满的料盘流转到指定位置进行堆垛，第二批空的第一料盘由输送机构流转到刀片取料区等待装料。

本发明料盘转换效率能够很好的匹配双端面磨床的生产效率，通过工业机器人采用工业相机照相，对产品进行识别分类定位，提高工业机器人的快速智能搬运能力，能够有效减少操作工人，提高生产效率，降低人工成本。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种刀片搬运系统，其特征在于，包括：

上料自动换料盘生产线，所述上料自动换料生产线包括：

第一料盘第一输送线（1），所述第一料盘第一输送线（1）上通过铝型材安装有第一机械手（2）；

第一工业机器人（6），共设置有三台，通过机器人安装板固定在地面，且三台第一工业机器人（6）呈一字型分布在第一输送皮带（3）的右侧，所述第一工业机器人（6）的右边设有第二输送皮带（4），所述第一工业机器人（6）的前端通过螺丝固定有第一套相机，所述控制平台前端通过螺丝固定有第二套相机；

控制平台（7），所述控制平台（7）电性控制上料自动换料盘生产线中其他工作组件；

下料自动换料盘生产线，所述下料自动换料生产线包括：

第二料盘第二输送线（8），所述第二料盘第二输送线（8）上通过铝型材连接安装有两组第二机械手（9）；

第二工业机器人（11），所述第二工业机器人（11）通过机器人安装板固定在地面，两台第二工业机器人（11）平行相对放置，两条第三输送皮带（10）分别放置在两台第二工业机器人（11）的两侧，第一料盘第二输送线（12）放置在两台第二工业机器人（11）的中间，所述第三输送皮带（10）上通过铝型材固定架固定有第三套相机。

2.根据权利要求1所述的一种刀片搬运系统，其特征在于：所述第一机械手（2）包括刀片吸取装置、保护刀片的架板和用以移动刀片吸取装置的电动滑台和气缸，所述保护刀片的架板的内侧粘有海绵垫，作用一是防止刀片打滑，二是保护刀片，以免碰伤，刀片吸取装置安装在气缸上，气缸通过气缸安装板固定在电动滑台上。

3.根据权利要求1所述的一种刀片搬运系统，其特征在于：所述第二输送皮带（4）的右侧还设置有与之垂直的三台第二料盘第一输送线（5）。

4.根据权利要求1所述的一种刀片搬运系统，其特征在于：所述第二机械手（9）包括刀片吸取装置、保护刀片的架板和用以移动刀片吸取装置的滑动皮带-导轨机构和气缸，刀片吸取装置安装在气缸上，气缸通过气缸安装板固定在滑动导轨上，保护刀片的架板安装在气缸安装板上，将磁铁和刀片进行隔离，架板的内侧粘有海绵垫，作用一是防止刀片打滑，二是保护刀片，以免碰伤。

5.一种刀片搬运方法，包括上料时自动换料盘方法和下料时自动换料盘方法，其特征在于，包括如下步骤：

上料时自动换料盘方法：

A1：工人将上道工序装满可转位刀片的第一料盘放置在第一料盘第一输送线上的指定区域进行堆垛，第一料盘第一输送线上的输送机构从料盘堆垛区中取出一盘第一料盘流转到刀片取料区；

A2: 在刀片取料区由第一机械手对第一料盘上的刀片进行批量抓取并放置在第一输送皮带上，接着流转到指定的分拣区进行分拣，将刀片装入第二料盘，第一机械手上装有批量抓取刀片的装置对刀片批量抓取并放置在平面上；

A3：当第二料盘装满可转位刀片之后，通过第二输送皮带送到双端面磨床指定上料区，最后由人工将第二料盘放置到双端面磨床的工装上进行加工；

下料时自动换料盘方法：

B1：工人将双端面磨床上的加工完成的第二料盘搬运到第二料盘第二输送线上排序,第二料盘第二输送线上的输送机构将第二料盘流转到清洗区进行清洁；

B2：清洁完成后，输送机构继续将第二料盘流转到刀片取料区，在刀片取料区由两组第二机械手对第二料盘上的刀片进行批量抓取，第二机械手上装有批量抓取刀片的装置对刀片批量抓取并放置在平面上；

B3:由第一料盘第二输送线的输送结构将第一批空的第一料盘流转到刀片取料区等待装料，刀片通过第三输送皮带流转到指定的分拣区，进行分拣装到第一料盘；

B4: 当第一料盘装满可转位刀片之后，通过第一料盘第二输送线的输送机构将装满的料盘流转到指定位置进行堆垛，第二批空的第一料盘由输送机构流转到刀片取料区等待装料。