CN108555316A - 一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线 - Google Patents

一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,包括排成一排的至少两台自动车床,及设置于自动机床两侧上方的单手桁架;及安装于单手桁架上的机械手;所述机械手包括安装于单手桁架上,且完成行走和定位的行走机器人,所述行走机器人上安装有夹持机构;所述夹持机构包括与行走机器人固定的升降气缸;所述升降气缸其升降端固定有旋转座体;所述旋转座体上安装有转台;所述转台其径向固定有两机械手爪;两所述机械手爪之间相互垂直;所述行走机器人其分别与两台自动车床通信;本发明的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,实现机器人自动上下料,及工件在线端部更换,完成工件双端加工,同时,在线完成加工工件的角度调整。

Description

一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线
技术领域
本发明涉及一种机器人在旋挖截齿机加工设备,具体涉及一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线 ,属于旋挖截齿机加工设备技术领域。
背景技术
在国家基础设施建设突飞猛进,高铁,高速,城市地铁,桥梁,高层建筑,摩天大楼基础工程正在大量运用旋挖钻机进行桩基施工,用于岩石钻进的旋挖截齿用量巨大;传统的加工方式是通过人工的方式来实现工件的加紧和装卸,不仅劳动量大,生产效率不高,而且有一定的安全隐患;已经不能满足巨大的市场需要;不断提高劳动效率,旋挖钻机用旋挖截齿普通机械加工,劳动强度大,工况差,存在人生安全方面的隐患;必须用机器人来解决这些问题,提高劳动生产率,实现机加工工序无人全自动工作环境。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出了一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,实现机器人自动上下料,及工件在线端部更换,完成工件双端加工,同时,在线完成加工工件的角度调整。
本发明的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,包括排成一排的至少两台自动车床,及设置于自动机床两侧上方的单手桁架;及安装于单手桁架上的至少两机械手;两所述机械手包括安装于单手桁架上,且完成行走和定位的行走机器人,所述行走机器人上安装有夹持机构;所述夹持机构包括与行走机器人固定的升降气缸;所述升降气缸其升降端固定有旋转面平行于旋转座体;所述旋转座体上安装有旋转面平行于地面的转台;所述转台其径向固定有两机械手爪;两所述机械手爪之间相互垂直;所述单手桁架内边侧固定有定节距料道;所述单手桁架外边侧活动设置有成品件储仓;所述单手桁架上于定节距料道上方固定有接料装置;所述接料装置和成品件储仓之间设置有倾斜滚道;所述自动车床顶部设置有进出口;所述自动车床于进出口处安装有开关门,所述开关门处设置有开关信号检测器,通过开关信号检测器当机械手需要进行取料和送料时,开关门打开,其余时间开关门全程关闭;所述行走机器人其分别与两台自动车床通信;所述夹持机构上设置有位置传感器;所述卡盘外围设置有一环下定位环;所述旋转座体上固定有一上定位环;所述上定位环和下定位环上分别固定有多个正对的接收头和发射头;多个接收头之间间距不规则;多个发射头之间间距不规则;所述接收头与机械手控制器通信;本发明运用机器人代替人工,工人只需要将毛坯排放到供料机上,通过一机器人配置的机械手爪,将截齿毛坯从料架取件,然后沿着桁架运输,把毛坯送到车床夜压卡盘上,然后液压卡盘加紧毛坯,液压尾座顶针顶入毛坯尾部的中心定位孔中;数控车床按照设定程序进行加工,完成加工后机械手爪从车床上取下工件,同时翻转机械手爪,再装卡另外一只毛坯进行加工,然后再运输加工完成的工件到指定的另一自动车床区域;与另一机械手贴近,通过另一机械手抓取前一机械手上完成一端加工的工件,并通过上定位环和下定位环完成角度旋转定位,并下行送至车床,其实现工件在线端部更换,完成工件双端加工,同时,在线完成加工工件的角度调整;生产布局采用两台数控机床一字排成行,配以单手桁架机械手,机械手给两台设备上下料,每个机械手上安装两可以翻转的机械手爪,用于上下料;生产的布局采用两台设备一字排成行,配以单手桁架机器人,机器人配置两套可翻转的机械手爪,换端后的机械手爪将前一机械手上的完成一端加工的毛坯件夹起来,将工件送到车床位置,翻转转台,使另一机械手爪正对工件通过升降气缸动作,将卡盘上的加工完的工件取下,然后再翻转手爪,将毛坯件送到卡盘位置,然后卡盘加紧;机械手缩回,车床安装设定程序加工工件;机器人将加工好的工件放到指定区域,然后翻转手爪,重新夹取一毛坯件;这样就完成了一个加工循环;每个机械手上安装两可翻转的机械手爪,用于上下料;零件加工完成后,机械手回到定节距料道上端,机械手松开,成品工件沿通过接料装置和倾斜滚道,滚入成品料仓中,料仓满后,人工将料仓推走,转其它工序。
作为优选的实施方案,所述机械手其配中心总控制台与自动车床其控制系统通讯。
作为优选的实施方案,所述定节距料道一端安装有毛坯料架。
作为优选的实施方案,所述毛坯料架上设置有进行工件检测和缺料检测的红外感应器。
作为优选的实施方案,所述机械手爪包括两对正对设置的手爪,及与手爪铰接安装的手爪座;及驱动手爪动作,且与手爪座安装的气缸;及与气缸其动作端安装的断电和断气保护装置;所述手爪上安装有位置检测传感器;机械手爪采用气动夹爪,气动具有高精度、定位准、速度快、性能稳定等特性;机械手爪上配备位置检测传感器,用来检测工件位置,避免空夹,歪夹等情况;机械手爪配有断电、断气保护装置,在断电、断气的情况下,保证工件暂时不会脱落,操作员只要沿着手爪张开的方向掰动,就可以取下工件。
作为优选的实施方案,所述自动机床上设置有太网接口;其能够完成自动机床的加工参数远程设置,及自动车床故障远程报修。
本发明与现有技术相比较,本发明的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,提高劳动效率,带动产品生产率,生产效率提高了4~8倍,实现机器人自动上下料,及工件在线端部更换,完成工件双端加工,同时,在线完成加工工件的角度调整;并封闭式加工,更加安全,高效,极大的减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1为本发明的正面结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图3为本发明的夹持机构结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线;包括排成一排的至少两台自动车床1,及设置于机床两侧上方的单手桁架2;及安装于单手桁架2上的至少两机械手;两所述机械手包括安装于单手桁架上,且完成行走和定位的行走机器人3,所述行走机器人3上安装有夹持机构4;所述夹持机构4包括与行走机器人固定的升降气缸5;所述升降气缸5其升降端固定有旋转面垂直旋转座体6;所述旋转座体6上安装有旋转面平行于地面的转台7;所述转台7其径向固定有两机械手爪8;两所述机械手爪8之间相互垂直;所述单手桁架2内边侧固定有定节距料道9;所述单手桁架2外边侧活动设置有成品件储仓10;所述单手桁架2上于定节距料道上方固定有接料装置11;所述接料装置11和成品件储仓10之间设置有倾斜滚道12;所述自动车床1顶部设置有进出口13;所述自动车床1于进出口处安装有开关门14,所述开关门14处设置有开关信号检测器(未图示),通过开关信号检测器当机械手需要进行取料和送料时,开关门打开,其余时间开关门全程关闭;所述行走机器人3其分别与两台自动车床1通信;所述夹持机构4上设置有位置传感器(未图示);所述卡盘18外围设置有一环下定位环19;所述旋转座体6上固定有一上定位环20;所述上定位环19和下定位环20上分别固定有多个正对的接收头和发射头(未图示);多个接收头之间间距不规则;多个发射头之间间距不规则;所述接收头与机械手控制器通信;所述接收头与机械手控制器通信;本发明运用机器人代替人工,工人只需要将毛坯排放到供料机上,通过一机器人配置的机械手爪,将截齿毛坯从料架取件,然后沿着桁架运输,把毛坯送到车床夜压卡盘上,然后液压卡盘加紧毛坯,液压尾座顶针顶入毛坯尾部的中心定位孔中;数控车床按照设定程序进行加工,完成加工后机械手爪从车床上取下工件,同时翻转机械手爪,再装卡另外一只毛坯进行加工,然后再运输加工完成的工件到指定的另一自动车床区域;与另一机械手贴近,通过另一机械手抓取前一机械手上完成一端加工的工件,并通过上定位环和下定位环完成角度旋转定位,并下行送至车床,其实现工件在线端部更换,完成工件双端加工,同时,在线完成加工工件的角度调整;生产布局采用两台数控机床一字排成行,配以单手桁架机械手,机械手给两台设备上下料,每个机械手上安装两可以翻转的机械手爪,用于上下料;生产的布局采用两台设备一字排成行,配以单手桁架机器人,机器人配置两套可翻转的机械手爪,换端后的机械手爪将前一机械手上的完成一端加工的毛坯件夹起来,将工件送到车床位置,翻转转台,使另一机械手爪正对工件通过升降气缸动作,将卡盘上的加工完的工件取下,然后再翻转手爪,将毛坯件送到卡盘位置,然后卡盘加紧;机械手缩回,车床安装设定程序加工工件;机器人将加工好的工件放到指定区域,然后翻转手爪,重新夹取一毛坯件;这样就完成了一个加工循环;每个机械手上安装两可翻转的机械手爪,用于上下料;零件加工完成后,机械手回到定节距料道上端,机械手松开,成品工件沿通过接料装置和倾斜滚道,滚入成品料仓中,料仓满后,人工将料仓推走,转其它工序。
再一实施例中,所述机械手其配中心总控制台与自动车床1其控制系统通讯。
再一实施例中,所述定节距料道9一端安装有毛坯料架(未图示)。
再一实施例中,所述毛坯料架上设置有进行工件检测和缺料检测的红外感应器。
如图3所示,所述机械手爪8包括两对正对设置的手爪15,及与手爪铰接安装的手爪座16;及驱动手爪动作,且与手爪座安装的气缸(未图示);及与气缸其动作端安装的断电和断气保护装置17;所述手爪15上安装有位置检测传感器(未图示);机械手爪采用气动夹爪,气动具有高精度、定位准、速度快、性能稳定等特性;机械手爪上配备位置检测传感器,用来检测工件位置,避免空夹,歪夹等情况;机械手爪配有断电、断气保护装置,在断电、断气的情况下,保证工件暂时不会脱落,操作员只要沿着手爪张开的方向掰动,就可以取下工件。
再一实施例中,所述自动机床1上设置有太网接口。
上述实施例,仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,其特征在于:包括排成一排的至少两台自动车床,及设置于自动机床两侧上方的单手桁架;及安装于单手桁架上的至少两机械手;两所述机械手包括安装于单手桁架上,且完成行走和定位的行走机器人,所述行走机器人上安装有夹持机构;所述夹持机构包括与行走机器人固定的升降气缸;所述升降气缸其升降端固定有旋转面平行于地面的旋转座体;所述旋转座体上安装有旋转面平行于地面的转台;所述转台其径向固定有两机械手爪;两所述机械手爪之间相互垂直;所述单手桁架内边侧固定有定节距料道;所述单手桁架外边侧活动设置有成品件储仓;所述单手桁架上于定节距料道上方固定有接料装置;所述接料装置和成品件储仓之间设置有倾斜滚道;所述自动车床顶部设置有进出口;所述自动车床于进出口处安装有开关门,所述开关门处设置有开关信号检测器;所述行走机器人其分别与两台自动车床通信;所述夹持机构上设置有位置传感器;所述卡盘外围设置有一环下定位环;所述旋转座体上固定有一上定位环;所述上定位环和下定位环上分别固定有多个正对的接收头和发射头;多个接收头之间间距不规则;多个发射头之间间距不规则;所述接收头与机械手控制器通信。
2.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,其特征在于:所述机械手其配中心总控制台与自动车床其控制系统通讯。
3.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,其特征在于:所述定节距料道一端安装有毛坯料架。
4.根据权利要求3所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,其特征在于:所述毛坯料架上设置有进行工件检测和缺料检测的红外感应器。
5.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,其特征在于:所述机械手爪包括两对正对设置的手爪,及与手爪铰接安装的手爪座;及驱动手爪动作,且与手爪座安装的气缸;及与气缸其动作端安装的断电和断气保护装置;所述手爪上安装有位置检测传感器。
6.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线,其特征在于:所述自动机床上设置有太网接口。
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