CN108861410B - 一种柔性自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性自动生产线，包括升降机构、转角模块、长线模块、短线模块、机械手模块，所述升降机构、转角模块、长线模块和短线模块之间任意两个模块首尾相接，所述长线模块与相邻长线模块可以延长拼接，所述短线模块与相邻短线模块可以延长拼接，所述短线模块一侧还设置有机械手模块。本申请的生产线具有极大的柔性，能够满足不同加工场所的需求实现任意位置的高效快捷传输，同时还可以配合机械手实现物料的自动加工生产，大大提高生产效率，降低生产成本，提高可靠性。

Description

一种柔性自动生产线

技术领域

本发明涉及零件装配传输设备领域，具体涉及一种柔性自动生产线。

背景技术

现有柔性制造系统(Flexible manufacturing system，FMS)是一个制造系统，由多台(至少两台)加工中心或数控机床、自动上、下料装置、储料和输送系统等组成，没有固定的加工顺序和节拍，在计算机及其软件系统的集中控制下，能在不停机调整的情况下更换工件和工夹具，实现加工自动化，在时间和空间(多维性)上都有高度的柔性，是一种计算机直接控制的自动化可变加工系统。

随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种能够满足多种物料加工生产的柔性自由组合，在保障质量的同时大幅提高生产效率、同时更加自动化智能化的柔性自动生产线。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种柔性自动生产线，包括升降机构、转角模块、长线模块、短线模块、机械手模块，所述升降机构、转角模块、长线模块和短线模块之间任意两个模块首尾相接，所述长线模块与相邻长线模块能够延长拼接，所述短线模块与相邻短线模块能够延长拼接，所述短线模块一侧还设置有机械手模块；

所述转角模块包括转动气缸、转台，所述转台下方设置有定位座，所述转动气缸通过回转轴与定位座驱动连接；

所述短线模块包括短线导轨、短线马达、主动座、上托板、升降气缸、立式阻挡器，所述短线导轨之间设置有主动座和上托板，所述主动座上设置有滚筒，短线马达与滚筒驱动连接，所述上托板下方设置有升降气缸；所述主动座与上托板之间设置有立式阻挡器；

所述长线模块包括长线导轨、长线马达，所述长线导轨中部设置有滚轴，长线马达与滚轴驱动连接；

升降机构包括升降模块、传送模块，所述传送模块设置在两组升降模块之间；

所述升降模块包括升降电机、机架、导柱、上固板、下固板，丝杆，所述机架中部设置有复数根垂直的导柱和一根丝杆，所述导柱上下端分别通过上固板、下固板固定在机架上，所述丝杆上嵌套有升降电机；

机械手模块包括四轴机械手模块、连接板、电批，所述四轴机械手模块一端连接有连接板，所述连接板另一端固定安装有固定板；

所述固定板上分别设置有压紧气缸、电批、导轨，所述压紧气缸通过气固板安装在固定板一侧，所述压紧气缸通过压缩弹簧挤压连接块与电批驱动连接，所述电批嵌套安装在固定上块和固定下块之间，所述固定上块和固定下块通过拉杆锁紧，所述固定下块上还设置有滑块，所述滑块与导轨相对应；

所述固定板底部设置有批头固板，所述批头固板上安装有批头，所述电批与批头驱动连接；所述批头上安装有起子，所述批头固板一侧还设置有用于固定起子的爪夹；

所述主动座一侧还设置有光电开关；

所述转台上设置有带轮支架、传送马达、皮带、驱动轴，所述传送马达两侧分别设置带轮支架，所述带轮支架上安装有带轮和皮带，所述传送马达通过链轮与驱动轴驱动连接，所述驱动轴带动带轮转动；

所述皮带一侧还设置有张紧座；

所述传送模块包括传送支架、上马达、传输带、主轴，所述上马达两侧分别设置传送支架，所述传送支架上安装有传输轮和传输带，所述上马达通过齿轮结构与主轴驱动连接，所述主轴带动传输带转动；

所述传送支架上还设置有限位阻挡器。

本发明的有益效果，本申请的生产线具有极大的柔性，能够满足不同加工场所的需求实现任意位置的高效快捷传输，同时还可以配合机械手实现物料的自动加工生产，大大提高生产效率，降低生产成本，提高可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明升降机构的俯视图；

图3为本发明升降模块的结构示意图；

图4为本发明转角模块的结构示意图；

图5为本发明转角模块的内部结构示意图；

图6为本发明传输模块的内部结构示意图；

图7为本发明短线模块的结构示意图；

图8为本发明长线模块的结构示意图；

图9为本发明机械手模块的结构示意图；

图10为本发明机械手模块的局部结构示意图一；

图11为本发明机械手模块的局部结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1-11所示，本发明所述的具体实施例为一种柔性自动生产线，包括升降机构1、转角模块2、长线模块3、短线模块4、机械手模块5，所述升降机构1、转角模块2、长线模块3和短线模块4之间任意两个模块首尾相接，所述长线模块3与相邻长线模块3可以延长拼接，所述短线模块4与相邻短线模块4可以延长拼接，所述短线模块4一侧还设置有机械手模块5。

如图1所示，转角模块2一端连接至升降机构1，转角模块2另一端连接至短线模块4，相邻的四组短线模块4之间首尾相接，所述短线模块4一侧还分别设置有机械手模块5，长线模块3通过转角模块2与短线模块4连接，相邻的两组长线模块4之间首尾相接。短线模块既可以运输，也可以将物料固定举起，适合配合机械手模块进行加工操作；转角模块适合将物料选择90°运输；长线模块主要适合运输操作；升降机构可以将物料升降越过障碍物进行运输，或者将不同水平面的物料进行转移。

为了实现传输系统的自由组合，所述转角模块2包括转动气缸201、转台202，所述转台202下方设置有定位座203，所述转动气缸201通过回转轴204与定位座203驱动连接；

所述短线模块4包括短线导轨401、短线马达402、主动座403、上托板404、升降气缸406、立式阻挡器407，所述短线导轨401之间设置有主动座403和上托板408，所述主动座403上设置有滚筒409，短线马达402与滚筒409驱动连接，所述上托板404下方设置有升降气缸406；所述主动座403与上托板404之间设置有立式阻挡器407；

所述长线模块3包括长线导轨301、长线马达302，所述长线导轨301中部设置有滚轴303，长线马达302与滚轴303驱动连接。通过长线体、短线体以及转角体的组合，可以将物料运输至任意位置，同时可以通过短线体上的立式阻挡器将物料拦下，升降气缸托起气缸上托板，气缸上托板托起物料，这时物料可以按要求被加工或者包装。

为了方便物料的运输越过指定区域或者不同水平面，升降机构1包括升降模块101、传送模块102，所述传送模块设置在两组升降模块之间；

所述升降模块101包括升降电机1011、机架1012、导柱1013、上固板1014、下固板1015，丝杆1016，所述机架1012中部设置有复数根垂直的导柱1013和一根丝杆1016，所述导柱1013上下端分别通过上固板1014、下固板1015固定在机架1012上，所述丝杆1016上嵌套有升降电机1011通过本升降机构可以将物料运输至不同水平面，例如将地面的物品输送至桌面；还可以在工厂复杂环境中越过障碍物进行运输，极大的方便了运输线路的设计。

为了实现自动化安装，机械手模块5包括四轴机械手模块501、连接板502、电批503，所述四轴机械手模块501一端连接有连接板502，所述连接板502另一端固定安装有固定板504；

所述固定板504上分别设置有压紧气缸505、电批503、导轨506，所述压紧气缸505通过气固板507安装在固定板504一侧，所述压紧气缸505通过压缩弹簧508挤压连接块509与电批503驱动连接，所述电批503嵌套安装在固定上块510和固定下块511之间，所述固定上块510和固定下块511通过拉杆512锁紧，所述固定下块511上还设置有滑块513，所述滑块513与导轨506相对应；

所述固定板504底部设置有批头固板514，所述批头固板514上安装有批头515，所述电批503与批头515驱动连接。为了方便更换不同型号的起子，所述批头515上安装有起子516，所述批头固板514一侧还设置有用于固定起子的爪夹517。四轴机械手模块可以有效替代人手完成螺丝的取、放、拧紧操作，采用气缸、压缩弹簧和滑轨的组合固定电批可以有效控制电批的受力，模拟人工的受力，稳定性更高，不易出现过度拧紧而滑丝的现象，可以大大提高生产效率，降低生产成本，提高可靠性。

为了实现物料的实时监控，所述主动座403一侧还设置有光电开关405。当物料经过光电开关时，可以知道物料到达指定区域，进行下一步操作。

为了更好的将转台上物料进行输送，所述转台202上设置有带轮支架205、传送马达206、皮带207、驱动轴208，所述传送马达206两侧分别设置带轮支架205，所述带轮支架205上安装有带轮209和皮带207，所述传送马达206通过链轮211与驱动轴208驱动连接，所述驱动轴208带动带轮209转动。可以将转台设置一定坡度，在转过90°后，物料自动滑落到下一模块，但是采用皮带运输则可以有效控制运输速度，传输更加稳定有序。

为了保证皮带的张紧状态，所述皮带207一侧还设置有张紧座213。可以提高设备稳定性。

为了更好的对物料进行运输，所述传送模块102包括传送支架1021、上马达1022、传输带1023、主轴1024，所述上马达1022两侧分别设置传送支架1021，所述传送支架1021上安装有传输轮1025和传输带1023，所述上马达1022通过齿轮结构与主轴1024驱动连接，所述主轴1024带动传输带1023转动。通过传输带可以稳定的将物料从一侧升降模块输送至另一端的升降模块。

为了控制物料在升降机构上的运输状态，所述传送支架1021上还设置有限位阻挡器1026，通过限位阻挡器可以阻挡物料进入下一个升降模块。

本申请的自动生产线通过升降机构可以实现不同水平面的物料运输，同时从传输系统入口处放入物料，导轨通过链条将物料传送到相应位置，短线体上的立式阻挡器将物料拦下，升降气缸托起气缸上托板，气缸上托板托起物料，这时物料可以按要求被加工或者包装；随后，升降气缸将气缸上托板降下，立式阻挡器降下，物料再次传输，物料传输到转弯处，转角体接收物料并旋转90°完成转弯动作，传输过程中物料可多次被托起和转向，直至传输到终点为止；当物料被上托板托时，通过机械手模块可以对物料进行自动化的加工或者包装；本申请的生产线具有极大的柔性，能够满足不同加工场所的需求实现任意位置的高效快捷传输，同时还可以配合机械手实现物料的自动加工生产，大大提高生产效率，降低生产成本，提高可靠性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种柔性自动生产线，其特征在于：包括升降机构、转角模块、长线模块、短线模块、机械手模块，所述升降机构、转角模块、长线模块和短线模块之间任意两个模块首尾相接，所述长线模块与相邻长线模块能延长拼接，所述短线模块与相邻短线模块能延长拼接，所述短线模块一侧还设置有机械手模块；

所述转角模块包括转动气缸、转台，所述转台下方设置有定位座，所述转动气缸通过回转轴与定位座驱动连接；

所述短线模块包括短线导轨、短线马达、主动座、上托板、升降气缸、立式阻挡器，所述短线导轨之间设置有主动座和上托板，所述主动座上设置有滚筒，短线马达与滚筒驱动连接，所述上托板下方设置有升降气缸；所述主动座与上托板之间设置有立式阻挡器；

所述长线模块包括长线导轨、长线马达，所述长线导轨中部设置有滚轴，长线马达与滚轴驱动连接；

升降机构包括升降模块、传送模块，所述传送模块设置在两组升降模块之间；

所述升降模块包括升降电机、机架、导柱、上固板、下固板，丝杆，所述机架中部设置有复数根垂直的导柱和一根丝杆，所述导柱上下端分别通过上固板、下固板固定在机架上，所述丝杆上嵌套有升降电机；

机械手模块包括四轴机械手模块、连接板、电批，所述四轴机械手模块一端连接有连接板，所述连接板另一端固定安装有固定板；

所述固定板上分别设置有压紧气缸、电批、导轨，所述压紧气缸通过气固板安装在固定板一侧，所述压紧气缸通过压缩弹簧挤压连接块与电批驱动连接，所述电批嵌套安装在固定上块和固定下块之间，所述固定上块和固定下块通过拉杆锁紧，所述固定下块上还设置有滑块，所述滑块与导轨相对应；

所述固定板底部设置有批头固板，所述批头固板上安装有批头，所述电批与批头驱动连接；所述批头上安装有起子，所述批头固板一侧还设置有用于固定起子的爪夹；

所述主动座一侧还设置有光电开关；

所述转台上设置有带轮支架、传送马达、皮带、驱动轴，所述传送马达两侧分别设置带轮支架，所述带轮支架上安装有带轮和皮带，所述传送马达通过链轮与驱动轴驱动连接，所述驱动轴带动带轮转动；

所述皮带一侧还设置有张紧座；

所述传送模块包括传送支架、上马达、传输带、主轴，所述上马达两侧分别设置传送支架，所述传送支架上安装有传输轮和传输带，所述上马达通过齿轮结构与主轴驱动连接，所述主轴带动传输带转动；

所述传送支架上还设置有限位阻挡器。

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