CN109317753A - 一种多工序机器人自动化生产线及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工序机器人自动化生产线，包括坡口自动化生产线、六轴搬运机器人、第一六轴开坡口机器人和第二六轴开坡口机器人，所述坡口自动化生产线上安装有六轴搬运机器人，所述坡口自动化生产线的一侧安装有第一六轴开坡口机器人，所述第一六轴开坡口机器人的一侧安装有第二六轴开坡口机器人，所述六轴搬运机器人由行走部、机械臂、电磁吸盘抓手和六轴搬运机器人控制装置组成，所述行走部的顶部安装有机械臂，所述机械臂的顶部安装有电磁吸盘抓手，所述机械臂的一侧安装有六轴搬运机器人控制装置，本发明通过形成自动化生产线，提高生产效率，给企业带来各方面的效应，减少的人工费用。

Description

一种多工序机器人自动化生产线及其方法

技术领域

本发明涉及机械自动化系统领域，具体为一种多工序机器人自动化生产线及其方法。

背景技术

目前，在钢板工件开坡口生产过程中，工件的上下料和加工主要是利用人工搬运，劳动强度大，生产效率低。随着经济的发展和人们生活水平的提高，企业迫切需要实现自动化生产线的生产方式来减少人工费用及增加产量的问题。

所以，如何设计一种多工序机器人自动化生产线及其方法，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多工序机器人自动化生产线及其方法，本发明基于测距传感器、工件判断传感器和相机共同作用的工件搬运系统实现了钢板工件开坡口生产中的自动化搬运，可以保证电磁吸盘抓手每次都能准确无误的将钢板工件搬运到各开坡口设备上指定位置，有效解决了电磁吸盘抓手不可以精确定位，影响工作效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多工序机器人自动化生产线，包括坡口自动化生产线、六轴搬运机器人、第一六轴开坡口机器人和第二六轴开坡口机器人，所述坡口自动化生产线上安装有六轴搬运机器人，所述坡口自动化生产线的一侧安装有第一六轴开坡口机器人，所述第一六轴开坡口机器人的一侧安装有第二六轴开坡口机器人。

根据上述技术方案，所述六轴搬运机器人由行走部、机械臂、电磁吸盘抓手和六轴搬运机器人控制装置组成，所述行走部的顶部安装有机械臂，所述机械臂的顶部安装有电磁吸盘抓手，所述机械臂的一侧安装有六轴搬运机器人控制装置。

根据上述技术方案，所述电磁吸盘抓手由铝型材框架、接线盒、相机光源、测距传感器、防尘罩传动装置、电磁铁组件、工件判断传感器、相机、手抓安装法兰和防尘罩组成，所述手抓安装法兰的对应两侧均有电磁铁组件，所述电磁铁组件的一侧安装有工件判断传感器，所述手抓安装法兰通过螺栓固定在铝型材框架上，所述手抓安装法兰的底部中心处通过螺栓固定有相机光源，所述相机光源的底部中心处安装有相机，所述相机光源的一侧通过连接杆与测距传感器连接，所述铝型材框架的一侧通过螺栓固定有接线盒，所述接线盒的一侧通过螺栓固定有防尘罩传动装置，所述防尘罩传动装置与防尘罩连接，所述防尘罩安装在相机光源的正下方。

根据上述技术方案，所述坡口自动化生产线包括轨道和坡口自动化生产线控制装置，所述轨道上安装有六轴搬运机器人，所述自动化生产线控制装置与六轴搬运机器人、第一六轴开坡口机器人和第二六轴开坡口机器人通过供电电缆和编码器连接。

根据上述技术方案，所述第一六轴开坡口机器人有两个工位，分别为1号机Ⅰ区19和1号机Ⅱ区20，所述1号机Ⅰ区19的对应一侧设置有毛坯区23和成品区24，所述1号机Ⅱ区20的对应一侧设置有毛坯区25和成品区26。

根据上述技术方案，所述第二六轴开坡口机器人有两个工位，分别为2号机Ⅰ区21和2号机Ⅱ区22，所述2号机Ⅰ区21的对应一侧设置有毛坯区27和成品区28，所述2号机Ⅱ区22的对应一侧设置有毛坯区29和成品区30。

一种多工序机器人自动化生产线的实现方法，包括如下步骤：

1）六轴搬运机器人在安全一区复位后等待各六轴开坡口机器人启动；

2）当各六轴开坡口机器人启动完毕后，六轴搬运机器人通过行走部移至A位置，通过电磁吸盘抓手将毛坯区23中的钢板搬运到1号机Ⅰ区19内指定位置；

3）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至B位置，此时第一六轴开坡口机器人对1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件进行开坡口作业；

4）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区25中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅱ区20内指定位置，等待第一六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

5）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区27中的钢板吸取后搬运到2号机Ⅰ区21内指定位置；

6）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至C位置，此时第二六轴开坡口机器人对2号机Ⅰ区21内放置的钢板工件进行开坡口作业；

7）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区29中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅱ区22内指定位置，等待第二六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

8）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至安全二区；

9）当1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件开完坡口后，六轴搬运机器人通过行走部从安全二区移至A位置，通过电磁吸盘抓手将1号机Ⅰ区19内的钢板工件吸取后搬运到成品区24中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区23中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅰ区19指定位置；

10）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至B位置，此时第一六轴开坡口机器人对1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件进行开坡口作业；

11）通过电磁吸盘抓手将1号机Ⅱ区20内的钢板工件吸取后搬运到成品区26中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区25中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅱ区20指定位置，等待第一六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

12）钢板工件放置完毕后，通过电磁吸盘抓手将2号机Ⅰ区21内的钢板工件吸取后搬运到成品区28中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区27中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅰ区28指定位置；

13）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至C位置，此时第一六轴开坡口机器人对2号机Ⅰ区28内放置的钢板工件进行开坡口作业；

14）通过电磁吸盘抓手将2号机Ⅱ区22内的钢板工件吸取后搬运到成品区30中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区29中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅱ区22指定位置，等待第二六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

15）六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至安全二区，等待下一个搬运循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于测距传感器、工件判断传感器和相机共同作用的工件搬运系统实现了钢板工件开坡口生产中的自动化搬运，可以保证电磁吸盘抓手每次都能准确无误的将钢板工件搬运到各开坡口设备上指定位置，可以有效防止工件搬运错位，提高了生产效率，可以给企业带来巨大的效益。

附图说明

图1是本发明的多工序机器人自动化生产线结构示意图；

图2是本发明的电磁吸盘抓手结构示意图；

图3是本发明的相机光源结构示意图；

图4是本发明的手抓安装法兰结构示意图；

图5是本发明的防尘组件结构示意图；

图6是本发明的铝型材框架结构示意图；

图7为本发明的多工序机器人自动化生产线的系统布局示意图；

图中标号：1、坡口自动化生产线；2、六轴搬运机器人；3、行走部；4、机械臂；5、电磁吸盘抓手；6、铝型材框架；7、接线盒；8、相机光源；9、测距传感器；10、防尘罩传动装置；11、电磁铁组件；12、工件判断传感器；13、相机；14、手抓安装法兰；15、防尘罩；16、六轴搬运机器人控制装置；17、第一六轴开坡口机器人；18、第二六轴开坡口机器人。

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。

请参阅图1-7，本发明提供一种多工序机器人自动化生产线，包括坡口自动化生产线1、六轴搬运机器人2、第一六轴开坡口机器人17和第二六轴开坡口机器人18，坡口自动化生产线1上安装有六轴搬运机器人2，坡口自动化生产线1的一侧安装有第一六轴开坡口机器人17，第一六轴开坡口机器人17的一侧安装有第二六轴开坡口机器人18。

根据上述技术方案，六轴搬运机器人2由行走部3、机械臂4、电磁吸盘抓手5和六轴搬运机器人控制装置16组成，行走部3的顶部安装有机械臂4，机械臂4的顶部安装有电磁吸盘抓手5，机械臂4的一侧安装有六轴搬运机器人控制装置16。

根据上述技术方案，电磁吸盘抓手5由铝型材框架6、接线盒7、相机光源8、测距传感器9、防尘罩传动装置10、电磁铁组件11、工件判断传感器12、相机13、手抓安装法兰14和防尘罩15组成，手抓安装法兰14的对应两侧均有电磁铁组件11，电磁铁组件11的一侧安装有工件判断传感器12，手抓安装法兰14通过螺栓固定在铝型材框架6上，手抓安装法兰14的底部中心处通过螺栓固定有相机光源8，相机光源8的底部中心处安装有相机13，相机光源8的一侧通过连接杆与测距传感器9连接，铝型材框架6的一侧通过螺栓固定有接线盒7，接线盒7的一侧通过螺栓固定有防尘罩传动装置10，防尘罩传动装置10与防尘罩15连接，防尘罩15安装在相机光源8的正下方。

根据上述技术方案，坡口自动化生产线1包括轨道和坡口自动化生产线控制装置，轨道上安装有六轴搬运机器人2，自动化生产线控制装置与六轴搬运机器人2、第一六轴开坡口机器人17和第二六轴开坡口机器人18通过供电电缆和编码器连接。

根据上述技术方案，第一六轴开坡口机器人17有两个工位，分别为1号机Ⅰ区19和1号机Ⅱ区20，1号机Ⅰ区19的对应一侧设置有毛坯区23和成品区24， 1号机Ⅱ区20的对应一侧设置有毛坯区25和成品区26。

根据上述技术方案，第二六轴开坡口机器人18有两个工位，分别为2号机Ⅰ区21和2号机Ⅱ区22，2号机Ⅰ区21的对应一侧设置有毛坯区27和成品区28， 2号机Ⅱ区22的对应一侧设置有毛坯区29和成品区30。

一种多工序机器人自动化生产线的实现方法，包括如下步骤：

1）六轴搬运机器人在安全一区复位后等待各六轴开坡口机器人启动；

2）当各六轴开坡口机器人启动完毕后，六轴搬运机器人通过行走部移至A位置，通过电磁吸盘抓手将毛坯区23中的钢板搬运到1号机Ⅰ区19内指定位置；

3）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至B位置，此时第一六轴开坡口机器人对1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件进行开坡口作业；

4）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区25中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅱ区20内指定位置，等待第一六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

5）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区27中的钢板吸取后搬运到2号机Ⅰ区21内指定位置；

6）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至C位置，此时第二六轴开坡口机器人对2号机Ⅰ区21内放置的钢板工件进行开坡口作业；

7）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区29中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅱ区22内指定位置，等待第二六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

8）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至安全二区；

9）当1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件开完坡口后，六轴搬运机器人通过行走部从安全二区移至A位置，通过电磁吸盘抓手将1号机Ⅰ区19内的钢板工件吸取后搬运到成品区24中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区23中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅰ区19指定位置；

10）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至B位置，此时第一六轴开坡口机器人对1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件进行开坡口作业；

11）通过电磁吸盘抓手将1号机Ⅱ区20内的钢板工件吸取后搬运到成品区26中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区25中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅱ区20指定位置，等待第一六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

12）钢板工件放置完毕后，通过电磁吸盘抓手将2号机Ⅰ区21内的钢板工件吸取后搬运到成品区28中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区27中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅰ区28指定位置；

13）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至C位置，此时第一六轴开坡口机器人对2号机Ⅰ区28内放置的钢板工件进行开坡口作业；

14）通过电磁吸盘抓手将2号机Ⅱ区22内的钢板工件吸取后搬运到成品区30中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区29中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅱ区22指定位置，等待第二六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

15）六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至安全二区，等待下一个搬运循环。

基于上述，本发明的优点在于，本发明基于测距传感器9、工件判断传感器12和相机13共同作用的工件搬运系统实现了钢板工件开坡口生产中的自动化搬运，可以保证电磁吸盘抓手每次都能准确无误的将钢板工件搬运到各开坡口设备上指定位置，可以有效防止工件搬运错位，提高了生产效率，可以给企业带来巨大的效益。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种多工序机器人自动化生产线，其特征在于：包括坡口自动化生产线（1）、六轴搬运机器人（2）、第一六轴开坡口机器人（17）和第二六轴开坡口机器人（18），所述坡口自动化生产线（1）上安装有六轴搬运机器人（2），所述坡口自动化生产线（1）的一侧安装有第一六轴开坡口机器人（17），所述第一六轴开坡口机器人（17）的一侧安装有第二六轴开坡口机器人（18）。

2.根据权利要求1所述的一种多工序机器人自动化生产线，其特征在于：所述六轴搬运机器人（2）由行走部（3）、机械臂（4）、电磁吸盘抓手（5）和六轴搬运机器人控制装置（16）组成，所述行走部（3）的顶部安装有机械臂（4），所述机械臂（4）的顶部安装有电磁吸盘抓手（5），所述机械臂（4）的一侧安装有六轴搬运机器人控制装置（16）。

3.根据权利要求2所述的一种多工序机器人自动化生产线，其特征在于：所述电磁吸盘抓手（5）由铝型材框架（6）、接线盒（7）、相机光源（8）、测距传感器（9）、防尘罩传动装置（10）、电磁铁组件（11）、工件判断传感器（12）、相机（13）、手抓安装法兰（14）和防尘罩（15）组成，所述手抓安装法兰（14）的对应两侧均有电磁铁组件（11），所述电磁铁组件（11）的一侧安装有工件判断传感器（12），所述手抓安装法兰（14）通过螺栓固定在铝型材框架（6）上，所述手抓安装法兰（14）的底部中心处通过螺栓固定有相机光源（8），所述相机光源（8）的底部中心处安装有相机（13），所述相机光源（8）的一侧通过连接杆与测距传感器（9）连接，所述铝型材框架（6）的一侧通过螺栓固定有接线盒（7），所述接线盒（7）的一侧通过螺栓固定有防尘罩传动装置（10），所述防尘罩传动装置（10）与防尘罩（15）连接，所述防尘罩（15）安装在相机光源（8）的正下方。

4.根据权利要求1所述的一种多工序机器人自动化生产线，其特征在于：所述坡口自动化生产线（1）包括轨道和坡口自动化生产线控制装置，所述轨道上安装有六轴搬运机器人（2），所述自动化生产线控制装置与六轴搬运机器人（2）、第一六轴开坡口机器人（17）和第二六轴开坡口机器人（18）通过供电电缆和编码器连接。

5.根据权利要求1所述的一种多工序机器人自动化生产线，其特征在于：所述第一六轴开坡口机器人（17）有两个工位，分别为1号机Ⅰ区19和1号机Ⅱ区20，所述1号机Ⅰ区19的对应一侧设置有毛坯区23和成品区24，所述1号机Ⅱ区20的对应一侧设置有毛坯区25和成品区26。

6.根据权利要求1所述的一种多工序机器人自动化生产线，其特征在于：所述第二六轴开坡口机器人（18）有两个工位，分别为2号机Ⅰ区21和2号机Ⅱ区22，所述2号机Ⅰ区21的对应一侧设置有毛坯区27和成品区28，所述2号机Ⅱ区22的对应一侧设置有毛坯区29和成品区30。

7.一种多工序机器人自动化生产线的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）六轴搬运机器人在安全一区复位后等待各六轴开坡口机器人启动；

2）当各六轴开坡口机器人启动完毕后，六轴搬运机器人通过行走部移至A位置，通过电磁吸盘抓手将毛坯区23中的钢板搬运到1号机Ⅰ区19内指定位置；

3）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至B位置，此时第一六轴开坡口机器人对1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件进行开坡口作业；

4）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区25中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅱ区20内指定位置，等待第一六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

5）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区27中的钢板吸取后搬运到2号机Ⅰ区21内指定位置；

6）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至C位置，此时第二六轴开坡口机器人对2号机Ⅰ区21内放置的钢板工件进行开坡口作业；

7）六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区29中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅱ区22内指定位置，等待第二六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

8）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至安全二区；

9）当1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件开完坡口后，六轴搬运机器人通过行走部从安全二区移至A位置，通过电磁吸盘抓手将1号机Ⅰ区19内的钢板工件吸取后搬运到成品区24中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区23中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅰ区19指定位置；

10）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至B位置，此时第一六轴开坡口机器人对1号机Ⅰ区19内放置的钢板工件进行开坡口作业；

11）通过电磁吸盘抓手将1号机Ⅱ区20内的钢板工件吸取后搬运到成品区26中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区25中的钢板工件吸取后搬运到1号机Ⅱ区20指定位置，等待第一六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

12）钢板工件放置完毕后，通过电磁吸盘抓手将2号机Ⅰ区21内的钢板工件吸取后搬运到成品区28中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区27中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅰ区28指定位置；

13）钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至C位置，此时第一六轴开坡口机器人对2号机Ⅰ区28内放置的钢板工件进行开坡口作业；

14）通过电磁吸盘抓手将2号机Ⅱ区22内的钢板工件吸取后搬运到成品区30中的指定位置，钢板工件放置完毕后，六轴搬运机器人通过电磁吸盘抓手将毛坯区29中的钢板工件吸取后搬运到2号机Ⅱ区22指定位置，等待第二六轴开坡口机器人进行开坡口作业；

15）六轴搬运机器人恢复至安全姿势通过行走部移至安全二区，等待下一个搬运循环。