CN109366908A - 一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，包括控制处理器、机器人、注塑机、火焰系统、安全通道、流水线、中转电控箱、安全护栏、水口切割机构，所述注塑机内部包括模具、顶出机构，所述模具内设有信号原件，所述注塑机上表面还设有台基座，所述机器人固定安装于该台基座上，所述机器人底部连接安装有取件抓手，所述安全护栏一侧设有安全门，所述安全护栏内部还设置有架台，所述水口切割机构设于所述架台上方，所述中转电控箱设有急停按钮。在本发明中通过机器人抓取注塑机内注塑成型的产品然后对其进行水口切割、火焰烧遍最后放置流水线的一整套自动化生产设备，保证了汽车保险杠的生产效率，减少了工人劳动力。

Description

一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统

技术领域

本发明涉及一种汽车零配件制造设备，尤其涉及一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统。

背景技术

随着汽车工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠不仅有装饰功能，更重要的是吸收和缓和外界的冲击力，保护车身以及成员安全的安全装置，然而汽车保险在生产过程中通常需要由人工将其进行运输至注塑机前，并且在完成注塑后还要通过注塑将其取走然后通过人工搬运的方式进行其他步骤的加工，这样传统的运送方式效率较为低下，并且浪费劳动力。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺陷，所以提供一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统。

技术方案：一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，包括控制处理器、机器人、注塑机、火焰系统、安全通道、流水线、中转电控箱、安全护栏、水口切割机构，所述注塑机内部包括模具、顶出机构，所述模具内设有信号原件，所述信号原件、顶出机构与所述控制处理器连接，所述信号元件用于向控制处理器发送开模信号，所述顶出机构设于所述模具一侧位置，所述控制处理器根据信号原件发出的开模信号控制顶出机构将模具内注塑成型的产品进行顶出到位；所述注塑机上表面还设有台基座，所述机器人固定安装于该台基座上，所述机器人底部连接安装有取件抓手，所述取件抓手包括两对吸盘组、两个气缸以及两个调压阀，每对吸盘组通过气管对应连接有一个气缸以及一个调压阀，所述吸盘组位于所述取件抓手底部位置，用于吸取注塑机内顶出机构所顶出到位的产品；所述调压阀用于控制气缸内的气压增减来控制对吸盘组对产品的吸取或者下放动作；所述控制处理器与所述机器人连接，用于控制机器人执行相应的动作指令；所述安全通道设于所述安全护栏顶端一侧位置并且与所述注塑机一端接触，所述安全护栏一侧设有安全门，所述流水线穿过安全门并且一部分设于所述安全护栏内部，所述安全护栏内部还设置有架台，所述水口切割机构设于所述架台上方，用于对机器人取件抓手抓取的产品进行水口切割，所述火焰系统包括导向柱、火焰枪、点火电极，所述导向柱设于所述安全护栏内部，所述火焰枪设于所述导向柱顶端位置，用于将机器人抓手抓取的产品四周通过火焰烧遍，所述点火电极与所述控制处理器连接，所述控制处理器控制点火电极执行点火指令；所述中转电控箱设于所述安全护栏一侧位置，用于作为电力系统控制总站，所述中转电控箱设有急停按钮，所述急停按钮与所述控制处理器连接。

作为本发明的一种优选方式：所述机器人包括以下工作步骤：

a)所述机器人在台基座上方等待注塑机开模；

b)所述注塑机向控制处理器发出开模信号时，所述控制处理器驱动机器人进入模具；

c)所述注塑机模具顶出机构顶出产品到位时，所述控制处理器向所述机器人发出到位信号，并且驱动机器人前进到位抓取产品；

d)所述机器人抓取产品结束时，所述控制处理器驱动机器人先执行后退指令后执行上升指令；

e)所述控制处理器驱动机器人抓取产品移至切割水口位置，并且驱动机器人执行对产品进行水口切割动作；

f)所述机器人对产品执行切割动作完成时，所述控制处理器驱动机器人移至火焰枪所在位置；

g)所述控制处理器驱动点火电极对火焰枪进行点火动作，同时驱动机器人移动将所抓取产品进行烧遍；

h)所述机器人将产品下放至流水线上方结束后，所述控制处理器驱动机器人运行至台基座上方并且待机状态。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线上表面设置有若干感应元件，所述感应元件与所述控制处理器连接，用于感应流水线上是否存在产品，若是，则所述控制处理器驱动流水线开始工作，若否，则所述控制处理器驱动流水线停止工作。作为本发明的一种优选方式：所述安全护栏采用方钢焊接而成，并且该安全护栏四周围有铁丝网，所述安全护栏的底部安装有底板，所述安全护栏与所述底板通过膨胀螺栓固定连接。

作为本发明的一种优选方式：所述安全门安装有电磁锁开关，所述电磁锁开关与所述控制处理器连接，若所述电磁锁开关处于闭合状态时，所述控制处理器控制急停按钮动作。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线一侧末端还设有手动按钮，用于工作人员手动控制流水线运行。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线的前端、末端还设有一个检测元件，所述流水线末端还设有满料确认按钮、提示装置，所述检测元件皆用于检测流水线两端是否存在产品物料；所述检测元件、提示装置与所述控制处理器连接，若所述流水线前端、末端检测元件同时检测到有产品物料存在时，所述控制处理器控制提示装置向工作人员发出按下满料确认按钮提示。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线前端还设置有许可确认按钮，所述许可确认按钮可通过机器人按压控制，若所述感应元件检测到流水线上表面放置区存在产品物料时，所述控制处理器驱动机器人按压许可确认按钮带动流水线转动，并且将取件抓手抓取的产品下放至流水线表面。

作为本发明的一种优选方式：所述机器人还设有报警系统，所述报警系统与所述控制处理器连接，若所述满料确认按钮处于按下状态并且机器人处于抓取产品时，所述控制处理器向机器人发出报警信号并且同时停机。

作为本发明的一种优选方式：所述火焰系统采用的火焰型号为速焰。

本发明实现以下有益效果：

1.设置机器人进行对注塑机注塑成型的保险杠进行自动化水口切割以及火焰燃烧，为汽车保险杠生产提供了高效的加工方式，减少了人工劳力。

2.在安全护栏内设置流水线，可以将加工完成的汽车保险杠进行合理的运输，减少了人工搬运带来的麻烦，增加了生产效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的结构示意图。

图2为本发明中流水线的结构示意图。

图3本发明中安全护栏的结构示意图。

图4为本发明中机器人的工作步骤流程示意图。

图5为为本发明的控制结构示意图。

图中1.控制处理器、2.机器人、3.信号元件、4.顶出机构、5.点火电极、6.急停按钮、7.流水线、8.感应元件、9.检测元件、10.电磁锁开关、11.提示装置、12.安全护栏、13.注塑机、14.安全通道、15.火焰系统15、16.中转电控箱、17.水口切割机构、18.台基座、19.安全门。

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。

实施例一

参考图1-5，一种基于机器人2的汽车保险杠自动化生产系统，包括控制处理器1、机器人2、注塑机13、火焰系统15、安全通道14、流水线7、中转电控箱16、安全护栏12、水口切割机构17，所述注塑机13内部包括模具、顶出机构4，所述模具内设有信号原件，所述信号原件、顶出机构4与所述控制处理器1连接，所述信号元件3用于向控制处理器1发送开模信号，所述顶出机构4设于所述模具一侧位置，所述控制处理器1根据信号原件发出的开模信号控制顶出机构4将模具内注塑成型的产品进行顶出到位；所述注塑机13上表面还设有台基座18，所述机器人2固定安装于该台基座18上，所述机器人2底部连接安装有取件抓手，所述取件抓手包括两对吸盘组、两个气缸以及两个调压阀，每对吸盘组通过气管对应连接有一个气缸以及一个调压阀，所述吸盘组位于所述取件抓手底部位置，用于吸取注塑机13内顶出机构4所顶出到位的产品；所述调压阀用于控制气缸内的气压增减来控制对吸盘组对产品的吸取或者下放动作；所述控制处理器1与所述机器人2连接，用于控制机器人2执行相应的动作指令；所述安全通道14设于所述安全护栏12顶端一侧位置并且与所述注塑机13一端接触，所述安全护栏12一侧设有安全门19，所述流水线7穿过安全门19并且一部分设于所述安全护栏12内部，所述安全护栏12内部还设置有架台，所述水口切割机构17设于所述架台上方，用于对机器人2取件抓手抓取的产品进行水口切割，所述火焰系统15包括导向柱、火焰枪、点火电极5，所述导向柱设于所述安全护栏12内部，所述火焰枪设于所述导向柱顶端位置，用于将机器人2抓手抓取的产品四周通过火焰烧遍，所述点火电极5与所述控制处理器1连接，所述控制处理器1控制点火电极5执行点火指令；所述中转电控箱16设于所述安全护栏12一侧位置，用于作为电力系统控制总站，所述中转电控箱16设有急停按钮6，所述急停按钮6与所述控制处理器1连接。

具体的，在本发明系统中，包括有控制处理器1采用PLC编辑控制器，用来根据采集的不同信号来控制机器人2执行相应的加工动作，机器人2设置于注塑机13顶端上表面设置有台基座18，机器人2安装于该台基座18上方位置，注塑机13内设置的磨具为汽车保险杠的成型模具，并且模具内部设置有信号元件3，该信号元件3用于检测模具的状态，并且当模具开模时将开模的动作信息发送至控制处理器1，当控制处理器1收到该信号时，注塑机13内部设置的顶出机构4将注塑成型的汽车保险杠产品顶出到位，同时控制处理器1控制机器人2底部设置的取件抓手将该产品抓取，机器人2底部设置的取件抓手主要通过气缸控制的吸盘来实现功能，具体为调压阀控制气缸内的输出气压对吸盘进行下放或者抓取，吸盘以吸盘组的方式存在，每个吸盘组包括四个吸盘，四个吸盘通过气管分别连接气缸以及调压阀，保证机器人2处于安全的生产状态以及人员安全，本系统还设有安全护栏12，安全护栏12的一侧与注塑机13接触，并且机器人2取件抓手将抓取到的产品进行其他工艺的加工设备也设置于安全护栏12内，水口切割机构17设置于架台上，架台设置于安全护栏12内，水口切割机构17主要用于对机器人2取件抓手抓取的产品进行水口切割工艺的加工，加工结束后，机器人2取件抓手抓取产品进行全身燃烧的加工工艺，火焰系统15采用天然气燃烧的着火方式，火焰系统15同样设于安全护栏12中，火焰系统15中包括火焰枪、点火电极5，点火电极5由控制处理器1控制，当机器人2取件抓手抓取的产品进行水口结束后，控制处理器1驱动机器人2移动至火焰枪位置，同时控制点火电极5点火，机器人2移动对底部抓取的产品进行火焰燃烧步骤，在本系统涉及的电力系统皆连接中转电控箱16连接，中转电控箱16还设置有急停按钮6，若在生产的过程中发生紧急情况时，控制处理器1自动按下急停按钮6，本系统中设备停止生产。

实施例二

参考图4，

在本发明的第二实施例中，实施内容基本上与所述第一实施例内容基本相同，不同之处在于：机器人2设定有具体的工作步骤。

作为本发明的一种优选方式：所述机器人2包括以下工作步骤：

a)所述机器人2在台基座18上方等待注塑机13开模；

b)所述注塑机13向控制处理器1发出开模信号时，所述控制处理器1驱动机器人2进入模具；

c)所述注塑机13模具顶出机构4顶出产品到位时，所述控制处理器1向所述机器人2发出到位信号，并且驱动机器人2前进到位抓取产品；

d)所述机器人2抓取产品结束时，所述控制处理器1驱动机器人2先执行后退指令后执行上升指令；

e)所述控制处理器1驱动机器人2抓取产品移至切割水口位置，并且驱动机器人2执行对产品进行水口切割动作；

f)所述机器人2对产品执行切割动作完成时，所述控制处理器1驱动机器人2移至火焰枪所在位置；

g)所述控制处理器1驱动点火电极5对火焰枪进行点火动作，同时驱动机器人2移动将所抓取产品进行烧遍；

h)所述机器人2将产品下放至流水线7上方结束后，所述控制处理器1驱动机器人2运行至台基座18上方并且待机状态。

具体的，当注塑机13正在进行注塑加工状态时，机器人2处于待机状态，等待注塑机13开模，当注塑机13发出开模信号时，控制处理器1驱动机器人2移动进入模具内部抓取顶出机构4顶出的产品，抓取结束后，执行控制处理器1发出的后退以及上升指令，为了将抓取的产品移至水口切割机构17进行水口切割动作，机器人2通过前后移动的方式于水口切割机构17处进行运动，直至对产品切割结束，当机器人2将抓取的产品进行切割结束后，控制处理器1驱动机器人2移动至火焰枪所在位置，并且驱动点火电极5点火动作，此时机器人2左右移动对所夹取的产品进行全身燃烧作业，当火焰系统15工作结束后，控制处理器1驱动机器人2将取件抓手所抓取的产品进行下放至流水线7上表面，下放动作通过气缸放气的动作来实现，在机器人2将产品下放结束后，控制处理器1控制机器人2运行至台基座18上方并且处于待机状态，并且以上动作重复进行，实现自动化生产。

实施例三

参考图1-5，

在本发明的第三实施例中，实施内容与所述第一、第二实施例内容基本相同，不同之处在于：流水线7上设有感应元件、检测元件9、手动按钮、许可确认按钮、满料确认按钮，安全护栏12的具体结构介绍，机器人2连接设有报警系统。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线7上表面设置有若干感应元件，所述感应元件与所述控制处理器1连接，用于感应流水线7上是否存在产品，若是，则所述控制处理器1驱动流水线7开始工作，若否，则所述控制处理器1驱动流水线7停止工作。

作为本发明的一种优选方式：所述安全护栏12采用方钢焊接而成，并且该安全护栏12四周围有铁丝网，所述安全护栏12的底部安装有底板，所述安全护栏12与所述底板通过膨胀螺栓固定连接。

作为本发明的一种优选方式：所述安全门19安装有电磁锁开关10，所述电磁锁开关10与所述控制处理器1连接，若所述电磁锁开关10处于闭合状态时，所述控制处理器1控制急停按钮6动作。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线7一侧末端还设有手动按钮，用于工作人员手动控制流水线7运行。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线7的前端、末端还设有一个检测元件9，所述流水线7末端还设有满料确认按钮、提示装置11，所述检测元件9皆用于检测流水线7两端是否存在产品物料；所述检测元件9、提示装置11与所述控制处理器1连接，若所述流水线7前端、末端检测元件9同时检测到有产品物料存在时，所述控制处理器1控制提示装置11向工作人员发出按下满料确认按钮提示。

作为本发明的一种优选方式：所述流水线7前端还设置有许可确认按钮，所述许可确认按钮可通过机器人2按压控制，若所述感应元件检测到流水线7上表面放置区存在产品物料时，所述控制处理器1驱动机器人2按压许可确认按钮带动流水线7转动，并且将取件抓手抓取的产品下放至流水线7表面。

作为本发明的一种优选方式：所述机器人2还设有报警系统，所述报警系统与所述控制处理器1连接，若所述满料确认按钮处于按下状态并且机器人2处于抓取产品时，所述控制处理器1向机器人2发出报警信号并且同时停机。

作为本发明的一种优选方式：所述火焰系统15采用的火焰型号为速焰。

具体的，流水线7上表面设有感应元件，当机器人2将抓取的产品放置至传送带时，感应元件感应到有产品时，控制处理器1驱动流水线7工作带动产品进行收集，当机器人2没有对产品进行下放时，该流水线7处于静止状态，流水线7一侧末端还设有手动按钮，主要用于人工进行运行控制，流水线7前端、末端设有一个检测元件9用于检测流水线7两端是否存在产品，如果产品较多时流水线7上表面将会产生堆砌现象，这样不利于机器人2循环下放加工完成的产品；并且在流水线7的末端设置有满料确认按键以及提示装置11，若流水线7前端、末端的检测元件9检测到有产品存在时，此时控制处理器1将会提示工作人员按下满料确认按钮，当机器人2再次循环下放加工结束的产品时，发出预警报警提示并且控制机器人2停机，此时需要工作人员将流水线7上的产品取出，然后控制处理器1继续控制机器人2将产品下放至流水线7上方，而且流水线7前端位置还设有许可确认按钮，考虑到流水线7在人工按下启动按钮进行操作时，可能存在产品堆叠放置的现象，于是通过机器人2手动按下该许可确认按钮，此时流水线7转动，与此同时，机器人2将抓手抓取的产品下放至流水线7表面位置，本系统中提供的安全护栏12采用方钢焊接而成，用于为生产提供安全的环境，而且安全护栏12的四周位置还铺设有铁丝网以及底板，底板与安全护栏12通过膨胀螺栓固定连接并且设于地表面，安全护栏12一侧位置还设有安全门19，安全门19一端位置还设有电磁锁开关10，当人工闭合该电磁锁开关10时，控制处理器1控制中转电控箱16内设置的急停按钮6进行动作，这样能够更好的保障工作人员的生命安全，当急停按钮6动作时，所有运行设备停止运行，在本发明系统中提供的火焰系统15为速焰，主要通过燃烧天然气以及液化石油气为主。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，包括控制处理器、机器人、注塑机、火焰系统、安全通道、流水线、中转电控箱、安全护栏、水口切割机构，其特征在于：所述注塑机内部包括模具、顶出机构，所述模具内设有信号原件，所述信号原件、顶出机构与所述控制处理器连接，所述信号元件用于向控制处理器发送开模信号，所述顶出机构设于所述模具一侧位置，所述控制处理器根据信号原件发出的开模信号控制顶出机构将模具内注塑成型的产品进行顶出到位；所述注塑机上表面还设有台基座，所述机器人固定安装于该台基座上，所述机器人底部连接安装有取件抓手，所述取件抓手包括两对吸盘组、两个气缸以及两个调压阀，每对吸盘组通过气管对应连接有一个气缸以及一个调压阀，所述吸盘组位于所述取件抓手底部位置，用于吸取注塑机内顶出机构所顶出到位的产品；所述调压阀用于控制气缸内的气压增减来控制对吸盘组对产品的吸取或者下放动作；所述控制处理器与所述机器人连接，用于控制机器人执行相应的动作指令；所述安全通道设于所述安全护栏顶端一侧位置并且与所述注塑机一端接触，所述安全护栏一侧设有安全门，所述流水线穿过安全门并且一部分设于所述安全护栏内部，所述安全护栏内部还设置有架台，所述水口切割机构设于所述架台上方，用于对机器人取件抓手抓取的产品进行水口切割，所述火焰系统包括导向柱、火焰枪、点火电极，所述导向柱设于所述安全护栏内部，所述火焰枪设于所述导向柱顶端位置，用于将机器人抓手抓取的产品四周通过火焰烧遍，所述点火电极与所述控制处理器连接，所述控制处理器控制点火电极执行点火指令；所述中转电控箱设于所述安全护栏一侧位置，用于作为电力系统控制总站，所述中转电控箱设有急停按钮，所述急停按钮与所述控制处理器连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述机器人包括以下工作步骤：

a)所述机器人在台基座上方等待注塑机开模；

b)所述注塑机向控制处理器发出开模信号时，所述控制处理器驱动机器人进入模具；

c)所述注塑机模具顶出机构顶出产品到位时，所述控制处理器向所述机器人发出到位信号，并且驱动机器人前进到位抓取产品；

d)所述机器人抓取产品结束时，所述控制处理器驱动机器人先执行后退指令后执行上升指令；

e)所述控制处理器驱动机器人抓取产品移至切割水口位置，并且驱动机器人执行对产品进行水口切割动作；

f)所述机器人对产品执行切割动作完成时，所述控制处理器驱动机器人移至火焰枪所在位置；

g)所述控制处理器驱动点火电极对火焰枪进行点火动作，同时驱动机器人移动将所抓取产品进行烧遍；

h)所述机器人将产品下放至流水线上方结束后，所述控制处理器驱动机器人运行至台基座上方并且待机状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述流水线上表面设置有若干感应元件，所述感应元件与所述控制处理器连接，用于感应流水线上是否存在产品，若是，则所述控制处理器驱动流水线开始工作，若否，则所述控制处理器驱动流水线停止工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述安全护栏采用方钢焊接而成，并且该安全护栏四周围有铁丝网，所述安全护栏的底部安装有底板，所述安全护栏与所述底板通过膨胀螺栓固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述安全门安装有电磁锁开关，所述电磁锁开关与所述控制处理器连接，若所述电磁锁开关处于闭合状态时，所述控制处理器控制急停按钮动作。

6.根据权利要求1或3所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述流水线一侧末端还设有手动按钮，用于工作人员手动控制流水线运行。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述流水线的前端、末端还设有一个检测元件，所述流水线末端还设有满料确认按钮、提示装置，所述检测元件皆用于检测流水线两端是否存在产品物料；所述检测元件、提示装置与所述控制处理器连接，若所述流水线前端、末端检测元件同时检测到有产品物料存在时，所述控制处理器控制提示装置向工作人员发出按下满料确认按钮提示。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述流水线前端还设置有许可确认按钮，所述许可确认按钮可通过机器人按压控制，若所述感应元件检测到流水线上表面放置区存在产品物料时，所述控制处理器驱动机器人按压许可确认按钮带动流水线转动，并且将取件抓手抓取的产品下放至流水线表面。

9.根据权利要求7所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述机器人还设有报警系统，所述报警系统与所述控制处理器连接，若所述满料确认按钮处于按下状态并且机器人处于抓取产品时，所述控制处理器向机器人发出报警信号并且同时停机。

10.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车保险杠自动化生产系统，其特征在于：所述火焰系统采用的火焰型号为速焰。