CN110116901A - 一种三轴自动上料机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动上料机构，用于定向移动物料，其特征在于，包括：物料架，物料架内限定出弧杆件存放区和直杆件存放区；支撑架，支撑架位于物料架的上方，支撑架的底端与物料架的外边缘固定连接；滑轨，滑轨设置于支撑架上并沿物料的移动方向设置；三轴机械手，三轴机械手设置于滑轨上并与其滑动连接，三轴机械手的抓取端能够抓取弧杆件和直杆件；控制器，控制器与三轴机械手及滑轨电连接。通过控制器精确控制三轴机械手抓取直杆件或弧杆件，抓取物料后，机械手保持抓取状态向物料的移动方向移动，当达到物滑轨的边缘时，可交接至下一道工序，实现了物料的自动上料功能，极大的提高了上料的自动化和机械化程度，有效提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零件装配技术领域，更具体的说是涉及一种三轴自动上料机器人系统。
背景技术
目前，汽车的顶盖骨零件一般由人工上料、质检和分选，在实际生产中效率较低，且工作强度大，费时费力，为此，如何提供一种机械化、自动化程度高、能够自动上料、质检和分选的自动或半自动上料机构，成为本领域人员亟需解决的一个技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种三轴自动上料机器人系统，用于定向移动物料，包括：
物料架，所述物料架内限定出弧杆件存放区和直杆件存放区；
支撑架，所述支撑架位于所述物料架的上方，所述支撑架的底端与所述物料架的外边缘固定连接；
滑轨，所述滑轨设置于所述支撑架上并沿物料的移动方向设置；
三轴机械手，所述三轴机械手设置于所述滑轨上并与其滑动连接，所述三轴机械手的抓取端能够抓取所述弧杆件和直杆件；
控制器，所述控制器与所述三轴机械手及滑轨电连接。
本发明的有益效果是：通过控制器精确控制三轴机械手抓取直杆件或弧杆件，抓取物料后，机械手保持抓取状态向物料的移动方向移动，当达到物滑轨的边缘时，可交接至下一道工序，实现了物料的自动上料功能，极大的提高了上料的自动化和机械化程度，有效提高生产效率。
上述控制器可控制机械手按预设程序实现弧杆件或直杆件的抓取以及后续的移动操作，以上操作与数控机床根据预设程序走刀原理相同，不涉及到计算机程序方面的改进，利用现有技术可轻易完成；也可以通过操作人员通过控制器手动操作，实现半自动化上料操作，
优选的，所述直杆件存放区包括多个呈矩阵布置的柔性夹持杆，所述多个柔性夹持杆之间存放直杆件，所述直杆件的长度为300mm-2000mm。
优选的，所述弧杆件存放区包括多个固定杆和定位板，所述多个固定杆之间存放弧形杆，所述定位板设置于弧形杆的两端，所述弧形杆的长度为1850mm-2550mm。
优选的，所述弧形杆的最大弧高为364mm。
进一步的，还包括检测区、废料存放区和检测机构，所述检测区和废料存放区位于所述物料架内，所述弧杆件存放区、直杆件存放区和废料存放区依次设置，或所述直杆件存放区、弧杆件存放区和废料存放区依次设置，所述废料存放区和所述检测区相邻设置；所述检测机构设置于所述检测区上。
采用上述技术方案的有益效果是：三轴机械手抓取直杆件或弧杆件之后，将其移动至检测区内，通过检测机构对物料的尺寸、长度、形状进行检测，一旦发现物料不合格，则将其移动至废料存放区内，重新进行物料的上料操作，也就是说，通过上述结构可以实现物料的甄别筛选功能，进一步提高了设备的自动化程度。
优选的，所述检测机构包括检测平台和多个红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接，所述检测平台与所述废料存放区相邻设置，所述多个红外传感器设置于所述检测平台上。
上述多个红外传感器均匀设置于检测平台上，当物料放置在检测平台上之后红外传感器对物料进行尺寸、长度和形状的感应，并将其反馈至控制器，控制器可以与存储有标准参数的存储器连接，通过与标准参数进行比对即可判断物料是否合格。
优选的，所述滑轨上设置有电机、齿轮和齿条，所述电机的输出端与齿轮传动连接，所述齿条与齿轮传动连接，所述齿条与所述滑轨连接，所述电机与所述控制器电连接。
齿轮齿条传动是一种较为稳定的滑动传动结构，通过上述传动机构可使物料的传输更加稳定可靠，上述电机可通过控制器控制转速，即控制三轴机械手在滑轨上的滑动速度。
优选的，所述三轴机械手包含两个相对于滑轨对称设置的机械手。
优选的，所述物料架可制成方形，支撑架可设置于两个相对的侧边的上方，滑轨与支撑件连接后可设置于支撑架的正中央，在两个三轴机械手对称设置的情况下，可最大化提高物料抓取的稳定性和平衡性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的结构示意图；
图2附图为本发明提供的三轴机械手放大示意图；
图3附图为本发明提供的滑轨结构示意图。
1-物料架，101-弧杆件，102-直杆件，103-废料，2-支撑架，3-滑轨，301-电机，302-齿条，4-三轴机械手，5-柔性夹持杆，6-固定杆，7-定位板，8-检测平台。
具体实施方式
下面将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。
本发明实施例公开了一种三轴自动上料机器人系统，用于定向移动物料，包括：
物料架1，物料架1内限定出弧杆件存放区101和直杆件存放区102；
支撑架2，支撑架2位于物料架1的上方，支撑架2的底端与物料架1的外边缘固定连接；
滑轨3，滑轨3设置于支撑架2上并沿物料的移动方向设置；
三轴机械手4，三轴机械手4设置于滑轨3上并与其滑动连接，三轴机械手4的抓取端能够抓取弧杆件和直杆件；
控制器，控制器与三轴机械手4及滑轨3电连接。
在一些实施例中，直杆件存放区102包括多个呈矩阵布置的柔性夹持杆5，多个柔性夹持杆5之间存放直杆件，直杆件的长度为300mm-2000mm。
在一些实施例中，弧杆件存放区101包括多个固定杆6和定位板7，多个固定杆6之间存放弧形杆，定位板7设置于弧形杆的两端，弧形杆的长度为1850mm-2550mm。
在一些实施例中，弧形杆的最大弧高为364mm。
在一些实施例中，还包括检测区、废料存放区103和检测机构，检测区和废料存放区103位于物料架1内，弧杆件存放区101、直杆件存放区102和废料存放区103依次设置，或直杆件存放区102、弧杆件存放区101和废料存放区103依次设置，废料存放区103和检测区相邻设置；检测机构设置于检测区上。
在一些实施例中，检测机构包括检测平台8和多个红外传感器，红外传感器与控制器电连接，检测平台8与废料存放区103相邻设置，多个红外传感器设置于检测平台8上。
在一些实施例中，滑轨3上设置有电机301、齿轮和齿条302，电机301的输出端与齿轮传动连接，齿条302与齿轮传动连接，齿条302与滑轨3连接，电机301与控制器电连接。
在一些实施例中，三轴机械手4包含两个相对于滑轨3对称设置的机械手。
在一些实施例中，物料架1可制成方形，支撑架2可设置于两个相对的侧边的上方，滑轨3与支撑件连接后可设置于支撑架2的正中央，在两个三轴机械手4对称设置的情况下，可最大化提高物料抓取的稳定性和平衡性。
具体工作过程如下：
首先通过人工在直杆件存放区102和弧杆件存放区101内存放预设尺寸的直杆件和弧杆件，控制器控制三轴机械手4启动，将其移动至物料上方，并控制三轴机械手4抓取直杆件或弧杆件，三轴机械手4可具备伸缩功能，抓取时伸长至靠近物料的上方，抓取后缩回离物料较高的位置，避免后续移动时触碰物料；控制器控制电机301转动，三轴机械手4与物料一起沿滑轨3滑动，直至滑动到检测平台8，三轴机械手4将物料放置检测平台8上，红外传感器将尺寸、长度、形状参数反馈至控制器并与存储器内的标准参数进行比对，若合格则运输至下一工序，若不合格则通过三轴机械手4将不合格物料移动至废料存放区103；重复上述步骤即可实现全部物料的自动上料。
本发明提供了一种三轴自动上料机器人系统，通过控制器精确控制三轴机械手抓取直杆件或弧杆件，抓取物料后，机械手保持抓取状态向物料的移动方向移动，当达到物滑轨的边缘时，可交接至下一道工序，实现了物料的自动上料功能，极大的提高了上料的自动化和机械化程度，有效提高生产效率。三轴机械手抓取直杆件或弧杆件之后，将其移动至检测区内，通过检测机构对物料的尺寸、长度、形状进行检测，一旦发现物料不合格，则将其移动至废料存放区内，重新进行物料的上料操作，也就是说，通过上述结构可以实现物料的甄别筛选功能，进一步提高了设备的自动化程度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种三轴自动上料机器人系统，用于定向移动物料，其特征在于，包括：
物料架(1)，所述物料架(1)内限定出弧杆件存放区(101)和直杆件存放区(102)；
支撑架(2)，所述支撑架(2)位于所述物料架(1)的上方，所述支撑架(2)的底端与所述物料架(1)的外边缘固定连接；
滑轨(3)，所述滑轨(3)设置于所述支撑架(2)上并沿物料的移动方向设置；
三轴机械手(4)，所述三轴机械手(4)设置于所述滑轨(3)上并与其滑动连接，所述三轴机械手(4)的抓取端能够抓取所述弧杆件和直杆件；
控制器，所述控制器与所述三轴机械手(4)及滑轨(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种三轴自动上料机器人系统，其特征在于，所述直杆件存放区(102)包括多个呈矩阵布置的柔性夹持杆(5)，所述多个柔性夹持杆(5)之间存放直杆件，所述直杆件的长度为300mm-2000mm。
3.根据权利要求1所述的一种三轴自动上料机器人系统，其特征在于，所述弧杆件存放区(101)包括多个固定杆(6)和定位板(7)，所述多个固定杆(6)之间存放弧形杆，所述定位板(7)设置于弧形杆的两端，所述弧形杆的长度为1850mm-2550mm。
4.根据权利要求3所述的一种三轴自动上料机器人系统，其特征在于，所述弧形杆的最大弧高为364mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种三轴自动上料机器人系统，其特征在于，还包括检测区、废料存放区(103)和检测机构，所述检测区和废料存放区(103)位于所述物料架(1)内，所述弧杆件存放区(101)、直杆件存放区(102)和废料存放区(103)依次设置，或所述直杆件存放区(102)、弧杆件存放区(101)和废料存放区(103)依次设置，所述废料存放区(103)和所述检测区相邻设置；所述检测机构设置于所述检测区上。
6.根据权利要求5所述的一种三轴自动上料机器人系统，其特征在于，所述检测机构包括检测平台(8)和多个红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接，所述检测平台(8)与所述废料存放区(103)相邻设置，所述多个红外传感器设置于所述检测平台(8)上。
7.根据权利要求1所述的一种三轴自动上料机器人系统，其特征在于，所述滑轨(3)上设置有电机(301)、齿轮和齿条(302)，所述电机(301)的输出端与齿轮传动连接，所述齿条(302)与齿轮传动连接，所述齿条(302)与所述滑轨(3)连接，所述电机(301)与所述控制器电连接。
8.根据权利要求1所述的一种三轴自动上料机器人系统，其特征在于，所述三轴机械手(4)包含两个相对于滑轨(3)对称设置的机械手。
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