CN111975431B - 基于双工位机器人的汽车密封条自动化后加工系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于双工位机器人的汽车密封条自动化后加工系统，包括：环绕设置的用于加工工件的上下料的滑轨式上下料机构、第二冲切台、工作交换台和第一冲切台，以及设置于其中部空间内的两个六轴机器人及质量检测机构，本发明采用双机器人相互协作夹持密封条在各冲切工装进行加工，多角度冲切时仅需机器人进行位姿的调节，满足多种型号的密封条的后加工需要，节省工厂的占地面积，提高了效率以及单位面积的产值，并且设置了自动化的质量检测系统，替代了传统人工的切片检查，更精确方便。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种自动化加工领域的技术，具体是一种基于双工位机器人的汽车密封条自动化后加工系统。
背景技术
目前，汽车密封条是汽车的重要零部件之一，广泛用于车门、车窗、车身、天窗、发动机箱和后备箱等部件，具有隔音、防尘、防渗水和减震的功能，保持和维护车内环境，而且还起着对车内乘员、机电装置和附属物品的重要保护作用。密封条的生产分为炼胶、挤出硫化和后加工三部分。
当前应用于汽车密封条自动化后加工的生产方案，多数为占地面积极大的生产机器，密封条单向移动，到某一位置后由两侧的冲切头在液压系统的推进下靠近，对密封条的某一个特征进行冲切，稳定性好而且效率比较高。但由于每个冲切头体积大，所以布置的不紧凑，需要的机械零部件等会极为的庞大，也就造成了设备的成本较高，维护成本也高。
发明内容
本发明针对现有密封条后加工系统庞大的占地面积的不足，提出一种基于双工位机器人的汽车密封条自动化后加工系统，采用双机器人相互协作夹持密封条在各冲切工装进行加工，多角度冲切时仅需机器人进行位姿的调节，满足多种型号的密封条的后加工需要，节省工厂的占地面积，提高了效率以及单位面积的产值，并且设置了自动化的质量检测系统，替代了传统人工的切片检查，更精确方便。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：环绕设置的用于加工工件的上下料的滑轨式上下料机构、第二冲切台、工作交换台和第一冲切台，以及设置于其中部空间内的两个六轴机器人及质量检测机构，其中：第一六轴机器人将置于滑轨式上下料机构上的代加工工件转入第一冲切台并向冲切系统发送反馈信号；第一冲切台冲切并向机器人反馈冲切完成信号，第一六轴机器人将工件转入工作交换台，工作交换台收到工件后向第二六轴机器人发送到位信号；第二六轴机器人将工作交换台上的工件转入第二冲切台加工后，再将工件转入质量检测机构进行检测，并将检测完成后的工件复位至上下料机构，完成整个加工过程。
所述的六轴机器人固定设置于地面或底座上，与滑轨式上下料机构、冲切台、交换台的底座保持相对静止，六轴机器人的末端设有用于夹持并固定加工工件的机械手夹具，通过六轴机器人位姿的改变而改变密封条的姿态。
所述的加工工件为待进行后加工的汽车密封条，且可以为不同型号、尺寸与规格的汽车密封条，加工工件的截面形状与冲切台中的各冲切口截面应保持一致。
所述的滑轨式上下料机构包括：运动装置、上下料夹持机构、定位机构、顶出下料机构和上下料滑轨，其中：上下料夹持机构用于固定上料以及下料的加工工件，配合六轴机器人的动作夹持或放开加工工件，运动装置为通过电机同步带的运动带着加工工件在上下料滑轨上平移完成上下料，顶出下料机构为通过顶出气缸将加工完成的工件顶出，由人工收集下料，上下料定位机构是根据密封条的尺寸而定位，方便工人的上料以及保证加工的精度和安全。
所述的工作交换台包括：交换台定位检测机构和交换台夹持机构，其中：交换台夹持机构用于固定来自第一机器人加工完的工件，并为第二机器人提供工件，即起到两个机器人间的交换作用，并会配合两个六轴机器人的动作夹持或放开工件，交换台定位检测机构为对经过第一冲切台加工完的工件进行长度的定位和是否经过碰撞而发生形变的检测。
所述的滑轨式上下料机构、工作交换台和质量检测机构中均设有运动控制器，该运动控制器包括：控制信号输入模块、编程模块和控制信号输出模块，控制信号输入模块与其他机构相连并传输上一步的完成信号，编程模块与控制信号输出相连，控制机构的运动并在完成后输出控制信号。
技术效果
与现有技术相比，本发明采用双机器人相互协作夹持密封条在各冲切工装进行加工，多角度冲切时仅需机器人进行位姿的调节，取代了传统密封条后加工系统庞大的占地面积，且能够满足多种型号的密封条的后加工需要，节省工厂的占地面积，提高了效率以及单位面积的产值，并且设置了自动化的质量检测系统，替代了传统人工的切片检查，更精确方便。
附图说明
图1为本发明立体示意图；
图2为本发明俯视图；
图3为滑轨式上下料机构示意图；
图4为工作交换台机构示意图；
图中：1滑轨式上下料机构、2第一冲切台、3第一六轴机器人、4工作交换台、5第二六轴机器人、6第二冲切台、7质量检测机构、8机械手夹具、9加工工件、10交换台定位检测机构、11交换台夹持机构、12上下料夹持机构、13上下料定位机构、14顶出下料机构，15上下料滑轨。
具体实施方式
如图1所示，本实施例包括：滑轨式上下料机构1、第一冲切台2、第一六轴机器人3、工作交换台4、第二六轴机器人5、第二冲切台6、质量检测机构7、机械手夹具8、加工工件9、交换台定位检测机构10、交换台夹持机构11、上下料夹持机构12、上下料定位机构13、顶出下料机构14和上下料滑轨15。
所述的六轴机器人3和5为六轴的六轴机器人，固定设置于地面或底座上，与滑轨式上下料机构1、冲切台2和6、工作交换台4的底座保持相对静止，机械手夹具8设置在所属六轴机器人的末端，通过六轴机器人位姿的改变而改变密封条的姿态。
所述的机械手夹具8用于夹持并固定加工工件9。
所述的加工工件9为待进行后加工的汽车密封条，且可以为不同型号、尺寸与规格的汽车密封条，加工工件9的截面形状与冲切台2和6中的各冲切口截面应保持一致。
所述的滑轨式上下料机构1包括：运动装置、上下料夹持机构12、顶出下料机构14、上下料定位机构13和上下料滑轨15，其中：上下料夹持机构12用于固定上料以及下料的加工工件9，配合六轴机器人3和5的动作夹持或放开加工工件9，运动装置为通过电机同步带的运动带着加工工件在上下料滑轨15上平移完成上下料，顶出下料机构14为通过顶出气缸将加工完成的工件顶出，由人工收集下料，上下料定位机构13是根据密封条的尺寸而定位，方便工人的上料以及保证加工的精度和安全。
所述的工作交换台4包括：交换台定位检测机构10和交换台夹持机构11，交换台夹持机构11用于固定来自第一机器人加工完的工件，并为第二机器人提供工件，即起到两个机器人间的交换作用，并会配合两个六轴机器人3和5的动作夹持或放开工件，交换台定位检测机构10为对经过第一冲切台加工完的工件进行长度的定位和是否经过碰撞而发生形变的检测。
本发明涉及上述装置的加工方法，包括以下步骤：
1)待加工的工件9由人工安放至滑轨式上下料机构1，六轴机器人3配合机械手夹具8从上料台夹取工件；
2)机器人根据该密封条的加工工艺将工件伸入第一冲切台2，并向冲切系统发送反馈信号；
3)冲切台2进行冲切运动，完成加工后，向机器人反馈冲切完成信号；
4)不断循环，直至将第一所需的冲切都完成后，六轴机器人3将工件置于工作交换台4上，当工作交换台4固定工件后，发送到位信号；
5)第二机器人5从工作交换台4夹取工件，同样完成冲切台6的加工后，将加工工件9置于质量检测机构7的检测空间内完成检测；
6)检测完成后六轴机器人5最后将工件安放于上下料机构1的下料台上，下料后完成整个加工过程。
经过具体实际实验，在工厂常规环境下运行上述方法，能够得到的实验数据是：整体占地面积约为20平方米，冲切效率约为18秒/件，所需人工为1人。与现有技术相比，本方法的性能指标提升在于：加工效率由23秒/件提高到18秒/件，占地面积由30平方米降低到20平方米，整体成本降低到现有技术的约30％，工装切换成本降低到现有技术成本的约33％。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
Claims (6)
1.一种基于双工位机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，包括：环绕设置的用于加工工件的上下料的滑轨式上下料机构、第二冲切台、工作交换台和第一冲切台，以及设置于其中部空间内的第一六轴机器人、第二六轴机器人及质量检测机构，其中：第一六轴机器人将置于滑轨式上下料机构上的代加工工件转入第一冲切台并向冲切系统发送反馈信号；第一冲切台冲切并向第一机器人反馈冲切完成信号，第一六轴机器人将工件转入工作交换台，工作交换台收到工件后向第二六轴机器人发送到位信号；第二六轴机器人将工作交换台上的工件转入第二冲切台加工后，再将工件转入质量检测机构进行检测，并将检测完成后的工件复位至上下料机构，完成整个加工过程。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的第一六轴机器人和第二六轴机器人固定设置于地面或底座上，与滑轨式上下料机构、冲切台、交换台的底座保持相对静止，第一六轴机器人和第二六轴机器人的末端设有用于夹持并固定加工工件的机械手夹具，通过第一六轴机器人和第二六轴机器人位姿的改变而改变密封条的姿态。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的加工工件为待进行后加工的汽车密封条，且能够为不同型号、尺寸与规格的汽车密封条，加工工件的截面形状与冲切台中的各冲切口截面应保持一致。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的滑轨式上下料机构包括：运动装置、上下料夹持机构、定位机构、顶出下料机构和上下料滑轨，其中：上下料夹持机构用于固定上料以及下料的加工工件，配合第一六轴机器人和第二六轴机器人的动作夹持或放开加工工件，运动装置为通过电机同步带的运动带着加工工件在上下料滑轨上平移完成上下料，顶出下料机构为通过顶出气缸将加工完成的工件顶出，由人工收集下料，上下料定位机构是根据密封条的尺寸而定位，方便工人的上料以及保证加工的精度和安全。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的工作交换台包括：交换台定位检测机构和交换台夹持机构，其中：交换台夹持机构用于固定来自第一机器人加工完的工件，并为第二机器人提供工件，即起到两个机器人间的交换作用，并会配合第一六轴机器人和第二六轴机器人的动作夹持或放开工件，交换台定位检测机构为对经过第一冲切台加工完的工件进行长度的定位和是否经过碰撞而发生形变的检测。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的滑轨式上下料机构、工作交换台和质量检测机构中均设有运动控制器，该运动控制器包括：控制信号输入模块、编程模块和控制信号输出模块，控制信号输入模块与其他机构相连并传输上一步的完成信号，编程模块与控制信号输出相连，控制机构的运动并在完成后输出控制信号。
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