CN115258657A - 一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，包括机器人单元、手爪单元、料车定位单元、料车单元和与控制单元，机器人单元将待加工工件由待加工区拉到上料区，测距传感器获得待加工工件的距离数值并输出至控制单元，控制单元根据距离数值计算得到待加工工件的型号和工件姿态后转换为机器人单元可以识别的待加工工件坐标值，机器人单元根据待加工工件坐标值从上料区抓取待加工工件放置到加工机床上，机器人单元通过手爪单元将加工后工件放置在下料区的托盘上并推至加工完成区。本发明通过气缸进行辅助定位、测距传感器精确定位，将物流转运车与传统自动线上、下料物流合而为一，减少人工搬运过程，大大提高生产效率、降低劳动强度。

Description

一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统

技术领域

本发明涉及工程元件或部件技术领域，具体涉及一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统。

背景技术

智能制造工厂要求工件从毛坯到成品全流程高效转运，以纺织机械设备上使用的中墙板为例，为了实现高效转运，从仓库取出毛坯开始到加工、检测完成的成品希望能使用一套物流设备，并且此物流设备既能充当转运工具，也能作为自动线上下料物流给机器人使用，一遍提高转运效率，但是现有的常规物流转运车、自动线上下料设备都无法满足此要求。

通常的自动化方案为工人使用料车先从仓库取料，再将毛坯放置于自动线上料设备上，之后机器人从上料设备上抓取毛坯送往机床加工，并将加工完成品取走放置于下料设备上，最后再由工人将下料设备上的成品转运至料车上。由于中墙板体积、质量较大(30-50KG),转运过程费时费力，此方案严重制约了自动线的高效运转。

因此亟需一种一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统。

发明内容

本发明是为了解决纺织机械行业智能化工厂需求的问题，提供一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，通过气缸进行辅助定位、测距传感器精确定位，将物流转运车与传统自动线上、下料物流合而为一，减少人工搬运过程，大大提高生产效率、降低劳动强度。

本发明提供一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，包括机器人单元、与机器人单元可拆卸连接的手爪单元、设置在手爪单元一侧的料车定位单元、设置在料车定位单元中的料车单元和与机器人单元、手爪单元、料车定位单元均电连接的控制单元；

手爪单元包括手爪本体和设置在手爪本体上的手爪夹紧气缸、测距传感器；

料车单元用于盛放可前后移动的托盘，托盘上部设置工件，料车单元被推进料车定位单元中并固定在指定位置后成为上下料区，上下料区包括待加工区、上料区、下料区和卸料区，机器人单元将待加工工件由待加工区拉到上料区，测距传感器获得待加工工件的距离数值并输出至控制单元，控制单元根据距离数值计算得到待加工工件的型号和工件姿态后计算得到待加工工件与基准标定工件的位置偏差并转换为机器人单元可以识别的待加工工件坐标值，机器人单元通过手爪单元根据待加工工件坐标值从上料区抓取待加工工件放置到加工机床上，加工机床加工完成后得到加工后工件，机器人单元通过手爪单元将加工后工件放置在下料区的托盘上，并将托盘推至加工完成区。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，机器人单元可旋转，机器人单元的末端一侧设置机械手挂钩，机械手挂钩设置在手爪单元上方，托盘的前端设置拉手，机械手挂钩用于可拆卸的连接拉手并将待加工工件由待加工区拉到上料区，机械手挂钩用于可拆卸的连接拉手并将加工后工件由所下料区推到加工完成区。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，手爪单元还包括设置在手爪本体上的导轨滑块、导轨锁、定位气缸、手爪传感器和打油块，导轨锁设置在导轨滑块外侧，手爪夹紧气缸与导轨滑块连接；

手爪夹紧气缸用于夹紧工件；

导轨锁用于将导轨滑块锁紧以锁紧工件，导轨锁设置断电断气工件防掉落功能；

定位气缸用于辅助工件定位，定位气缸用于伸出到位后向控制单元输出工件姿态基本正确信号以进行工件的辅助定位。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，导轨锁包括外壳和设置在外壳中的进气口、活塞、楔形块、滚珠、弹簧和摩擦块，，导轨滑块穿过外壳，摩擦块设置在导轨滑块的侧面；

导轨锁锁紧导轨滑块时，气体从进气口进入推动活塞运动并产生推力进而推动楔形块运动，楔形块移动时通过滚柱推动摩擦块运动使摩擦块紧压在导轨滑块的侧面将导轨滑块锁紧；

导轨锁松开导轨滑块时，气体从进气口进入推动活塞运动并产生推力，楔形块移动时通过弹簧运动使摩擦块脱离导轨滑块的侧面将导轨滑块松开。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，测距传感器包括测距传感器壳体、设置在测距传感器壳体中的半导体激光器、第一镜片、线性CCD阵列、第二镜片和信号处理器；

测距传感器用于确认料车单元上是否有托盘、工件，测距传感器用于矫正手爪单元的抓取位置。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，料车定位单元包括导向轨道，设置导向轨道前端两侧连接的锁紧气缸、液压缓冲器，设置在导向轨道末端的硬限位、定位本体，设置在定位本体中部的电磁阀和与电磁阀连接的锁紧机构，电磁阀与锁紧气缸连接，电磁阀与控制单元电连接；

导向轨道为导向轴承的通道，导向轨道用于对料车单元进行粗定位；电磁阀用于接收控制单元的启动信号后控制锁紧气缸和液压缓冲器将料车单元向定位本体方向拉近并使用锁紧机构将料车单元锁紧，液压缓冲器用于降低锁紧过程中料车单元与硬限位之间的冲击力。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，定位本体包括设置在硬限位前端的板状结构和设置在板状结构两侧的支撑结构。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，料车定位单元还包括设置在两侧的限位柱和定位传感器，定位传感器用于感应料车单元到位后向控制单元发送到位信号，控制单元用于接收到位信号后向锁紧气缸发送启动信号，控制单元用于接收到位信号后将待加工工件由待加工区拉到上料区。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，料车单元包括料车本体、层叠设置在料车本体左右两侧的至少两组托盘导向轴承、设置在托盘导向轴承42上部的托盘导向轮和滑动设置在托盘导向轮上部的托盘，料车本体远离机器人单元的一侧为待加工区和卸料区，料车本体靠近机器人单元的一侧为上料区和下料区，托盘前端设置拉手、上端设置定位用钣金。

本发明所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，作为优选方式，料车本体包括料车支架、连接在料车支架上方的料车加强支架、连接在料车支架前部的料车限位缓冲结构、连接在料车支架底部的料车底架、连接在料车底架底部后侧的万向脚轮、连接在料车底架底部前侧的固定脚轮和连接在料车底架前部中央的导向轴承；

料车单元的数量为至少2个。

待加工工件为纺织机械行业工件，特别是纺织中墙板。

本发明的核心思想是：手爪单元是机器人负责抓取的单元，由气缸伸出退回带动手指夹紧工件，包含有无料检测。工件夹持牢固后，导轨锁启动将手爪锁死，确保夹持稳定并具备断电断气工件防掉落功能。手爪上配备激光测距传感器，从料车上取料过程由测距传感器先进行预定位，防止料车因人为因素导致的定位错误产生撞击风险。

工人将装满工件毛坯的料车推至料车定位部分的区域。通过料车部分的导向轴承和料车定位部分的导向轨道和限位柱将料车限位至固定角度。工人推料车到硬限位后料车定位部分的锁紧气缸伸出将料车限位，到位检测传感器检测到料车到位后，机器人使用机械手上的挂钩将最上层料车托盘拉至机器人侧(料车托盘初始位置在人工侧)，然后抓毛坯给机床上料。

机器人经过循环后将成品放置在料车托盘上，并将托盘推回至人工侧然后拉下一层托盘，依次循环至所有料车托盘上的毛坯都变成成品。完成成品下料后机器人发信号提醒工人更换料车。

该物流系统要解决的核心问题是将物流转运车与传统自动线上、下料物流合而为一，减少人工搬运过程，提高生产效率、降低劳动强度。

普通物流转运车定位精度较粗糙，不能满足机器人抓取要求，如果提高料车定位精度及一致性来满足机器人抓取要求，则势必增加自动线制造及维护成本，使得投入与产出不成比例，并且过于精密的部件其可靠性也不利于大规模工业化生产。

结合上述两方面的要求，本项目所采用的主要措施如下：

a.手爪上的夹紧气缸安装于导轨上，使得气缸夹紧工件的过程具备一定尺寸范围内自适应工件外形的效果，夹紧后导轨锁将导轨滑块锁死，保证机器人移动过程中工件位置不发生变化，从而实现工件从料车的粗定位向机床夹具精定位的转换；

b.使用测距传感器感应工件的特定位置并将测出的不同距离数值反馈给系统，系统内部通过梯形图、Python语言等编写的特殊算法，首先判断出工件品种、工件姿态是否正确，进而计算出当前工件与基准标定工件的位置偏差，再将偏差值转换成机器人可以识别的坐标值，确保机器人可以顺利抓取工件；

c.在可以接受的成本范围内，尽可能提高料车定位精度，保证其使用可靠性。

手爪本体、手爪夹紧气缸、导轨及导轨锁、测距传感器、料车本体及托盘。

a.导轨锁：确保抓取工件后断电断气情况下工件不掉落；

导轨锁工作原理：

采用气源作为动力源，气体从进气口进入，推动活塞运动并产生推力，进而推动楔形块运动，楔形块移动时，通过滚柱推动摩擦块运动，使其紧紧地压在导轨的侧面上，产生正压力，进而产生摩擦力，实现钳制和自动功能。

楔形块具有增力作用，能使摩擦块与导轨侧面产生很大的正压力，进而产生较大的摩擦力，更好地实现钳制和制动功能。当气体从出气口进入时，推动活塞运动，楔形块在弹簧的作用力下返回到原来位置，摩擦块与导轨侧面脱离接触，导轨锁退出制动工作状态，至此完成整个夹紧-松开的动作。

b.测距传感器：负责确认料车上托盘位置、工件有无、矫正抓取位置等工作，能够在毛坯铸造外形变化较大的情况下避免撞机风险；

测距传感器工作原理：

先由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。

料车定位机构工作原理：

1)料车上导向轴承在导向轨道里滑动，确保料车左右位置大致不变；

2)料车由人工推至大致位置后，到位传感器感应并将信号发送给系统，系统向电磁阀发出命令，电磁阀得到命令后控制气缸动作，将料车向定位块方向拉紧，定位完成后系统向机器人发出就位信号，机器人过来取、放料；

3)液压缓冲器可以降低锁紧过程料车与硬限位之间的冲击力，有效提升使用寿命，减少备件更换。

本发明具有以下优点：

(1)本发明将物流转运车与传统自动线上、下料物流合而为一，减少人工搬运过程，提高生产效率、降低劳动强度。

(2)本发明依据工件外形特征及加工工艺，在手爪上安装了一个防水气缸，当气缸杆伸出时，可以起到辅助定位的效果。另外，气缸上自带磁性开关，气缸杆伸出到位后可以给系统发出信号，告知机器人工件姿态大体正确，减少因工件偏差太大导致测距传感器工作时间延长或超出感应距离报警的情况产生；

(3)本发明将手爪上的夹紧气缸安装于导轨上，使得气缸夹紧工件的过程具备一定尺寸范围内自适应工件外形的效果，夹紧后导轨锁将导轨滑块锁死，保证机器人移动过程中工件位置不发生变化，从而实现工件从料车的粗定位向机床夹具精定位的转换；

(4)本发明使用测距传感器感应工件的特定位置并将测出的不同距离数值反馈给系统，系统内部通过梯形图、Python语言等编写的特殊算法，首先判断出工件品种、工件姿态是否正确，进而计算出当前工件与基准标定工件的位置偏差，再将偏差值转换成机器人可以识别的坐标值，确保机器人可以顺利抓取工件；

(5)本发明确保不同料车的定位准确，使多台料车共用一个上下料工位变为可能，同时降低了每台料车的定位精度要求，进而减少了制造及后期维护的成本。

附图说明

图1为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统抓取工件示意图；

图2为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统手爪单元与工件侧视图；

图3为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统手爪单元与工件底视图；

图3为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统手爪单元与工件底视图；

图4为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统手爪单元结构示意图；

图5为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统测距传感器结构示意图；

图6为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统料车单元定位示意图；

图7为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统料车定位单元结构示意图；

图8为一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统料车单元结构示意图。

附图标记：

1、机器人单元；2、手爪单元；21、手爪本体；22、手爪夹紧气缸；23、测距传感器；231、测距传感器壳体；232、半导体激光器；233、第一镜片；234、线性CCD阵列；235、第二镜片；236、信号处理器；24、导轨滑块；25、导轨锁；26、定位气缸；27、手爪传感器；28、打油块；3、料车定位单元；31、导向轨道；32、锁紧气缸；33、液压缓冲器；34、硬限位；35、定位本体；36、电磁阀；37、锁紧机构；38、限位柱；4、料车单元；41、料车本体；411、料车支架；412、料车加强支架；413、料车限位缓冲结构；414、料车底架；415、万向脚轮；416、固定脚轮；417、导向轴承；42、托盘导向轴承；43、托盘导向轮、44、托盘。

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1

如图1～8所示，一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，包括机器人单元1、与机器人单元1可拆卸连接的手爪单元2、设置在手爪单元2一侧的料车定位单元3、设置在料车定位单元3中的料车单元4和与机器人单元1、手爪单元2、料车定位单元3均电连接的控制单元5；

如图1～4所示，手爪单元2包括手爪本体21，设置在手爪本体21上的手爪夹紧气缸22、测距传感器23，设置在手爪本体21上的导轨滑块24、导轨锁25、定位气缸26、手爪传感器27和打油块28，导轨锁25设置在导轨滑块24外侧，手爪夹紧气缸22设置在导轨滑块24上；

如图6所示，料车单元4用于盛放可前后移动的托盘，托盘上部设置工件，料车单元4被推进料车定位单元3中并固定在指定位置后成为上下料区，上下料区包括待加工区、上料区、下料区和卸料区，机器人单元1将待加工工件由待加工区拉到上料区，测距传感器23获得待加工工件的距离数值并输出至控制单元5，控制单元5根据距离数值计算得到待加工工件的型号和工件姿态后计算得到待加工工件与基准标定工件的位置偏差并转换为机器人单元1可以识别的待加工工件坐标值，机器人单元1通过手爪单元2根据待加工工件坐标值从上料区抓取待加工工件放置到加工机床上，加工机床加工完成后得到加工后工件，机器人单元1通过手爪单元2将加工后工件放置在下料区的托盘上，并将托盘推至加工完成区；

机器人单元1可旋转，机器人单元1的末端一侧设置机械手挂钩，机械手挂钩设置在手爪单元2上方，托盘的前端设置拉手，机械手挂钩用于可拆卸的连接拉手并将待加工工件由待加工区拉到上料区，机械手挂钩用于可拆卸的连接拉手并将加工后工件由所下料区推到加工完成区；

手爪夹紧气缸22用于夹紧工件，手爪夹紧气缸22与导轨滑块24连接；

导轨锁25用于将导轨滑块24锁紧以锁紧工件，导轨锁25设置断电断气工件防掉落功能；

定位气缸26用于辅助工件定位，定位气缸26用于伸出到位后向控制单元5输出工件姿态基本正确信号以进行工件的辅助定位；

导轨锁25包括外壳和设置在外壳中的进气口、活塞、楔形块、滚珠、弹簧和摩擦块，，导轨滑块24穿过外壳，摩擦块设置在导轨滑块24的侧面；

导轨锁25锁紧导轨滑块24时，气体从进气口进入推动活塞运动并产生推力进而推动楔形块运动，楔形块移动时通过滚柱推动摩擦块运动使摩擦块紧压在导轨滑块24的侧面将导轨滑块24锁紧；

导轨锁25松开导轨滑块24时，气体从进气口进入推动活塞运动并产生推力，楔形块移动时通过弹簧运动使摩擦块脱离导轨滑块24的侧面将导轨滑块24松开；

如图5所示，测距传感器23包括测距传感器壳体231、设置在测距传感器壳体231中的半导体激光器232、第一镜片233、线性CCD阵列234、第二镜片235和信号处理器236；

测距传感器23用于确认料车单元4上是否有托盘、工件，测距传感器23用于矫正手爪单元2的抓取位置；

如图7所示，料车定位单元3包括导向轨道31，设置导向轨道31前端两侧连接的锁紧气缸32、液压缓冲器33，设置在导向轨道31末端的硬限位34、定位本体35，设置在定位本体35中部的电磁阀36和与电磁阀36连接的锁紧机构37，设置在两侧的限位柱38和定位传感器，电磁阀36与锁紧气缸32连接，电磁阀36与控制单元5电连接；

导向轨道31为导向轴承的通道，导向轨道31用于对料车单元4进行粗定位；电磁阀36用于接收控制单元5的启动信号后控制锁紧气缸32和液压缓冲器33将料车单元4向定位本体35方向拉近并使用锁紧机构37将料车单元4锁紧，液压缓冲器33用于降低锁紧过程中料车单元4与硬限位34之间的冲击力；

定位本体35包括设置在硬限位34前端的板状结构和设置在板状结构两侧的支撑结构；

定位传感器用于感应料车单元4到位后向控制单元5发送到位信号，控制单元5用于接收到位信号后向锁紧气缸32发送启动信号，控制单元5用于接收到位信号后将待加工工件由待加工区拉到上料区；

如图8所示，料车单元4包括料车本体41、层叠设置在料车本体41左右两侧的至少两组托盘导向轴承42、设置在托盘导向轴承42上部的托盘导向轮43和滑动设置在托盘导向轮43上部的托盘44，料车本体41远离机器人单元1的一侧为待加工区和卸料区，料车本体41靠近机器人单元1的一侧为上料区和下料区，托盘44前端设置拉手、上端设置定位用钣金；

料车本体41包括料车支架411、连接在料车支架411上方的料车加强支架412、连接在料车支架411前部的料车限位缓冲结构413、连接在料车支架411底部的料车底架414、连接在料车底架414底部后侧的万向脚轮415、连接在料车底架414底部前侧的固定脚轮416和连接在料车底架414前部中央的导向轴承417；

料车单元4的数量为至少2个。

实施例2

如图1～8所示，一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统；

如图1～4所示，手爪2主要由手爪本体21、手爪夹紧气缸22、测距传感器23导轨24及导轨锁25等组成，抓取工件后导轨锁25启动。料车定位机构3主要由锁紧气缸32、导向滑槽31等组成，料车4到位后锁紧气缸32伸出将料车4完全固定住。

手爪单元2是机器人1负责抓取的单元，由气缸伸出退回带动手指夹紧工件，包含有无料检测。工件夹持牢固后，导轨锁25启动将手爪2锁死，确保夹持稳定并具备断电断气工件防掉落功能。手爪2上配备激光测距传感器23，从料车4上取料过程由测距传感器23先进行预定位，防止料车4因人为因素导致的定位错误产生撞击风险。

工人将装满工件毛坯的料车4推至料车定位部分3的区域。通过料车4的导向轴承417和料车定位部分3的导向轨道31和限位柱38将料车4限位至固定角度。工人推料车4到硬限位34后料车定位部分3的锁紧气缸32伸出将料车4限位，到位检测传感器检测到料车4到位后，机器人1使用机械手上的挂钩将最上层料车托盘44拉至机器人1侧(料车托盘44初始位置在人工侧)，然后抓毛坯给机床上料。

机器人1经过循环后将成品放置在料车托盘44上，并将托盘44推回至人工侧然后拉下一层托盘44，依次循环至所有料车托盘44上的毛坯都变成成品。完成成品下料后机器人1发信号提醒工人更换料车4。

手爪2上的夹紧气缸23安装于导轨24上，使得气缸夹紧工件的过程具备一定尺寸范围内自适应工件外形的效果，夹紧后导轨锁25将导轨24滑块锁死，保证机器人1移动过程中工件位置不发生变化，从而实现工件从料车4的粗定位向机床夹具精定位的转换；

使用测距传感器23感应工件的特定位置并将测出的不同距离数值反馈给控制系统5，控制系统5内部通过梯形图、Python语言等编写的特殊算法，首先判断出工件品种、工件姿态是否正确，进而计算出当前工件与基准标定工件的位置偏差，再将偏差值转换成机器人1可以识别的坐标值，确保机器人1可以顺利抓取工件；

导轨锁25用于确保抓取工件后断电断气情况下工件不掉落；

导轨锁25工作原理：

采用气源作为动力源，气体从进气口进入，推动活塞运动并产生推力，进而推动楔形块运动，楔形块移动时，通过滚柱推动摩擦块运动，使其紧紧地压在导轨24的侧面上，产生正压力，进而产生摩擦力，实现钳制和制动功能。

楔形块具有增力作用，能使摩擦块与导轨24侧面产生很大的正压力，进而产生较大的摩擦力，更好地实现钳制和制动功能。当气体从出气口进入时，推动活塞运动，楔形块在弹簧的作用力下返回到原来位置，摩擦块与导轨24侧面脱离接触，导轨锁25退出制动工作状态，至此完成整个夹紧-松开的动作。

测距传感器23：负责确认料车4上托盘位置、工件有无、矫正抓取位置等工作，能够在毛坯铸造外形变化较大的情况下避免撞机风险；

测距传感器23工作原理：

如图5所示，先由激光二极管232对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学控制系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。

依据本项目工件外形特征及加工工艺，手爪2上安装了一个防水气缸，当气缸杆伸出时，可以起到辅助定位的效果。另外，气缸上自带磁性开关，气缸杆伸出到位后可以给控制系统5发出信号，告知机器人1工件姿态大体正确，减少因工件偏差太大导致测距传感器23工作时间延长或超出感应距离报警的情况产生；

如图6～8所示，料车定位机构3工作原理：

1)料车4上导向轴承417在导向轨道31里滑动，确保料车4左右位置大致不变；

2)料车4由人工推至大致位置后，到位传感器感应并将信号发送给控制系统5，控制系统5向电磁阀36发出命令，电磁阀36得到命令后控制气缸动作，将料车4向定位块方向拉紧，定位完成后控制系统5向机器人1发出就位信号，机器人1过来取、放料；

3)液压缓冲器33用于降低锁紧过程料车4与硬限位之间的冲击力，有效提升使用寿命，减少备件更换。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：包括机器人单元(1)、与所述机器人单元(1)可拆卸连接的手爪单元(2)、设置在所述手爪单元(2)一侧的料车定位单元(3)、设置在所述料车定位单元(3)中的料车单元(4)和与所述机器人单元(1)、所述手爪单元(2)、所述料车定位单元(3)均电连接的控制单元(5)；

所述手爪单元(2)包括手爪本体(21)和设置在所述手爪本体(21)上的手爪夹紧气缸(22)、测距传感器(23)；

所述料车单元(4)用于盛放可前后移动的托盘，所述托盘上部设置工件，所述料车单元(4)被推进所述料车定位单元(3)中并固定在指定位置后成为上下料区，所述上下料区包括待加工区、上料区、下料区和卸料区，所述机器人单元(1)将所述待加工工件由所述待加工区拉到所述上料区，所述测距传感器(23)获得所述待加工工件的距离数值并输出至所述控制单元(5)，所述控制单元(5)根据所述距离数值计算得到所述待加工工件的型号和工件姿态后计算得到所述待加工工件与基准标定工件的位置偏差并转换为所述机器人单元(1)可以识别的待加工工件坐标值，所述机器人单元(1)通过所述手爪单元(2)根据所述待加工工件坐标值从所述上料区抓取所述待加工工件放置到加工机床上，所述加工机床加工完成后得到加工后工件，所述机器人单元(1)通过所述手爪单元(2)将所述加工后工件放置在所述下料区的托盘上，并将所述托盘推至所述加工完成区。

2.根据权利要求1所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述机器人单元(1)可旋转，所述机器人单元(1)的末端一侧设置机械手挂钩，所述机械手挂钩设置在所述手爪单元(2)上方，所述托盘的前端设置拉手，所述机械手挂钩用于可拆卸的连接所述拉手并将所述待加工工件由所述待加工区拉到所述上料区，所述机械手挂钩用于可拆卸的连接所述拉手并将所述加工后工件由所下料区推到所述加工完成区。

3.根据权利要求1所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述手爪单元(2)还包括设置在所述手爪本体(21)上的导轨滑块(24)、导轨锁(25)、定位气缸(26)、手爪传感器(27)和打油块(28)，所述导轨锁(25)设置在所述导轨滑块(24)外侧，所述手爪夹紧气缸(22)与所述导轨滑块(24)连接；

所述手爪夹紧气缸(22)用于夹紧工件；

所述导轨锁(25)用于将所述导轨滑块(24)锁紧以锁紧工件，所述导轨锁(25)设置断电断气工件防掉落功能；

所述定位气缸(26)用于辅助工件定位，所述定位气缸(26)用于伸出到位后向所述控制单元(5)输出工件姿态基本正确信号以进行所述工件的辅助定位。

4.根据权利要求3所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述导轨锁(25)包括外壳和设置在所述外壳中的进气口、活塞、楔形块、滚珠、弹簧和摩擦块，，所述导轨滑块(24)穿过所述外壳，所述摩擦块设置在所述导轨滑块(24)的侧面；

所述导轨锁(25)锁紧所述导轨滑块(24)时，气体从所述进气口进入推动所述活塞运动并产生推力进而推动所述楔形块运动，所述楔形块移动时通过所述滚柱推动所述摩擦块运动使所述摩擦块紧压在所述导轨滑块(24)的侧面将所述导轨滑块(24)锁紧；

所述导轨锁(25)松开所述导轨滑块(24)时，气体从所述进气口进入推动所述活塞运动并产生推力，所述楔形块移动时通过所述弹簧运动使所述摩擦块脱离所述导轨滑块(24)的侧面将所述导轨滑块(24)松开。

5.根据权利要求1所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述测距传感器(23)包括测距传感器壳体(231)、设置在所述测距传感器壳体(231)中的半导体激光器(232)、第一镜片(233)、线性CCD阵列(234)、第二镜片(235)和信号处理器(236)；

所述测距传感器(23)用于确认所述料车单元(4)上是否有所述托盘、所述工件，所述测距传感器(23)用于矫正所述手爪单元(2)的抓取位置。

6.根据权利要求1所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述料车定位单元(3)包括导向轨道(31)，设置所述导向轨道(31)前端两侧连接的锁紧气缸(32)、液压缓冲器(33)，设置在所述导向轨道(31)末端的硬限位(34)、定位本体(35)，设置在所述定位本体(35)中部的电磁阀(36)和与所述电磁阀(36)连接的锁紧机构(37)，所述电磁阀(36)与所述锁紧气缸(32)连接，所述电磁阀(36)与所述控制单元(5)电连接；

所述导向轨道(31)为导向轴承的通道，所述导向轨道(31)用于对所述料车单元(4)进行粗定位；所述电磁阀(36)用于接收所述控制单元(5)的启动信号后控制所述锁紧气缸(32)和所述液压缓冲器(33)将所述料车单元(4)向所述定位本体(35)方向拉近并使用所述锁紧机构(37)将所述料车单元(4)锁紧，所述液压缓冲器(33)用于降低锁紧过程中所述料车单元(4)与所述硬限位(34)之间的冲击力。

7.根据权利要求6所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述定位本体(35)包括设置在所述硬限位(34)前端的板状结构和设置在所述板状结构两侧的支撑结构。

8.根据权利要求6所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述料车定位单元(3)还包括设置在两侧的限位柱(38)和定位传感器，所述定位传感器用于感应所述料车单元(4)到位后向所述控制单元(5)发送到位信号，所述控制单元(5)用于接收所述到位信号后向所述锁紧气缸(32)发送启动信号，所述控制单元(5)用于接收所述到位信号后将所述待加工工件由所述待加工区拉到所述上料区。

9.根据权利要求1所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述料车单元(4)包括料车本体(41)、层叠设置在所述料车本体(41)左右两侧的至少两组托盘导向轴承(42)、设置在所述托盘导向轴承(42)上部的托盘导向轮(43)和滑动设置在所述托托盘导向轮(43)上部的托盘(44)，所述料车本体(41)远离所述机器人单元(1)的一侧为所述待加工区和所述卸料区，所述料车本体(41)靠近所述机器人单元(1)的一侧为所述上料区和所述下料区，所述托盘(44)前端设置拉手、上端设置定位用钣金。

10.根据权利要求9所述的一种纺织机械行业工件转运及上下料物流系统，其特征在于：所述料车本体(41)包括料车支架(411)、连接在所述料车支架(411)上方的料车加强支架(412)、连接在所述料车支架(411)前部的料车限位缓冲结构(413)、连接在所述料车支架(411)底部的料车底架(414)、连接在所述料车底架(414)底部后侧的万向脚轮(415)、连接在所述料车底架(414)底部前侧的固定脚轮(416)和连接在所述料车底架(414)前部中央的导向轴承(417)；

所述料车单元(4)的数量为至少2个。

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