CN117206293A - 一种用于工件加工清洗自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工件加工清洗自动化设备，包括设备本体，设备本体包括矩形框架以及安装在矩形框架上的AGV结构，AGV结构驱动安装在矩形框架上，还包括：工件上料部、工件下料部、缓冲区以及工件清洁区；工件上料部位于设备本体的左侧，并与AGV结构配合将工件从工件上料部移动到工件清洁区；工件下料部位于设备本体的右侧，并与AGV结构配合将工件从工件清洁区移动到工件下料部，缓冲区位于工件上料部和工件下料部的前侧之间；本发明通过水平位移工件进行多工位清洁工作，加强了在清洁时石墨座工件的稳定性，避免在原本技术中石墨座为了配合现有的清洁装置需要翻转或者竖直移动，降低了工件掉落和磕碰的几率，安全性高。

Description

一种用于工件加工清洗自动化设备

技术领域

本发明涉及石墨座清洗设备技术领域，尤其涉及一种用于工件加工清洗自动化设备。

背景技术

在光伏新能源行业，还原车间传统的石墨座清理方式方式从早期的纯人工清洁存在着劳动强度大、操作不稳定、人为因素干扰等问题，限制了生产效率和产品质量的提高，以及人员的安全隐患。

清洗石墨座工件是一项关键的工艺，特别是在制造领域和半导体工业中，因为石墨座工件通常需要保持高度的洁净度和表面平整度。目前在通过对石墨座工件进行机械清洗时，一般清洗方式是：使用刷子、刮刀或其他机械工具来清除石墨座表面的污垢和杂质。

且目前上述机械清洗操作中，目前的机械操作方式为了机械清洗时，一般是通过人工操作使得石墨座置入到机械清洗结构中，且为了确保所有表面都得到适当的清洗，一般需要对石墨座进行翻转位移工作，不但在清洗过程中，较为耗费人工，操作效率低，且翻转移动石墨座的方式，石墨座容易受到碰撞或者自身重力向下缠身磕碰损坏。

由上所述，为此我们设计出了一种用于工件加工清洗自动化设备来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于工件加工清洗自动化设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于工件加工清洗自动化设备，包括设备本体，设备本体包括矩形框架以及安装在矩形框架上的AGV结构，AGV结构驱动安装在矩形框架上，

还包括：工件上料部、工件下料部、缓冲区以及工件清洁区；

工件上料部位于设备本体的左侧，并与AGV结构配合将工件从工件上料部移动到工件清洁区；

工件下料部位于设备本体的右侧，并与AGV结构配合将工件从工件清洁区移动到工件下料部；

缓冲区位于工件上料部和工件下料部的前侧之间，清洁区位于工件上料部和工件下料部的后侧之间。

优选的，AGV结构包括AGV小车，AGV小车的底部安装有取放工件的机械爪结构；

机械爪结构包括安装座，四个固定吸盘以及安装在四个固定吸盘中心位置的套夹，套夹的外侧与工件的外轮廓相适配设置，四个固定吸盘和套夹均安装在安装座的下方。

优选的，工件上料部包括上料工位和上料装置，上料工位包括两个第一架台，两个第一架台之间放置有上料小车，上料工位位于上料装置的前侧；

工件下料部包括下料工位和下料装置，下料工位包括两个第二架台，两个第二架台之间放置有下料小车，下料工位位于下料装置的前侧。

优选的，上料小车与下料小车结构相同，上料小车与下料小车上均安装有相对于AGV结构的红外感应装置，上料小车与下料小车上均安装有升降驱动装置，升降驱动装置包括竖直安装在小车上的两组滑动架，两组滑动架之间滑动安装有支撑架，两个支撑架的顶部之间固定安装有盛料板。

优选的，缓冲区的顶部安装有篮筐放置板，盛料板与篮筐放置板上均活动放置有盛放工件的篮筐，篮筐上等距离分布设置有放置工件的工件安装槽。

优选的，上料装置包括上料传送带，下料装置包括下料传送带，上料传送带与下料传送带上均设置有滑动安装有用于放置工件的工件放置板，工件放置板上设置有与工件底部适配的第一定位槽。

优选的，工件清洁区上设有切削清洗装置，切削清洗装置包括四个清洗工位，四个清洗工位的一侧安装有驱动工件的步进电机驱动装置和丝杆导轨，步进电机驱动装置的输出端连接有四个步进抓手，步进抓手滑动安装在丝杆导轨上。

优选的，四个清洗工位包括车削外圆的第一工位、车削顶端端圆的第二工位，毛刷清洁表面的第三工位、毛刷清洁顶端端面的第四工位。

优选的，第一工位、第二工位、第三工位和第四工位上均设置有与工件底部相适配的第二定位槽。

优选的，步进电机驱动装置包括步进电机，步进电机的输出端与四个步进抓手之间安装有驱动杆，驱动杆上安装有驱动步进抓手伸缩抓动的驱动气缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、上料传送带与下料传送带上均设置有滑动安装有用于放置工件的工件放置板，工件放置板上设置有与工件底部适配的第一定位槽；相对于现有技术中上料传送带和下料传送带直接对工件进行传送，通过在上料传送带和下料传送带上滑动安装可对工件的底部进行定位安装的第一定位槽，能够在传送过程中，加强工件运输的稳定性，避免运输时工件倾倒，造成传送失误，加强了工件传送过程中的安全性。

2、该发明中，可根据需要在AGV结构在对工件进行上料和下料时，让上料小车与下料小车通过上述激光测距传感器实现对AGV结构监测工作；在机械爪结构向下移动要对工件抓取时，升降驱动装置通过红外感应装置感应机械爪结构之间的竖直间距，自动驱动装有工件的篮筐进行上升，对机械爪结构的抓取位置产生迎合，从而降低机械爪结构在抓取工件时候的时间。

3、让工件通过步进电机驱动步进抓手对工件进行水平位移石墨座经过四个工位进行清洁的方式，在操作过程中，无需让工件配合清洁结构进行翻转或者竖直放置翻转或者竖直放置途中，石墨座容易受到碰撞或者自身重力向下缠身磕碰损坏，通过水平位移工件进行多工位清洁工作，加强了在清洁时石墨座工件的稳定性，避免在原本技术中石墨座为了配合现有的清洁装置需要翻转或者竖直移动，降低了工件掉落和磕碰的几率，安全性高。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于工件加工清洗自动化设备的结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本发明提出的一种用于工件加工清洗自动化设备的俯视图

图4为本发明提出的一种用于工件加工清洗自动化设备的正视图

图5为图4的B处放大图；

图6本发明提出的一种用于工件加工清洗自动化设备的切削清洗装置的结构示意图。

图中：1AGV结构、2工件上料部、201上料工位、202上料装置、3工件下料部、301下料工位、302下料装置、4缓冲区、5工件清洁区、6篮筐放置板、7工件放置板、8切削清洗装置、9上料小车、10升降驱动装置、1001滑动架、1002支撑架、11盛料板、12篮筐、13步进电机驱动装置、14丝杆导轨、15步进抓手、16第一工位、17第二工位、18第三工位、19第四工位。

具体实施方式

为了了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，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。

需要说明的是，本发明中的石墨座工件自动化清理流水线技术方案是为了实现自动化清洁底座而设计和实施的一套技术解决方案。该方案旨在利用机械手的高精度、高速度和可编程性，配合AGV、输送带、切削设备，行程小心全自动化清洁流水线，提高生产效率、减少人为因素的干扰，并保障生产安全。

实施例一

参照图1-6，本实施例中，需要以下条件：

1.石墨座外形尺寸：长度，98mm外径，90mm。

2.设备使用区域属于防爆区域。

3.提供≤20kw,380V/50HZ的动力电源；相应的电缆接到设备供应商指定的位置。

4.压缩空气气源的压力0.7MPa,常温。用于动力气源，接到指定位置。设备进口配有三元件过滤压缩空气同时，起到稳压作用。

一种用于工件加工清洗自动化设备，包括设备本体，设备本体包括矩形框架以及安装在矩形框架上的AGV结构1，AGV结构1驱动安装在矩形框架上；

本实施例中，AGV小车前后滑动安装在矩形框架上，AGV结构1包括AGV小车，AGV小车的底部安装有取放工件的机械爪结构5；上下左右驱动连接的方式可为驱动电机直接驱动连接或者间接驱动连接的一种。

机械爪结构5包括安装座，四个固定吸盘501以及安装在四个固定吸盘501中心位置的套夹502，套夹502的外侧与工件的外轮廓相适配设置，四个固定吸盘501和套夹502均安装在安装座的下方。

其中，四个固定吸盘501是用于吸附移动篮筐12，套夹502是用于抓取工件。

需要说明的是，AGV小车可以采用以下型号：

KUKA KMR AGV系列：KUKA是一个知名的工业机器人制造商，他们提供了一系列具备机械爪和升降功能的AGV小车，可根据客户需求进行定制。

Fanuc CRX AGV系列：Fanuc是另一个著名的工业机器人制造商，他们的CRX AGV系列提供了升降和机械夹爪选项，适用于各种应用。

Omron LD系列：Omron的LD系列AGV小车可根据需要配备机械爪和升降功能，用于物流和制造自动化。

Fetch Robotics系列：Fetch Robotics提供了一系列用于物流和制造的AGV小车，其中一些型号具备机械夹爪和升降功能。

MiR(Mobile Industrial Robots)系列：MiR生产的AGV小车可以适应多种应用，包括机械夹爪和升降功能。

本实施例中，设备本体还包括：工件上料部2、工件下料部3、缓冲区4以及工件清洁区5；

工件上料部2位于设备本体的左侧，并与AGV结构1配合将工件从工件上料部2移动到工件清洁区5；

工件下料部3位于设备本体的右侧，并与AGV结构1配合将工件从工件清洁区5移动到工件下料部3；

缓冲区4位于工件上料部2和工件下料部3的前侧之间，清洁区5位于工件上料部2和工件下料部3的后侧之间。

需要说明的是，在设备本体工作时，工件是通过工件上料部2传输工件到工件清洁区5进行清洗处理，并在清洗处理后通过工件下料部3进行输出工件。

在工件上料部2上料后，上料后空的篮筐12可以通过机械爪结构5的固定吸盘501将篮筐12吸附后，移动到缓冲区4进行存放。

其中，工件上料部2包括上料工位201和上料装置202，上料工位201包括两个第一架台，两个第一架台之间放置有上料小车9，上料工位201位于上料装置202的前侧；

工件下料部3包括下料工位301和下料装置302，下料工位301包括两个第二架台，两个第二架台之间放置有下料小车，下料工位301位于下料装置302的前侧。

需要说明的是，AGV小车是一种能够在工业、仓储等环境中自主运行的无人驾驶小车。它们通常通过各种导航技术，如激光导航、视觉导航、磁导航等，来识别环境并导航到目标位置。AGV小车在自动化物流和生产流程中起到了重要作用，能够提高效率、降低人力成本，以及减少人为误操作等问题。

更加具体的是，上料小车9与下料小车结构相同，上料小车9与下料小车上均安装有升降驱动装置10，升降驱动装置10包括竖直安装在小车上的两组滑动架1001，两组滑动架1001之间滑动安装有支撑架1002，两个支撑架1002的顶部之间固定安装有盛料板11。

本实施例中，参照图1-3中，上料小车9与下料小车的底部均安装有两对滑动轮，其中在需要对工件进行上料或者下料工作时，首先让上料小车9和下料小车分别推送到上料工位201和下料工位301之间，其中，上料小车9的顶部的盛料板11上安装有五层装满工件的篮筐12；

其中，缓冲区4的顶部安装有篮筐放置板6，盛料板11与篮筐放置板6上均活动放置有盛放工件的篮筐12，篮筐12上等距离分布设置有放置工件的工件安装槽；便于对送料后空的篮筐12进行放置，并在下料工位301的篮筐12使用后，通过AGV小车间接四个固定吸盘501让空的篮筐12放置到下料工位301上。

更加具体的是，上料装置202包括上料传送带，下料装置302包括下料传送带，上料传送带与下料传送带上均设置有滑动安装有用于放置工件的工件放置板7，工件放置板7上设置有与工件底部适配的第一定位槽；相对于现有技术中上料传送带和下料传送带直接对工件进行传送，通过在上料传送带和下料传送带上滑动安装可对工件的底部进行定位安装的第一定位槽，能够在传送过程中，加强工件运输的稳定性，避免运输时工件倾倒，造成传送失误，加强了工件传送过程中的安全性。

本实施例中，在AGV结构1在对工件进行上料和下料时，是直接通过AGV结构1对上料工位201和上料工位301上的工件进行定位抓取后传动到上料传送带或者下料工位上，相对于现有技术中的人工操作进行移动工件传送，不但传送效率高，且节约人工。

参照图1-4，在上料传送带与下料传送带的后端安装工作清洁区5，能够实现对工件的一体化清洗工作；

更加具体的是，工件清洁区5上设有切削清洗装置8，切削清洗装置8包括四个清洗工位，四个清洗工位的一侧安装有驱动工件的步进电机驱动装置13和丝杆导轨14，步进电机驱动装置13的输出端连接有四个步进抓手15，步进抓手15滑动安装在丝杆导轨14上。

其中，四个清洗工位包括车削外圆的第一工位16、车削顶端端圆的第二工位17，毛刷清洁表面的第三工位18、毛刷清洁顶端端面的第四工位19，第一工位16、第二工位17、第三工位18和第四工位19上均设置有与工件底部相适配的第二定位槽，步进电机驱动装置13包括步进电机，步进电机的输出端与四个步进抓手15之间安装有驱动杆，驱动杆上安装有驱动步进抓手伸缩抓动的驱动气缸。

本实施例中，让工件通过步进电机驱动步进抓手对工件进行水平位移石墨座经过四个工位进行清洁的方式，在操作过程中，无需让工件配合清洁结构进行翻转或者竖直放置(翻转或者竖直放置途中，石墨座容易受到碰撞或者自身重力向下缠身磕碰损坏)，通过水平位移工件进行多工位清洁工作，加强了在清洁时石墨座工件的稳定性，避免在原本技术中石墨座为了配合现有的清洁装置需要翻转或者竖直移动，降低了工件掉落和磕碰的几率，安全性高。

本实施例中，通过此种全自动传送清洗的方式，能够实现以下工作：

工作节拍：每天(22小时)不小于1200件一次上料：5托盘，200件，处理合格的保证160个以上。

石墨座清理后不破坏本体原设计尺寸，尺寸误差小于0.1mm。

处理单个石墨件时间：小于60秒。

适用环境温度：0-45℃石墨件外形尺寸。

实施例二

相对于实施例一，本实施例中技术方案与实施例一基本相同，主要区别在于，

本实施例中，通过上料小车9与下料小车结构相同，上料小车9与下料小车上均安装有相对于AGV结构1的红外感应装置，上料小车9与下料小车上均安装有升降驱动装置10，升降驱动装置10包括竖直安装在小车上的两组滑动架1001，两组滑动架1001之间滑动安装有支撑架1002，两个支撑架1002的顶部之间固定安装有盛料板11。

更加具体的是，上料小车9与下料小车上均安装有相对于AGV结构1的机械爪结构5的红外感应装置，其中，红外感应装置可使用的型号为；

Hokuyo URG系列：Hokuyo生产的激光测距传感器，广泛用于机器人和自动化应用。

Sick LMS系列：Sick提供的激光测距传感器，适用于各种工业应用。

本实施例中，在AGV结构1在对工件进行上料和下料时，上料小车9与下料小车可通过上述激光测距传感器实现对AGV结构1监测工作。

AGV结构1通过机械爪结构5的位置进行探测，在机械爪结构5向下移动要对工件抓取时，升降驱动装置10通过红外感应装置感应机械爪结构5之间的竖直间距，自动驱动装有工件的篮筐进行上升，对机械爪结构5的抓取位置产生迎合，从而降低机械爪结构5在抓取工件时候的时间。

相对于实施例一中，实施例二在实现设备本体全自动工作传送清洗的同时，效率相较于实施例一更高，更加节约时间。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于工件加工清洗自动化设备，包括设备本体，所述设备本体包括矩形框架以及安装在矩形框架上的AGV结构(1)，所述AGV结构(1)驱动安装在矩形框架上，其特征在于，

还包括：工件上料部(2)、工件下料部(3)、缓冲区(4)以及工件清洁区(5)；

所述工件上料部(2)位于设备本体的左侧，并与AGV结构(1)配合将工件从工件上料部(2)移动到工件清洁区(5)；

所述工件下料部(3)位于设备本体的右侧，并与AGV结构(1)配合将工件从工件清洁区(5)移动到工件下料部(3)；

所述缓冲区(4)位于工件上料部(2)和工件下料部(3)的前侧之间，所述清洁区(5)位于工件上料部(2)和工件下料部(3)的后侧之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述AGV结构(1)包括AGV小车，所述AGV小车的底部安装有取放工件的机械爪结构(5)；

所述机械爪结构(5)包括安装座，四个固定吸盘(501)以及安装在四个固定吸盘(501)中心位置的套夹(502)，所述套夹(502)的外侧与工件的外轮廓相适配设置，所述四个固定吸盘(501)和套夹(502)均安装在安装座的下方。

3.根据权利要求1所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述工件上料部(2)包括上料工位(201)和上料装置(202)，所述上料工位(201)包括两个第一架台，两个第一架台之间放置有上料小车(9)，所述上料工位(201)位于上料装置(202)的前侧；

所述工件下料部(3)包括下料工位(301)和下料装置(302)，所述下料工位(301)包括两个第二架台，两个第二架台之间放置有下料小车，所述下料工位(301)位于下料装置(302)的前侧。

4.根据权利要求3所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述上料小车(9)与下料小车结构相同，所述上料小车(9)与下料小车上均安装有相对于AGV结构(1)的红外感应装置，所述上料小车(9)与下料小车上均安装有升降驱动装置(10)，所述升降驱动装置(10)包括竖直安装在小车上的两组滑动架(1001)，两组滑动架(1001)之间滑动安装有支撑架(1002)，两个支撑架(1002)的顶部之间固定安装有盛料板(11)。

5.根据权利要求4所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述缓冲区(4)的顶部安装有篮筐放置板(6)，所述盛料板(11)与篮筐放置板(6)上均活动放置有盛放工件的篮筐(12)，所述篮筐(12)上等距离分布设置有放置工件的工件安装槽。

6.根据权利要求3所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述上料装置(202)包括上料传送带，所述下料装置(302)包括下料传送带，所述上料传送带与下料传送带上均设置有滑动安装有用于放置工件的工件放置板(7)，所述工件放置板(7)上设置有与工件底部适配的第一定位槽。

7.根据权利要求1所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述工件清洁区(5)上设有切削清洗装置(8)，所述切削清洗装置(8)包括四个清洗工位，四个清洗工位的一侧安装有驱动工件的步进电机驱动装置(13)和丝杆导轨(14)，所述步进电机驱动装置(13)的输出端连接有四个步进抓手(15)，所述步进抓手(15)滑动安装在丝杆导轨(14)上。

8.根据权利要求7所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，四个所述清洗工位包括车削外圆的第一工位(16)、车削顶端端圆的第二工位(17)，毛刷清洁表面的第三工位(18)、毛刷清洁顶端端面的第四工位(19)。

9.根据权利要求8所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述第一工位(16)、第二工位(17)、第三工位(18)和第四工位(19)上均设置有与工件底部相适配的第二定位槽。

10.根据权利要求7所述的一种用于工件加工清洗自动化设备，其特征在于，所述步进电机驱动装置(13)包括步进电机，所述步进电机的输出端与四个步进抓手(15)之间安装有驱动杆，所述驱动杆上安装有驱动步进抓手伸缩抓动的驱动气缸。