CN207288516U - 基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线 - Google Patents

基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线 Download PDF

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李卫彤
刘青
朱惠德
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Abstract

本实用新型提供一种基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,包括控制系统、第一冲床设备、第二冲床设备、第三冲床设备、送料机、传送分料机构、第一视觉系统、第二视觉系统、第一机器人和第二机器人,送料机向第一冲床设备的工作台上料,传送分料机构包括下游送料线和位于工作台下方的上游送料线,第二冲床设备和第三冲床设备均设置在下游送料线的一侧,第一、第二视觉系统的图像采集端均朝向下游送料线设置,第一机器人的末端执行机构在下游送料线和第二冲床设备之间移动,第二机器人的末端执行机构在下游送料线和第三冲床设备之间移动。该基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线具有可实现自动化生产、加工精度高、运营成本低且生产效率高的优点。

Description

基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线
技术领域
[0001] 本实用新型涉及机械设备技术领域,具体地说,是涉及一种基于视觉柔性机器人 冲压自动化生产线。
背景技术
[0002] 目前,冲压行业的运行模式还是以人工操作为主,并且,现有的冲压设备绝大部分 只能够实现人工控制或半自动化生产,而无法与剪板机、送料设备进行配合。
[0003] 此外,现有的冲压设备需要人工进行上料,手动将待加工工件推入压头范围后,使 机床压头对待加工工件进行冲压,并且,在冲压完成后,还需要将冲压后的工件取下以及对 冲压废料进行清理。而且,在进行上下料和清理的操作频率需要与机床压头的上下来回频 率相同,以避免出现安全事故,使得操作人员需要具备一定的经验和速度。然而,由于在进 行对工件进行上下料和废料清理过程中需要保持高度的精神集中,劳动强度大,使得操作 工人极易感到疲劳,导致长时间工作时极易发生安全事故。另外,由于现有的冲压设备需要 辅以人工进行操作,使得对工件的对位精度低,进而导致工件的加工精度不高。并且,工人 手动进行上下料的速度明显无法跟上冲压设备的理想冲压速度,导致生产效率低、运营成 本高。
[0004]再者,现有的冲床设备只能够实现单一的冲压加工,使得当一个工件需要进行多 次不同的冲压操作时,除了需要配备多台冲压设备外,还需要为每一台冲压设备配备一个 操作人员,存在工序分散、设备占地面积大、运营成本高等问题。
发明内容
[0005]为了解决上述问题,本实用新型的主要目的是提供一种可实现自动化生产、加工 精度高、运营成本低且生产效率高的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线。
[0006]为了实现本实用新型的主要目的,本实用新型提供一种基于视觉柔性机器人冲压 自动化生产线,其中,包括第一冲床设备、第二冲床设备、第三冲床设备、送料机、传送分料 机构、第一视觉系统、第二视觉系统、第一机器人、第二机器人和控制系统,送料机向第一冲 床设备的工作台上料,传送分料机构包括上游送料线和与上游送料线连接的下游送料线, 且上游送料线位于工作台的下方,第二冲床设备设置在下游送料线的一侧,第一视觉系统 的图像采集端朝向下游送料线设置,第一机器人的第一末端执行机构在下游送料线和第二 冲床设备之间移动,第三冲床设备设置在下游送料线的一侧,且在下游送料线的传送方向 上,第三冲床设备位于第二冲床设备的下游端,第二视觉系统的图像采集端朝向下游送料 线设置,第二机器人的第二末端执行机构在下游送料线和第三冲床设备之间移动,控制系 统分别与第一冲床设备、第二冲床设备、第三冲床设备、送料机、传送分料机构、第一视觉系 统、第二视觉系统、第一机器人和第二机器人电连接。
[0007]由上可见,送料机用于毛胚板料传输到第一冲床设备,使第一冲床设备对毛胚板 料进行冲压,形成工件。传送分料机构用于将第一冲床设备冲压出的工件运输到第一机器 人处和第二机器人处,并且,传送分料机构还具有对重叠的工件进行分料,消除工件的重叠 情况。第一视觉系统用于对下游送料线上的到达第一指定位置的工件的位置和尺寸等信息 进行识别,进而使得第一机器人能够准确对工件进行夹取,并使得第一机器人能够将工件 夹取至第二冲床设备的冲压工作台上进行加工。此外,第一机器人还用于将加工后的工件 重新放回下游送料线,使下游送料线将工件运输到第二指定位置。第二视觉系统用于对下 游送料线上的到达第二指定位置的工件的位置和尺寸等信息进行识别,进而使得第二机器 人能够准确对工件进行夹取,并使第二机器人能够将工件夹取至第三冲床设备的冲压工作 台上进行加工。此外,第二机器人还用于将加工后的工件重新放回下游送料线,使下游送料 线对工件进行回收。可见,通过对基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线的设置和结构设 计,使得该基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线具有可实现自动化生产、加工精度高、运 营成本低且生产效率高的优点。
[0008] —个优选的方案是,上游送料线上设置有第一分料机构,第一分料机构包括第一 档杆,第一档杆沿上游送料线的铅锤方向与上游送料线可滑动地连接,且第一档杆的延伸 方向与上游送料线的传送方向相互垂直。
[0009]由上可见,由于第一冲床设备的冲压速度很快,导致第一冲床设备冲压出的工件 容易出现重叠的情况,进而影响第一机器人的夹取和第二冲床设备的冲压质量,而第一分 料机构能够对重叠的工件进行分离,进而降低工件的重叠数量,提高基于视觉柔性机器人 冲压自动化生产线的加工质量和加工精度。
[0010]进一步的方案是,上游送料线上还设置有第二分料机构,且在上游送料线的传送 方向上,第二分料机构位于第一分料机构的下游端,第二分料机构包括第一驱动装置、第二 档杆、第二驱动装置和第一挡板,第一驱动装置的座体与上游送料线固定连接,第二档杆与 ^一驱动装置的驱动端固定连接,第一驱动装置驱动第二档杆相对上游送料线移动,且第 二档杆与第一档杆相互平行,第二驱动装置的座体与上游送料线可转动地连接,第一挡板 与第二驱动装置的驱动端固定连接,第一挡板朝向第二档杆设置,且第二驱动装冒驱动第 一挡板相对上游送料线移动。 Z
[0011]由上可见,第二分料机构用于对第一冲床设备冲压出的工件进行第二次分料进 一步减小工件的重叠数量,保证基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线的加工质量和加工 精度。 '
[0012]另一个优选的方案是,下游送料线包括第一送料线和第二送料线,第一送料线位 于上巧送料线P出口处,第一送料线位于上游送料线和第二送料线之间,且第一送料线和 第了送料线的运输方向相反,第一末端执行机构在第一送料线、第二送料线和第二冲 备之间移动,第二末端执行机构在第二送料线和第三冲床设备之间移动。 一
[0013]由上可见,第一送料线用于向第一机器人运输工件,第二送料线用于向第一 人运输工件^设置第-送料线和第二送料线,并使第—送料线和第二送料』^输= 呈相反设置,陡够节省基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线占据的空同 冲床设备和第三冲床设备的工作的独立性,提高工作效率。 J工N,n时保证第一
[0014] ^4—步的方案是,下游送料线还包括第三分料机构,第三分料机 第三1?!:第四驱动装置和第二挡板,第三驱动装置的座体与第-送料线固^梓 第二档杆与力二驱动装動购端酿雜,第三驱魏_藤三撕相鄕—送料^ 移动,且弟三档杆的延伸方向与第一送料线的传送方向相互垂直,第四驱动装置的座体与 ^一送料线可转动地连接,第二挡板与第四驱动装置的驱动端固定连接;第二挡板朝向第 三档杆设置,且第四驱动装置驱动第二挡板相对第一送料线移动。
[0015]由上可见,第三分料机构用于对第一冲床设备冲压出的工件进行最终分料,保证 每一次只有一个工件通过第三分料机构并达到指定的待夹取位置,避免第一机器人同时夹 取两个工件,造成工件冲压失败和/或避免对第一冲床设备造成损害。
[0016]更进一步的方案是,下游送料线还包括位置传感器,位置传感器朝向第一送料线 设置,且在第一送料线的传送方向上,位置传感器位于第三分料机构的下游端。
[00口]由上可见,在第一送料线设置位置传感器,使得当位置传感器检测到工件处于指 定位置时,控制系统能够控制上游送料线和第一送料线停止对工件的运输,并使第一视觉 系统$工件的位置、尺寸等信息进行识别,保证第一机器人能够准确的对工件进行夹取,进 而提高基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线冲压质量和冲压精度。
[0018]另一个优选的方案是,第一机器人还包括第一吸盘和第一真空装置,第一吸盘安 装在第一末端执行机构上,第一真空装置的输出端与第一吸盘连接;第二机器人还包括第 二吸盘和第二真空装置,第二吸盘安装在第二末端执行机构上,第二真空装置的输出端与 第二吸盘连接。
[0019] 由+可见,在第一机器人的第一末端执行机构设置第一吸盘,使得第一机器人能 够对工件进行夹取;同理地,在第二机器人的第二末端执行机构设置第二吸盘,使得第二机 器人能够对工件进行夹取。
[0020] 进一步的方案是,第一视觉系统包括第一工业相机和第一光源装置,第一工业相 机的图像采集端朝向第一送料线设置,第一光源装置朝向第一送料线设置;第二视觉系统 包括第二工业相机和第二光源装置,第二工业相机的图像采集端朝向第二送料线设置,第 二光源装置朝向第二送料线设置。
[0021]由上可见,第一视觉系统通过第一工业相机对工件的位置和尺寸进行识别,进而 为第一机器人提供待夹取的工件的位置和尺寸等信息,使得第一机器人能够对工件进行准 确的夹取,以保证第二冲床设备的冲压精度和冲压质量;同理地,第二视觉系统通过第二工 业相机对工件的位置和尺寸进行识别,进而为第二机器人提供待夹取的工件的位置和尺寸 等信息,使得第二机器人能够对工件进行准确的夹取,以保证第三冲床设备的冲压精度和 冲压质量。
[0022]更进一步的方案是,基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线还包括收料装置,收 料装置设置在下游送料线的出口处,收料装置包括固定座、第五驱动装置、升降机构和升降 台,固定座朝向本体外延伸地设置有第一滑轨,第五驱动装置的座体安装在固定座上,升降 机构的输入端与第五驱动装置的驱动端连接,升降台沿第一滑轨的延伸方向与第一滑轨可 滑动地连接,升降台与升降机构的输出端连接,且升降台上设置有容纳槽。
[0023]由上可见,在下游送料线的出口处设置收料装置,使得当工件完成全部的冲压加 工后,能够对多个工件进行回收和堆叠。
[0024]更进一步的方案是,第二冲床设备包括第一机床本体、第一滑动座组、第一安全光 栅和第六驱动装置,第一机床本体的相对的两个侧面分别设置有第二滑轨,第一滑动座组 包括两个相对设置的第一滑动座,一个第一滑动座与一个第二滑轨可滑动地连接,第一安 全光栅包括第一发射器和第一接收器,第一发射器和第一接收器分别安装在两个第一滑动 座上,且第一发射器和第一接收器相对地设置,第六驱动装置的座体与第一机床本体连接, 第六驱动装置的驱动端与第一滑动座组连接;第三冲床设备包括第二机床本体、第二滑动 座组、第二安全光栅和第七驱动装置,第二机床本体的相对的两个侧面分别设置有第三滑 轨,第二滑动座组包括两个相对设置的第二滑动座,一个第二滑动座与一个第三滑轨可滑 动地连接,第二安全光栅包括第二发射器和第二接收器,第二发射器和第二接收器分别安 装在两个第二滑动座上,且第二发射器和第二接收器相对地设置,第七驱动装置的座体与 第二机床本体连接,第七驱动装置的驱动端与第二滑动座连接。
[0025]由上可见,第二冲床设备和第三冲床设备均可实现人工操作或自动化操作,而在 第二冲床设备设置第一安全光栅以及在第三冲床设备设置第二安全光栅,使得当第二冲床 设备、第三冲床设备在进行人工操作时,能够对操作工人进行保护,防止操作工人被夹伤。
附图说明
[GG26]图1是本实用新型基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线实施例的结构图。
[0027] 图2是本实用新型基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线实施例的传送分料机构 的结构图。
[0028] 图3是本实用新型基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线实施例的传送分料机构 的第二分料机构的结构放大图。
[0029]图4是图2中A处的放大图。
[0030] 图5是本实用新型基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线实施例的第二冲床设备 的结构示意图。
[0031] 图6是本实用新型基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线实施例的第一视觉系统 的结构图。
[0032] 图7是本实用新型基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线实施例的第一机器人的 结构图。
[0033] 图8是本实用新型基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线实施例的收料装置的结 构图。
[0034]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
[0035]参照图1,基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线100包括控制系统以及与控制系 统电连接的第一冲床设备101、送料机1〇2、传送分料机构103、第二冲床设备3、第一视觉系 统4、第一机器人5、第三冲床设备6、第二视觉系统7、第二机器人8和收料单元9。
[0036] _其中,送料机1〇2用于安装成卷的毛胚板料,并将毛胚板料向第一冲床设备101的 工作台运输,实现对第一冲床设备101的工作台进行上料。当第一冲床设备101的工作台检 测J到毛胚板料上料完成后,第一冲床设备的冲头向工作台进行移动,并对毛胚板料进行冲 压,形成工件。
[0037]参照图2并结合图1,传送分料机构103包括上游送料线1和与上游送料线1连接的 下游送料线2,且上游送料线1位于第一冲床设备1〇1的工作台的下方,使得第一冲床设备 101冲压出的工件能够掉落在上游送料线1上,使得传送分料机构103能够将工件运输至第 二冲床设备3和第三冲床设备6处。
[0038]具体地,上游送料线1上设置有第一分料机构11和第二分料结构12,其中,第一分 料机构11包括第一档杆111,第一档杆111沿上游送料线1的铅锤方向与上游送料线1可滑动 地连接,并且,第一档杆111的延伸方向与上游送料线1的传送方向相互垂直。由于第一冲压 设备101的冲压速度很快,使得冲压出的工件容易发生重叠,第二冲床设备3和第三冲床设 备6每一次只能对一个工件进行冲压加工,若不对重叠的工件进行分离处理,容易对工件的 冲压质量和冲压精度造成影响,以及容易对第二冲床设备3和第三冲床设备6造成损害。而 设置第一分料机构11,通过调节第一档杆111的末端与上游送料线1的传动带之间的距离, 进而对通过第一档杆111的重叠的工件的高度进行限制,实现对重叠的工件进行第一次分 离。
[0039]参照图3并结合图2,在上游送料线1的传送方向上,第二分料机构12位于第一分料 机构11的下游端,且第二分料机构12包括第一驱动装置121、第二档杆122、第二驱动装置 123和第一挡板124。优选地,第一驱动装置121包括电机1211、固定座1212、滑动座1213和丝 杠1214,固定座m2与上游送料线1固定连接,电机1211的机座与固定座1212固定连接,丝 杠m4与电机mi的驱动端固定连接,滑动座m3与固定座1212可滑动地连接,第二档杆 122与滑动座1213固定连接,第一驱动装置121通过丝杠1214驱动滑动座1213沿丝杠1214的 轴向移动,进而驱动第二档杆122相对上游送料线1的传送带移动,进而对第二档杆丨22与上 游送料线1的传送带之间的距离进行调节,以实现对重叠的工件的重叠高度进行限制,并对 重叠的工件进行第二次分离。其中,第二档杆122与第一档杆111相互平行。优选地,第二分 料机构12允许重叠工件的数量为2个。
[0040]第二驱动装置U3的座体与上游送料线1可转动地连接,优选地,第二驱动装置123 为气缸。第二驱动装置123的驱动端与第一挡板124固定连接,第一挡板124朝向第二档杆 122设置,且第一挡板124倾斜于上游送料线1的传送带。第二驱动装置丨23驱动第一挡板124 相对上游送料线1的传送带移动,使第一挡板124的末端靠近上游送料线1的传送带。第一挡 板124用于对工件进行导向并起到矫正的作用,防止工件被冲压成型后由于两端可能发生 的翘曲而导致工件被卡在第二档杆122上,影响该工件以及后续工件的传输。
[0041]下游送料线2包括第一送料线21和第二送料线22,第一送料线21位于上游送料线1 的出口处,且第一送料线21与上游送料线1相互垂直,使得上游送料线i运出的工件能够直 接从出口处运输进行下游送料线2的第一送料线21的传送带上。
[0042]参照图4,此外,第一送料线21还包括第三分料机构210,第三分料机构21〇包括第 三驱动装置211、第三档杆212、第四驱动装置213和第二挡板214。
[0043]优选地,第三驱动装置211包括电机2111、固定座2112、滑动座2113和丝杠2114,固 定座2112与第一送料线21固定连接,电机2111的机座与固定座2U2固定连接,丝杠2114与 电机2111的驱动端固定连接,滑动座2113与轨道内工作2112可滑动地连接,第三档杆212与 滑动座2113固定连接,第三驱动装置211通过丝杠2114驱动滑动座2113沿丝杆2114的轴向 移动,进而驱动第二档杆213相对弟一送料线21的传送带移动,进而对第三档杆2i 2与第一 送料线21的传送带$间的距离进行调节,以实现对工件重叠的高度进行限制,并对重叠的 工件进行第三次分离,且使得每一次只有一个工件能够通过第三分料机构,进而保证第一 机器人每次只夹取一个工件。其中,第三档杆212的延伸方向与第一送料线21的传送方向相 互垂直。
[0044]第四驱动装置213的座体与第一送料线21可转动地连接,优选地,第二驱动装置 213为气缸。第一驱动装置213的驱动端与第二挡板214固定连接,第二挡板214朝向第三档 杆212设置,且第二挡板214倾斜于第一送料线21的传送带。第二驱动装置213驱动第二挡板 214相对于第一送料线21的传送带移动,使第二挡板214的末端靠近第一送料线21的传送 带。第二挡板214用于对工件进行导向并起到矫正的作用,防止工件被冲压成型后由于两端 可能发生的翘曲而导致工件被卡在第三档杆214上,影响该工件以及后续工件的传输。
[0045]下游送料线2还包括位置传感器215,具体地,位置传感器215安装在第一送料线21 上,且位置传感器215的检测端朝向第一送料线21设置。在第一送料线以的传送方向上,位 置传感器215位于第三分料机构210的下游端。位置传感器215用于检测工件是否被运输到 第一送料线21的指定位置,该指定位置是指第一机器人5对工件进行夹取的位置。当位置传 感器215检测到工件到达制定位置时,向控制系统输出检测信号,控制系统在获取该检测信 号后,控制上游送料线1和第一送料线停止对工件的运输,同时控制第一视觉系统对工件的 位置和尺寸等信息进行识别,以保证第一机器人5能够对工件进行准确的夹取,进而使得第 二冲床设备3能够对工件进行准确的冲压。
[0046]此外,第一送料线21位于上游送料线1和第二送料线22之间,且第一送料线21和第 二送料线22的运输方向相反。第一送料线21用于向第一机器人5运输工件,第二送料线22用 于向第二机器人8运输工件,而将第一送料线21和第二送料线22的运输方向设置成相反,能 够节省基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线100占据的空间,同时能够保证第二冲床设 备3和第三冲床设备6的工作的独立性,提高基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线1〇〇的 工作效率。
[0047^参照图5并结合图1,第二冲床设备3设置在下游送料线2的一侧,第一视觉系统4的 图像采集端朝向下游送料线2设置,且第一机器人5的第一末端执行机构在下游送料线2和 第二冲床设备3之间移动。
[0048]具体地,第二冲床设备3包括第一机床本体31、第一滑动座组32、第一安全光栅以 及第六驱动装置34,其中,第一机床本体31的相对的两个侧面分别设置有第二滑轨31〖,第 一滑动座组32包括两个相对设置第一滑动座321,并且,一个第一滑动座321与一个第二滑 轨3丨1可滑动地连接。第一安全光栅包括第一发射器3:31和第一接收器332,第一发射器331 和第一接收器332分别安装在两个第一滑动座3M上,且第一发射器331和第一接收器332相 对地设置。第六驱动装置34的座体与第一机床本体31连接,第六驱动装置34的驱动端与第 一滑动座组32的第一滑动座321连接,进而驱动第一滑动座321沿第二滑轨311滑动。
[0049]由于第二冲床设备3可实现人工操作,在第二冲床设备3上设置第一安全光栅,使 得当第二冲床设备3在进行人工操作时,能够对操作工人进行保护,避免当工人进行手动冲 压时被第二冲床设备3的冲头夹伤。
[0050]参照图6并结合图1,第一视觉系统4包括第一工业相机41和第一光源装置42,第一 工业相机41的图像采集端朝向第一送料线21设置,且第一工业相机41用于对工件的位置和 尺寸进行识别,进而为第一机器人5提供待夹取的工件的位置和尺寸等信息,以便于第一机 器人5能够准确的对工件进行夹取,以保证第二冲床设备3的冲压精度和冲压质量。第一光 源装置42朝向第一送料线21设置,第一光源装置42用于对第一送料线21进行照射,以使得 第一工业相机41能够有足够的光照支持其进行图像采集。
[0051]参照图7并结合图1,第一机器人5包括第一吸盘51和第一真空装置52,第一吸盘51 安装在第一机器人5的第一末端执行机构上,第一吸盘51用于对工件进行夹取,使得工件能 够在第一送料线21、第二送料线22以及第二冲床设备3之间移动。第一真空装置52的输出端 与第一吸盘51连接,第一真空装置52用于为第一吸盘51提供吸力,使得第一吸盘51具有足 够的吸附力对工件进行夹取。
[0052]如图1所示,第三冲床设备6设置在下游送料线2的一侧,且在下游送料线2的传送 方向上,第三冲床设备6位于第二冲床设备3的下游端。第二视觉系统7的图像采集端朝向下 游送料线2设置,第二机器人8的第二末端执行机构在下游送料线2和第三冲床设备6之间移 动。
[0053]具体地,第三冲床设备3包括第二机床本体、第二滑动座组、第二安全光栅以及第 七驱动装置,其中,第二机床本体的相对的两个侧面分别设置有第三滑轨,第二滑动座组包 括两个相对设置的第二滑动座,并且,一个第二滑动座与一个第三滑轨可滑动地连接。第二 安全光栅包括第二发射器和第二接收器,第二发射器和第二接收器分别安装在两个第二滑 动座上,且第二发射器与第二接收器相对地设置。第七驱动装置的座体与第二机床本体连 接,第七驱动装置的驱动端与第二滑动座组的第二滑动座连接,进而驱动第二滑动座沿第 三滑轨滑动。
[0054]由于第三冲床设备6同样可实现人工操作,在第三冲床设备6上设置第二安全光 栅,使得第三冲床设备6在进行人工操作时,能够对操作工人进行保护,避免当工人进行手 动冲压时被第三冲床设备6的冲头夹伤。
[0055^第二视觉系统包括第二工业相机和第二光源装置,第二工业相机的图像采集端朝 向第二送料线22设置,且第二工业相机用于对工件的位置和尺寸进行识别,进而为第二机 器人8提供待夹取的工件的位置和尺寸等信息,以便于第二机器人8能够准确的对工件进行 夹取,以保证第三冲床设备6的冲压精度和冲压质量。第二光源装置朝向第二送料线22设 置,第二光源装置用于对第二送料线22进行照射,以使得第二工业相机能够有足够的光照 支持其进行图像采集。
[0056]—第二机器人8包括第二吸盘和第二真空装置,第二吸盘安装在第二机器人的第二 末端执行机构上,第二吸盘用于对工件进行夹取,使得工件能够在第二送料线22以及第三 冲床设备6之间移动。第二真空装置的输出端与第二吸盘连接,第二真空装置用于为第二吸 盘提供吸力,使得第二吸盘具有足够的吸附力对工件进行夹取。
[0057]参照图S并结合图1,收料装置9设置在下游送料线2的出口处,优选地,收料装置g 分别设置在第一送料线21和第二送料线22的出口处,将收料装置9设置在第一送料线21的 出口处,使得当第一机器人5对工件出现漏夹时,收料装置9能够对工件进行回收。而将收料 装置9¾置在第二送料线22的出口处,使得当第三冲床对工件完成冲压后,收料装置9能够 对第二机器人8放回第二送料线22上的以完成加工的工件进行回收。
[0058]收料装置9包括固定座91、第五驱动装置92、升降机构93和升降台94,固定座91朝 向本体外延伸地设置有第一滑轨911,第五驱动装置92的座体安装在固定座91上。升降机构 93的输入端与第五驱动装置92的驱动端连接,升降台94沿第一滑轨gn的延伸方向与第一 滑轨911可滑动地连接,且升降台94与升降机构94的输出端连接、此外,升降台M上还设置 有用于收纳工件的容纳槽941。
[0059] 基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线100的工作步骤如下:
[0060] 首先,将成卷的毛胚板料安装在送料机102上,并使送料机102向第一冲床设备101 的工作台进行上料。
[0061] 接着,当第一冲床设备101检测到毛胚板料以完成上料操作后,送料机1〇2停止送 料,且第一冲床设备101的冲头会对毛胚板料进行冲压,形成工件。并且,形成的工件会脱落 到传送分料机构103的上游送料线1上。同时,送料机102继续向第一冲床设备101的工作台 进行上料,第一冲床设备101准备下一次冲压工作。
[0062] 接着,上游送料线1会将工件运输至下游送料线2的第一送料线21上。期间,工件会 通过第一分料机构11进行第一次分料操作,避免工件过多的重叠。在经过第一分料机构11 后,工件会继续第二分料机构12,第二分料机构12会对工件第二次分料操作,使工件的重叠 数量保持在1至3个之间。
[0063] 接着,工件在第二分料机构12进行第二次分料后,被上游送料线1运输至第一送料 线11上,并由第一送料线11将工件运送到第一指定位置,即第一机器人5对工件进行夹取的 位置。期间,工件会经过第一送料线21上的第三分料机构210进行第三次分料操作,使得每 一次通过第三分料机构210的工件的数量为1个。
[00M]接着,在经过第三分料机构210的分料操作后,第一送料线21会继续对工件进行运 输。直至当位置传感器215检测到工件时,位置传感器215会向控制系统输出检测信号,当控 制系统获取该检测信号后,控制第一送料线21和上游送料线1停止对工件进行运输,此时, 工件处于上述第一指定位置。同时,控制系统控制第一视觉系统4进行图像采集,对工件的 位置和尺寸等信息进行识别,并将采集的第一信息传输给控制系统,控制系统根据第一信 息对第一机器人5的夹取位置进行调节,并控制第一机器人5对工件进行夹取。
[0065]接着,当第一机器人5的第一末端执行机构上的第一吸盘51将工件从第一送料线 21上取走时,控制系统控制第一送料线21以及上游送料线丨继续对工件进行运输,直至下一 个工件,达第一指定位置时再次停止对工件进行运输。同时,第一机器人5将工件的第一端 移动至第二冲压设备3的工作台上,使第二冲压设备3的冲头对工件的第一端进行冲压。 [0066]接着,当第二冲压设备3完成对工件第一端的冲压后,第一机器人5将工件移动至 ^二送料线22上,使得第二送料线22将工件运输到第二指定位置。在将工件移动至第二送 料线22上后,第一机器人5重新回到第一指定位置上,对下一个工件进行夹取,并移动至第 二冲床设备3对下一个工件的第一端进行冲压。
[0067] &当第二送料线22将工件运输到第二指定位置时,第二视觉系统7进行图像采集,对 f件^位獅尺寸等信息进行识别,并将雜贿二儲、碰给控制織,獅系统醒 ,二息对第二机器人8的夹取位置进行调节,并控制第二机器人8的第二末端执行机构上 ^一吸鋪工件从第二送料线22上取走。其中,第二指定位置是根纏于视觉柔性机器 人冲压自动化生产线的工艺流程参数进行确定。
[:8]接¥,第二机器人8将工件从第二送料线22上取走后,第二机器人8将工件的第二 ,移,力至第三冲床设备6的工作台上,使第三冲床设备3的冲头对工侧第二端进行冲压。 _9] _,当第三冲床设备6完成对工件第三端的冲压后,第二机器人8将工件移动回 弟一送料线22上,使得第二送料线22将工件运输至收料装置9处对完成加工的工件进行回 收,完成对一个工件的自动化生产、加工。收料装置9会根据收取的工件的数量控制升降台 94与第二送料线M之间的高度差。此外,在第二机器人s将工件移动会第二送料线22上后, 第二机器人8回到初始位置,等待对下一个工件的加工。
[0070] 由上述方案可见,本实用新型通过对基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线的设 置和结构设计,该基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线具有可实现自动化生产、加工精 度高、运营成本低且生产效率高的优点。
[0071] 最后需要强调的是,以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实 用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种变化和更改,凡在本实用新型 的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范 围之内。

Claims (10)

1. 基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于,包括: 第一冲床设备; ’ 送料机,所述送料机向所述第一冲床设备的工作台上料; 传送分料机构,所述传送分料机构包括上游送料线和与所述上游送料烤连梓的下游 料线,且臓_t讎料雛于臓工作論TO; 第二冲床设备,所述第二冲床设备设置在所述下游送料线的—侧; 第一视觉系统,所述第一视觉系统的图像采集端朝向所述下游送料线设置. 第一机器人,所述第一机器人的第一末端执行机构在所述下游送料线和所述第二冲床 设备之间移动; ’ 一 第三冲床设备,所述第三冲床设备设置在所述下游送料线的一侧,且在所述下游送料 线的传送方向上,所述第三冲床设备位于所述第二冲床设备的下游端; 第二视觉系统,所述第二视觉系统的图像采集端朝向所述下游送料线设置; 第一机器人,所述第一机器人的第一末端执行机构在所述下游送料线和所述第三冲床 设备之间移动; 控制系统,所述控制系统分别与所述第一冲床设备、所述第二冲床设备、所述第三冲床 设备、所述送料机、所述传送分料机构、所述第一视觉系统、所述第二视觉系统、所述^ 一机 器人和所述第二机器人电连接。
2. 根据权利要求1所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述上游送料线上设置有第一分料机构,所述第一分料机构包括第一档杆,所述第一 档杆沿所述上游送料线的铅锤方向与所述上游送料线可滑动地连接,且所述第一档杆的延 伸方向与所述上游送料线的传送方向相互垂直。
3.根据权利要求2所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述上游送料线上还设置有第二分料机构,且在所述上游送料线的传送方向上,所述 第二分料机构位于所述第一分料机构的下游端; 所述第二分料机构包括: 第一驱动装置,所述第一驱动装置的座体与所述上游送料线固定连接; 第二档杆,所述第二档杆与所述第一驱动装置的驱动端固定连接,所述第一驱动装置 驱动所述第二档杆相对所述上游送料线移动,且所述第二档杆与所述第一档杆相互平行; 第二驱动装置,所述第二驱动装置的座体与所述上游送料线可转动地连接; 第一挡板,所述第一挡板与所述第二驱动装置的驱动端固定连接,所述第一挡板朝向 所述第二档杆设置,且所述第二驱动装置驱动所述第一挡板相对所述上游送料线移动。
4.根据权利要求1所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述下游送料线包括: 第一送料线,所述第一送料线位于所述上游送料线的出口处; 第二送料线,所述第一送料线位于所述上游送料线和所述第二送料线之间,且所述第 一送料线和所述第二送料线的运输方向相反,所述第一末端执行机构在所述第一送料线、 所述第二送料线和所述第二冲床设备之间移动,所述第二末端执行机构在所述第二送料线 和所述第三冲床设备之间移动。
5.根据权利要求4所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述下游送料线还包括第三分料机构,所述第三分料机构包括: 第三驱动装置,所述第三驱动装置的座体与所述第一送料线固定连接; 第三档杆,所述第三档杆与所述第三驱动装置的驱动端固定连接,所'述第三驱动装置 驱动所述第三档杆相对所述第一送料线移动,且所述第三档杆的延伸方向与所述第一送料 线的传送方向相互垂直; 第四驱动装置,所述第四驱动装置的座体与所述第一送料线可转动地连接; 第二挡板,所述第二挡板与所述第四驱动装置的驱动端固定连接;所述第二挡板朝向 所述第三档杆设置,且所述第四驱动装置驱动所述第二挡板相对所述第一送料线移动。
6. 根据权利要求5所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述下游送料线还包括位置传感器,所述位置传感器朝向所述第一送料线设置,且在 所述第一送料线的传送方向上,所述位置传感器位于所述第三分料机构的下游端。
7. 根据权利要求1所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述第一机器人还包括: 第一吸盘,所述第一吸盘安装在所述第一末端执行机构上; 第一真空装置,所述第一真空装置的输出端与所述第一吸盘连接; 所述第二机器人还包括: 第二吸盘,所述第二吸盘安装在所述第二末端执行机构上; 第二真空装置,所述第二真空装置的输出端与所述第二吸盘连接。
8. 根据权利要求4所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述第一视觉系统包括: 第一工业相机,所述第一工业相机的图像采集端朝向所述第一送料线设置; 第一光源装置,所述第一光源装置朝向所述第一送料线设置; 所述第二视觉系统包括: 第二工业相机,所述第二工业相机的图像采集端朝向所述第二送料线设置; 第二光源装置,所述第二光源装置朝向所述第二送料线设置。
9. 根据权利要求1至8任一项所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在 于: 所述基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线还包括收料装置,所述收料装置设置在所 述下游送料线的出口处; 所述收料装置包括: 固定座,所述固定座朝向本体外延伸地设置有第一滑轨; 第五驱动装置,所述第五驱动装置的座体安装在所述固定座上; 升降机构,所述升降机构的输入端与所述第五驱动装置的驱动端连接; 升降台,所述升降台沿所述第一滑轨的延伸方向与所述第一滑轨可滑动地连接,所述 升降台与所述升降机构的输出端连接,且所述升降台上设置有容纳槽。
10. 根据权利要求9所述的基于视觉柔性机器人冲压自动化生产线,其特征在于: 所述第二冲床设备包括: 第一机床本体,所述第一机床本体的相对的两个侧面分别设置有第二滑轨; 第一滑动座组,所述第一滑动座组包括两个相对设置的第一滑动座,一个所述第一滑 动座与一个所述第二滑轨可滑动地连接; 第一安全光栅,所述第一安全光栅包括第一发射器和第一接收器,所述第一发射器和 第一接收器分别安装在两个所述第一滑动座上,且所述第一发射器和第一接收器相对地设 置; 第六驱动装置,所述第六驱动装置的座体与所述第一机床本体连接,所述第六驱动装 置的驱动端与所述第一滑动座组连接; ’ 所述第三冲床设备包括: 第二机床本体,所述第二机床本体的相对的两个侧面分别设置有第三滑轨. 第二滑动座组,所述第二滑动座组包括两个相对设置的第二滑动座所彳术笛一滑 动座与一个所述第三滑轨可滑动地连接; ’ > 第二安全光栅,所述第二安全光栅包括第二发射器和第二接收器所述第二发射器和 第二接收器分别安装在两个所述第二滑动座上,且所述第二发射器和第二接收器相对地设 置; 第七驱动装置,所述第七驱动装置的座体与所述第二机床本体连接所述第七驱动装 置的驱动端与所述第二滑动座组连接。 ’ ^
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109604466A (zh) * 2018-12-21 2019-04-12 岚士智能科技(上海)有限公司 一种基于视觉识别的冲压件上料机器人及上料方法
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