CN208631629U - 一种气缸体加工机床的机器人搬运系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及缸体加工领域，特别涉及一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，包括安全围栏、机器人和两个叉车，还包括暂存台、产品周转台和两个定位机构，两个叉车上分别装载有成品料框和待加工品料框，待加工品料框的内侧设置有若干个隔板，机器人的自由端连接有一个机械手爪，机械手抓上设置有第一定位摄像头，暂存台的正上方设置有第二定位摄像头，安全围栏的内壁上设置有一个用于吸紧隔板的吸取装置，本实用新型的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，能够精准的将送来的气缸体产品移送至机床进行加工，并将机床加工完成的产品取下进行自动码放，极大的减少了人力成本，同时提高了生产效率。

Description

一种气缸体加工机床的机器人搬运系统

技术领域

本实用新型涉及缸体加工领域，特别涉及一种气缸体加工机床的机器人搬运系统。

背景技术

气缸体是发动机的主体，它将各个气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架，在很多车间中，对气缸体的加工多采用人工上下料的方式，通过工人将送来的产品放置在机床的加工位上进行加工，待产品加工完成后，工人再将成品取下并整齐码放起来，通过人工方式进行加工产品的上下料不仅费时费力，而且导致生效效率低下，间接的造成了经济损失，因此有必要设计一种能够自动对产品进行上下料的产品搬运系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种气缸体加工机床的机器人搬运系统。

为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，包括安全围栏、机器人和两个叉车，还包括暂存台、产品周转台和两个定位机构，两个叉车上分别装载有成品料框和待加工品料框，待加工品料框的内侧设置有若干个用于盛放产品的隔板，所有隔板均呈水平设置并且所有隔板均在竖直方向上码垛排放，两个定位机构位于安全围栏的内侧并分别供成品料框和待加工品料框接触，机器人固定设置在两个定位机构的中间位置，机器人的自由端连接有一个机械手爪，机械手抓上设置有用于对产品进行初步定位的第一定位摄像头，暂存台的正上方设置有用于对产品进行精确定位的第二定位摄像头，安全围栏的内壁上设置有一个用于吸紧隔板的吸取装置，产品周转台位于机器人的旁侧，暂存台、产品周转台、机器人和两个定位机构均位于安全围栏的内侧。

优选的，所述机械手爪上固定连接有第一手爪、第一抓取组件和第二抓取组件，第一抓取组件与第二抓取组件对称设置在机械手爪的两侧，第一手爪位于第一定位摄像头的旁侧，第一手爪、第一抓取组件和第二抓取组件三者均不处于同一平面，第一抓取组件包括第二手爪和第三手爪，第二抓取组件包括第四手爪和第五手爪，第二手爪和第四手爪共轴线设置，第三手爪和第五手爪共轴线设置。

优选的，所述产品周转台的顶部对称设置有两个对产品进行固定的定位治具，两个定位治具之间的距离等于第二手爪和第三手爪之间的距离。

优选的，所述吸取装置包括十字型支撑架和四个位于十字型支撑架同一侧的吸盘，四个吸盘分别固定设置在十字型支撑架的四个端部，十字型支撑架的中心处设置有一个供第一手爪抓取的连接柱。

优选的，所述安全围栏的内侧还设置有四组互相平行且间隔设置的挡板，四组挡板呈两两一组构成两个通道，叉车的宽度小于通道的宽度，定位机构位于通道的末端。

优选的，所述定位机构包括定位块和限位传感器，定位块和限位传感器能够同时与叉车上的成品料框或者待加工品料框接触。

优选的，所述第一手爪、第二手爪、第三手爪、第四手爪和第五手爪均为SMC型三爪气缸。

优选的，所述机械手爪上固定连接有一个用于保护第一定位摄像头的镜头保护罩。

优选的，所述机器人为M-20iA机器人。

有益效果：本实用新型的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，工作时，工人将两个叉车分别推送进两个通道内，机械手爪通过第一手爪从待加工品料框内抓取一个产品(抓取前通过第一定位摄像头识别位置，即第一次定位，为初步定位，是以产品的中心圆孔处为抓取位置，由于产品在隔板上的周向位置不确定，因此后续需要第二定位摄像头进行二次定位)，产品被抓取去上来后放到暂存台上，由第二定位摄像头拍照，精确识别产品周向位置，产品周向位置确定后，通过机械手爪二次抓取(实现二次定位，此时产品相对于第一手爪的周向位置是准确)，二次定位后的产品被机械手爪放到产品周转台上的定位治具上，当产品周转台上的两个间隔设置的定位治具上存放有两个产品后，通过第一抓取组件将两个产品同时抓取并且移送到机床上的加工位上方，机器人控制机械手爪旋转从而使第二抓取组件正对着下方，并通过第二抓取组件将机床上已经加工好的两个产品抓取后，再次旋转机械手爪使第一抓取组件正对着下方，从而通过第一抓取组件将两个待加工的产品放到下方的加工位上，随后，机械手爪将两个加工好的产品方到成品料框内的隔板上整齐码放，当待加工品料框内的一层产品加工完后，通过机械手爪上的第一手爪夹取吸取装置，通过吸取装置的四个吸盘架将待加工品料框内的一个空置隔板移动到成品料框内并覆盖在一层整齐码放的产品上，用于承载下一层加工好的产品，本实用新型的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，能够精准的将送来的气缸体产品移送至机床进行加工，并将机床加工完成的产品取下进行自动码放，极大的减少了人力成本，同时提高了生产效率。

附图说明

图1所示为本实用新型的立体结构示意图；

图2所示为本实用新型的俯视图一；

图3所示为本实用新型的侧视图；

图4所示为本实用新型的俯视图二；

图5所示为本实用新型的局部立体结构示意图；

图6所示为图5中的A处放大示意图；

图7所示为产品周转台的立体结构示意图；

图8所示为机械夹爪的立体结构示意图一；

图9所示为机械夹爪的立体结构示意图二；

附图标记说明：安全围栏1，机器人2，叉车3，暂存台4，产品周转台5，成品料框7，待加工品料框8，机械手爪9，第一定位摄像头10，第二定位摄像头11，吸取装置12，第一手爪13，第二手爪14，第三手爪15，第四手爪16，第五手爪17，定位治具18，挡板19，定位块20，限位传感器21，镜头保护罩22，产品23。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图9所示的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，包括安全围栏1、机器人2和两个叉车3，还包括暂存台4、产品周转台5和两个定位机构，两个叉车3上分别装载有成品料框7和待加工品料框8，待加工品料框8的内侧设置有若干个用于盛放产品23的隔板，所有隔板均呈水平设置并且所有隔板均在竖直方向上码垛排放，两个定位机构位于安全围栏1的内侧并分别供成品料框7和待加工品料框8接触，机器人2固定设置在两个定位机构的中间位置，机器人2的自由端连接有一个机械手爪9，机械手抓上设置有用于对产品23进行初步定位的第一定位摄像头10，暂存台4的正上方设置有用于对产品23进行精确定位的第二定位摄像头11，安全围栏1的内壁上设置有一个用于吸紧隔板的吸取装置12，产品周转台5位于机器人2的旁侧，暂存台4、产品周转台5、机器人2和两个定位机构均位于安全围栏1的内侧。

所述机械手爪9上固定连接有第一手爪13、第一抓取组件和第二抓取组件，第一抓取组件与第二抓取组件对称设置在机械手爪9的两侧，第一手爪13位于第一定位摄像头10的旁侧，第一手爪13、第一抓取组件和第二抓取组件三者均不处于同一平面，第一抓取组件包括第二手爪14和第三手爪15，第二抓取组件包括第四手爪16和第五手爪17，第二手爪14和第四手爪16共轴线设置，第三手爪15和第五手爪17共轴线设置，机械手爪9伸入待加工品料框8内时，通过第一定位摄像头10初步判断产品23的位置，进而对其进行抓取，第一手爪13用于逐一抓取单个产品23并进行移动，第一手爪13先将待加工品料框8内的产品23逐一抓取至暂存台4之上，之后第二定位摄像头11对暂存台4上的产品23位置进行采集后进行分析，以便机械手爪9调整自身方位对该产品23进行夹取，使其能够以正确的姿态被放置在产品周转台5之上，此时产品23与定位治具18完全匹配，第一抓取组和第二抓取组能够同时抓取两个产品23进行同步移动。

所述产品周转台5的顶部对称设置有两个对产品23进行固定的定位治具18，两个定位治具18之间的距离等于第二手爪14和第三手爪15之间的距离，定位治具18供产品23进行定位，从而使产品23以正确的姿态被机器人2送入机床上进行后续加工。

所述吸取装置12包括十字型支撑架和四个位于十字型支撑架同一侧的吸盘，四个吸盘分别固定设置在十字型支撑架的四个端部，十字型支撑架的中心处设置有一个供第一手爪13抓取的连接柱，机器人2带动机械手爪9移动至吸取装置12的位置，通过第一手爪13夹紧连接柱，从而对吸取装置12进行移动，机器人2将通过吸取装置12将待加工品料框8内的隔板吸紧并移动至成品料框7内。

所述安全围栏1的内侧还设置有四组互相平行且间隔设置的挡板19，四组挡板19呈两两一组构成两个通道，叉车3的宽度小于通道的宽度，定位机构位于通道的末端，

所述定位机构包括定位块20和限位传感器21，定位块20和限位传感器21能够同时与叉车3上的成品料框7或者待加工品料框8接触，通过限位传感器21来判断叉车3是否将成品料框7或者待加工品料框8推送到位，机器人2由外部PLC控制，限位传感器21的信号输送至PLC，当限位传感器21检测到叉车3推送到位后，PLC操作机器人2进行搬运操作。

所述第一手爪13、第二手爪14、第三手爪15、第四手爪16和第五手爪17均为SMC型三爪气缸，产品23的中心处为圆孔结构，对工件进行抓取时，三爪气缸伸进产品23的中心处之后，三爪气缸的三个气爪向外张开并紧紧的与产品23的中心处内侧抵触，从而对产品23进行抓取。

所述机械手爪9上固定连接有一个用于保护第一定位摄像头10的镜头保护罩22。

所述机器人2为M-20iA机器人2，配合FANUC iRVision双视觉系统，产品23无需精定位即可完成抓取，提升了效率及设备运行稳定性，采用5个手爪设计，均为SMC品牌气缸，自带磁性开关检测机加工工件是否抓取到位。

工作原理：工作时，工人将两个叉车3分别推送进两个通道内，机械手爪9通过第一手爪13从待加工品料框8内抓取一个产品23(抓取前通过第一定位摄像头10识别位置，即第一次定位，为初步定位，是以产品23的中心圆孔处为抓取位置，由于产品23在隔板上的周向位置不确定，因此后续需要第二定位摄像头11进行二次定位)，产品23被抓取去上来后放到暂存台4上，由第二定位摄像头11拍照，精确识别产品23周向位置，产品23周向位置确定后，通过机械手爪9二次抓取(实现二次定位，此时产品23相对于第一手爪13的周向位置是准确)，二次定位后的产品23被机械手爪9放到产品周转台5上的定位治具18上，当产品周转台5上的两个间隔设置的定位治具18上存放有两个产品23后，通过第一抓取组件将两个产品23同时抓取并且移送到机床上的加工位上方，机器人2控制机械手爪9旋转从而使第二抓取组件正对着下方，并通过第二抓取组件将机床上已经加工好的两个产品23抓取后，再次旋转机械手爪9使第一抓取组件正对着下方，从而通过第一抓取组件将两个待加工的产品23放到下方的加工位上，随后，机械手爪9将两个加工好的产品23方到成品料框7内的隔板上整齐码放，当待加工品料框8内的一层产品23加工完后，通过机械手爪9上的第一手爪13夹取吸取装置12，通过吸取装置12的四个吸盘架将待加工品料框8内的一个空置隔板移动到成品料框7内并覆盖在一层整齐码放的产品23上，用于承载下一层加工好的产品23。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，包括安全围栏(1)、机器人(2)和两个叉车(3)，其特征在于：还包括暂存台(4)、产品周转台(5)和两个定位机构，两个叉车(3)上分别装载有成品料框(7)和待加工品料框(8)，待加工品料框(8)的内侧设置有若干个用于盛放产品(23)的隔板，所有隔板均呈水平设置并且所有隔板均在竖直方向上码垛排放，两个定位机构位于安全围栏(1)的内侧并分别供成品料框(7)和待加工品料框(8)接触，机器人(2)固定设置在两个定位机构的中间位置，机器人(2)的自由端连接有一个机械手爪(9)，机械手抓上设置有用于对产品(23)进行初步定位的第一定位摄像头(10)，暂存台(4)的正上方设置有用于对产品(23)进行精确定位的第二定位摄像头(11)，安全围栏(1)的内壁上设置有一个用于吸紧隔板的吸取装置(12)，产品周转台(5)位于机器人(2)的旁侧，暂存台(4)、产品周转台(5)、机器人(2)和两个定位机构均位于安全围栏(1)的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述机械手爪(9)上固定连接有第一手爪(13)、第一抓取组件和第二抓取组件，第一抓取组件与第二抓取组件对称设置在机械手爪(9)的两侧，第一手爪(13)位于第一定位摄像头(10)的旁侧，第一手爪(13)、第一抓取组件和第二抓取组件三者均不处于同一平面，第一抓取组件包括第二手爪(14)和第三手爪(15)，第二抓取组件包括第四手爪(16)和第五手爪(17)，第二手爪(14)和第四手爪(16)共轴线设置，第三手爪(15)和第五手爪(17)共轴线设置。

3.根据权利要求2所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述产品周转台(5)的顶部对称设置有两个对产品(23)进行固定的定位治具(18)，两个定位治具(18)之间的距离等于第二手爪(14)和第三手爪(15)之间的距离。

4.根据权利要求2所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述吸取装置(12)包括十字型支撑架和四个位于十字型支撑架同一侧的吸盘，四个吸盘分别固定设置在十字型支撑架的四个端部，十字型支撑架的中心处设置有一个供第一手爪(13)抓取的连接柱。

5.根据权利要求1所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述安全围栏(1)的内侧还设置有四组互相平行且间隔设置的挡板(19)，四组挡板(19)呈两两一组构成两个通道，叉车(3)的宽度小于通道的宽度，定位机构位于通道的末端。

6.根据权利要求5所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述定位机构包括定位块(20)和限位传感器(21)，定位块(20)和限位传感器(21)能够同时与叉车(3)上的成品料框(7)或者待加工品料框(8)接触。

7.根据权利要求2所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述第一手爪(13)、第二手爪(14)、第三手爪(15)、第四手爪(16)和第五手爪(17)均为SMC型三爪气缸。

8.根据权利要求1所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述机械手爪(9)上固定连接有一个用于保护第一定位摄像头(10)的镜头保护罩(22)。

9.根据权利要求1所述的一种气缸体加工机床的机器人搬运系统，其特征在于：所述机器人(2)为M-20iA机器人(2)。