CN208811670U

CN208811670U - 往复式加工机与机械手臂取放整合系统

Info

Publication number: CN208811670U
Application number: CN201821439653.XU
Authority: CN
Inventors: 孙瑞鸿; 沈彦廷
Original assignee: SUZHOU XINDAI NUMERICAL CONTROL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: Syntec Technology Suzhou Co Ltd
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2028-09-04

Abstract

本实用新型涉及往复式加工机与机械手臂取放整合系统，至少一往复式加工机，具有一旋转轴及一量测装置，量测装置设置在旋转轴上，旋转轴用以带动往复式加工机，量测装置用以量测往复式加工机的一旋转角度；一控制器，通过信号通讯方式与往复式加工机连接；至少一机械手臂，通过信号通讯方式与控制器连接。量测装置设置在旋转轴上，量测往复式加工机的旋转角度，往复式加工机用于对机械手臂抓取待加工工件进行加工。控制器根据旋转角度得到往复式加工机的行程位置信息，并且控制机械手臂取下或放置工件。控制器根据旋转角度及往复式加工机的线性轴的行程位置获得实时行程规划，达到加速取放料、加快生产速度的效果。

Description

往复式加工机与机械手臂取放整合系统

技术领域

本实用新型涉及一种往复式加工机与机械手臂取放整合系统。

背景技术

目前，加工机的取放料装置在加工机进行加工作业时扮演一个非常重要的角色，取放料装置的性能会直接影响加工机执行加工作业的精准性及效率，而传统加工机在搭配取放料装置时需要一个加工机控制器与一个取放料装置控制器，且控制器与控制器之间是通过输入与输出(Input/Output,IO)或总线通讯来交换讯息，又或者是使用加工机控制器多余的控制轴做机械手臂的控制，但由于加工机控制器与取放料装置控制器不是专用设计，在工件加工时未能提供有效的取放应用功能。

另外，在另一传统冲床的加工机与机械手臂取放料中，是以授权讯号的方式进行沟通，发送授权讯号必须要等待机械手臂到达固定的等待点才能继续进行，不仅效率低落，实时的调整与行程优化也难以进行。

因此，如何提供一种加工机取放料装置与加工系统进行整合，能够有效改善现有技术的缺点已成为一个重要的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种往复式加工机与机械手臂取放整合系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

往复式加工机与机械手臂取放整合系统，特点是：包括

至少一往复式加工机，具有一旋转轴及一量测装置，量测装置设置在旋转轴上，旋转轴用以带动往复式加工机，量测装置用以量测往复式加工机的一旋转角度；

一控制器，通过信号通讯方式与往复式加工机连接；

至少一机械手臂，通过信号通讯方式与控制器连接。

进一步地，上述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其中，量测装置的一端设置于旋转轴上，另一端固定在往复式加工机的本体上，往复式加工机运作时量测装置随着旋转轴一同旋转，测装置侦测角度，得出旋转轴旋转的角度，获得线性轴的行程位置。

进一步地，上述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其中，所述信号通讯方式为有线或无线网络的信号通讯方式。

进一步地，上述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其中，量测装置为一编码器或一解角器。

进一步地，上述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其中，往复式加工机和机械手臂为一个或多个。

进一步地，上述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其中，控制器包括配置于往复式加工机中的至少一第一子控制器与配置于机械手臂中的至少一第二子控制器。

进一步地，上述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其中，第一子控制器与第二子控制器分别为往复式加工机与机械手臂的一轴控系统。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

往复式加工机具有旋转轴及量测装置，量测装置设置在旋转轴上，量测往复式加工机的旋转角度，往复式加工机用于对机械手臂抓取待加工工件进行加工。控制器根据旋转角度得到往复式加工机的行程位置信息，并且控制机械手臂取下或放置工件。量测装置量测旋转角度，控制器根据旋转角度及往复式加工机的线性轴的行程位置获得实时行程规划，达到加速取放料，加快生产速度，减少机器调适时间的效果。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型具体实施方式了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为往复式加工机与机械手臂取放整合系统的示意图；

图2为往复式加工机与机械手臂取放整合系统运作的示意图；

图3为往复式加工机与机械手臂取放整合系统的往复式加工机的旋转轴角度示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1，往复式加工机与机械手臂取放整合系统，包含往复式加工机10、机械手臂20与控制器30，其中三者由信号通讯方式互相连接，例如以有线或无线网络的信号通讯方式。往复式加工机10包含量测装置103、旋转轴105及线性轴107，其中量测装置103设置在旋转轴105上用以量测往复式加工机10的旋转角度。具体来说，量测装置103的一端设置于旋转轴105上，另一端固定在往复式加工机10的本体上，当往复式加工机10运作时，量测装置103随着旋转轴105一同旋转，同时量测装置103通过侦测自身的角度，进而得出旋转轴105旋转的角度，得到线性轴107的行程位置。量测装置103可以是编码器或是解角器亦或其它可量测旋转轴105旋转角度的传感器。值得注意的是，在本实用新型的实施例中，控制器30可以外接(如计算机)或内建于往复式加工机10与机械手臂20中(如各自的轴控系统)。控制器30包括配置于往复式加工机中的至少一第一子控制器与配置于机械手臂中的至少一第二子控制器。第一子控制器与第二子控制器分别为往复式加工机与机械手臂的一轴控系统。

机械手臂20除了会由料盘中抓取待加工的工件70放置于往复式加工机10上，用于执行取料的动作之外，另外也会将已加工完成的工件70从往复式加工机10中取出放置在料盘上，即执行放料的动作。换句话说，机械手臂20可执行取料与放料两种工作。另外，往复式加工机10与机械手臂20皆可为一个或是多个，当机械手臂20为多个的时候，这些机械手臂20可以同时运作进而增加取料及放料的效率。

多台机械手臂同时运作时的情况，如图2，并同时结合图1。机械手臂20负责执行取料工作，而机械手臂22负责执行放料工作。当控制器30根据量测装置103所测量的旋转角度得知目前往复式加工机10处于加工状态时，便根据旋转角度获得往复式加工机10的线性轴107的行程位置，接着再根据线性轴107行程位置得出往复式加工机10的加工速度64。举例来说，线性轴107可于加工距离D，即如图2中上点位置A与下点位置B之间的范围中往返，控制器30可由旋转轴105的旋转角度得出目前线性轴107运作于加工距离D中的行程位置。另一方面，在加工过程中，线性轴107若压下至下点位置B会损害工件70，因此必须事先设定线性轴107压下的安全范围F，线性轴107压下的安全范围F为图2中，上点位置A与加工点G之间的范围。

为了提升往复式加工机与机械手臂取放整合系统的取放料流程速度，机械手臂20与另一机械手臂22开始运作的取放料时间点及取放料速度必须与往复式加工机10的加工速度64互相配合。接着，控制器30如何设定机械手臂20与另一机械手臂22的取放料时间点。如图2与图3，控制器30会根据往复式加工机10的加工速度64与安全范围F来分别设定机械手臂20的取料时间点T₂与机械手臂22的放料时间点T₁。一般说来，当机械手臂20取完料后，机械手臂22随即要执行放料，因此控制器30将机械手臂20衔接到机械手臂22的时间点设定为取放料衔接点T_S，取放料衔接点T_S可以是取料时间点T₂与放料时间点T₁中间的任一点。值得注意的是，由于往复式加工机10的运作周期等同于旋转轴105的运作周期，因此，旋转轴105旋转一整圈所需要的时间与加工速度64相关，换句话说，取料时间点T₂、放料时间点T₁与取放料衔接点T_S与加工速度64相关。

控制器30如何设定机械手臂20与另一机械手臂22的取放料速度。取料时间点T₂到取放料衔接点T_S的这段时间是机械手臂20的取料区间40，机械手臂20在取料区间40内行经的取料路径如下：先从等待点移动至加工点G上方后，其距离如图2中所表示的E1，接着机械手臂20再下降抓取已加工工件70(距离未绘示，假设为Y₁)，之后再离开往复式加工机10的范围(距离未绘示，假设为E₁)，机械手臂20在取料路径上的移动距离为2(E₁+Y₁)，可预先设定。由取料路径以及取料时间点T₂到取放料衔接点T_S的时间可以得出，在时间内完成这段移动距离的机械手臂20所需要的最小取料速度62。以此类推，机械手臂22的放料区间50则是在取放料衔接点T_S到放料时间点T₁这段时间内，放置待加工工件70的机械手臂22行经的放料路径如下：从等待点移动至加工点G上方后其距离如图2中所表示的E2，再下降放置已加工工件70(距离未绘示，假设为Y₂)，之后，机械手臂22的再离开往复式加工机10的范围E₂，机械手臂22在放料路径上的移动距离为2(E₂+Y₂)，可预先设定。由放料路径以及取放料衔接点T_S到放料时间点T₁的时间可以得出，在时间内完成这段移动距离的机械手臂22所需要的最小放料速度60。

本实用新型往复式加工机与机械手臂取放整合系统，往复式加工机具有旋转轴及量测装置，量测装置设置在旋转轴上，量测往复式加工机的旋转角度，往复式加工机用于对机械手臂抓取待加工工件进行加工。控制器根据旋转角度得到往复式加工机的行程位置信息，并且控制机械手臂取下或放置工件。量测装置量测旋转角度，控制器根据旋转角度及往复式加工机的线性轴的行程位置获得实时行程规划，达成加速取放料，加快生产速度，减少机器调适时间的效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其特征在于：包括

一控制器，通过信号通讯方式与往复式加工机连接；

至少一机械手臂，通过信号通讯方式与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其特征在于：量测装置的一端设置于旋转轴上，另一端固定在往复式加工机的本体上，往复式加工机运作时量测装置随着旋转轴一同旋转，测装置侦测角度，得出旋转轴旋转的角度，获得线性轴的行程位置。

3.根据权利要求1所述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其特征在于：所述信号通讯方式为有线或无线网络的信号通讯方式。

4.根据权利要求1所述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其特征在于：量测装置为一编码器或一解角器。

5.根据权利要求1所述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其特征在于：往复式加工机和机械手臂为一个或多个。

6.根据权利要求1所述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其特征在于：控制器包括配置于往复式加工机中的至少一第一子控制器与配置于机械手臂中的至少一第二子控制器。

7.根据权利要求6所述的往复式加工机与机械手臂取放整合系统，其特征在于：第一子控制器与第二子控制器分别为往复式加工机与机械手臂的一轴控系统。