CN209306506U - 智能制造生产线的加工设备自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，包括加工设备以及机器人单元，所述机器人单元包括用于对所述加工设备进行上下料的六关节机器人，所述六关节机器人包括机器人本体以及连接于所述机器人本体上的机器人夹具，所述加工设备设置有自动门单元，所述自动门单元包括自动门、驱动所述自动门打开和关闭的自动门气缸以及控制所述自动门气缸运行的自动门感应开关，所述自动门感应开关与所述六关节机器人信号连接。本实用新型通过六关节机器人以及加工设备的自动门单元实现对加工设备的自动上下料，代替人工进行上下料作业，降低人的劳动强度，效率较高，满足自动化连续式生产的需要。

Description

智能制造生产线的加工设备自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及智能制造领域，尤其涉及一种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置。

背景技术

智能制造已成为当今全球制造业发展趋势，现有的智能制造生产线的自动化程度不高，对加工设备进行上下料需要人工配合，往往跟不上自动化连续式生产的需要，劳动强度大，效率低，对人员的需求量大，不满足当前制造业发展趋势。

因此，有必要设计一种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，旨在用于解决现有的生产线的加工设备上下料需要人工操作的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，包括加工设备以及机器人单元，所述机器人单元包括用于对所述加工设备进行上下料的六关节机器人，所述六关节机器人包括机器人本体以及连接于所述机器人本体上的机器人夹具，所述加工设备设置有自动门单元，所述自动门单元包括自动门、驱动所述自动门打开和关闭的自动门气缸以及控制所述自动门气缸运行的自动门感应开关，所述自动门感应开关与所述六关节机器人信号连接。

进一步地，所述加工设备内部设置有自动夹紧治具单元，所述自动夹紧治具单元包括自动夹紧治具、驱动所述自动夹紧治具夹紧和松开的治具气缸以及控制所述治具气缸运行的治具感应开关，所述治具感应开关与所述六关节机器人信号连接。

进一步地，所述机器人夹具包括法兰板、料盘手爪以及工件手爪，所述法兰板与机器人本体的第六轴末端连接，所述料盘手爪和所述工件手爪分别连接于所述法兰板的两端。

进一步地，所述料盘手爪包括三爪气动卡盘以及安装于三爪气动卡盘上的三个料盘气动手指，所述工件手爪包括平行移动气缸以及安装于平行移动气缸上的两个工件气动手指。

进一步地，所述机器人夹具包括法兰盘、转换梁以及工件手爪，所述法兰盘与机器人本体的第六轴末端连接，所述转换梁连接所述法兰盘和所述工件手爪。

进一步地，所述工件手爪具有两个且分别连接于所述转换梁的两端，每一所述工件手爪包括平行移动气缸和与平行移动气缸连接的至少两个工件气动手指。

进一步地，所述机器人夹具上设置有用于感应机器人夹具是否抓取有加工件的感应传感器。

进一步地，所述机器人单元还包括供所述六关节机器人运动的机器人导轨，所述机器人导轨延伸至所述加工设备处。

进一步地，所述加工设备内设置有在线检测装置。

进一步地，所述加工设备内设置有高清摄像头，该装置还包括用于显示所述高清摄像头所拍摄图像的加工过程看板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的这种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，通过六关节机器人实现对加工设备的自动上下料，代替人工进行上下料作业，降低人的劳动强度，效率较高，满足自动化连续式生产的需要；加工设备设置有自动门单元，自动门单元与六关节机器人之间进行交互，当六关节机器人对加工设备进行上下料时自动门打开，上下料完成后自动门关闭，实现加工设备上下料过程的自动化，且保证加工设备在封闭的环境下进行加工，适应加工的要求且保证安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的加工设备的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的加工设备的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的自动夹紧治具单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的机器人单元的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的机器人夹具的其中一种实施方式的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的机器人夹具的另外一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图3所示，本实用新型实施例提供一种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，包括加工设备1以及机器人单元，所述加工设备1可以为加工中心或者数控车床等，所述机器人单元包括用于对所述加工设备1进行上下料的六关节机器人2，所述六关节机器人2包括机器人本体以及连接于所述机器人本体上的机器人夹具20，所述机器人夹具20用于抓取加工件，所述加工设备1设置有自动门单元，所述自动门单元包括自动门11、驱动所述自动门打开和关闭的自动门气缸12以及控制所述自动门气缸12运行的自动门感应开关，所述自动门感应开关与所述六关节机器人2信号连接。六关节机器人2对加工设备1进行上料时，发送信号给自动门感应开关，自动门感应开关控制自动门气缸12开始运行，带动自动门11打开，六关节机器人2的机器人夹具20带动加工件进入加工设备1，上料完成后，机器人夹具20退出加工设备1，六关节机器人2发送信号给自动门感应开关，自动门感应开关控制自动门气缸12开始运行，带动自动门11关闭。自动门单元与六关节机器人2之间进行交互，当六关节机器人2对加工设备1进行上下料时自动门11打开，上下料完成后自动门 11关闭，实现加工设备1上下料过程的自动化，且保证加工设备1在封闭的环境下进行加工，适应加工的要求且保证安全。

进一步地，所述加工设备1内部设置有自动夹紧治具单元，所述自动夹紧治具单元包括自动夹紧治具13、驱动所述自动夹紧治具夹紧和松开的治具气缸 14以及控制所述治具气缸运行的治具感应开关，所述治具感应开关与所述六关节机器人2信号连接。本实施例中，自动夹紧治具13为三个软爪，治具气缸14 为三指气动卡盘，三个软爪固定于三指气动卡盘上，三指气动卡盘上下方还设有支撑构件15。六关节机器人2对加工设备1进行上料时，通过机器人夹具20 将加工件放入自动夹紧治具13后，发送信号给治具感应开关，治具感应开关控制治具气缸14开始运行，带动自动夹紧治具13收拢从而夹紧加工件；六关节机器人2对加工设备1进行下料时，机器人夹具20进入加工设备1，并发送信号给治具感应开关，治具感应开关控制治具气缸14开始运行，带动自动夹紧治具13张开从而松开加工件，机器人夹具20抓取加工件后退出加工设备1。

作为所述机器人夹具20的其中一种实施方式，所述机器人夹具20包括法兰板21、料盘手爪以及工件手爪，所述法兰板21与机器人本体的第六轴末端连接，从而将机器人夹具20固定到机器人本体上。所述料盘手爪和所述工件手爪分别连接于所述法兰板21的两端。所述料盘手爪包括三爪气动卡盘22以及安装于三爪气动卡盘22上的三个料盘气动手指23，所述三爪气动卡盘22驱动所述料盘气动手指23抓取料盘11，所述工件手爪包括平行移动气缸24以及安装于平行移动气缸24上的两个工件气动手指25，上述平行移动气缸24驱动对应的所述工件气动手指25抓取加工件12。机器人夹具20采用双工位设计，既可以满足对加工件的抓取，又可以满足对料盘的抓取，功能较全。

作为所述机器人夹具20的另外一种实施方式，所述机器人夹具20包括法兰盘26、转换梁27、工件手爪以及感应传感器4，所述转换梁27呈三角形，顶部为平面，两侧具有对称设置的朝下且朝外倾斜的两个倾斜侧面，所述法兰盘 26固定于所述转换梁27的顶部并与机器人本体的第六轴末端连接，从而将机器人夹具20固定到机器人本体上。所述工件手爪优选为两个，分别连接于所述转换梁27的两个倾斜侧面上，每一所述工件手爪包括平行移动气缸28和与平行移动气缸28连接的两个工件气动手指29，所述平行移动气缸28通过螺栓连接于所述转换梁27上，对应的两个工件气动手指29通过螺栓安装于平行移动气缸28上，所述平行移动气缸28驱动所述工件气动手指29夹取加工件。通过设置两个工件手爪，方便对加工设备的加工件进行更换，其中一个工件手爪取走加工完成的加工件，另外一个工件手爪将新的加工件放入加工位上，提高工作效率。两个工件手爪还可以根据所加工产品本身的属性、加工工艺、机器人的动作的要求设计成不同的规格，可以满足不同规格的同类工件的抓取。所述感应传感器4具有两个，分别安装于所述转换梁27的两侧且分别靠近两个所述平行移动气缸28，用于感应两个工件手爪是否抓取有加工件。所述RFID读写头 45安装于所述转换梁27中间，且位于两个所述工件手爪之间。

作为本实施例的优选，所述机器人单元还包括供所述六关节机器人2运动的机器人导轨3，所述机器人导轨3延伸至所述加工设备1处，从而所述六关节机器人2能够通过机器人导轨3运行至加工设,1，方便对所述加工设备1进行上下料。一般地，所述机器人导轨3还延伸至料仓前方，从而所述六关节机器人2 能够通过机器人导轨3运行至所述料仓处，从料仓取放加工件。本实用新型的机器人导轨3由伺服电机驱动，采用齿轮齿条传动方式或者滚珠丝杠传动方式，用机器人示教器来控制，带有自润滑功能。通过设置机器人导轨3，在六关节机器人2原有六个轴基础上增加一个可移动的第七轴，提高机器人利用率，加大机器人运行范围，使机器人能够适应多工位、多机台、大跨度的复杂性的工作场所。

进一步优选地，所述加工设备1内设置有在线检测装置。所述在线检测装置包括测头，测头根据加工件的加工方式和机床的结构形式进行选择，能完成加工面的直径和深度的精确测量，所述在线检测装置用于当加工件加工完成后对加工件的相关尺寸进行检测以及进行加工超差的报警，

进一步优选地，所述加工设备1内设置有高清摄像头，该装置还包括用于显示所述高清摄像头所拍摄图像的加工过程看板。所述高清摄像头用于实时拍摄所述加工设备内部的加工状态并传递给加工过程看板，加工过程看板可以显示所述高清摄像头所拍摄的图像，从而随时监控加工设备的加工状态，使得整个加工过程透明化，便于对加工过程进行分析，并根据加工过程实时调整加工程序，利于批量化零件的加工。

本实用新型实施例的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置进行上下料的具体过程如下：当六关节机器人2对加工设备1进行上料时，六关节机器人2运行至加工设备1处，自动门感应开关收到六关节机器人2到位信号后，控制自动门气缸12开始运行，自动门11在自动门气缸12的驱动作用下打开，六关节机器人2将加工件放入自动夹紧治具13，治具感应开关收到加工件到位信号后，控制治具气缸14开始运行，自动夹紧治具13在治具气缸14的驱动作用下夹紧加工件，六关节机器人2退出加工设备1外，自动门感应开关收到六关节机器人2离开信号后，控制自动门气缸12开始运行，自动门11在自动门气缸12的驱动作用下关闭，加工设备1开始对加工件进行加工，加工完成后加工设备1输出加工结束信号给自动门气缸12，自动门气缸12驱动自动门11打开，六关节机器人2进入加工设备1，运用机器人夹具20夹紧加工件，治具感应开关收到机器人夹具20夹紧信号后，控制治具气缸14开始运行，自动夹紧治具13在治具气缸14的驱动作用下松开加工件，六关节机器人2夹紧加工件退出加工设备1，自动门感应开关收到六关节机器人2离开信号后，控制自动门气缸12开始运行，自动门11在自动门气缸12的驱动作用下关闭。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (10)

1.一种智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：包括加工设备以及机器人单元，所述机器人单元包括用于对所述加工设备进行上下料的六关节机器人，所述六关节机器人包括机器人本体以及连接于所述机器人本体上的机器人夹具，所述加工设备设置有自动门单元，所述自动门单元包括自动门、驱动所述自动门打开和关闭的自动门气缸以及控制所述自动门气缸运行的自动门感应开关，所述自动门感应开关与所述六关节机器人信号连接。

2.如权利要求1所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述加工设备内部设置有自动夹紧治具单元，所述自动夹紧治具单元包括自动夹紧治具、驱动所述自动夹紧治具夹紧和松开的治具气缸以及控制所述治具气缸运行的治具感应开关，所述治具感应开关与所述六关节机器人信号连接。

3.如权利要求1所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述机器人夹具包括法兰板、料盘手爪以及工件手爪，所述法兰板与机器人本体的第六轴末端连接，所述料盘手爪和所述工件手爪分别连接于所述法兰板的两端。

4.如权利要求3所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述料盘手爪包括三爪气动卡盘以及安装于三爪气动卡盘上的三个料盘气动手指，所述工件手爪包括平行移动气缸以及安装于平行移动气缸上的两个工件气动手指。

5.如权利要求1所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述机器人夹具包括法兰盘、转换梁以及工件手爪，所述法兰盘与机器人本体的第六轴末端连接，所述转换梁连接所述法兰盘和所述工件手爪。

6.如权利要求5所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述工件手爪具有两个且分别连接于所述转换梁的两端，每一所述工件手爪包括平行移动气缸和与平行移动气缸连接的至少两个工件气动手指。

7.如权利要求1所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述机器人夹具上设置有用于感应机器人夹具是否抓取有加工件的感应传感器。

8.如权利要求1所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述机器人单元还包括供所述六关节机器人运动的机器人导轨，所述机器人导轨延伸至所述加工设备处。

9.如权利要求1所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述加工设备内设置有在线检测装置。

10.如权利要求1所述的智能制造生产线的加工设备自动上下料装置，其特征在于：所述加工设备内设置有高清摄像头，该装置还包括用于显示所述高清摄像头所拍摄图像的加工过程看板。