CN210435802U - 一种cnc自动上下料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种CNC自动上下料系统，包括上料工站、三轴抓取装置、二次定位工站、万向机械手、CNC加工工站和下料工站。本实用新型提供的一种CNC自动上下料系统，适用于小型产线的加工生产，该系统自动化程度高，抓取成功率高，同时减少了机械手空闲的时间，提高了利用率，进而有利于提升生产效率。

Description

一种CNC自动上下料系统

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体涉及到一种CNC自动上下料系统。

背景技术

随着工业化的不断推进，机械化操作显得越发重要。利用机械手来运输工件是目前流水线非常重要的一个步骤。

在一些生产工艺中，需要将机械手与CNC(Computerized Numerical Control，计算机数控技术)设备结合起来。目前一般采取的手段是一个CNC 机床配置一个机械手，机械手将工件抓取到CNC机床进行加工，需要等到工件加工完成后再取出送至其他工位，这就使得机械手大部分时间处于空闲状态，造成了一定的资源浪费。

同时机械手在抓取工件送至CNC机床的过程中我们发现一个问题，由于机械手是按照预设轨迹进行抓取作业，因此需要工件按照指定的坐标进行摆置，否则就会造成机械手抓空，这在一定程度上影响了生产效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种自动化程度高，抓取成功率高的CNC自动上下料系统，所述系统包括：

上料工站，在上料工站设置有框形架，框架柱中放置有毛坯料小车，所述毛坯料小车上堆叠有多层隔层板，且每层隔层板上放置有若干个工件；

三轴抓取装置，安装在所述框形架顶部，所述三轴抓取装置包括有XYZ 三轴滑动支架，在Z轴滑动支架上设置有吸盘以及CCD相机；

二次定位工站，设置在所述上料工站一侧，所述三轴抓取装置将抓取的样品转移至该二次定位工站，二次定位工站上表面设置有2个椭圆形凹槽，且凹槽的内壁为球面；

万向机械手，设置在二次定位工站相对于所述上料工站的另一侧，所述万向机械手设有旋转底座、多节铰接的摆臂以及夹爪；

第一CNC加工工站和第二CNC加工工站，设置在万向机械手前端的两侧；

下料工站，所述下料工站设置在万向机械手相对于二次定位工站的另一侧，下料工站区域设有成品下料小车；

PLC控制器，与XYZ三轴滑动支架的驱动电机、吸盘、CCD相机、万向机械手、第一CNC加工工站和第二CNC加工工站相连。

进一步的，第一CNC加工工站和第二CNC加工工站为搭载相同加工设备和加工软件的数控设备，且第一CNC加工工站和第二CNC加工工站执行相同加工程序有时差。

本实用新型提供的一种CNC自动上下料系统，适用于小型产线的加工生产，该系统自动化程度高，抓取成功率高，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种CNC自动上下料系统的示意图；

图2为一实施例中，毛坯料小车最上层隔层板上放置工件的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

如图1所示，本实用新型提供了一种CNC自动上下料系统，所述系统包括：

上料工站100，在上料工站100设置有框形架102，框架柱102中放置有毛坯料小车，所述毛坯料小车上堆叠有多层隔层板，且每层隔层板上放置有若干个工件；

三轴抓取装置101，安装在所述框形架102顶部，所述三轴抓取装置101 包括有XYZ三轴滑动支架，在Z轴滑动支架上设置有吸盘以及CCD相机；

二次定位工站200，设置在上料工站100一侧，二次定位工站上表面设置有2个椭圆形凹槽，凹槽的内壁为球面，所述三轴抓取装置101将抓取的样品转移至该二次定位工站200；

万向机械手300，设置在二次定位工站200相对于上料工站100的另一侧，所述万向机械手300设有旋转底座、多节铰接的摆臂以及夹爪；

第一CNC加工工站301和第二CNC加工工站302，设置在万向机械手 300前端的两侧；

下料工站400，所述下料工站400设置在万向机械手300相对于二次定位工站200的另一侧，下料工站400区域设有成品下料小车；

PLC控制器，与XYZ三轴滑动支架的驱动电机、吸盘、CCD相机、万向机械手300、第一CNC加工工站301和第二CNC加工工站302相连。

本实用新型的工作过程如下：

(1)人工把毛坯料放于隔层板上，并堆叠8～10层于毛坯料小车；

(2)人工将带料的毛坯料小车推到毛坯上料工站100；

(3)三轴抓取装置101的CCD相机从毛坯上料工站扫描检测上层物料 (每层60件)；

(4)三轴抓取装置101从毛坯上料工站分2次取毛坯料(每次取1件) 送至毛坯料二次定位工站200；

(5)万向机械手300从毛坯料二次定位工站200取1个毛坯料送至第一 CNC加工工站301，同时把第二CNC加工工站302加工完成品放于下料工站 400的成品下料小车上；

(6)重复上述3-5步骤30次，成品下料小车装满一层，万向机械手300 从毛坯料小车取隔层板至成品下料小车；

(7)重复上述3～7步骤，直至成品下料小车工站满载；

(8)人工取走装满成品小车推入空物料小车。

本实用新型通过设置二次定位工站200，机械手在抓取毛坯料之前，我们先利用三轴抓取装置101将毛坯料送至二次定位工站200的定位凹槽，由于定位凹槽的内壁为内凹的球面槽，在重力的作用下，毛坯料会滑落至中心区域，万向机械手300以定位凹槽中心的坐标为抓取点进行抓取。

此外，我们在三轴抓取装置底部还设置有CCD相机，设置该CCD相机的作用在于：我们在将样品放置到隔层板51上，不一定铺满整个隔层板，如图2所示，矩形阴影区域表示放置有工件52，而矩形空白区域则表示没有放置样品。我们在将多层隔层板51对称的样品放在框形架中间时，先利用CCD 相机进行拍照，以识别到最上层隔层板各样品的坐标系，后续机械手在XYZ 轴向的移动将以此坐标系为依据，直接移动到相应的坐标执行抓取操作，从而避免空行程运作，提高抓取效率。为了实现该功能，我们通过编程PLC控制程序即可达到，具体不予赘述。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种CNC自动上下料系统，其特征在于，所述系统包括：

上料工站，在上料工站设置有框形架，框架柱中放置有毛坯料小车，所述毛坯料小车上堆叠有多层隔层板，且每层隔层板上放置有若干个工件；

三轴抓取装置，安装在所述框形架顶部，所述三轴抓取装置包括有XYZ三轴滑动支架，在Z轴滑动支架上设置有吸盘以及CCD相机；

二次定位工站，设置在所述上料工站一侧，所述三轴抓取装置将抓取的样品转移至该二次定位工站，二次定位工站上表面设置有2个椭圆形凹槽，且凹槽的内壁为球面；

万向机械手，设置在二次定位工站相对于所述上料工站的另一侧，所述万向机械手设有旋转底座、多节铰接的摆臂以及夹爪；

第一CNC加工工站和第二CNC加工工站，设置在万向机械手前端的两侧；

下料工站，所述下料工站设置在万向机械手相对于二次定位工站的另一侧，下料工站区域设有成品下料小车；

PLC控制器，与XYZ三轴滑动支架的驱动电机、吸盘、CCD相机、万向机械手、第一CNC加工工站和第二CNC加工工站相连。

2.如权利要求1所述的CNC自动上下料系统，其特征在于，第一CNC加工工站和第二CNC加工工站为相同的数控设备。

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