CN211102938U - 轴加工智能生产线的机械臂 - Google Patents

Abstract

轴加工智能生产线的机械臂，属于机械加工生产线领域，其包括多台成排设置的数控机床、机械手、数控系统、横轨和多个立柱，数控系统控制数控机床和机械手，立柱与横轨固定连接，横轨位于数控机床上方，所述机械手与横轨滑动连接，所述成排设置的数控机床两端分别设有毛坯架和成品架，机械手上设有激光传感器，本实用新型通过设置在机械手上的激光传感器，大大的提升了机械手运行的精确性，减少了整个生产线出现故障的可能，进一步提高了生产效率，对产出高精度的轴起到一定的作用。

Description

轴加工智能生产线的机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械加工生产线领域，尤其是涉及轴加工智能生产线的机械臂。

背景技术

在机器零件的制造过程中，将工件的各加工工序合理地安排在若干台机床上，并用输送装置和辅助装置将它们连接成一个整体，在输送装置的作用下，被加工工件按其工艺流程顺序通过各台加工设备，完成工件的全部加工任务，这样的生产作业线称为机械加工生产线。

机械加工生产线分流水线和自动线。自动线是在流水线的基础上，采用控制系统，将各台机床之间的工件输送、转位、定位和夹紧以及辅助装置动作均实现自动控制，并按预先设计的程序自动工作的生产线；根据被加工工件的具体情况、工艺要求、工艺过程、生产率和自动化程度等因素，自动线的结构及其复杂程度常有较大的差别，但不论其复杂程度如何，机械加工生产线一般由：加工装备、工艺装备、输送系统、辅助系统和控制系统等五个基本部分组成。

机械加工生产线按照组成生产线的加工设备分类，可以分为通用机床生产线、专用机床生产线和柔性制造生产线，随着国内经济飞速发展，制造业向着高、精、尖方向发展，那么对数控机床的精度和生产率要求也越来越高，特别是汽车、船舶、纺织、电子技术、航空航天的迅猛发展，数控机床的应用就更加的普遍。

目前，机械加工生产线通过一个或者几个机械手实现搬运待加工件，例如利用机械手实现上架加工件，下架加工件，虽然目前机械手的加工精度足够，但是机械手长时间工作后，依旧会出现误差很大的情况，这种误差是长时间工作造成的，所以，如何提高机械手的位置精度成为一个企业值得思考的地方。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种自动校正的轴加工智能生产线的机械臂。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：轴加工智能生产线的机械臂，包括多台成排设置的数控机床、机械手、数控系统、横轨和多个立柱，数控系统控制数控机床和机械手，立柱与横轨固定连接，横轨位于数控机床上方，所述机械手与横轨滑动连接，所述成排设置的数控机床两端分别设有毛坯架和成品架，机械手上设有激光传感器，利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光电干扰能力强等，激光传感器用于检测机械手的位置，激光传感器的精度比传统传感器高，故设置在本实用新型中，机械手在每一次动作后，会通过激光传感器校准位置。

进一步，所述激光传感器包括激光器、激光检测器和测量电路，激光器设置在机械手上，测量电路连接激光检测器和数控系统，激光器对准激光检测器，这里属于现有技术，故不做过多的赘述。

进一步，所述激光检测器设置在横轨上，以机械手相对于横轨的位置进行校正，比如每次机械手停止的时候，会移动至激光器对准横轨上的激光检测器，才会停止。

进一步，所述激光检测器设置在数控机床上。

进一步，所述机械手有两个，现有技术，一个机械手用于取出加工件，另一个机械手在前一机械手取出工件后，放入一个待加工件。

进一步，所述激光检测器数量为2~3个，通过2~3个位置进行校正，进一步提高稳定性，太多的话成本较高，效果没有提升。

进一步，所述机械手与横轨之间设有中间件，中间件与横轨沿水平方向滑动连接，机械手可上下滑动的设置在中间件上，横轨与中间件实现水平方向的移动，机械手与中间件实现垂直方向的移动。

进一步，所述中间件包括主平板和设置在主平板上的驱动电机，驱动电机控制主平板和机械手分别沿着水平方向和垂直方向移动。

进一步，所述成品架与数控机床之间设有激光打标机，及激光打标机为现有技术，对加工好的轴进行激光打标，标明公司、零件型号、生产日期等。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置在机械手上的激光传感器，大大的提升了机械手运行的精确性，减少了整个生产线出现故障的可能，进一步提高了生产效率，对产出高精度的轴起到一定的作用。

附图说明

图1—为本实用新型的整体示意图；

图2—为实施例1机械手的结构示意图；

图3—为实施例2的机械手示意图；

图中：1—数控机床，2—机械手，3—横轨，4—立柱，5—毛坯架，6—成品架，7—激光传感器，71—激光器，72—激光检测器，8—中间件。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参照图1~2，本实施例的轴加工智能生产线的机械臂，包括多台成排设置的数控机床（1）、机械手（2）、数控系统、横轨（3）和多个立柱（4），数控系统控制数控机床（1）和机械手（2），立柱（4）与横轨（3）固定连接，横轨（3）位于数控机床（1）上方，所述机械手（2）与横轨（3）滑动连接，所述成排设置的数控机床（1）两端分别设有毛坯架（5）和成品架（6），所述成品架（6）与数控机床（1）之间设有激光打标机，所述机械手（2）上设有激光传感器7。

激光传感器7包括激光器71、激光检测器72和测量电路，激光器71设置在机械手（2）上，测量电路连接激光检测器72和数控系统，激光检测器72设置在横轨（3）上，激光器71朝一侧对准激光检测器72。

机械手（2）与横轨（3）之间设有中间件8，中间件8与横轨（3）沿水平方向滑动连接，机械手（2）可上下滑动的设置在中间件8上，中间件8包括主平板和设置在主平板上的驱动电机，驱动电机控制主平板和机械手（2）分别沿着水平方向和垂直方向移动。

本实用新型未描述的地方均为现有技术，在本实用新型中，数控机床（1）一共有四台，位于生产线最前端的为刀塔机，轴毛坯经刀塔机初步加工后，另外三台为相同的加工中心，加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心按照主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。按工艺用途分类有：镗铣加工中心，复合加工中心。按功能特殊分类有：单工作台、双工作台和多工作台加工中心。单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心等。

因为初步加工耗时短，故只需要一台刀塔机，轴经过加工中心加工即成为成品，成品经过激光打标机打标后，即放置到成品架6上，在本实用新型中，数控机床、毛坯架5、成品架6、机械手2、激光打标机和激光传感器7有数控系统控制，控制方面为现有基础，此处不做过多的赘述。

数控系统和测量电路等未在图中画出。

本实用新型的工作原理及使用方法：本实用新型通过设置在机械手2上的激光传感器7检测机械手2的位置，激光器71设置在机械手2上，激光检测器72用于检测激光是否照射到，当机械手2移动到激光器71照射到激光检测器72上即代表机械臂完成复位，激光检测器72可以设置在横轨3任意位置上。

本使用方法与现有技术的没有区别，机械手2在完成一个指令或者循环时，会有激光传感器7矫正机械手2的位置，防止机械手2长时间使用偏差越来越大。

实施例2

参照图3，本实施例与实施例1的区别在于：所述机械手2有两个，激光检测器72数量为2~3个，机械手2有两个可以同时完成加工件的上架和下架，一个机械手2负责上架，另一个机械手2负责下架，在整个流程中，首先一个机械手2夹持一个待加工件，然后另一个机械手2从数控机床1上取出加工好的轴，当夹取后，前一机械手2将代加工件放置到数控机床1进行加工，最后，机械手2将刚取出的轴放置到合适位置；激光检测器72数量变多可以进一步提高机械手2的准确度，实现更多次数的检测，但是超过三个效果提升就不明显，反而增大了成本。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：激光检测器72设置在数控机床1上，激光器71朝下对准激光检测器72，仅仅是激光检测器72的位置不同，因为机械手2的精度主要是有机床的位置决定，所以本实施例方法更加直接。

以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。

Claims (9)

1.轴加工智能生产线的机械臂，包括多台成排设置的数控机床（1）、机械手（2）、数控系统、横轨（3）和多个立柱（4），数控系统控制数控机床（1）和机械手（2），立柱（4）与横轨（3）固定连接，横轨（3）位于数控机床（1）上方，所述机械手（2）与横轨（3）滑动连接，所述成排设置的数控机床（1）两端分别设有毛坯架（5）和成品架（6），其特征在于：所述机械手（2）上设有激光传感器（7）。

2.如权利要求1所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述激光传感器（7）包括激光器（71）、激光检测器（72）和测量电路，激光器（71）设置在机械手（2）上，测量电路连接激光检测器（72）和数控系统，激光器（71）对准激光检测器（72）。

3.如权利要求2所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述激光检测器（72）设置在横轨（3）上。

4.如权利要求2所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述激光检测器（72）设置在数控机床（1）上。

5.如权利要求2～4任一项所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述机械手（2）有两个。

6.如权利要求2～4任一项所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述激光检测器（72）数量为2~3个。

7.如权利要求1～4任一项所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述机械手（2）与横轨（3）之间设有中间件（8），中间件（8）与横轨（3）沿水平方向滑动连接，机械手（2）可上下滑动的设置在中间件（8）上。

8.如权利要求7所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述中间件（8）包括主平板和设置在主平板上的驱动电机，驱动电机控制主平板和机械臂分别沿着水平方向和垂直方向移动。

9.如权利要求1～4任一项所述轴加工智能生产线的机械臂，其特征在于：所述成品架（6）与数控机床（1）之间设有激光打标机。

Images