CN214417027U - 一种智能在线检测的机械加工自动化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能在线检测的机械加工自动化系统，包括：料仓机构；取料机构，所述取料机构可在所述料仓机构之间运动并且所述取料机构可三轴活动；上下层输送机构，所述上下层输送机构设置于所述取料机构的一端；若干上下料机构，并列设置于所述上下层输送机构的输送方向上；抓取机构，所述抓取机构包含轨道，所述轨道设置于若干所述上下料机构之间的上方；若干翻转机构；若干检测装置，设置于每一所述翻转机构的一侧，所述检测区设置有高度差检测装置和内径检测装置，所述高度差检测装置通过纵向设置的电动丝杠驱动，所述内径检测装置通过纵向设置的内径检测装置驱动气缸驱动。

Description

一种智能在线检测的机械加工自动化系统

技术领域

本实用新型涉及自动化系统领域，具体指有一种智能在线检测的机械加工自动化系统。

背景技术

工件，制造过程中的一个产品部件。也叫制件、作件、课件、五金件等，其具有一定的形状，并且需要满足一定的参数，例如气密性、形状等。

工件在制造的过程中，需要对工件进行取料、送料、抓取、检测等工序，传统的取料系统只是简单的抓取、输送等功能，并无法对物料的抓取、输送、出料、回料等整个过程进行全自动输送的实现，往往需要人工进行干预才能实现整个工作的运行。同时还需要人工进行输送工件于各个检测工位上，通过各个检测工位对工件进行不同参数的检测，以达到工件的制造要求。同时，由于工件的形状需要从多个方位检测，因此传统的工件检测需要人工进行传送、检测、翻转、再检测等工序，需要耗费大量人力，造成效率低下的问题。

针对上述的现有技术存在的问题设计一种智能在线检测的机械加工自动化系统是本实用新型研究的目的。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型在于提供一种智能在线检测的机械加工自动化系统，能够有效解决上述现有技术存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种智能在线检测的机械加工自动化系统，包括：

料仓机构，所述料仓机构包含阵列设置的若干线轨，所述线轨设置若干托盘；

取料机构，所述取料机构可在所述料仓机构之间运动并且所述取料机构可三轴活动，所述取料机构通过相应的接料平台伸入所述料仓机构输送所述托盘；

上下层输送机构，所述上下层输送机构设置于所述取料机构的一端，所述上下层输送机构包含上下并列设置的上层输送机构和下层输送机构；

若干上下料机构，并列设置于所述上下层输送机构的输送方向上，所述上下料机构包含上料机构和下料机构，所述上料机构的进料端对应所述上层输送机构，且所述上层输送机构设置有朝向所述上料机构的进料气缸，所述下料机构的出料端对应所述下层输送机构，所述上料机构的出料端和所述下料机构进料端齐平设置；

抓取机构，所述抓取机构包含轨道，所述轨道设置于若干所述上下料机构之间的上方，所述轨道连接有可移动的三轴机械手；

若干翻转机构，设置于每一所述上料机构的出料端的一侧，所述翻转机构包含翻转台，所述翻转台包含一左一右设置的放置板，所述放置板的中间位置设置翻转装置；

若干检测装置，设置于每一所述翻转机构的一侧，所述检测装置包含机架，所述机架的上端面设置有检测区，所述检测区用于摆放待检测物料，所述机架对应所述检测区的前端设置物料输送装置，所述检测区设置有高度差检测装置和内径检测装置，所述高度差检测装置通过纵向设置的电动丝杠驱动，所述内径检测装置通过纵向设置的内径检测装置驱动气缸驱动。

进一步地，所述料仓机构包含成品区和毛坯区，所述成品区和所述毛坯区均包含若干行若干列阵列设置的线轨，所述毛坯区的所述线轨朝向所述取料机构下斜设置，所述成品区的所述线轨朝向所述取料机构上斜设置。

进一步地，所述上下层输送机构靠近所述取料机构的一侧设置有推料平台，所述推料平台分别连接至相应的上层输送机构和下层输送机构，所述推料平台设置有朝向所述上下层输送机构的出料气缸，所述上下层输送机构设置有朝向所述推料平台的回料气缸。

进一步地，所述物料输送装置包含滑台气缸，所述滑台气缸的滑动部连接有移料气缸，所述移料气缸的活塞缸连接有移料板，所述移料板朝向所述检测区的一端设置有和待检测物料仿形的凹槽，所述检测区的进料端设置有和所述移料板相配合的挡块。

进一步地，所述高度差检测装置包含滑动台，所述滑动台和所述检测区平行设置，所述滑动台安装有朝向所述检测区的距离传感器，所述距离传感器的数量为若干，且所述距离传感器以所述滑动台的几何中心等角度间隔设置，所述滑动台连接至所述电动丝杠。

进一步地，所述距离传感器与所述滑动台的几何中心之间的距离可调节。

进一步地，所述内径检测装置包含气动量仪，所述气动量仪的测量气口朝向所述检测区。

进一步地，所述机架的上端面设置有废料回收装置，所述废料回收装置包含废料回收气缸，所述废料回收气缸的活塞缸连接有刮板，所述废料回收装置设置有回收开口，所述回收开口的底端设置有接料盒。

进一步地，所述翻转装置包含定位设置于所述放置板的中间位置的翻转气缸，所述翻转气缸的旋转部连接有手指气缸。

本实用新型的优点：

本实用新型通过合理的设置，可自动将带有毛坯的托盘沿着料仓机构、取料机构、上下层输送机构、上下料机构输送。并将带有成品的托盘沿着上下料机构、上下层输送机构、取料机构、料仓机构输送回。整个过程无需人工干预，自动循环取料、送料、回料，自动化程度高。本实用新型设置有抓取机构，可以自动将物料从托盘上取走或放回，进一步提高自动化程度。本实用新型料仓机构包含成品区和毛坯区，所述毛坯区的所述线轨朝向所述取料机构下斜设置，所述成品区的所述线轨朝向所述取料机构上斜设置，毛坯区会集中在朝向取料机构的位置，在成品区会集中在远离取料机构的位置，利用重力自动集料，便于取放。本实用新型通过多个气缸的配合，可以实现自动在各个机构之间推送托盘。本实用新型通过上下料机构设置有气动阻挡器，托盘可在下料机构向下自动滑动，并在气动阻挡器的作用下停止或同行进入下层输送机构，防止托盘冲突。

本实用新型通过物料输送装置可对待检测物料进行不断地向右输送，高度差检测装置和内径检测装置自动对待检测物料进行上表面平整度测试和内径测试。同时，本实用新型通过抓取机构可对待检测物料进行抓取，并通过翻转机构将待检测物料翻转180°，从而实现对物料的全方位检测，整个过程自动，无需人工进行干预，检测效率高。本实用新型通过电动丝杠驱动高度差检测装置，通过电动丝杠可以精准地控制高度差检测装置与待检测物料之间的距离，控制每一次测量时高度差检测装置与待检测物料之间的距离均相等，进一步提高精确度。本实用新型设置有废料回收装置，可将废料自动回收。

本实用新型可以同时针对不同的型号、尺寸等产品，根据控制系统实现同步对不同物料的抓取、输送、出料、回料等，整个过程进行全自动输送功能，自动化程度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为料仓机构的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为取料机构的结构示意图。

图5为上下层输送机构的结构示意图。

图6为推料平台的结构示意图。

图7为上下料机构的结构示意图。

图8为抓取机构的结构示意图。

图9为本实用新型的结构示意图。

图10为图2的上视图。

图11为输送装置的结构示意图。

图12为图4的上视图。

图13为高度差检测装置的结构示意图。

图14为废料回收装置的结构示意图。

图15为翻转机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本实用新型的结构作进一步详细描述：

实施例一

参考图1-15，一种智能在线检测的机械加工自动化系统，包括：

料仓机构1，所述料仓机构1包含阵列设置的若干线轨103，所述线轨设置若干托盘(未画出)；

取料机构2，所述取料机构2可在所述料仓机构1之间运动并且所述取料机构2可三轴活动，所述取料机构2通过相应的接料平台201伸入所述料仓机构1输送所述托盘；

上下层输送机构3，所述上下层输送机构3设置于所述取料机构的一端，所述上下层输送机构3包含上下并列设置的上层输送机301构和下层输送机构302；

若干上下料机构4，并列设置于所述上下层输送机构3的输送方向上(为了便于展示，图1中只画出一个上下料机构4)，所述上下料机构4包含上料机构401和下料机构402，所述上料机构401的进料端对应所述上层输送机构301，且所述上层输送机构301设置有朝向所述上料机构401的进料气缸306，所述下料机构402的出料端对应所述下层输送机构302，所述上料机构401的出料端和所述下料机构402进料端齐平设置；

抓取机构5，所述抓取机构5包含轨道501，所述轨道501设置于若干所述上下料机构4之间的上方，所述轨道501连接有可移动的三轴机械手502。其中三轴机械手502为现有技术的直接采购或使用，再次不具体描述其结构；

若干翻转机构9，设置于每一所述上料机构401的出料端的一侧，所述翻转机构包含翻转台，所述翻转台包含一左一右设置的放置板901，所述放置板901的中间位置设置翻转装置；

若干检测装置8，设置于每一所述翻转机构9的一侧，所述检测装置包含机架801，所述机架801的上端面设置有检测区，所述检测区用于摆放待检测物料，所述机架801对应所述检测区的前端设置物料输送装置802，所述检测区设置有高度差检测装置803和内径检测装置805，所述高度差检测装置803通过纵向设置的电动丝杠804驱动，所述内径检测装置805通过纵向设置的内径检测装置驱动气缸806驱动；

进一步地，所述料仓机构1包含成品区102和毛坯区101，所述成品区102和所述毛坯区101均包含若干行若干列阵列设置的线轨103。

进一步地，所述毛坯区101的所述线轨103朝向所述取料机构2下斜设置。

进一步地，所述成品区102的所述线轨103朝向所述取料机构2上斜设置。

进一步地，所述取料机构2包含三轴滑轨201，所述三轴滑轨201均设置有分别用于朝向三轴驱动的齿轮、齿条、电机，所述三轴滑轨201设置有接料平台202。其中，三轴滑轨201为现有技术，在此不详细展开叙述。

进一步地，所述上下层输送机构3靠近所述取料机构2的一侧设置有推料平台303，所述推料平台303分别连接至相应的上层输送机构301和下层输送机构302，所述推料平台303设置有朝向所述上下层输送机构2的出料气缸304，所述上下层输送机构3设置有朝向所述推料平台303的回料气缸305。

进一步地，上下层输送机构3和所述上下料机构4均包含传送架，所述传送架设置有输送带，所述输送带通过相应的电机驱动。

进一步地，所述上下料机构4均设置有气动阻挡器。

进一步地，所述物料输送装置802包含滑台气缸8021，所述滑台气缸8021的滑动部连接有移料气缸8022，所述移料气缸8022的活塞缸连接有移料板8023。

进一步地，所述移料板8023朝向所述检测区的一端设置有和待检测物料仿形的凹槽。

进一步地，所述检测区的进料端设置有和所述移料板8023相配合的挡块808。

进一步地，所述滑台气缸8021的滑动部通过滑台连接有若干光杆8024，所述光杆8024连接至所述移料板8023。

进一步地，所述高度差检测装置803包含滑动台8031，所述滑动台8031和所述检测区平行设置，所述滑动台8031安装有朝向所述检测区的距离传感器8032，所述距离传感器8032的数量为若干，且所述距离传感器8032以所述滑动台8031的几何中心等角度间隔设置，所述滑动台8031连接至所述电动丝杠804。

进一步地，所述距离传感器8032与所述滑动台8031的几何中心之间的距离可调节。

进一步地，所述内径检测装置805包含气动量仪(未画出)，所述气动量仪的测量气口朝向所述检测区。

进一步地，所述机架801的上端面设置有废料回收装置807，所述废料回收装置807包含废料回收气缸8072，所述废料回收气缸8072活塞缸连接有刮板8073，所述废料回收装置设置有回收开口8071，所述回收开口8071的底端设置有接料盒8074。

进一步地，所述翻转装置包含定位设置于所述放置板的中间位置的翻转气缸902，所述翻转气缸902的旋转部连接有手指气缸903。

工作时，本申请包含循环传料和自动检测两个过程。

首先是循环传料过程，由于所述毛坯区101的所述线轨103朝向所述取料机构2下斜设置、所述成品区102的所述线轨103朝向所述取料机构2上斜设置，因此托盘在毛坯区101会集中在朝向取料机构2的位置，在成品区102会集中在远离取料机构2的位置。取料时，取料机构2的接料平台201伸入相应的线轨103的下方，然后上升，即可那个装有物品的托盘带走。之后，取料机构2将托盘放置于推料平台303，出料气缸304将推料平台303上的托盘推向上下层输送机构3。之后，托盘在上层输送机构301传送，当传送到特定位置时，进料气缸306将托盘朝向上料机构401推入，进入上料机构401并继续输送。输送到上料机构401的出料端后，三轴机械手502抓取托盘上的毛坯进入加工设备进行加工，加工后成品被三轴机械手502抓取回下料机构402的进料端，由于下料机构402倾斜设置，因此托盘可向下自动滑动，并在气动阻挡器的作用下停止或同行进入下层输送机构302。最后，托盘带动成品回到下层输送机构302对应所述推料平台303的位置，并被回料气缸305推向推料平台303，并由取料机构2将托盘抓取放置于成品区102。

在物料运行到上料机构401的出料端时，执行自动检测过程，通过抓取机构5将待检测物料夹取到检测区的进料端，物料输送装置802在滑台气缸8021和移料气缸8022的先后伸缩下，将待检测物料不断地向右输送，传输到高度差检测装置803时，电动丝杠804带动距离传感器8032向待检测物料移动，检测待检测物料的若干点的高度，若距离一致，则判定待检测物料的高度一致。接着，待检测物料传输到内径检测装置805时，气动量仪的测量气口伸入待检测物料内部，根据气动量仪的气压/气流变化，判断待检测物料的内径是否一致。若待检测物料存在缺陷，例如形状不规则等，无法通过高度差检测装置803和内径检测装置805，则所述废料回收气缸8072活塞缸带动刮板8073收缩，将不合格的待检测物料输送到接料盒8074。若待检测物料合格，则待检测物料被输送到最右端，由机械手夹取传输至下一工位。最后，抓取机构5将待检测物料夹取到翻转机构9，通过翻转气缸902和手指气缸903的配合将待检测物料旋转180°，使其底部朝上，重复上述检测步骤，即可全方位检测待检测物料的质量。通过抓取机构5将待检测物料夹取到检测区的进料端，物料输送装置802在滑台气缸8021和移料气缸8022的先后伸缩下，将待检测物料不断地向右输送，传输到高度差检测装置803时，电动丝杠804带动距离传感器8032向待检测物料移动，检测待检测物料的若干点的高度，若距离一致，则判定待检测物料的高度一致。接着，待检测物料传输到内径检测装置805时，气动量仪的测量气口伸入待检测物料内部，根据气动量仪的气压/气流变化，判断待检测物料的内径是否一致。若待检测物料存在缺陷，例如形状不规则等，无法通过高度差检测装置803和内径检测装置805，则所述废料回收气缸8072活塞缸带动刮板8073收缩，将不合格的待检测物料输送到接料盒8074。若待检测物料合格，则待检测物料被输送到最右端，由机械手夹取传输至下一工位。最后，抓取机构5将待检测物料夹取到翻转机构9，通过翻转气缸902和手指气缸903的配合将待检测物料旋转180°，使其底部朝上，重复上述检测步骤，即可全方位检测待检测物料的质量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：包括：

料仓机构，所述料仓机构包含阵列设置的若干线轨，所述线轨设置若干托盘；

取料机构，所述取料机构可在所述料仓机构之间运动并且所述取料机构可三轴活动，所述取料机构通过相应的接料平台伸入所述料仓机构输送所述托盘；

上下层输送机构，所述上下层输送机构设置于所述取料机构的一端，所述上下层输送机构包含上下并列设置的上层输送机构和下层输送机构；

若干上下料机构，并列设置于所述上下层输送机构的输送方向上，所述上下料机构包含上料机构和下料机构，所述上料机构的进料端对应所述上层输送机构，且所述上层输送机构设置有朝向所述上料机构的进料气缸，所述下料机构的出料端对应所述下层输送机构，所述上料机构的出料端和所述下料机构进料端齐平设置；

抓取机构，所述抓取机构包含轨道，所述轨道设置于若干所述上下料机构之间的上方，所述轨道连接有可移动的三轴机械手；

若干翻转机构，设置于每一所述上料机构的出料端的一侧，所述翻转机构包含翻转台，所述翻转台包含一左一右设置的放置板，所述放置板的中间位置设置翻转装置；

若干检测装置，设置于每一所述翻转机构的一侧，所述检测装置包含机架，所述机架的上端面设置有检测区，所述检测区用于摆放待检测物料，所述机架对应所述检测区的前端设置物料输送装置，所述检测区设置有高度差检测装置和内径检测装置，所述高度差检测装置通过纵向设置的电动丝杠驱动，所述内径检测装置通过纵向设置的内径检测装置驱动气缸驱动。

2.根据权利要求1所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述料仓机构包含成品区和毛坯区，所述成品区和所述毛坯区均包含若干行若干列阵列设置的线轨，所述毛坯区的所述线轨朝向所述取料机构下斜设置，所述成品区的所述线轨朝向所述取料机构上斜设置。

3.根据权利要求1所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述上下层输送机构靠近所述取料机构的一侧设置有推料平台，所述推料平台分别连接至相应的上层输送机构和下层输送机构，所述推料平台设置有朝向所述上下层输送机构的出料气缸，所述上下层输送机构设置有朝向所述推料平台的回料气缸。

4.根据权利要求1所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述物料输送装置包含滑台气缸，所述滑台气缸的滑动部连接有移料气缸，所述移料气缸的活塞缸连接有移料板，所述移料板朝向所述检测区的一端设置有和待检测物料仿形的凹槽，所述检测区的进料端设置有和所述移料板相配合的挡块。

5.根据权利要求1所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述高度差检测装置包含滑动台，所述滑动台和所述检测区平行设置，所述滑动台安装有朝向所述检测区的距离传感器，所述距离传感器的数量为若干，且所述距离传感器以所述滑动台的几何中心等角度间隔设置，所述滑动台连接至所述电动丝杠。

6.根据权利要求5所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述距离传感器与所述滑动台的几何中心之间的距离可调节。

7.根据权利要求1所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述内径检测装置包含气动量仪，所述气动量仪的测量气口朝向所述检测区。

8.根据权利要求1所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述机架的上端面设置有废料回收装置，所述废料回收装置包含废料回收气缸，所述废料回收气缸的活塞缸连接有刮板，所述废料回收装置设置有回收开口，所述回收开口的底端设置有接料盒。

9.根据权利要求1所述的一种智能在线检测的机械加工自动化系统，其特征在于：所述翻转装置包含定位设置于所述放置板的中间位置的翻转气缸，所述翻转气缸的旋转部连接有手指气缸。

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