CN214445066U - 一种异形零件加工自动生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种异形零件加工自动生产线，属于金属切削加工生产线的技术领域。其结构为：生产线由三个加工位和一个人工换料位组成的矩形结构，在中心设有六轴关节机器人；每个加工位分别设置两个装夹工装，其中一个装夹工装位于加工位内，另一个装夹工装位于立式加工中心外部的缓存台上，缓存台上的装夹工装上设有与人工换料位交互后的待加工的工件；六轴关节机器人按工序分别与各个工位的装夹工装连接。该自动生产线采用六轴关节机器人在三个加工位、人工换料位和三个缓存台之间对装夹工装按步骤进行移位，实现零件依顺序加工，缩短换料机床停机等待时间，提高加工效率。

Description

一种异形零件加工自动生产线

技术领域

本实用新型涉及一种异形零件加工自动生产线，属于金属切削加工生产线的技术领域。

背景技术

随着铸造领域与金属切削领域的发展，零件形状复杂度、加工工序数量逐步增加，质量需求逐步增加，对人的劳动强度、技术技能要求逐步提高，在单一品种，形状规则，大批量加工的情况下，容易实现自动化，由于形状不规则，一次需要加工多个的原因，工人在机床内更换零件比较困难、时间较长，影响加工效率，所有需要设计一种能够适合异形零件多数量、多工序加工的自动线。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种异形零件加工自动生产线，该自动生产线采用六轴关节机器人在三个立式加工中心的加工位、人工换料位和三个缓存台之间对装夹工装按步骤进行移位，实现零件依顺序加工，缩短换料机床停机等待时间，提高加工效率。

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一种异形零件加工自动生产线，生产线由三个设有立式加工中心的加工位和一个人工换料位组成的矩形结构，在矩形结构的中心设有六轴关节机器人；每个加工位分别设置两个装夹工装，其中一个装夹工装位于对应工序的立式加工中心的加工位内，另一个装夹工装位于立式加工中心外部的缓存台上，缓存台上的装夹工装上设有与人工换料位交互后的待加工的工件；六轴关节机器人按工序分别与各个工位的装夹工装连接。

人工换料位处设有物料传送装置，其结构为：在支撑架的上表面设有导轨，导轨通过滑块连接移动平台，在导轨的底部设有气缸，气缸的活塞杆与移动平台底部连接；在支撑架的两端分别设有接近开关，接近开关与移动平台两侧位置对应；导轨的外端侧为人工换料位。

所述的六轴关节机器人手腕端部设有抓取工装定位机构，抓取工装定位机构包括连接板和零件定位装置，连接板与六轴关节机器人的手腕法兰连接，在连接板的表面设有两个零件定位装置，零件定位装置上的定位孔与装夹工装侧面的定位销配合连接；在两个零件定位装置之间设有三个感应开关，不同位置的感应开关与对应工序的装夹工装上的发射器位置对应。

所述的人工换料位处设有辅助换料工作台，在辅助换料工作台的台面上设有两个平行的隔板，将台面平均分成三个工序待加工件的放置区域；在每个区域内设有工件定位块和工作状态提示灯。

在六轴关节机器人移动路线下方设有滴水收集盘，在自动生产线外围设有安全防护围栏。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型采用托盘工装方式实现换料，可以实现零件多数量、多工序的加工；

2.本实用新型采用物料传送装置由气缸驱动导轨导向，可快速，准确可靠的实现托盘工装交换，并能通过接近开关实现位置的信号反馈；

3. 本实用新型采用零点定位的方式实现工装的定位，定位方便准确，可靠，通用性好；

4. 本实用新型具有缓存台，物料传送装置，将零件安装到工装内的步骤转移到机床外部进行，缩短换料机床停机等待时间，提高加工效率；

5.本实用新型采用辅助换料工作台，能区分多工序待加工的零件，有效预防换料误操作；

6.本实用新型采用机器人连接抓取工装定位机构，抓取准确快捷，通用性能好。

附图说明

图1为异形零件加工自动生产线的俯视布局图。

图2为抓取工装定位机构的主视图。

图3为抓取工装定位机构应用状态立体图。

图4为物料传送装置主视图。

图5为物料传送装置的俯视图。

图6为辅助换料工作台的结构示意图。

图7a为第一序加工中心出料示意图。

图7b为第一序缓存台进料示意图。

图7c为物料传送装置向人工送料示意图。

图7d为人工换料示意图。

图7e为物料传送装置向六轴关节机器人送料示意图。

图7f为从机器人抓取位到第一序缓存台送料示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种异形零件加工自动生产线，生产线由三个设有立式加工中心的加工位和一个人工换料位2组成的矩形结构，在矩形结构的中心设有六轴关节机器人8；其中三个加工位分别为第一序加工位19、第二序加工位15和第三序加工位9，分别对工件进行不同工序的加工。每个加工位分别设置两个装夹工装，其中一个装夹工装被装夹定位在对应工序的立式加工中心内对工件进行加工，另一个装夹工装位于立式加工中心外部的缓存台上，第一序加工位19侧端为第一序缓存台1，第二序加工位15侧端为第二序缓存台17，第三序加工位9侧端为第三序缓存台12。

如图2和图3所示，六轴关节机器人8手腕端部设有抓取工装定位机构，抓取工装定位机构包括连接板81和零件定位装置82，连接板81与六轴关节机器人8的手腕法兰连接，在连接板81的表面设有两个零件定位装置82，零件定位装置82采用的是市购ZIMMER-GROUP公司的SPN零点夹紧系统；零件定位装置82上的定位孔与装夹工装侧面的定位销配合连接；在两个零件定位装置82之间设有三个感应开关83，不同位置的感应开关83与对应工序的装夹工装上的发射器位置对应。通过感应开关对应装夹工装上的发射器位置来识别六轴关节机器人8是否装夹正确的装夹工装。六轴关节机器人8在加工位和机器人抓取位的有序动作，装夹不同工序的装夹工装移动搬运完成待加工件的按序加工。

如图4和图5所示，所述的人工换料位2处设有物料传送装置3，其结构为：在支撑架31的上表面设有导轨32，导轨32通过滑块连接移动平台33，在导轨32的底部设有气缸34，气缸34的活塞杆与移动平台33底部连接；在支撑架31的两端分别设有接近开关35，接近开关35与移动平台33两侧位置对应；导轨32的外端侧为人工位，导轨的内端侧为机器人抓取位。物料传送装置3的设置是防止六轴关节机器人8在旋转工作中伤害到工作人员，利用气缸带动移动平台实现六轴关节机器人装卸装夹工装位置与人工换料位的工件交换。

如图6所示，为防止零件交互的过程中，人工上下料判断错误，在工换料位处设有辅助换料工作台4，在辅助换料工作台4的台面上设有两个平行的隔板41，将台面平均分成三个区域，每个区域设置存放对应工序的待加工零件；在每个区域内设有工件定位块42和工作状态提示灯43，定位块42用于放置零件，并判断零件是否在位，工作状态提示灯43为当前需要上料或下料工件位置进行提示，以防工作人员上下料错误。

在六轴关节机器人8移动路线下方设有滴水收集盘5，防止污染周围环境，另外可统一收集再利用，节能环保；在自动生产线外围设有安全防护围栏7，提高整体安全性。

异形零件加工自动生产线的工作过程为：

小循环为单个加工工序的循环：如图7a至图7f，六轴关节机器人8将第一序加工位19中的第一序装夹工装（内含第一序加工完成工件）取出，并放置到物料传送装置3上，然后将位于第一序缓存台1上的已经装夹好工件的第一序装夹工装（内含第一序要加工的工件）送入到第一序加工位19内；同时物料传送装置3将第一序装夹工装中第一序加工完成工件进行下料，并根据工作状态提示灯43的提示将工件放置到辅助换料工作台4的第二序区域内，再将第一序区域内的第一序要加工的工件装夹在第一序装夹工装上，实现人工上下料；最后六轴关节机器人8回到物料传送装置3机器人抓取位取到上料完毕的第一序装夹工装，并放置在第一序缓存台1上。对于第二工序和第三工序也遵照此小循环的步骤。

大循环为工件依次完成第一工序、第二工序和第三工序的加工，六轴关节机器人8不仅实现各立式加工中心小循环的零件加工，还实现了零件按照大循环顺序完成整体加工，故各工序的节拍有序进行，同时通过感应开关83、工件定位块42和工作状态提示灯43有效保证加工的正确性。

Claims (5)

1.一种异形零件加工自动生产线，其特征在于：生产线由三个设有立式加工中心的加工位和一个人工换料位（2）组成的矩形结构，在矩形结构的中心设有六轴关节机器人（8）；每个加工位分别设置两个装夹工装，其中一个装夹工装位于对应工序的立式加工中心的加工位内，另一个装夹工装位于立式加工中心外部的缓存台上，缓存台上的装夹工装上设有与人工换料位交互后的待加工的工件；六轴关节机器人按工序分别与各个工位的装夹工装连接。

2.如权利要求1所述的异形零件加工自动生产线，其特征在于：所述的人工换料位（2）处设有物料传送装置（3），其结构为：在支撑架（31）的上表面设有导轨（32），导轨（32）通过滑块连接移动平台（33），在导轨（32）的底部设有气缸（34），气缸（34）的活塞杆与移动平台（33）底部连接；在支撑架（31）的两端分别设有接近开关（35），接近开关（35）与移动平台（33）两侧位置对应；导轨（32）的外端侧为人工换料位（2）。

3.如权利要求1所述的异形零件加工自动生产线，其特征在于：所述的六轴关节机器人（8）手腕端部设有抓取工装定位机构，抓取工装定位机构包括连接板（81）和零件定位装置（82），连接板（81）与六轴关节机器人（8）的手腕法兰连接，在连接板（81）的表面设有两个零件定位装置（82），零件定位装置（82）上的定位孔与装夹工装侧面的定位销配合连接；在两个零件定位装置（82）之间设有三个感应开关（83），不同位置的感应开关（83）与对应工序的装夹工装上的发射器位置对应。

4.如权利要求1所述的异形零件加工自动生产线，其特征在于：所述的人工换料位（2）处设有辅助换料工作台（4），在辅助换料工作台（4）的台面上设有两个平行的隔板（41），将台面平均分成三个工序待加工件的放置区域；在每个区域内设有工件定位块（42）和工作状态提示灯（43）。

5.如权利要求1所述的异形零件加工自动生产线，其特征在于：在六轴关节机器人（8）移动路线下方设有滴水收集盘（5），在自动生产线外围设有安全防护围栏（7）。

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