CN216542274U - 一种数字化自动生产单元系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字化自动生产单元系统，包括机床、自动上下料机构、放置在自动上下料机构上的料盒、机器人安装支架、自动对中心找正装置、机器人、抓取气缸、真空吸盘和RFID电子标签，所述料盒的表面贴合有RFID电子标签，所述自动上下料机构安装在机床的一侧，所述机器人安装在自动上下料机构的一侧，所述抓取气缸包括第一抓取气缸和第二抓取气缸，所述第一抓取气缸和第二抓取气缸安装在机器人一端的前端转轴上；本发明采用铝型材和钢材焊接搭建自动化生产单元，布局简单，自动化精度较高，适合单台自动化机床和多台产线自动化机床使用，实现了数字化管理应用，减少人工参与，减少生产成本，提高生产效率。

Description

一种数字化自动生产单元系统

技术领域

本实用新型属于机床自动化生产技术领域，具体涉及一种数字化自动生产单元系统。

背景技术

数字化自动化生产单元可以配合机床做柔性化生产。自动生产单元出现已经具有相当一段时间了，多数是配合汽车，半导体，食品等产业使用，机床行业自动化出现比之较晚，目前也在成熟完善中。然而机床行业自动化多数加工件为金属，对于硬脆类光学工件应用很少，行业内基本还是人工上下料为主。因此，如何设计和布局自动化生产单元，以及配合现在数控机床做数字化管理应用，减少人工参与，减少生产成本，提高生产效率是实际需要解决的技术问题，为此我们提出一种数字化自动生产单元系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数字化自动生产单元系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种数字化自动生产单元系统，包括机床、自动上下料机构、放置在自动上下料机构上的料盒、机器人安装支架、自动对中心找正装置、机器人、抓取气缸、真空吸盘和RFID电子标签，所述料盒的表面贴合有RFID电子标签，所述自动上下料机构安装在机床的一侧，所述机器人安装在自动上下料机构的一侧，所述抓取气缸包括第一抓取气缸和第二抓取气缸，所述第一抓取气缸和第二抓取气缸安装在机器人一端的前端转轴上，所述真空吸盘包括第一真空吸盘和第二真空吸盘，所述第一真空吸盘和第二真空吸盘分别安装在第一抓取气缸和第二抓取气缸的一端，其中抓取气缸的中心与前端转轴同心，所述机器人安装支架设置在机床的一侧，且机器人、第一抓取气缸、第二抓取气缸、第一真空吸盘和第二真空吸盘为一体安装在机器人安装支架上，所述自动对中心找正装置通过支架固定安装在机器人安装支架的前侧。

优选的，所述自动上下料机构和机器人安装支架均通过钣金支架固定在机床上，钣金支架开有长腰型孔。

优选的，所述自动上下料机构包括升降机构和抓取机构，所述升降机构包括滚珠丝杆、直线轴承和电机，所述抓取机构包括直线导轨、滚珠丝杆和电机。

优选的，所述直线导轨滑块上安装有上下气缸和开合气缸，且开合气缸的一端连接抓取爪。

优选的，所述自动上下料机构的内侧位于升降机构的位置设置有限位机构，且限位机构的位置与料盒的位置对应。

优选的，所述抓取气缸和真空吸盘集成安装在机器人上，且机器人通过销钉和螺钉锁紧固定在机器人安装支架上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用铝型材和钢材焊接搭建自动化生产单元，布局简单，自动化精度较高，适合单台自动化机床和多台产线自动化机床使用，实现了数字化管理应用，减少人工参与和生产成本，提高生产效率。

2.本实用新型采用自动上下料机构，机器人配合自动对中心找正装置，以及机器人前端抓取系统夹具，对工件做到抓取精度高，表面无损伤的效果。

3.本实用新型采用了机器人PLC，机床主机系统，自动上下料PLC、 RFID、传感器等检知和控制，实现数字化生产。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的机器人结构示意图；

图3为本实用新型的自动上下料机构结构示意图；

图4为本实用新型的机器人结构示意图；

图5为本实用新型的料盒结构示意图；

图中：1、机床；2、自动上下料机构；3、料盒；4、机器人安装支架；5、自动对中心找正装置；6、机器人；7、抓取气缸；8、真空吸盘；9、RFID电子标签；7-1、第一抓取气缸；7-2、第二抓取气缸； 8-1、第一真空吸盘；8-2、第二真空吸盘；10、前端转轴。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：一种数字化自动生产单元系统，包括机床1、自动上下料机构2、放置在自动上下料机构2上的料盒3、机器人安装支架4、自动对中心找正装置5、机器人6、抓取气缸7、真空吸盘8和RFID电子标签9，料盒3的表面贴合有RFID电子标签9，自动上下料机构2安装在机床1的一侧固定连接，机器人6安装在自动上下料机构2的一侧，抓取气缸7包括第一抓取气缸7-1和第二抓取气缸7-2，第一抓取气缸7-1和第二抓取气缸7-2安装在机器人6一端的前端转轴10上，真空吸盘8包括第一真空吸盘8-1和第二真空吸盘8-2，第一真空吸盘8-1和第二真空吸盘8-2分别安装在第一抓取气缸7-1和第二抓取气缸7-2的一端，其中抓取气缸7-1的中心与前端转轴10同心，机器人安装支架 4设置在机床1的一侧，且机器人6、第一抓取气缸7-1、第二抓取气缸7-2、第一真空吸盘8-1和第二真空吸盘8-2为一体安装在机器人安装支架4上，自动对中心找正装置5通过支架固定安装在机器人安装支架4的前侧，真空吸盘8吸取工件放置在自动中心找正装置定心之后，再次吸取工件放到机床内加工夹具上，数字化运行通过机床系统，机器人PLC，自动上下料结构PLC，RFID交互完成，采用机器人PLC，机床主机系统，自动上下料PLC、RFID、传感器等检知和控制，实现数字化生产。

进一步地，可参阅图1和图2，自动上下料机构2和机器人安装支架4均通过钣金支架固定在机床上，确定相对工作位置，钣金支架开有长腰型孔，可以对上下左右的尺寸误差做补偿连接。

进一步地，可参阅图1至图4，自动上下料机构2包括升降机构和抓取机构，升降机构包括滚珠丝杆、直线轴承和电机，通过电机驱动滚珠丝杆转动，而滚珠丝杆带动直线轴承上下移动，从而带动料盒 3升降调节，抓取机构包括直线导轨、滚珠丝杆和电机，直线导轨滑块上安装有上下气缸和开合气缸，且开合气缸的一端连接抓取爪，通过电机驱动滚珠丝杆转动，并带动直线导轨滑块在直线导轨上移动，使直线导轨滑块上的上下气缸和开合气缸配合抓取料盒3；自动上下料机构2的内侧位于升降机构的位置设置有限位机构，且限位机构的位置与料盒3的位置对应，料盒3在自动上下料机构2的升降机构中为了防止位置放置跑偏，影响左右移送工位的抓取机构抓取料盒3。

采用自动上下料机构2，机器人配合自主研发的自动对中心找正装置5，以及机器人前端抓取系统夹具，对工件做到抓取精度高，表面无损伤的效果。

本实用新型的工作原理及使用流程：机器人6通过真空吸盘8对自动上下料机构2的工作位上料盒3内的工件进行吸取，然后移动到自动对中心找正装置5上放下，自动对中心找正装置5找正之后发送指令给机器人6，再次通过机器人6上的真空吸盘8吸取工件放置到机床1内部加工夹具上夹紧，机器人6移动到机床1外部再次抓取毛坯，定心，等待毛坯加工结束，机床1发送指令给机器人6，机器人 6控制真空吸盘8吸取工件，同时机器人6竖直轴旋转90°，放置毛坯件到加工夹具上夹具，真空吸盘8退出机床1外部放下成品件，同时再次吸取毛坯件，如此循环完成加工。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种数字化自动生产单元系统，其特征在于：包括机床(1)、自动上下料机构(2)、放置在自动上下料机构(2)上的料盒(3)、机器人安装支架(4)、自动对中心找正装置(5)、机器人(6)、抓取气缸(7)、真空吸盘(8)和RFID电子标签(9)，所述料盒(3)的表面贴合有RFID电子标签(9)，所述自动上下料机构(2)安装在机床(1)的一侧，所述机器人(6)安装在自动上下料机构(2)的一侧，所述抓取气缸(7)包括第一抓取气缸(7-1)和第二抓取气缸(7-2)，所述第一抓取气缸(7-1)和第二抓取气缸(7-2)安装在机器人(6)一端的前端转轴(10)上，所述真空吸盘(8)包括第一真空吸盘(8-1)和第二真空吸盘(8-2)，所述第一真空吸盘(8-1)和第二真空吸盘(8-2)分别安装在第一抓取气缸(7-1)和第二抓取气缸(7-2)的一端，其中抓取气缸(7-1)的中心与前端转轴(10)同心，所述机器人安装支架(4)设置在机床(1)的一侧，且机器人(6)、第一抓取气缸(7-1)、第二抓取气缸(7-2)、第一真空吸盘(8-1)和第二真空吸盘(8-2)为一体安装在机器人安装支架(4)上，所述自动对中心找正装置(5)通过支架固定安装在机器人安装支架(4)的前侧。

2.根据权利要求1所述的一种数字化自动生产单元系统，其特征在于：所述自动上下料机构(2)和机器人安装支架(4)均通过钣金支架固定在机床上，钣金支架开有长腰型孔。

3.根据权利要求1所述的一种数字化自动生产单元系统，其特征在于：所述自动上下料机构(2)包括升降机构和抓取机构，所述升降机构包括滚珠丝杆、直线轴承和电机，所述抓取机构包括直线导轨、滚珠丝杆和电机。

4.根据权利要求3所述的一种数字化自动生产单元系统，其特征在于：所述直线导轨滑块上安装有上下气缸和开合气缸，且开合气缸的一端连接抓取爪。

5.根据权利要求3所述的一种数字化自动生产单元系统，其特征在于：所述自动上下料机构(2)的内侧位于升降机构的位置设置有限位机构，且限位机构的位置与料盒(3)的位置对应。

6.根据权利要求1所述的一种数字化自动生产单元系统，其特征在于：所述抓取气缸(7)和真空吸盘(8)集成安装在机器人(6)上，且机器人(6)通过销钉和螺钉锁紧固定在机器人安装支架(4)上。

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