[发明专利]一种基于机器人的多机床自动上下料系统及方法

说明书

本发明创造涉及一种基于机器人的多机床自动上下料系统及方法；该系统包括；入料输送单元；机床单元；机器人与行走单元；工件缓存单元和出料单元；所述入料输送单元，机床单元，机器人与行走单元，工件缓存单元和出料单元均通过控制系统控制；入料单元用于待加工产品的传送；机床单元用于各道工序的加工；机器人主要用于各个机床和缓存台上工件的传递；工件缓存单元主要用于工件的缓存存放；机器人将工件码垛于出料单元；通过控制系统和六轴机器人实现各工序之间快速自动衔接；自动化程度高，节约人力成本，生产效率提高，还提高了工作的安全性。

技术领域

本发明涉及机床上下料领域，具体说涉及一种基于机器人的多机床自动上下料系统及方法。

背景技术

传统机械加工厂通常采用人工给机床上下料的方式，而且当工件需要经过多个机床、多道工序加工时，更需要人工在各机床间多次搬运工件，劳动强度较大，不仅会影响加工精度质量，还会导致生产效率低下，生产成本增加；因此机器人进行工件转运就日益引起人们的关注；在专利号为201510768441.0；专利名称为《基于机器人的机床上下料加工系统及加工方法》的专利中提到了利用机器人进行上下料的技术方案，但该专利中机器人的运行轨迹是采用的是圆形轨迹，整个系统需要占用空间大，且仅适用于两个机床顺序加工的场景中；系统中没有设置缓存台放置待加工和加工完成的工件，机器人将第一机床的工件夹取到第二机床进行加工时，第一机床处于空置状态；需要机器人放置完成后再运动到取料位夹取工件，机器人运行路径长；再来没有控制系统对机床与机器人进行控制，智能性较低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种智能性高，加工效率高的基于机器人的多机床自动上下料系统及方法；包括：

入料输送单元，由桁架机械手、上料提升机、双层输送线和回传提升机组成，用于传送待加工的产品，并拆垛满托盘、堆垛空托盘；

机床单元，包括有第一机床、第二机床、第三机床A和第三机床B，分别完成工件加工的第一加工工序、第二加工工序和第三加工工序；

机器人与行走单元，由机器人和机器人行走机构组成，机器人可在行走机构上直线移动；

工件缓存单元，由一号缓存台和二号缓存台组成，用于缓存各个机床加工后的工件；

出料单元，由两个下料台和出料筐组成，机器人将工件码垛于出料筐内，然后由叉车将出料筐运走。

所述入料输送单元，机床单元，机器人与行走单元，工件缓存单元和出料单元均通过控制系统控制。

所述桁架机械手由桁架、提升机构和机械手组成，桁架起支撑作用，提升机构通过电机、减速机、齿轮齿条机构带动机械手和转载工件的托盘上升与下降；

优选的，所述提升机构上还配有平衡系统用以平衡机械手的重力，不仅可以减轻电机的负载，还可以使得机械手和托盘的升降更加平稳顺畅；

优选的；所述机械手由气缸控制其张开和闭合，可通过调整死挡螺钉的位置来控制机械手张开、闭合的位置。

控制系统通过传感器控制机械手升降的具体位置。

进一步的，所述上料提升机上配有传感器和气缸用以检测和定位上料托盘，双层输送线的两层均配有传感器以控制托盘和驱动电机的启停，每一层最多可缓存两个托盘；回传提升机上配有传感器、气缸和死挡用以检测和定位上料托盘。

进一步的，所述机器人行走机构上装有齿条和导轨，起传递动力和导向的作用，机器人为六轴机器人，所述机器人底座上装有电机、减速机和齿轮给机器人直线移动提供动力；行走机构两端均装有行程开关和聚氨酯死挡块，一旦机器人移动超过规定行程触碰到行程开关，控制系统会立刻切断电源，同时电机抱闸迫使机器人停止移动，如果行程开关失效，聚氨酯死挡块则会起到缓冲并防止机器人冲出行走机构的作用；行走机构装有拖链，使得动力线缆和信号线缆可以随机器人一起移动，并起到保护线缆的作用。