本實用新型涉及自動化加工技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種多功能自動化加工線。
背景技術(shù):
目前,針對結(jié)構(gòu)復雜、加工工序繁多的零部件生產(chǎn),為了降低生產(chǎn)物力及人力成本,通常會將多個工序進行組合排布形成生產(chǎn)線,在一條流水線上完成分到工序的加工。而在科技水平發(fā)展不高的時期,生產(chǎn)線的各個工序通常都需要配備專人進行手工完成,因而導致制造業(yè)企業(yè)的人工成本逐年上升。此外,人工流水生產(chǎn)無法適應長時間高強度的工作,生產(chǎn)效率低下;人工生產(chǎn)容易出現(xiàn)裝夾異常、定位精度差等導致的撞機事故發(fā)生,影響設(shè)備安全和產(chǎn)品品質(zhì),極大地限制企業(yè)的經(jīng)濟效益和良性發(fā)展。目前市面上也出現(xiàn)了一些將各種加工設(shè)備組合使用的自動化加工線,然而該類加工線的沒有進行加工工序的優(yōu)化組合,同時智能化程度不高,某些環(huán)節(jié)需要人工操作完成,如此極大地限制了自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)穩(wěn)定性,如此不利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,本實用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種智能化程度高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品加工質(zhì)量好、有利于降低生產(chǎn)成本及生產(chǎn)周期的多功能自動化加工線。
其技術(shù)方案如下:
一種多功能自動化加工線,包括:
控制裝置;
軌道機構(gòu),所述軌道機構(gòu)包括垂直導軌組件、及固定于所述垂直導軌組件上的水平導軌;
上下料裝置,所述上下料裝置與所述控制裝置電性連接,且所述上下料裝置包括可滑動設(shè)置于所述水平導軌的移動模組,及設(shè)置于所述移動模組上用于抓、卸工件的機械手;
加工系統(tǒng),所述加工系統(tǒng)位于所述機械手的移動行程內(nèi),且所述加工系統(tǒng)包括與所述機械手配合并沿所述水平導軌的延伸方向依次設(shè)置的工件供給裝置、工件定向裝置、第一加工設(shè)備及第二加工設(shè)備,所述工件供給裝置、所述工件定向裝置、所述第一加工設(shè)備及所述第二加工設(shè)備均與所述控制裝置電性連接;
成品存儲裝置,所述成品存儲裝置布設(shè)于所述工件定向裝置和所述第一加工設(shè)備之間、并與所述控制裝置電性連接,且所述成品存儲裝置與所述機械手配合;及
檢測裝置,所述檢測裝置設(shè)置于所述垂直導軌組件上并與所述控制裝置電性連接,且所述檢測裝置與所述機械手配合。
上述多功能自動化加工線通過將所述上下料裝置、所述加工系統(tǒng)、所述成品存儲裝置及所述檢測裝置與所述控制裝置電性連接,同時將上述各組成裝置進行優(yōu)化組合布置,如此可以自動化完成產(chǎn)品從坯料到成品的自動加工,如此不僅可以較大程度節(jié)省工人勞動強度,降低人力成本支出,同時還可以大大產(chǎn)品加工質(zhì)量及生產(chǎn)穩(wěn)定性,提升生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,提高企業(yè)的經(jīng)濟性。
下面對技術(shù)方案作進一步的說明:
在其中一個實施例中,所述移動模組包括水平滑座、設(shè)置于所述水平滑座上的水平驅(qū)動機構(gòu),所述水平驅(qū)動機構(gòu)包括水平驅(qū)動件、及與所述水平驅(qū)動件動連接的傳動件,所述水平導軌設(shè)有第一齒部,所述傳動件設(shè)有第二齒部,所述第一齒部與所述第二齒部嚙合配合。如此可以實現(xiàn)機械手在整個加工線上的可靠移動,從而與加工線上各個工位的裝置精確配合,提升自動化生產(chǎn)線的工作可靠性。同時采用水平導軌的第一齒部與傳動件的第二齒部嚙合配合,在保證移動模組移動平穩(wěn)的同時,提升機械手抓取大載荷的工件的工作性能,提高加工線的工作安全性。
在其中一個實施例中,所述移動模組還包括垂直滑座、及設(shè)置于所述垂直滑座上的垂直驅(qū)動件,所述機械手設(shè)置于所述垂直滑座上。如此便于通過垂直驅(qū)動件驅(qū)動垂直滑座縱向移動,從而帶動機械手完成垂直方向上下精確移動實現(xiàn)工件的抓取和放下,提升機械手的動作靈敏性和可靠性。
在其中一個實施例中,所述工件供給裝置包括機座、設(shè)置于所述機座上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件和供料感應機構(gòu)、與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件的輸出軸連接的托盤、及設(shè)置于所述托盤上且間隔設(shè)置的至少兩個料架,所述供料感應機構(gòu)包括支撐桿、設(shè)置于所述支撐桿頂端的第一感應件、及設(shè)置于所述支撐桿底端的第二感應件,所述第一感應件和所述第二感應件均與所述料架可觸發(fā)配合。因而在避免機械手與工件供給裝置發(fā)生干涉碰撞的前提下,通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件驅(qū)動托盤旋轉(zhuǎn),進而帶動不同料架與機械手配合完成工件抓取,確保抓取動作完成可靠。此外通過第一感應件和第二感應件協(xié)同對料架上工件狀態(tài)進行實時檢測,進而確保料架上的工件抓取完之后及時告知工作人員完成填料工作,避免加工線處于非連續(xù)工作狀態(tài),導致生產(chǎn)效率低下,設(shè)備空滯運轉(zhuǎn)造成的成本增加。
在其中一個實施例中,所述工件定向裝置包括工作臺、設(shè)置于所述工作臺上的定向驅(qū)動件、與所述定向驅(qū)動件的輸出軸連接并用于固定工件的定位組件、及設(shè)置于所述工作臺并圍設(shè)于所述定向組件外周的定向感應機構(gòu),所述定向感應機構(gòu)包括第一定向感應組件和第二定向感應組件,所述第一定向感應組件和所述第二定向感應組件均與工件可觸發(fā)配合。因而可以通過定向驅(qū)動件與定位組件的協(xié)同工作使工件變換至加工形態(tài),便于進行后續(xù)設(shè)備的加工處理,有利于提高加工線的生產(chǎn)效率;此外,通過第一定向感應組件和第二定向感應組件對工件位置狀態(tài)實施監(jiān)測,可以確保工件的變換后的位置狀態(tài)符合加工要求,提升工作可靠性。
在其中一個實施例中,所述第一定向感應組件包括相對設(shè)置的第一定向感應件和第二定向感應件,所述第二定向感應組件包括相對設(shè)置的第三定向感應件和第四定向感應件,所述第一定向感應件、所述第二定向感應件、所述第三定向感應件及所述第四定向感應件呈環(huán)形均勻間隔布置。因而通過上述四個定向感應件可以對工件實現(xiàn)周向360度的全方位監(jiān)測,可以有效消除位置變換誤差,提升工件定向裝置的工作可靠性。
在其中一個實施例中,所述成品存儲裝置包括設(shè)有安裝槽的儲料箱、設(shè)置于所述儲料箱上的儲料驅(qū)動機構(gòu)、設(shè)置于所述安裝槽內(nèi)并與所述儲料驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動連接的多個儲料單元、及沿所述儲料單元的移動方向分別設(shè)置于所述儲料箱兩端的第一儲料感應件和第二儲料感應件,所述第一儲料感應件和所述第二儲料感應件均與所述儲料單元觸發(fā)配合。因而可以實現(xiàn)對加工后的成品工件進行有序、無損且充分集中收納,以便于集中進行后續(xù)處理,提高產(chǎn)品管理的有效性;此外,多個第一儲料感應件和第二儲料感應件的協(xié)同工作,可以及時有效的實施監(jiān)測儲料單元的產(chǎn)品存放情況,在確保各儲料單元實現(xiàn)最大存儲容量、避免出現(xiàn)空缺而影響成品存儲裝置存料性能的同時,還可以保證當各儲料單元存放滿工件之后,及時將存滿狀態(tài)信號輸出給控制裝置,從而控制機械手停止繼續(xù)向成品存儲裝置存放成品工件,避免工件之間發(fā)生碰傷以及機械手與裝置之間發(fā)生碰撞干涉,影響設(shè)備及人員安全。
在其中一個實施例中,所述機械手包括安裝座、間隔設(shè)置于所述安裝座的上料爪和卸料爪、設(shè)置于所述安裝座并用于驅(qū)動所述上料爪和所述卸料爪同步水平移動的伸縮驅(qū)動件、及設(shè)置于所述安裝座上用于驅(qū)動所述上料爪和所述卸料爪同步轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。因而通過伸縮驅(qū)動件驅(qū)動上料爪和卸料爪進行同步水平移動,當機械手縱向上下移動時可以避免與軌道機構(gòu)發(fā)生碰撞干涉,保護機械手安全;此外,通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動上料爪和卸料爪實現(xiàn)同步90度旋轉(zhuǎn),調(diào)整工件的空間位置形態(tài),從而更好的適應于工件定向裝置、第一家棟設(shè)備等裝置的裝夾工作,提升各個設(shè)備之間的工作協(xié)調(diào)性和適配性,進而確保加工線工作可靠。
在其中一個實施例中,所述檢測裝置包括設(shè)有裝配孔的支撐座、設(shè)置于所述支撐座上并與所述控制裝置電性連接的感應器、及設(shè)置于所述支撐座上的檢測組件,所述檢測組件包括與所述裝配孔滑動配合的觸發(fā)件、設(shè)置于所述觸發(fā)件上的托板、及設(shè)置于所述托板上用于與工件配合的至少兩個檢測柱,兩個所述檢測柱間隔設(shè)置并與工件插接配合,所述觸發(fā)件與所述感應器觸發(fā)配合。因而可以加工完成的產(chǎn)品工件進行加工品質(zhì)檢定,確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求,進而提升加工線的產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性,且該檢測方式操作簡單,工作可靠,同時當出現(xiàn)次品而觸發(fā)感應件時,感應件通過信號傳輸至控制裝置,可以快速停止整個加工線,避免生產(chǎn)事故發(fā)生,提高加工線的工作安全性。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例所述的多功能自動化加工線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例所述的多功能自動化加工線的側(cè)視圖;
圖3為本實用新型實施例所述的多功能自動化加工線的俯視圖;
圖4為本實用新型實施例所述的工件供給裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實用新型實施例所述的工件供給裝置的俯視圖;
圖6為本實用新型實施例所述的機械手的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實用新型實施例所述的工件定向裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本實用新型實施例所述的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本實用新型實施例所述的成品存儲裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明:
100、控制裝置,200、軌道機構(gòu),210、垂直導軌組件,220、水平導軌,300、上下料裝置,310、移動模組,311、水平滑座,312、水平驅(qū)動機構(gòu),313、垂直滑座,314、垂直驅(qū)動件,320、機械手,321、安裝座,322、上料爪,323、卸料爪,324、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu),400、工件供給裝置,410、機座,420、供料感應機構(gòu),421、支撐桿,422、第一感應件,423、第二感應件,430、托盤,440、料架,500、工件定向裝置,510、工作臺,520、定向驅(qū)動件,530、定位組件,540、定向感應機構(gòu),542、第一定向感應組件,542a、第一定向感應件,542b、第二定向感應件,544、第二定向感應組件,544a、第三定向感應件,544b、第四定向感應件,600、第一加工設(shè)備,700、第二加工設(shè)備,800、成品存儲裝置,810、儲料箱,820、儲料驅(qū)動機構(gòu),830、儲料單元,840、第一儲料感應件,850、第二儲料感應件,900、檢測裝置,910、支撐座,920、感應器,930、觸發(fā)件,940、托板,950、檢測柱。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及具體實施方式,對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本實用新型,并不限定本實用新型的保護范圍。
如圖1至圖3、及圖6所示,為本實用新型展示的一種多功能自動化加工線,包括控制裝置100;軌道機構(gòu)200,所述軌道機構(gòu)200包括垂直導軌組件210、及固定于所述垂直導軌組件210上的水平導軌220;上下料裝置300,所述上下料裝置300與所述控制裝置100電性連接,且所述上下料裝置300包括可滑動設(shè)置于所述水平導軌220的移動模組310、及設(shè)置于所述移動模組310上用于抓、卸工件的機械手320;加工系統(tǒng),所述加工系統(tǒng)位于所述機械手320的移動行程內(nèi),且所述加工系統(tǒng)包括與所述機械手320配合并沿所述水平導軌220的延伸方向依次設(shè)置的工件供給裝置400、工件定向裝置500、第一加工設(shè)備600及第二加工設(shè)備700,所述工件供給裝置400、所述工件定向裝置500、所述第一加工設(shè)備600及所述第二加工設(shè)備700均與所述控制裝置100電性連接,所述工件定向裝置500設(shè)置于所述垂直導軌組件210上;成品存儲裝置800,所述成品存儲裝置800布設(shè)于所述工件定向裝置500和所述第一加工設(shè)備600之間、并與所述控制裝置100電性連接,且所述成品存儲裝置800與所述機械手320配合;及檢測裝置900,所述檢測裝置900設(shè)置于所述垂直導軌組件210上并與所述控制裝置100電性連接,且所述檢測裝置900與所述機械手320配合。
上述多功能自動化加工線通過將所述上下料裝置300、所述加工系統(tǒng)、所述成品存儲裝置800及所述檢測裝置900與所述控制裝置100電性連接,同時將上述各組成裝置進行優(yōu)化組合布置,如此可以自動化完成產(chǎn)品從坯料到成品的自動加工,如此不僅可以較大程度節(jié)省工人勞動強度,降低人力成本支出,同時還可以大大產(chǎn)品加工質(zhì)量及生產(chǎn)穩(wěn)定性,提升生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
此外,本實施例中的加工對象以圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的工件為例進行說明。第一加工設(shè)備600和第二加工設(shè)備700可以數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床等,本實施例優(yōu)選是數(shù)控車床??刂蒲b置100可以是PLC、數(shù)控系統(tǒng)等其中的一種。所述工件定向裝置500設(shè)置于所述垂直導軌組件210上,有利于縮短機械手320的縱向移動行程,減少機械手320抓卸工件的時間,提高工件定向環(huán)節(jié)的工作效率。
請參照圖1和圖2,本優(yōu)選實施例中,上述垂直導軌組件210包兩個垂直導軌,其中一個垂直導軌設(shè)置于工件供給裝置400和成品存儲裝置800之間,頂部與水平導軌220的一端固定連接,其他實施方式中也可以是一體成型連接方式或可拆卸連接方式;另一個垂直導軌設(shè)置于第一加工設(shè)備600和第二加工設(shè)備700之間,頂部同樣與水平導軌220的另一端固定連接,其他實施方式中也可以是一體成型連接方式或可拆卸連接方式,如此通過兩個垂直導軌可以對水平導軌220實現(xiàn)可靠支撐,確保水平導軌220的工作可靠。其他實施例中,垂直導軌的數(shù)量還可以根據(jù)水平導軌220的長度作出適應性的增加或減少,例如還可以是一個或三個以上的其他數(shù)量。此外,水平導軌220的長度應當?shù)扔诨虼笥诩庸ぞ€的長度(即各個裝置布設(shè)后的連線長度),從而確保機械手320在水平導軌220上移動時,能夠與各個裝置實現(xiàn)抓卸料動作的進行。
一實施例中,所述移動模組310包括水平滑座311、設(shè)置于所述水平滑座311上的水平驅(qū)動機構(gòu)312,所述水平驅(qū)動機構(gòu)312包括水平驅(qū)動件、及與所述水平驅(qū)動件動連接的傳動件,所述水平導軌220設(shè)有第一齒部,所述傳動件設(shè)有第二齒部,所述第一齒部與所述第二齒部嚙合配合。如此可以實現(xiàn)機械手320在整個加工線上的可靠移動,從而與加工線上各個工位的裝置精確配合,提升自動化生產(chǎn)線的工作可靠性。同時采用水平導軌220的第一齒部與傳動件的第二齒部嚙合配合,在保證移動模組310移動平穩(wěn)的同時,提升機械手320抓取大載荷工件的性能,提高加工線的工作安全性。
其中,水平導軌220的為矩形鋼板,矩形鋼板的側(cè)面設(shè)有第一齒部,傳動件為齒輪,齒輪具有第二齒部,齒輪與電機(水平驅(qū)動件)的輸出軸連接,齒輪與第一齒部配合形成齒輪齒條傳動機構(gòu)。如此可以確保移動更加平穩(wěn),且能夠在特定傳動比下實現(xiàn)精確定位,確保機械手320精準停止在對應工序的裝置上方實現(xiàn)抓卸工件。當然,其他實施方式中也可以采用皮帶輪傳動機構(gòu)、鏈輪傳動機構(gòu)、渦輪蝸桿傳動機構(gòu)中的一種。
此外,所述移動模組310還包括垂直滑座313、及設(shè)置于所述垂直滑座313上的垂直驅(qū)動件314,所述機械手320設(shè)置于所述垂直滑座313上。如此便于通過垂直驅(qū)動件314驅(qū)動垂直滑座313縱向移動,從而帶動機械手320完成垂直方向上下精確移動實現(xiàn)工件的抓取和放下,提升機械手320的動作靈敏性和可靠性。其中,垂直滑座313滑動設(shè)置于水平滑座311上,垂直驅(qū)動件314可以是電機、氣缸等,本實施例優(yōu)選是電機;電機驅(qū)動垂直滑座313而帶動機械手320縱向精準移動,同時還可以提高移動模組310的結(jié)構(gòu)緊湊性,減少占用空間的大小。
如圖4和圖5所示,一實施例中,所述工件供給裝置400包括機座410、設(shè)置于所述機座410上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件和供料感應機構(gòu)420、與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件的輸出軸連接的托盤430、及設(shè)置于所述托盤430上且間隔設(shè)置的至少兩個料架440,所述供料感應機構(gòu)420包括支撐桿421、設(shè)置于所述支撐桿421頂端的第一感應件422、及設(shè)置于所述支撐桿421底端的第二感應件423,所述第一感應件422和所述第二感應件423均與所述料架440可觸發(fā)配合。因而在避免機械手320與工件供給裝置400發(fā)生干涉碰撞的前提下,通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件驅(qū)動托盤430旋轉(zhuǎn),進而帶動不同料架440與機械手320配合完成工件抓取,確保工件抓取動作可靠。此外通過第一感應件422和第二感應件423協(xié)同對料架440上工件有無狀態(tài)進行實時檢測,進而確保料架440上的工件抓取完之后及時告知工作人員完成填料工作,避免加工線處于空置地非連續(xù)工作狀態(tài),導致影響生產(chǎn)效率,及設(shè)備空滯運轉(zhuǎn)造成的成本增加。
其中,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件是電機,電機縱向布置并通過螺釘?shù)孺i緊件固定在基座上,且電機的輸出軸向上豎直設(shè)置。輸出軸連接有托盤430,從而可以帶動托盤430旋轉(zhuǎn),托盤430上安裝有至少兩個料架440,本實施例中優(yōu)選為六個;如此可以提升工件供給裝置400的工件供應數(shù)量,提升加工線在一個生產(chǎn)周期內(nèi)的加工性能,進而提升企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性。料架440包括至少兩個垂直安裝在托盤430上的圓桿,優(yōu)選是三個,三個圓桿呈環(huán)形均勻間隔設(shè)置,且三個圓桿組成的環(huán)形與圓環(huán)形工件的內(nèi)圓尺寸適配,因而可以通過將工件套裝在三個圓桿上實現(xiàn)裝夾定位,該定位結(jié)構(gòu)簡單,工件安裝操作便利。此外,六個料架440同樣呈環(huán)形均勻布置,位于六個料架440的一側(cè),安裝有支撐桿421,支撐桿421縱向設(shè)置,即在支撐桿421的頂端和底端分別安裝有第一感應件422和第二感應件423。本實施例中,第一感應件422和第二感應件423優(yōu)選是激光傳感器,并同時與控制裝置100通信連接,其他實施例中也可以是紅外傳感器、圖像傳感器等。
其中,位于頂端的激光傳感器用于檢測與其正對的料架440上半部分的工件是否存在,位于底端的激光傳感器用于檢測料架440下半部分的工件是否存在。當兩個傳感器均檢測到當前部分的料架440上工件不存在時(抓取完畢),即料架440空置時,輸出信號給控制裝置100,由控制裝置100輸出信號給電機帶動托盤430轉(zhuǎn)動60度,使下一個裝滿工件的料架440轉(zhuǎn)動至與供料感應機構(gòu)420正對的位置。如此循環(huán),直至六個料架440上的工件全部被抓取完畢,此時激光傳感器輸出信號給控制裝置100從而報警,以告知工作人員及時補料。應當指出,只要當兩個激光傳感器中的任意一個檢測到當前料架440還存在工件時,電機都不會工作,如此可以確保當前料架440及工件供給裝置400的工件全部抓取完畢,以提升加工線在單個生產(chǎn)周期內(nèi)的加工性能,避免出現(xiàn)工件漏加工的情況。
如圖7所示,一實施例中,所述工件定向裝置500包括工作臺510、設(shè)置于所述工作臺510上的定向驅(qū)動件520、與所述定向驅(qū)動件520的輸出軸連接并用于固定工件的定位組件530、及設(shè)置于所述工作臺510并圍設(shè)于所述定向組件外周的定向感應機構(gòu)540,所述定向感應機構(gòu)540包括第一定向感應組件542和第二定向感應組件544,所述第一定向感應組件542和所述第二定向感應組件544均與工件可觸發(fā)配合。因而可以通過定向驅(qū)動件520與定位組件530的協(xié)同工作使工件變換至加工形態(tài),便于進行后續(xù)設(shè)備的加工處理,有利于提高加工線的生產(chǎn)效率;此外,通過第一定向感應組件542和第二定向感應組件544對工件位置狀態(tài)實施監(jiān)測,可以確保工件的變換后的空間姿態(tài)符合加工要求,使得工件能夠不用調(diào)整姿態(tài)機殼裝夾到后續(xù)加工設(shè)備上進行加工,大大提升加工便利性和有效性。
其中,工作臺510通過螺栓等鎖緊件安裝于垂直導軌上,且應當保證工作臺510的安裝高度位于機械手320的縱向移動行程內(nèi),確保機械手320能夠可靠將工件放置在工件定向裝置500上。定向驅(qū)動件520為電機,電機縱向安裝且輸出軸朝上設(shè)置并與定位組件530連接,定位組件530包括底板,及設(shè)置在底板上的至少兩個立柱;兩個立柱間隔設(shè)置,兩者的間距與圓環(huán)形工件的內(nèi)圓直徑適配,從而可以使工件套裝在兩個立柱上實現(xiàn)安裝固定;電機驅(qū)動底板旋轉(zhuǎn)從而帶動空間轉(zhuǎn)動以變換空間姿態(tài)。此外,第一定向感應組件542包括與相對設(shè)置的兩個激光傳感器為第一組,第二定向感應組件544也包括相對設(shè)置的兩個激光傳感器為第二組,第一組與第二組成90度交錯布置并均與控制裝置100通信連接,其他實施方式中,也可以采用紅外傳感器、圖像傳感器等。其中,第一組的兩個激光傳感器用于檢測定位組件530上是否存在工件,第二組的兩個激光傳感器用于檢測定位組件530上的工件定向是否符合要求,即當工件初始放置在定向組件上時,第二組的兩個激光傳感器激光路徑被阻擋,此時通過控制裝置100控制電機轉(zhuǎn)動以調(diào)整工件空間姿態(tài),直到激光路徑重新通暢時,即判定工件定向調(diào)整好,此時電機停止轉(zhuǎn)動,機械手320下移抓取工件進行第一加工設(shè)備600加工。
另外,所述第一定向感應組件542包括相對設(shè)置的第一定向感應件542a和第二定向感應件542b,所述第二定向感應組件544包括相對設(shè)置的第三定向感應件544a和第四定向感應件544b,所述第一定向感應件542a、所述第二定向感應件542b、所述第三定向感應件544a及所述第四定向感應件544b呈環(huán)形均勻間隔布置。因而通過上述四個定向感應件可以對工件實現(xiàn)周向360度的全方位監(jiān)測,可以有效消除位置變換誤差導致定向精度降低,提升工件定向裝置500的工作可靠性。
如圖9所示,一實施例中,所述成品存儲裝置800包括設(shè)有安裝槽的儲料箱810、設(shè)置于所述儲料箱810上的儲料驅(qū)動機構(gòu)820、設(shè)置于所述安裝槽內(nèi)并與所述儲料驅(qū)動機構(gòu)820驅(qū)動連接的多個儲料單元830、及沿所述儲料單元830的移動方向分別設(shè)置于所述儲料箱810兩端的第一儲料感應件840和第二儲料感應件850,所述第一儲料感應件840和所述第二儲料感應件850均與所述儲料單元830觸發(fā)配合。因而可以實現(xiàn)對加工后的成品工件進行有序、無損且充分集中收納,以便于集中進行后續(xù)處理,提高產(chǎn)品管理的有效性;此外,多個第一儲料感應件840和第二儲料感應件850的協(xié)同工作,可以及時有效的實時監(jiān)測儲料單元830的產(chǎn)品存放情況,在確保各儲料單元830實現(xiàn)最大存儲容量、避免出現(xiàn)空缺而影響成品存儲裝置800存料性能的同時,還可以保證當各儲料單元830存放滿工件之后,及時將存滿狀態(tài)信號輸出給控制裝置100,從而控制機械手320停止繼續(xù)向成品存儲裝置800存放成品工件,避免工件之間發(fā)生碰傷以及機械手320與裝置之間發(fā)生碰撞干涉,影響設(shè)備及人員安全。
其中,儲料箱810為上端開口、內(nèi)部鏤空(安裝槽)的矩形箱體,矩形箱體沿長度方向的兩端分別開設(shè)有兩對安裝孔以用于裝設(shè)出料驅(qū)動機構(gòu)。出料驅(qū)動機構(gòu)包括裝設(shè)于一對安裝孔的電機及主動軸,另一對安裝孔安裝有與主動軸平行布置的從動軸,主動軸和從動軸上套裝有傳動件,傳動件可以是鏈條、皮帶、軌道等,本實施例優(yōu)選是鏈條,鏈條在電機驅(qū)動下可實現(xiàn)360度圓周轉(zhuǎn)動。出料單元包括托板940,托板940上平行且間隔設(shè)置有多個安裝工位,安裝工位由并排布置的兩個夾具組成,以確保工件隨鏈條周向轉(zhuǎn)動時能夠牢靠固定而不會脫落。鏈條上依次安裝有多個如上述結(jié)構(gòu)的儲料單元830,機械手320以工件按照先在某個儲料單元830上按照安裝工位的順序依次填滿,再按照先后順序依次填滿各個儲料單元830的工作方式動作。即當?shù)谝粌α细袘?40檢測到當前第一個儲料單元830裝滿工件后,輸出信號給控制裝置100,以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動,使得緊跟其后的空置的第二個儲料單元830移動至與機械手320空間配合,此時機械手320將工件依次放入安裝工位,待第二儲料單元830上的安裝工位逐個裝滿工件后,空置的第三個儲料單元830跟進,如此循環(huán)。直到第一儲料感應件840和第二儲料感應件850同時檢測到當前儲料單元830填滿工件時,即控制電機停止轉(zhuǎn)動,同時控制機械手320停止向成品存儲裝置800繼續(xù)堆放成品工件,以避免造成工件相互碰撞、或機械手與工件撞傷等事故發(fā)生。
請參照圖6,所述機械手320包括安裝座321、間隔設(shè)置于所述安裝座321的上料爪322和卸料爪323、設(shè)置于所述安裝座321并用于驅(qū)動所述上料爪322和所述卸料爪323同步水平移動的伸縮驅(qū)動件、及設(shè)置于所述安裝座321上用于驅(qū)動所述上料爪322和所述卸料爪323同步轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)324。因而通過伸縮驅(qū)動件驅(qū)動上料爪322和卸料爪323進行同步水平移動,當機械手320縱向上下移動時可以避免與軌道機構(gòu)200發(fā)生碰撞干涉,保護機械手320安全;此外,通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)324驅(qū)動上料爪322和卸料爪323實現(xiàn)同步90度旋轉(zhuǎn),調(diào)整工件的空間位置姿態(tài),從而更好的適應于工件定向裝置500、第一加工設(shè)備600等裝置的裝夾工作,提升各個設(shè)備之間的工作協(xié)調(diào)性和適配性,進而確保加工線工作可靠。
如圖8所示,此外,所述檢測裝置900包括設(shè)有裝配孔的支撐座910、設(shè)置于所述支撐座910上并與所述控制裝置100電性連接的感應器920、及設(shè)置于所述支撐座910上的檢測組件,所述檢測組件包括與所述裝配孔滑動配合的觸發(fā)件930、設(shè)置于所述觸發(fā)件930上的托板940、及設(shè)置于所述托板940上用于與工件配合的至少兩個檢測柱950,兩個所述檢測柱950間隔設(shè)置并與工件插接配合,所述觸發(fā)件930與所述感應器920觸發(fā)配合。因而可以加工完成的產(chǎn)品工件進行加工品質(zhì)檢定,確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求,進而提升加工線的產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性,且該檢測方式操作簡單,工作可靠。同時,當出現(xiàn)次品而觸發(fā)感應件時,感應件通過信號傳輸至控制裝置100,可以快速停止整個加工線,避免生產(chǎn)事故發(fā)生,提高加工線的工作安全性。
本實施例中,檢測柱950的數(shù)量優(yōu)選是三個,三個檢測柱950呈正三角形設(shè)置,其圍設(shè)形成的環(huán)形大小與圓環(huán)形工件的內(nèi)圓尺寸適配,尺寸誤差控制在10μm以內(nèi)。即當工件由機械手320水平下方時,工件內(nèi)圓與三個檢測柱950正常套接,即代表該工件符合加工要求。當工件內(nèi)圓尺寸小于三個檢測柱950圍設(shè)形成的環(huán)形尺寸時,即會與檢測柱950發(fā)生碰撞,此時下壓檢測柱950從而使觸發(fā)件930相對裝配孔向下滑動,當觸發(fā)件930與感應器920相交時,感應器920被觸發(fā),從而輸出信號給控制裝置100從而及時關(guān)停整個加工線同時報警,以通知工人人員將次品取下,避免發(fā)生撞機事故,確保設(shè)備及人員安全可靠。在不同的實施方式中,感應器920可以是各種傳感器、磁鐵、觸發(fā)開關(guān)等,相應地,觸發(fā)件930可以是例如鐵棒、磁鐵等。例如,當鐵板向下移動,遮擋傳感器的光線的檢測路徑時,即是傳感器得到觸發(fā)。
此外,本實用新型還提供一種如上所述的多功能自動化加工線的加工方法,包括如下步驟:
S1:所述工件供給裝置400備料,所述上下料裝置300沿所述水平導軌220移動至所述工件供給裝置400的上方;
S2:所述機械手320抓取坯料工件,所述移動模組310沿所述水平導軌220移動至所述工件定向裝置500的上方,所述機械手320卸料,所述工件定向裝置500進行坯料工件的定向調(diào)整;
S3:所述機械手320抓取完成定向調(diào)整的坯料工件,之后由所述移動模組310帶動移動至所述第一加工設(shè)備600進行第一道工序加工;
S4:所述機械手320抓取完成第一道工序加工的坯料工件,之后由所述移動模組310帶動移動至所述第二加工設(shè)備700進行第二道工序加工;
S5:所述機械手320抓取完成第二道工序加工的成品工件,之后由所述移動模組310帶動移動至所述檢測裝置900進行質(zhì)量檢測;
S6:所述機械手320抓取完成質(zhì)量檢測的成品工件,之后由所述移動模組310帶動移動至所述成品存儲裝置800完成成品存放。
上述多功能自動加工線的加工方法,通過將所述上下料裝置300、所述加工系統(tǒng)、所述成品存儲裝置800及所述檢測裝置900與所述控制裝置100電性連接,同時將上述各組成裝置進行優(yōu)化組合布置,如此可以自動化完成產(chǎn)品從坯料到成品的自動加工,如此不僅可以較大程度節(jié)省工人勞動強度,降低人力成本支出,同時還可以大大產(chǎn)品加工質(zhì)量及生產(chǎn)穩(wěn)定性,提升生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,提高企業(yè)的經(jīng)濟性。
上述加工過程適用于機械手320只具備一個料爪的情況,如此會在一定程度上限值加工線的生產(chǎn)效率。因而,進一步的,上述機械手320可同時裝備有上料爪322和卸料爪323,此時加工線的加工過程為:加工開始前,由人工給工件供給裝置400裝滿坯料工件,同時由人工給第一加工設(shè)備600和第二加工設(shè)備700手動裝夾第一個坯料工件進行加工;之后啟動加工線,機械手320移動至工件供給裝置400上方,由上料爪322抓取第一個坯料工件,之后移動至工件定向裝置500完成工件姿態(tài)調(diào)整,之后再由機械手320的上料爪322將第一個坯料工件抓取并移動至第一加工設(shè)備600上方。此時,第一加工設(shè)備600由人工裝夾的工件完成第一道加工工序,此時機械手320下降,同時90度同步旋轉(zhuǎn)上料爪322和卸料爪323并同步向外伸出,由卸料爪323抓取加工好的工件,同時由上料爪322裝夾未加工的第一個坯料工件進行第一道工序加工;之后機械手320上升并移動至第二加工設(shè)備700,將完成第二道加工工序的零件抓取,之后裝夾完成了第一道加工工序的工件進行第二道工序加工,待該工件完成第二道工序加工后,由卸料爪323抓取。此時機械手320的上料爪322抓取的為僅完成第二道加工工序的工件,卸料爪323抓取的為已經(jīng)完成一、二道全部工序的工件。機械手320移動至檢測裝置900,將完成一、而道工序的工件放置檢測裝置900進行檢測,在檢測過程中,移動至第一加工設(shè)備600將另一個完成兩道加工工序的工件抓取,同時裝夾第三個僅完成第二加工工序的零件;之后移動至檢測裝置900將檢測合格的工件抓取,同時放置第二個完成一、二道工序的產(chǎn)品進行品質(zhì)檢測,待第二個完成檢測的產(chǎn)品檢測完畢,由機械爪抓取,此時上料爪322和卸料爪323均抓取了一個合格的成品工件。之后機械手320移動至成品存儲裝置800上方,將兩個成品工件存放,緊接著快速移動至工件供給裝置400抓取兩個坯料工件,以重復上述加工步驟。直到所以坯料工件加工完畢,加工線自動暫停。
通過上述加工步驟可以確保單位加工周期內(nèi)加工線同時進行兩個工件的加工及檢測,如此可以進一步提升加工線的生產(chǎn)率和加工性能,提升企業(yè)的經(jīng)濟性。此外,工件供給裝置400的備料操作可以通過人工手動或機器自動完成。上述各加工設(shè)備均設(shè)有操作面板,即在不需要進行整條加工線自動化工作時,單個設(shè)備也可以通過人工完成手動控制。
應當指出,上述“第一”、“第二”不代表具體的數(shù)量及順序,僅僅是用于名稱的區(qū)分。
需要說明的是,當元件被稱為“設(shè)置于”“覆蓋于”或“遮蓋”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實施方式?!霸睘楹畏N材料制成不限定其保護范圍。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的,不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。