本發(fā)明涉及一種碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置及其轉(zhuǎn)運(yùn)方法，屬于機(jī)械自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，各種碳纖維材料不斷涌現(xiàn)，光是在汽車上，內(nèi)飾、整體框架、燃料罐、座椅加熱墊、輪轂、碳纖維汽車方向盤、碳纖維汽車行李箱蓋等都可以用碳纖維來制作。碳纖維覆蓋了很多行業(yè)，而且還在不斷擴(kuò)張中。它給我們的生活帶來了更有品質(zhì)的生活，給我們提供了更舒適、更安全的環(huán)境。

碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)在生產(chǎn)的過程中，工件需要從一道工序轉(zhuǎn)運(yùn)到另一道工序，且轉(zhuǎn)運(yùn)的過程中下一道工序?qū)ぜ牟煌孢M(jìn)行加工，這樣就需要對工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，以適應(yīng)不同面的加工，然而工件的有些表面已經(jīng)加工過就不適宜吸盤對其進(jìn)行吸附，以防止對已加工的表面進(jìn)行破壞。

公布號為cn103803324a的中國專利公開了一種板材翻轉(zhuǎn)裝置及其翻轉(zhuǎn)方法，包括支座架、承料臺、升降裝置、吸盤轉(zhuǎn)座、吸盤架、吸盤、水平移動裝置，所述升降裝置和水平移動裝置分別驅(qū)動所述吸盤轉(zhuǎn)座豎直和水平運(yùn)動，所述吸盤轉(zhuǎn)座連接所述吸盤架，所述吸盤架上連接所述吸盤，所述吸盤在靜止時(shí)保持在吸盤架頂部。它是利用吸盤和工件吸附后重心位置相對于吸盤轉(zhuǎn)座偏心的特點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)對工件的180度翻轉(zhuǎn)。該裝置存在以下的一些問題：一、該板材翻轉(zhuǎn)裝置的承料臺為兩平行的支架，使得翻轉(zhuǎn)后放置于其上的材料不夠平穩(wěn)；二、該板材翻轉(zhuǎn)裝置依靠偏心和重心的作用，通過升降裝置和吸盤轉(zhuǎn)座的配合實(shí)現(xiàn)材料的翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)誤差大，效率低，裝置間的協(xié)調(diào)繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置及其轉(zhuǎn)運(yùn)方法，該碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置及其轉(zhuǎn)運(yùn)方法實(shí)現(xiàn)對零件的上下兩面可選擇性吸附并進(jìn)行上下翻轉(zhuǎn)，靈活性強(qiáng)，保證材料翻轉(zhuǎn)后的平穩(wěn)性，提高翻轉(zhuǎn)精度，減少翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)運(yùn)所需時(shí)間，有效提高碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，包括行走機(jī)構(gòu)、水平移動軌道、真空吸盤組和工作臺；行走機(jī)構(gòu)包括行走底座和機(jī)器人；行走底座在水平移動軌道上行走，機(jī)器人固定在行走底座上，機(jī)器人的自由端安裝真空吸盤組，真空吸盤組包括吸盤支架，吸盤支架分成若干列，每列安裝至少一個(gè)真空吸盤，機(jī)器人帶動吸盤支架上下翻轉(zhuǎn)和豎直方向移動。

其中，所述工作臺面對機(jī)器人的側(cè)面上設(shè)置有供吸盤支架上下運(yùn)動的通道，通道的寬度大于真空吸盤的寬度且通道的深度大于真空吸盤的高度。

其中，所述真空吸盤的吸嘴以吸盤支架為對稱軸上下對稱設(shè)置。

其中，所述行走底座包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及檢測實(shí)時(shí)位置的傳感器，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動行走底座在水平移動軌道上行走。

其中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)是伺服電機(jī)；所述傳感器是一種與伺服電機(jī)相連接的編碼器。

其中，所述水平移動軌道設(shè)置有編碼器的校正裝置。

其中，所述校正裝置是為作為編碼器的零位的機(jī)械擋塊。

其中，所述的碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，還包括存儲裝置，存儲裝置存儲機(jī)器人的動作和停留位置等參數(shù)、接受傳感器的反饋信息并且控制機(jī)器人的動作。

其中，所述機(jī)器人包括依次順序連接的轉(zhuǎn)盤、第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，轉(zhuǎn)盤設(shè)置于行走底座上，第一機(jī)械臂下端與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動副連接，第一機(jī)械臂上端與第二機(jī)械臂一端轉(zhuǎn)動副連接，第二機(jī)械臂另一端與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定連接，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動部與吸盤支架固定連接。

一種碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)方法，包括上述的碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，其步驟如下：

s1、所轉(zhuǎn)運(yùn)的零件放置于工作臺上；

s2、驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動行走底座沿著水平移動軌道移動，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，使得吸盤支架朝向工作臺，機(jī)器人帶動吸盤支架豎直方向移動；

s3、吸盤支架進(jìn)入通道內(nèi)，真空吸盤對零件的下表面進(jìn)行吸附或是吸盤支架移動至工作臺的上方，真空吸盤對零件的上表面進(jìn)行吸附；

s4、吸附后，機(jī)器人帶動零件翻轉(zhuǎn)一百八十度；

s5、驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動行走底座沿著水平移動軌道移動，帶動機(jī)器人將翻轉(zhuǎn)后的零件轉(zhuǎn)運(yùn)至下一道工序。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對零件的上下兩面可選擇性吸附并進(jìn)行上下翻轉(zhuǎn)，靈活性強(qiáng)，保證材料翻轉(zhuǎn)后的平穩(wěn)性，提高翻轉(zhuǎn)精度，減少翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)運(yùn)所需時(shí)間，有效提高碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

2、本發(fā)明的工作臺的特殊的通道設(shè)置，吸盤支架的列數(shù)與通道相配合，方便真空吸盤移至零件下表面進(jìn)行吸附，實(shí)用性強(qiáng)。

3、本發(fā)明的機(jī)器人方便對吸盤支架進(jìn)行翻轉(zhuǎn)以及豎直方向的移動，無需翻轉(zhuǎn)和豎直方向的移動的實(shí)時(shí)配合，使得反應(yīng)更靈敏，翻轉(zhuǎn)更快速，并且翻轉(zhuǎn)后定位準(zhǔn)確。

4、本發(fā)明的行走底座沿著水平移動軌道移動，機(jī)器人設(shè)置于行走底座上，真空吸盤吸附了零件后，方便對零件進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。

5、本發(fā)明設(shè)置有機(jī)械擋塊作為校正裝置，方便位置的確定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的正視圖；

圖2為本發(fā)明的俯視圖；

圖3為圖2的工作臺上放置了零件的沿a-a線的剖視圖；

圖4為機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記表示為：

1-行走機(jī)構(gòu)、11-行走底座、12-機(jī)器人、120-轉(zhuǎn)盤、121-第一機(jī)械臂、122-第二機(jī)械臂、123-旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、2-水平移動軌道、3-真空吸盤組、31-吸盤支架、32-真空吸盤、4-工作臺、41-通道、5-機(jī)械擋塊、100-零件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

參見圖1-3，一種碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，包括行走機(jī)構(gòu)1、水平移動軌道2、真空吸盤組3和工作臺4；行走機(jī)構(gòu)1包括行走底座11和機(jī)器人12；行走底座11在水平移動軌道2上行走，機(jī)器人12固定在行走底座11上，機(jī)器人12的自由端安裝真空吸盤組3，真空吸盤組3包括吸盤支架31，吸盤支架31分成若干列，每列安裝至少一個(gè)真空吸盤32，真空吸盤32的吸嘴以吸盤支架31為對稱軸上下對稱設(shè)置，機(jī)器人12帶動吸盤支架31上下翻轉(zhuǎn)和豎直方向移動；工作臺4的形狀與所轉(zhuǎn)運(yùn)的零件100相貼合，工作臺4面對機(jī)器人12的側(cè)面上設(shè)置有供吸盤支架31上下運(yùn)動的通道41，通道41的寬度大于真空吸盤32的寬度且通道41的深度大于真空吸盤32的高度。所轉(zhuǎn)運(yùn)的零件100需要翻轉(zhuǎn)時(shí)可以先放在工作臺4上，真空吸盤組3在零件100上方的時(shí)候不會有干涉；真空吸盤組3在零件100下方的時(shí)候，吸盤支架31的每個(gè)列都進(jìn)入工作臺4對應(yīng)的通道41中，因此也不會干涉。這樣，可以通過直接翻轉(zhuǎn)吸盤支架31，就可以實(shí)現(xiàn)零件100的翻轉(zhuǎn)，縮短了翻轉(zhuǎn)零件100時(shí)間，提高了工作效率。

參見圖1，所述行走底座11包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及檢測實(shí)時(shí)位置的傳感器，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動行走底座11在水平移動軌道2上行走。

參見圖1，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)是伺服電機(jī)。

參見圖1，所述傳感器是一種與伺服電機(jī)相連接的編碼器。

參見圖1，所述水平移動軌道2設(shè)置有編碼器的校正裝置，校正裝置是為作為編碼器的零位的機(jī)械擋塊5。

參見圖1，所述碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置還包括存儲裝置，存儲裝置存儲機(jī)器人12的動作和停留位置等參數(shù)，機(jī)器人12在水平移動軌道2上行走，并將檢測實(shí)時(shí)位置的傳感器的讀數(shù)以及機(jī)器人12的動作與運(yùn)算于存儲裝置中存有的機(jī)器人12的動作和停留位置等參數(shù)做比較，根據(jù)比較的結(jié)果，反饋到機(jī)器人12，控制機(jī)器人12的動作，在某個(gè)設(shè)定的停留位置完成特定的動作。

參見圖4，所述機(jī)器人12包括依次順序連接的轉(zhuǎn)盤120、第一機(jī)械臂121、第二機(jī)械臂122和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)123，轉(zhuǎn)盤120設(shè)置于行走底座11上，第一機(jī)械臂121下端與轉(zhuǎn)盤120轉(zhuǎn)動副連接，第一機(jī)械臂121上端與第二機(jī)械臂122一端轉(zhuǎn)動副連接，第二機(jī)械臂122另一端與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)123固定連接，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)123的轉(zhuǎn)動部與吸盤支架31固定連接。

一種碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)方法，基于上述碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)線的自動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，其步驟如下：

s1、所轉(zhuǎn)運(yùn)的零件100放置于工作臺4上；

s2、驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動行走底座11沿著水平移動軌道2移動，轉(zhuǎn)盤120轉(zhuǎn)動，使得吸盤支架31朝向工作臺4，機(jī)器人12帶動吸盤支架31豎直方向移動；

s3、吸盤支架31進(jìn)入通道41內(nèi)，真空吸盤32對零件100的下表面進(jìn)行吸附或是吸盤支架3移動至工作臺4的上方，真空吸盤32對零件100的上表面進(jìn)行吸附；

s4、吸附后，機(jī)器人12帶動零件100翻轉(zhuǎn)一百八十度；

s5、驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動行走底座11沿著水平移動軌道2移動，帶動機(jī)器人12將翻轉(zhuǎn)后的零件100轉(zhuǎn)運(yùn)至下一道工序。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。