專利名稱：工件機(jī)床加工自動上下料線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工件機(jī)床加工上下料線，尤其涉及一種工件機(jī)床加工自動上下料線。
背景技術(shù)：
在新興工業(yè)時代，工件機(jī)床加工上下料線對工作效率高和降低成本投入有著越來越高的要求，這引領(lǐng)著時代加工工藝的進(jìn)步。但以前工件機(jī)床加工上下料線是采用人工上下料進(jìn)行工件生產(chǎn)，每臺機(jī)床每班需要I名操作名進(jìn)行機(jī)床上下料、整線每班需要一名操作人員進(jìn)行物料輸送，廠方采用的每日三班制進(jìn)行生產(chǎn)，即每日需操作人員21名，從而需要大量的勞動人員投入該線的工件生產(chǎn)，并且整線產(chǎn)量受到人為因素的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種工件機(jī)床加工自動上下料線，適用于履帶生產(chǎn)線機(jī)器人自動化上下料系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了整線只需要操作人員對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時檢查，相比以前的人工上下料方式，本發(fā)明減少了該線生產(chǎn)的人力需求，也不存在外界不良的干擾，機(jī)器人不停線工作因而大大地提高了產(chǎn)品的日產(chǎn)量，節(jié)約了生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種工件機(jī)床加工自動上下料線，其包括第一機(jī)器人、第二機(jī)器人、第一移載機(jī)構(gòu)、第二移載機(jī)構(gòu)、物流緩存區(qū)域、機(jī)器人上下料區(qū)域、人工上下料區(qū)域、倒角設(shè)備、機(jī)床和電控系統(tǒng)，所述第一機(jī)器人和第二機(jī)器人均設(shè)有抓手，所述人工上下料區(qū)域設(shè)置有輸送裝置，所述電控系統(tǒng)包括PLC安全模塊、觸摸屏HMI，其中:所述第一機(jī)器人安裝在第一移載機(jī)構(gòu)上，所述第一移載機(jī)構(gòu)并行地安裝于機(jī)器人上下料區(qū)域和物流緩存區(qū)域之間，所述第一移載機(jī)構(gòu)與機(jī)器人上下料區(qū)域、物流緩存區(qū)域和人工上下料區(qū)域之間有間距，所述機(jī)器人上下料區(qū)域、物流緩存區(qū)域和人工上下料區(qū)域位于所述第一機(jī)器人的抓手活動范圍內(nèi)；所述第二機(jī)器人安裝在第二移載機(jī)構(gòu)上，所述第二機(jī)器人并行地安裝于機(jī)器人上下料區(qū)域和機(jī)床之間，所述第二機(jī)器人與機(jī)器人上下料區(qū)域、機(jī)床之間有間距，所述機(jī)器人上下料區(qū)域和機(jī)床位于第二機(jī)器人的抓手活動范圍內(nèi)；所述倒角設(shè)備安裝在機(jī)床一側(cè)并且位于第二機(jī)器人的抓手活動范圍內(nèi)；所述電控系統(tǒng)通過總線與第一機(jī)器人、第二機(jī)器人聯(lián)接。上述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述第一機(jī)器人負(fù)載不低于其最大量地承載的工件裝載工具與工件的總重量。上述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述第二機(jī)器人的抓手為兩抓指，該兩抓指能夠相向浮動，所述第二機(jī)器人的抓手上設(shè)置有吹氣頭。上述的的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述第二機(jī)器人設(shè)置有氣缸和電磁閥，所述第二機(jī)器人的抓手通過氣缸驅(qū)動，所述氣缸由電磁閥驅(qū)動。上述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述輸送裝置為輥道。
上述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述物料緩存區(qū)域設(shè)置有定位機(jī)構(gòu)。上述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述工件機(jī)床加工自動上下料線設(shè)置有安全光幕、安全門鎖和急停按鈕，所述安全光幕和安全門鎖接入PLC安全模塊。上述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述電控系統(tǒng)設(shè)置有故障報警指示。上述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其中，所述電控系統(tǒng)設(shè)置有一個主操縱站，所述操縱站設(shè)有設(shè)備啟動生光報警裝置，并設(shè)置報警時間，所述主操縱站運(yùn)行操作方式為自動或手動。上述的工件機(jī)床加工自動上下料線,其中，所述總線為profibus-DP總線。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用工件機(jī)床加工自動上下料線，實(shí)現(xiàn)了整線只需要以為操作人員對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時檢查，相比以前的人工上下料方式，減少了該線生產(chǎn)的人力需求，且該線采用機(jī)器人上下料，機(jī)器人重復(fù)性動作位置一致，不存在外界不良的干擾，并且機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)24小時不停線工作，減少了該工序的工時需求，從而大大的提高了產(chǎn)品的日產(chǎn)量,節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的分布圖；圖2是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的第一機(jī)器人的俯視圖；圖3是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的第二機(jī)器人的俯視圖；圖4是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的第一移載機(jī)構(gòu)的俯視圖；圖5是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的第二移載機(jī)構(gòu)的俯視圖；圖6是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的物流緩存區(qū)域的俯視圖；圖7是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的機(jī)器人上下料區(qū)域的俯視圖；圖8是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的人工上下料區(qū)域的俯視圖；圖9是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的倒角設(shè)備的俯視圖；圖10是本發(fā)明的工件機(jī)床加工自動上下料線的電控系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10，本發(fā)明一種工件機(jī)床加工自動上下料線,包括第一機(jī)器人1、第二機(jī)器人2、第一移載機(jī)構(gòu)3、第二移載機(jī)構(gòu)4、物流緩存區(qū)域5、機(jī)器人上下料區(qū)域6、人工上下料區(qū)域7、倒角設(shè)備8、機(jī)床9和電控系統(tǒng)，第一機(jī)器人I設(shè)有抓手10，第二機(jī)器人2設(shè)有抓手11，人工上下料區(qū)域7設(shè)置有輸送裝置，電控系統(tǒng)包括PLC安全模塊14和觸摸屏HMI13。第一機(jī)器人I安裝在第一移載機(jī)構(gòu)3上,第一移載機(jī)構(gòu)3并行地安裝于機(jī)器人上下料區(qū)域6和物流緩存區(qū)域5之間，第一移載機(jī)構(gòu)3與機(jī)器人上下料區(qū)域6、物流緩存區(qū)域5和人工上下料區(qū)域7之間有間距，機(jī)器人上下料區(qū)域6、物流緩存區(qū)域5和人工上下料區(qū)域7位于第一機(jī)器人I的抓手10活動范圍內(nèi)。第二機(jī)器人2安裝在第二移載機(jī)構(gòu)4上，第二機(jī)器人2并行地安裝于機(jī)器人上下料區(qū)域6和機(jī)床9之間，第二機(jī)器人2與機(jī)器人上下料區(qū)域6、機(jī)床9之間有間距，機(jī)器人上下料區(qū)域6和機(jī)床9位于第二機(jī)器人2的抓手11活動范圍內(nèi)。倒角設(shè)備8安裝在機(jī)床9 一側(cè)并且位于第二機(jī)器人2的抓手11活動范圍內(nèi)。實(shí)施例中，整線共使用4套KUKA移載機(jī)器人，包括3套KUKA KR60 (以下簡稱KR60)機(jī)器人即第一機(jī)器人I和I套KUKA KR500-2 (以下簡稱KR500)機(jī)器人即第二機(jī)器人2，分別安裝在第一移載機(jī)構(gòu)3和第二移載機(jī)構(gòu)4上。其中，KR60機(jī)器人用于工件的抓取,每套KR60機(jī)器人可對應(yīng)2臺機(jī)床9的自動上下料；KR500機(jī)器人可承擔(dān)整線物流料盤的搬運(yùn)流轉(zhuǎn)工作。實(shí)施例中物料緩存區(qū)域5空間為20米X1.6米，用于裝載工件的料盤設(shè)計尺寸為
1.3米X1.3米?？紤]到料盤間的間隔等因素緩存區(qū)域可放置12堆料盤，每堆可放置13層，每幅料盤16對工件。本實(shí)施例設(shè)計共放了 6堆料盤(分別是2堆成品件緩存料盤，2堆待加工件緩存料盤和2堆空料盤)。物流緩存區(qū)域5設(shè)有定位裝置(圖中未示出)，料盤放置在有定位功能的放置臺上，料盤與料盤之間也有定位機(jī)構(gòu)。物料緩存區(qū)域5的主要目的是提高工人工作效率，減少等待時間。實(shí)施例中，輸送裝置為輥道12。第一機(jī)器人I負(fù)載不低于其最大量地承載的工件裝載工具與工件的總重量。物流料盤連同16對工件總重量為330KG左右，KR500機(jī)器人負(fù)載為500KG，KR500機(jī)器人可以滿足搬運(yùn)的負(fù)載要求。KR500機(jī)器人抓手10扣住料盤兩側(cè)達(dá)到抓起料盤。以下對KR500機(jī)器人工作循環(huán)作詳細(xì)描述。人工上下料區(qū)域7操作工將待加工工件按照要求放入空的物流料盤內(nèi)，一副料盤能放16對工件，全部放好后操作工退出放件區(qū)域，并按動啟動按鈕，料盤通過輥道12輸送到KR500機(jī)器人取件區(qū)域，此時KR500機(jī)器人得到取件信號將料盤抓起。KR500機(jī)器人抓起后放置于物流緩存區(qū)域5，隨即從物流緩存區(qū)域5抓一個空料盤放置到人工上下料區(qū)域7，KR500機(jī)器人從機(jī)器人上下料區(qū)域6抓起成品件料盤放置到物流緩存區(qū)域5，從物流緩存區(qū)域5抓起待加工件料盤放置到機(jī)器人上下料區(qū)域6，從物流緩存區(qū)域5抓一個成品件料盤放置于人工上下料區(qū)域7。成品件料盤通過輥道12輸送到裝配區(qū)域。KR500機(jī)器人能滿足一臺機(jī)器人KR60所有料盤的搬運(yùn)節(jié)拍要求(必須小于288Sec)，結(jié)合KR500工作循環(huán)對其動作節(jié)拍分析如下:
權(quán)利要求
1.一種工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述工件機(jī)床加工自動上下料線包括第一機(jī)器人、第二機(jī)器人、第一移載機(jī)構(gòu)、第二移載機(jī)構(gòu)、物流緩存區(qū)域、機(jī)器人上下料區(qū)域、人工上下料區(qū)域、倒角設(shè)備、機(jī)床和電控系統(tǒng)，所述第一機(jī)器人和第二機(jī)器人均設(shè)有抓手，所述人工上下料區(qū)域設(shè)置有輸送裝置，所述電控系統(tǒng)包括PLC安全模塊、觸摸屏HMI，其中: 所述第一機(jī)器人安裝在第一移載機(jī)構(gòu)上，所述第一移載機(jī)構(gòu)并行地安裝于機(jī)器人上下料區(qū)域和物流緩存區(qū)域之間，所述第一移載機(jī)構(gòu)與機(jī)器人上下料區(qū)域、物流緩存區(qū)域和人工上下料區(qū)域之間有間距，所述機(jī)器人上下料區(qū)域、物流緩存區(qū)域和人工上下料區(qū)域位于所述第一機(jī)器人的抓手活動范圍內(nèi)； 所述第二機(jī)器人安裝在第二移載機(jī)構(gòu)上，所述第二機(jī)器人并行地安裝于機(jī)器人上下料區(qū)域和機(jī)床之間，所述第二移載機(jī)構(gòu)與機(jī)器人上下料區(qū)域、機(jī)床之間有間距，所述機(jī)器人上下料區(qū)域和機(jī)床位于第二機(jī)器人的抓手活動范圍內(nèi)； 所述倒角設(shè)備安裝在機(jī)床一側(cè)并位于第二機(jī)器人的抓手活動范圍內(nèi)； 所述電控系統(tǒng)通過總線與第一機(jī)器人、第二機(jī)器人聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述第一機(jī)器人負(fù)載不低于其最大量地承載的工件裝載工具與工件的總重量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述第二機(jī)器人的抓手為兩抓指，該兩抓指能夠相向浮動，所述第二機(jī)器人的抓手上設(shè)置有吹氣頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述第二機(jī)器人設(shè)置有氣缸和電磁閥，所述第二機(jī)器人的抓手通過氣缸驅(qū)動，所述氣缸由電磁閥驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述輸送裝置為輥道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述物料緩存區(qū)域設(shè)置有定位機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述工件機(jī)床加工自動上下料線設(shè)置有安全光幕、安全門鎖和急停按鈕，所述安全光幕和安全門鎖接入PLC安全模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述電控系統(tǒng)設(shè)置有故障報警指示。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6或7所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述電控系統(tǒng)設(shè)置有一個主操縱站，所述操縱站設(shè)有設(shè)備啟動生光報警裝置，并設(shè)置報警時間，所述主操縱站運(yùn)行操作方式為自動或手動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件機(jī)床加工自動上下料線，其特征在于:所述總線為profibus-DP 總線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工件機(jī)床加工自動上下料線，其包括第一機(jī)器人、第二機(jī)器人、第一移載機(jī)構(gòu)、第二移載機(jī)構(gòu)、物流緩存區(qū)域、機(jī)器人上下料區(qū)域、人工上下料區(qū)域、倒角設(shè)備、機(jī)床和電控系統(tǒng)，第一機(jī)器人和第二機(jī)器人均設(shè)有抓手，人工上下料區(qū)域設(shè)置有輸送裝置，電控系統(tǒng)包括PLC安全模塊、觸摸屏HMI。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了整線只需要以為操作人員對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時檢查，相比以前的人工上下料方式，減少了該線生產(chǎn)的人力需求，且該線采用機(jī)器人上下料，機(jī)器人重復(fù)性動作位置一致，不存在外界不良的干擾，并且機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)24小時不停線工作，減少了該工序的工時需求，從而大大的提高了產(chǎn)品的日產(chǎn)量，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號B23Q7/14GK103192288SQ20131012404
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者于澎, 李蘇斌, 楊凱 申請人:偉本機(jī)電(上海)有限公司