CN108555316A - 一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线 - Google Patents

一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，包括排成一排的至少两台自动车床，及设置于自动机床两侧上方的单手桁架；及安装于单手桁架上的机械手；所述机械手包括安装于单手桁架上，且完成行走和定位的行走机器人，所述行走机器人上安装有夹持机构；所述夹持机构包括与行走机器人固定的升降气缸；所述升降气缸其升降端固定有旋转座体；所述旋转座体上安装有转台；所述转台其径向固定有两机械手爪；两所述机械手爪之间相互垂直；所述行走机器人其分别与两台自动车床通信；本发明的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，实现机器人自动上下料，及工件在线端部更换，完成工件双端加工，同时，在线完成加工工件的角度调整。

Description

一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线
技术领域
本发明涉及一种机器人在旋挖截齿机加工设备，具体涉及一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线 ，属于旋挖截齿机加工设备技术领域。
背景技术
在国家基础设施建设突飞猛进，高铁，高速，城市地铁，桥梁，高层建筑，摩天大楼基础工程正在大量运用旋挖钻机进行桩基施工，用于岩石钻进的旋挖截齿用量巨大；传统的加工方式是通过人工的方式来实现工件的加紧和装卸，不仅劳动量大，生产效率不高，而且有一定的安全隐患；已经不能满足巨大的市场需要；不断提高劳动效率，旋挖钻机用旋挖截齿普通机械加工，劳动强度大，工况差，存在人生安全方面的隐患；必须用机器人来解决这些问题，提高劳动生产率，实现机加工工序无人全自动工作环境。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，实现机器人自动上下料，及工件在线端部更换，完成工件双端加工，同时，在线完成加工工件的角度调整。
本发明的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，包括排成一排的至少两台自动车床，及设置于自动机床两侧上方的单手桁架；及安装于单手桁架上的至少两机械手；两所述机械手包括安装于单手桁架上，且完成行走和定位的行走机器人，所述行走机器人上安装有夹持机构；所述夹持机构包括与行走机器人固定的升降气缸；所述升降气缸其升降端固定有旋转面平行于旋转座体；所述旋转座体上安装有旋转面平行于地面的转台；所述转台其径向固定有两机械手爪；两所述机械手爪之间相互垂直；所述单手桁架内边侧固定有定节距料道；所述单手桁架外边侧活动设置有成品件储仓；所述单手桁架上于定节距料道上方固定有接料装置；所述接料装置和成品件储仓之间设置有倾斜滚道；所述自动车床顶部设置有进出口；所述自动车床于进出口处安装有开关门，所述开关门处设置有开关信号检测器，通过开关信号检测器当机械手需要进行取料和送料时，开关门打开，其余时间开关门全程关闭；所述行走机器人其分别与两台自动车床通信；所述夹持机构上设置有位置传感器；所述卡盘***设置有一环下定位环；所述旋转座体上固定有一上定位环；所述上定位环和下定位环上分别固定有多个正对的接收头和发射头；多个接收头之间间距不规则；多个发射头之间间距不规则；所述接收头与机械手控制器通信；本发明运用机器人代替人工，工人只需要将毛坯排放到供料机上，通过一机器人配置的机械手爪，将截齿毛坯从料架取件，然后沿着桁架运输，把毛坯送到车床夜压卡盘上，然后液压卡盘加紧毛坯，液压尾座顶针顶入毛坯尾部的中心定位孔中；数控车床按照设定程序进行加工，完成加工后机械手爪从车床上取下工件，同时翻转机械手爪，再装卡另外一只毛坯进行加工，然后再运输加工完成的工件到指定的另一自动车床区域；与另一机械手贴近，通过另一机械手抓取前一机械手上完成一端加工的工件，并通过上定位环和下定位环完成角度旋转定位，并下行送至车床，其实现工件在线端部更换，完成工件双端加工，同时，在线完成加工工件的角度调整；生产布局采用两台数控机床一字排成行，配以单手桁架机械手，机械手给两台设备上下料，每个机械手上安装两可以翻转的机械手爪，用于上下料；生产的布局采用两台设备一字排成行，配以单手桁架机器人，机器人配置两套可翻转的机械手爪，换端后的机械手爪将前一机械手上的完成一端加工的毛坯件夹起来，将工件送到车床位置，翻转转台，使另一机械手爪正对工件通过升降气缸动作，将卡盘上的加工完的工件取下，然后再翻转手爪，将毛坯件送到卡盘位置，然后卡盘加紧；机械手缩回，车床安装设定程序加工工件；机器人将加工好的工件放到指定区域，然后翻转手爪，重新夹取一毛坯件；这样就完成了一个加工循环；每个机械手上安装两可翻转的机械手爪，用于上下料；零件加工完成后，机械手回到定节距料道上端，机械手松开，成品工件沿通过接料装置和倾斜滚道，滚入成品料仓中，料仓满后，人工将料仓推走，转其它工序。
作为优选的实施方案，所述机械手其配中心总控制台与自动车床其控制***通讯。
作为优选的实施方案，所述定节距料道一端安装有毛坯料架。
作为优选的实施方案，所述毛坯料架上设置有进行工件检测和缺料检测的红外感应器。
作为优选的实施方案，所述机械手爪包括两对正对设置的手爪，及与手爪铰接安装的手爪座；及驱动手爪动作，且与手爪座安装的气缸；及与气缸其动作端安装的断电和断气保护装置；所述手爪上安装有位置检测传感器；机械手爪采用气动夹爪，气动具有高精度、定位准、速度快、性能稳定等特性；机械手爪上配备位置检测传感器，用来检测工件位置，避免空夹，歪夹等情况；机械手爪配有断电、断气保护装置，在断电、断气的情况下，保证工件暂时不会脱落，操作员只要沿着手爪张开的方向掰动，就可以取下工件。
作为优选的实施方案，所述自动机床上设置有太网接口；其能够完成自动机床的加工参数远程设置，及自动车床故障远程报修。
本发明与现有技术相比较，本发明的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，提高劳动效率，带动产品生产率，生产效率提高了4~8倍，实现机器人自动上下料，及工件在线端部更换，完成工件双端加工，同时，在线完成加工工件的角度调整；并封闭式加工，更加安全，高效，极大的减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1为本发明的正面结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图3为本发明的夹持机构结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线；包括排成一排的至少两台自动车床1，及设置于机床两侧上方的单手桁架2；及安装于单手桁架2上的至少两机械手；两所述机械手包括安装于单手桁架上，且完成行走和定位的行走机器人3，所述行走机器人3上安装有夹持机构4；所述夹持机构4包括与行走机器人固定的升降气缸5；所述升降气缸5其升降端固定有旋转面垂直旋转座体6；所述旋转座体6上安装有旋转面平行于地面的转台7；所述转台7其径向固定有两机械手爪8；两所述机械手爪8之间相互垂直；所述单手桁架2内边侧固定有定节距料道9；所述单手桁架2外边侧活动设置有成品件储仓10；所述单手桁架2上于定节距料道上方固定有接料装置11；所述接料装置11和成品件储仓10之间设置有倾斜滚道12；所述自动车床1顶部设置有进出口13；所述自动车床1于进出口处安装有开关门14，所述开关门14处设置有开关信号检测器（未图示），通过开关信号检测器当机械手需要进行取料和送料时，开关门打开，其余时间开关门全程关闭；所述行走机器人3其分别与两台自动车床1通信；所述夹持机构4上设置有位置传感器（未图示）；所述卡盘18***设置有一环下定位环19；所述旋转座体6上固定有一上定位环20；所述上定位环19和下定位环20上分别固定有多个正对的接收头和发射头（未图示）；多个接收头之间间距不规则；多个发射头之间间距不规则；所述接收头与机械手控制器通信；所述接收头与机械手控制器通信；本发明运用机器人代替人工，工人只需要将毛坯排放到供料机上，通过一机器人配置的机械手爪，将截齿毛坯从料架取件，然后沿着桁架运输，把毛坯送到车床夜压卡盘上，然后液压卡盘加紧毛坯，液压尾座顶针顶入毛坯尾部的中心定位孔中；数控车床按照设定程序进行加工，完成加工后机械手爪从车床上取下工件，同时翻转机械手爪，再装卡另外一只毛坯进行加工，然后再运输加工完成的工件到指定的另一自动车床区域；与另一机械手贴近，通过另一机械手抓取前一机械手上完成一端加工的工件，并通过上定位环和下定位环完成角度旋转定位，并下行送至车床，其实现工件在线端部更换，完成工件双端加工，同时，在线完成加工工件的角度调整；生产布局采用两台数控机床一字排成行，配以单手桁架机械手，机械手给两台设备上下料，每个机械手上安装两可以翻转的机械手爪，用于上下料；生产的布局采用两台设备一字排成行，配以单手桁架机器人，机器人配置两套可翻转的机械手爪，换端后的机械手爪将前一机械手上的完成一端加工的毛坯件夹起来，将工件送到车床位置，翻转转台，使另一机械手爪正对工件通过升降气缸动作，将卡盘上的加工完的工件取下，然后再翻转手爪，将毛坯件送到卡盘位置，然后卡盘加紧；机械手缩回，车床安装设定程序加工工件；机器人将加工好的工件放到指定区域，然后翻转手爪，重新夹取一毛坯件；这样就完成了一个加工循环；每个机械手上安装两可翻转的机械手爪，用于上下料；零件加工完成后，机械手回到定节距料道上端，机械手松开，成品工件沿通过接料装置和倾斜滚道，滚入成品料仓中，料仓满后，人工将料仓推走，转其它工序。
再一实施例中，所述机械手其配中心总控制台与自动车床1其控制***通讯。
再一实施例中，所述定节距料道9一端安装有毛坯料架（未图示）。
再一实施例中，所述毛坯料架上设置有进行工件检测和缺料检测的红外感应器。
如图3所示，所述机械手爪8包括两对正对设置的手爪15，及与手爪铰接安装的手爪座16；及驱动手爪动作，且与手爪座安装的气缸（未图示）；及与气缸其动作端安装的断电和断气保护装置17；所述手爪15上安装有位置检测传感器（未图示）；机械手爪采用气动夹爪，气动具有高精度、定位准、速度快、性能稳定等特性；机械手爪上配备位置检测传感器，用来检测工件位置，避免空夹，歪夹等情况；机械手爪配有断电、断气保护装置，在断电、断气的情况下，保证工件暂时不会脱落，操作员只要沿着手爪张开的方向掰动，就可以取下工件。
再一实施例中，所述自动机床1上设置有太网接口。
上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，其特征在于：包括排成一排的至少两台自动车床，及设置于自动机床两侧上方的单手桁架；及安装于单手桁架上的至少两机械手；两所述机械手包括安装于单手桁架上，且完成行走和定位的行走机器人，所述行走机器人上安装有夹持机构；所述夹持机构包括与行走机器人固定的升降气缸；所述升降气缸其升降端固定有旋转面平行于地面的旋转座体；所述旋转座体上安装有旋转面平行于地面的转台；所述转台其径向固定有两机械手爪；两所述机械手爪之间相互垂直；所述单手桁架内边侧固定有定节距料道；所述单手桁架外边侧活动设置有成品件储仓；所述单手桁架上于定节距料道上方固定有接料装置；所述接料装置和成品件储仓之间设置有倾斜滚道；所述自动车床顶部设置有进出口；所述自动车床于进出口处安装有开关门，所述开关门处设置有开关信号检测器；所述行走机器人其分别与两台自动车床通信；所述夹持机构上设置有位置传感器；所述卡盘***设置有一环下定位环；所述旋转座体上固定有一上定位环；所述上定位环和下定位环上分别固定有多个正对的接收头和发射头；多个接收头之间间距不规则；多个发射头之间间距不规则；所述接收头与机械手控制器通信。
2.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，其特征在于：所述机械手其配中心总控制台与自动车床其控制***通讯。
3.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，其特征在于：所述定节距料道一端安装有毛坯料架。
4.根据权利要求3所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，其特征在于：所述毛坯料架上设置有进行工件检测和缺料检测的红外感应器。
5.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，其特征在于：所述机械手爪包括两对正对设置的手爪，及与手爪铰接安装的手爪座；及驱动手爪动作，且与手爪座安装的气缸；及与气缸其动作端安装的断电和断气保护装置；所述手爪上安装有位置检测传感器。
6.根据权利要求1所述的基于机器人的旋挖截齿加工自动化生产线，其特征在于：所述自动机床上设置有太网接口。
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