一種型材切割機器人自動生產線的製作方法
2023-04-23 16:46:21
專利名稱：一種型材切割機器人自動生產線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及型材切割領域，更具體的說涉及一種型材切割機器人自動生產線。
背景技術：
在造船行業的生產中，型材切割下料的工作量極大，其對切割質量要求也較高，並還具有下料尺寸、形狀多樣化的特點。目前船廠的型材切割，還是以手工切割為主，故具有切割效率低、切割質量差等缺陷。最近幾年，陸續有大型國有船廠使用了型材切割生產線，但其使用的這些設備全由國外公司製造，其具有造價高昂以及服務反映不及時等缺陷，並導致無法大面積推廣，從而限制了中國造船工業的發展。根據專家人士預計，我國的造船工業生產能力將在2015年達到觀00萬噸，其市場佔有率將超過韓日而成為世界第一，在這種環境下市場對型材切割機器人生產線的需求將非常急迫，並且需求量大。有鑑於此，本發明人針對現有型材切割領域的上述缺陷深入研究，遂有本案產生。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種成本低以及自動化程度高的型材切割機器人自
動化生產線。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是一種型材切割機器人自動化生產線，其中，包括控制單元以及均與控制單元相連並依生產線前後順序依次設置的上料單元、進料單元、夾持行走單元、切割單元以及出料單元，該夾持行走單元具有導軌、夾頭本體和驅動電機，該夾頭本體可滑動於導軌，並端部連接有驅動電機，該夾頭本體具有上夾頭和下夾頭，該下夾頭通過可角度適應的旋轉機構而轉動連接在夾頭本體上，該上夾頭可轉動設於下夾頭上，該下夾頭和上夾頭之間還設置有用於控制上夾頭和下夾頭開合角度的液壓缸和與液壓缸相連的驅動鏈，該下夾頭上還設置有端面檢測塊。進一步，該切割單元具有寬度檢測輥筒、高度檢測輥筒、割鋸以及機器人，該寬度檢測輥筒和高度檢測輥筒分別連接有一氣缸和一編碼器，該編碼器與機器人相連並將得到的型材數據傳輸至機器人，該機器人夾持割鋸。進一步，該切割單元還具有用於回收加工廢料的廢料小車。進一步，該上料單元具有上料支承平臺、電機、傳送鏈和推塊，該電機傳動於傳送鏈並驅動傳送鏈轉動，該推塊固定在傳送鏈上。進一步，該進料單元具有供型材放置的無動力輥筒、用於檢測型材端部的側面傳感器以及用於檢測型材長度的長度檢測裝置。進一步，該出料單元具有電機、平板鏈輸送機構、氣缸以及推動板，該電機傳動於平板鏈輸送機構，該推動板位於平板鏈輸送機構上方並與氣缸傳動相連。進一步，該生產線還包括承接於出料單元的下料單元，該下料單元具有位於平板鏈輸送機構相反於推動板一側的下料支承平臺以及堆料傳感器。進一步，該旋轉機構包括旋轉氣缸以及與旋轉氣缸相連的旋轉軸，該下夾頭設置在旋轉軸上而可沿旋轉軸轉動。採用上述結構後，本實用新型涉及的一種型材切割機器人自動生產線，其在控制單元的控制下，型材能依序經過上料單元、進料單元、夾持行走單元、切割單元以及出料單元，從而完成自動化切割，即具有成本低及自動化程度高的特點；同時由於夾持行走單元具有上夾頭、下夾頭、液壓缸以及旋轉機構，使得各種型材均能被準確夾持而被送入切割單元自動切割，即本實用新型還具有適用面寬的功效。
圖1為本實用新型涉及一種型材切割機器人自動生產線的整體結構示意圖；圖2為本實用新型中上料單元及進料單元部分的示意圖；圖3為本實用新型中夾持行走單元部分的示意圖；圖4為本實用新型中切割單元部分的示意圖；圖5為本實用新型中出料單元及下料單元部分的示意圖。圖中自動化生產線上料單元傳送鏈進料單元側面傳感器夾持行走單元夾頭本體上夾頭旋轉機構驅動鏈切割單元高度檢測輥筒機器人出料單元氣缸下料單元
具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。如圖1所示，其為本實用新型涉及的一種型材切割機器人自動化生產線100，包括
1001上料支承平臺1112推塊132無動力輥筒2122長度檢測裝置233導軌3132驅動電機3334下夾頭3536旋轉氣缸36137端面檢測塊384寬度檢測輥筒4142割鋸4344廢料小車455平板鏈輸送機構5253推動板546下料支承平臺61。控制單元(圖中未示出)以及均與控制單元相連並依生產線前後順序依次設置的上料單元 1、進料單元2、夾持行走單元3、切割單元4以及出料單元5，該控制單元控制其它單元協同工作，具體的，該出料單元5後還設置有下料單元6。如此本實用新型在控制單元的控制下， 型材能依序經過上料單元1、進料單元2、夾持行走單元3、切割單元4以及出料單元5，從而完成自動化切割，即本實用新型具有成本低及自動化程度高的特點。下面則對每一個單元的具體結構進行詳細描述如圖2所示，該上料單元1具有上料支承平臺11、電機(圖中未示出)、傳送鏈12和推塊13，該電機傳動於傳送鏈12並驅動傳送鏈12轉動，該推塊13固定在傳送鏈12上；該進料單元2則具有無動力輥筒21、側面傳感器22以及長度檢測裝置23，該無動力輥筒21 用於支撐型材，該側面傳感器22位於無動力輥筒21的端部並用於檢測型材的端部，當其檢測到型材端部時，則通知控制單元而使得上料單元1停止，即控制電機停止驅動；該長度檢測裝置23則用於檢測型材長度。該上料單元1由電機驅動傳送鏈12而將型材送入進料單元2，具體是由推塊13將型材推動到進料單元2的無動力輥筒21上。如圖3所示，該夾持行走單元3用於夾緊型材，並帶動型材使其進入切割單元4 中，該夾持行走單元3具有導軌31、夾頭本體32和驅動電機33，該夾頭本體32可滑動於導軌31，並端部連接有驅動電機33，該夾頭本體32具有上夾頭34和下夾頭35，該下夾頭35 通過可角度適應的旋轉機構36而轉動連接在夾頭本體32上，該旋轉機構36具體包括旋轉氣缸361以及與旋轉氣缸361相連的旋轉軸(圖中未示出)，該下夾頭35設置在旋轉軸上而可沿旋轉軸轉動；該上夾頭34可轉動設於下夾頭35上，該下夾頭35和上夾頭34之間還設置有用於控制上夾頭34和下夾頭35開合角度的液壓缸(圖中未示出)和與液壓缸相連的驅動鏈37，該下夾頭35上還設置有端面檢測塊38 ；該驅動電機33具體採用伺服電機，該導軌 31則採用高精度導軌。如此，在驅動電機33的帶動下，該夾頭本體32能在導軌31上移動； 當伸出的端面檢測塊38觸碰到型材端面時，則收回該端面檢測塊38，此時在液壓缸和驅動鏈37的作用下，使上夾頭34和下夾頭35能抓緊型材端面，同時基於旋轉機構36的設置， 使得能適應不同規格型材的夾緊面角度和厚度。如圖4所示，該切割單元4用於實現型材變形檢測及自動切割功能，具體的，該切割單元4具有寬度檢測輥筒41、高度檢測輥筒42、割鋸43以及機器人44，該寬度檢測輥筒 41和高度檢測輥筒42分別連接有一氣缸(圖中未示出)和一編碼器(圖中未示出)，該氣缸用於分別驅動寬度檢測輥筒41和高度檢測輥筒42動作，以確保能讓寬度檢測輥筒41和高度檢測輥筒42能抵靠於型材表面，進而實現型材寬度和高度的測量；該編碼器則與機器人 44相連並將得到的型材數據(即寬度和高度數據)傳輸至機器人44，該機器人44則可根據編碼器的數據而修正切割軌跡，該機器人44夾持割鋸43並對型材進行切割。優選地，該切割單元4還具有廢料小車45，該廢料小車45用於收集並回收加工廢料。如圖5所示，該出料單元5用於實現切割後工件的出料，並同時在滿足設定條件後將工件自動平推至下料單元6 ；該出料單元5具有電機(圖中未示出)、平板鏈輸送機構52、 氣缸53以及推動板M，該電機傳動於平板鏈輸送機構52，該推動板M位於平板鏈輸送機構52上方並與氣缸53傳動相連，在氣缸53的帶動下，能將位於平板鏈輸送機構52上方的型材平推至下料單元6中。該下料單元6具有下料支承平臺61以及堆料傳感器，該堆料傳感器用於感測是否存在堆積，當下料沒有及時取走而導致堆積時，則發出報警信號通知使用者，該下料支承平臺61位於平板鏈輸送機構52相反於推動板M的一側。綜上所述，採用了上述優選結構後，用戶只需在控制單元的PC軟體界面上選擇加工型材規格、圖形尺寸、切割種類、批量等，即可由軟體自動生成機器人切割軌跡，同時可對工件的變形檢測並自動修正軌跡，達到自動生產的目的。本實用新型可以大大提高切割效率和切割質量，減輕了工人的勞動強度，同時也確保生產的安全性。上述實施例和圖式並非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利範疇。
權利要求1.一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，包括控制單元以及均與控制單元相連並依生產線前後順序依次設置的上料單元、進料單元、夾持行走單元、切割單元以及出料單元，該夾持行走單元具有導軌、夾頭本體和驅動電機，該夾頭本體可滑動於導軌，並端部連接有驅動電機，該夾頭本體具有上夾頭和下夾頭，該下夾頭通過可角度適應的旋轉機構而轉動連接在夾頭本體上，該上夾頭可轉動設於下夾頭上，該下夾頭和上夾頭之間還設置有用於控制上夾頭和下夾頭開合角度的液壓缸和與液壓缸相連的驅動鏈，該下夾頭上還設置有端面檢測塊。
2.如權利要求1所述的一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，該切割單元具有寬度檢測輥筒、高度檢測輥筒、割鋸以及機器人，該寬度檢測輥筒和高度檢測輥筒分別連接有一氣缸和一編碼器，該編碼器與機器人相連並將得到的型材數據傳輸至機器人，該機器人夾持割鋸。
3.如權利要求2所述的一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，該切割單元還具有用於回收加工廢料的廢料小車。
4.如權利要求1所述的一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，該上料單元具有上料支承平臺、電機、傳送鏈和推塊，該電機傳動於傳送鏈並驅動傳送鏈轉動，該推塊固定在傳送鏈上。
5.如權利要求1所述的一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，該進料單元具有供型材放置的無動力輥筒、用於檢測型材端部的側面傳感器以及用於檢測型材長度的長度檢測裝置。
6.如權利要求1所述的一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，該出料單元具有電機、平板鏈輸送機構、氣缸以及推動板，該電機傳動於平板鏈輸送機構，該推動板位於平板鏈輸送機構上方並與氣缸傳動相連。
7.如權利要求6所述的一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，該生產線還包括承接於出料單元的下料單元，該下料單元具有位於平板鏈輸送機構相反於推動板一側的下料支承平臺以及堆料傳感器。
8.如權利要求1所述的一種型材切割機器人自動化生產線，其特徵在於，該旋轉機構包括旋轉氣缸以及與旋轉氣缸相連的旋轉軸，該下夾頭設置在旋轉軸上而可沿旋轉軸轉動。
專利摘要本實用新型公開一種型材切割機器人自動生產線，包括控制單元以及均與控制單元相連並依生產線前後順序依次設置的上料單元、進料單元、夾持行走單元、切割單元以及出料單元，該夾持行走單元具有導軌、夾頭本體和驅動電機，該夾頭本體可滑動於導軌，並端部連接有驅動電機，該夾頭本體具有上夾頭和下夾頭，該下夾頭通過可角度適應的旋轉機構而轉動連接在夾頭本體上，該上夾頭可轉動設於下夾頭上，該下夾頭和上夾頭之間還設置有用於控制上夾頭和下夾頭開合角度的液壓缸和與液壓缸相連的驅動鏈，該下夾頭上還設置有端面檢測塊。本實用新型具有成本低、自動化程度高以及適用面寬的特點。
文檔編號B23Q7/00GK202087895SQ20112015709
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月17日 優先權日2011年5月17日
發明者林彥鋒 申請人:廈門思爾特機器人系統有限公司