熱壓板搬運機器人系統的製作方法

2023-05-04 23:08:56

熱壓板搬運機器人系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱壓板搬運機器人系統，它涉及機器人搬運自動化【技術領域】。它包括機架、滾輪輸送線、鏈輪防護罩、定位裝置、搬運機器人、換槍盤、氣動夾鉗和推料架，機架一側依次設置有搬運機器人、推料架，機架上設置有滾輪輸送線，滾輪輸送線由多個實心滾輪組成，滾輪輸送線通過鏈輪與電機連接，鏈輪上方設置有鏈輪防護罩，滾輪輸送線的一端設置有定位裝置，搬運機器人通過換槍盤與氣動夾鉗連接。本發明實現了高溫工件在輸送設備與壓機之間的定位、抓取，取代傳統的人工上下料，節省人力成本，在熱壓板鍛壓環節中實現自動化作業，質量穩定，提高了生產效率。
【專利說明】熱壓板搬運機器人系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及的是機器人搬運自動化【技術領域】，具體涉及熱壓板搬運機器人系統。

【背景技術】
[0002]隨著工業現代化進程的腳步邁進，機器人自動化搬運系統日趨成熟，機器人自動化系統在冷板衝壓等工藝中的應用已嶄露頭角，但對於其在熱壓板生產的應用則較為落後，主要因為熱壓板生產相對於冷板衝壓環境溫度較高、工件表面溫度高、工件熱變形複雜、定位基準難確定等影響自動化精度的工況，大部分工廠在熱壓板生產環節上依然採用人工抓取工件上料、下料，現場環境溫度高，一般工件重量又較大，對於現場操作人員的工作強度很大，且單道工序一般都需要兩個以上的操作人員進行，成本高。
[0003]國內部分工廠採用專用的非標自動化搬運設備配合壓機替代人工，以減少惡劣工況所帶來的影響，此方法在一定程度上解決了熱壓板生產的自動化，但相對的針對鍛壓設備所設計的非標搬運設備具有較大的局限性，例如非標搬運設備只能限於指定型號的設備一般不能通用，對結構設計的要求較高，在安裝調試過程中出現突發問題後較難更改，調試周期較長等缺陷，所以設計一種熱壓板搬運機器人系統還是很有必要的。


【發明內容】

[0004]針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在於提供一種熱壓板搬運機器人系統，實現了高溫工件在輸送設備與壓機之間的定位、抓取，取代傳統的人工上下料，節省人力成本，在熱壓板鍛壓環節中實現自動化作業，質量穩定，提高了生產效率。
[0005]為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現:熱壓板搬運機器人系統，包括機架、滾輪輸送線、鏈輪防護罩、定位裝置、搬運機器人、換槍盤、氣動夾鉗和推料架，機架一側依次設置有搬運機器人、推料架，機架上設置有滾輪輸送線，滾輪輸送線由多個實心滾輪組成，滾輪輸送線通過鏈輪與電機連接，鏈輪上方設置有鏈輪防護罩，滾輪輸送線的一端設置有定位裝置，搬運機器人通過換槍盤與氣動夾鉗連接。
[0006]作為優選，所述的氣動夾鉗安裝在搬運機器人的第六軸末端，搬運機器人的第六軸連接有母盤，氣動夾鉗連接有子盤，同一母盤可配多套子盤，搬運機器人與氣動夾鉗之間的氣路和電路通過母盤與子盤之間的快速插銷連接。
[0007]作為優選，所述的定位裝置包括氣缸、滑槽、撞塊，定位裝置設置有橫向和豎向的兩根滑槽，每根滑槽上均設置有兩個氣缸，氣缸通過滑動塊與滑槽滑動配合，滑動塊上還設置有撞塊，氣缸上設置有感應開關，感應開關通過PLC與搬運機器人連接。
[0008]作為優選，所述的滾輪輸送線的末端設置有光電感應開關，光電感應開關通過PLC與定位裝置中的氣缸連接。
[0009]本發明的有益效果:結構合理，機器人系統運行穩定可靠，能耗低，採用模塊化結構，維護檢修方便，動態自動化運動控制技術提高了運行速度，操作方便快捷，定位精度高，實現了高溫工件在輸送設備與壓機之間的定位、抓取，取代傳統的人工上下料，節省人力成本，在熱壓板鍛壓環節中實現自動化作業，提高了生產效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發明；
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明滾輪輸送線與定位裝置的結構示意圖；
圖3為本發明氣缸與滑槽的配合示意圖；
圖4為本發明高溫工件的定位示意圖；
圖5為本發明感應開關的結構示意圖。
[0011]

【具體實施方式】
[0012]為使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0013]參照圖1-5，本【具體實施方式】採用以下技術方案:熱壓板搬運機器人系統，包括機架1、滾輪輸送線2、鏈輪防護罩3、定位裝置4、搬運機器人5、換槍盤6、氣動夾鉗7和推料架8，機架I 一側依次設置有搬運機器人5、推料架8，機架I上設置有滾輪輸送線2，滾輪輸送線2由多個實心滾輪組成，滾輪輸送線2通過鏈輪與電機連接，鏈輪上方設置有鏈輪防護罩3，滾輪輸送線2的一端設置有定位裝置4，搬運機器人5通過換槍盤6與氣動夾鉗7連接。
[0014]值得注意的是，所述的定位裝置4包括氣缸9、滑槽10、撞塊11，定位裝置4設置有橫向和豎向的兩根滑槽10，每根滑槽10上均設置有兩個氣缸9，氣缸9通過滑動塊與滑槽10滑動配合，滑動塊上還設置有撞塊11，定位裝置4通過氣缸9在空間上的三個方向對高溫工件13進行定位。
[0015]值得注意的是，所述的氣動夾鉗7安裝在搬運機器人5的第六軸末端，搬運機器人5的第六軸連接有母盤，氣動夾鉗7連接有子盤，同一母盤可配多套子盤，搬運機器人5與氣動夾鉗7之間的氣路和電路通過母盤與子盤之間的快速插銷連接，氣動夾鉗7根據高溫工件13的形狀尺寸定製，每次更換氣動夾鉗7時，母盤上的插銷將氣路和電路斷開，同時可迅速的更換令一個帶有子盤的氣動夾鉗7。
[0016]值得注意的是，所述的氣缸9上設置有感應開關12，感應開關12通過PLC與搬運機器人5連接，確認高溫工件13準確定位後，感應開關12給搬運機器人5發出信號。
[0017]此外，所述的滾輪輸送線2的末端設置有光電感應開關，光電感應開關通過PLC與定位裝置4中的氣缸9連接。
[0018]本【具體實施方式】工件板材在感應爐加熱達到指定溫度後由感應爐將高溫工件13推出至滾輪輸送線2上，因板材經過感應爐加熱溫度高達上千度，採用實心的滾輪輸送線2可最大程度上的降低輸送線與高溫工件13的接觸面積，保障輸送線在長期使用中不變形，且高溫工件13在輸送的過程中溫度損失最小化。
[0019]滾輪輸送線2將高溫工件13輸送至末端，由光電感應開關確認高溫工件13是否到位，在確認到位後由開關發出信號給PLC，進而發送信號給電磁閥，電磁閥收到信號後驅動氣缸9將高溫工件13從空間上的三個方向進行精確定位，定位裝置4在推、頂工件的過程中全部採用點接觸，首先是為了保障再接出過程中對高溫工件13的熱量損失減少到最小，其次是因整個輸送系統工作效率較高，高頻率的作業使得設備本身吸收一定的熱量，設備過熱後會影響運行性能，將設備與工件的接觸面降低到最小即是對設備的一種保護。
[0020]在滾輪輸送線2完成對高溫工件13的精確定位後，感應開關12通過PLC控制系統對搬運機器人5發出信號，通知搬運機器人5抓取高溫工件13，搬運機器人5通過安裝在第六軸末端的氣動夾鉗7抓取工件，確認工件加緊後搬運機器人5開始動作，通過最優路徑將高溫工件13搬運至壓機的模具上，然後搬運機器人5將高溫工件13放入模具中，待搬運機器人5完全退出模腔後，即對壓機發出信號，通知壓機驅動對工件進行鍛壓作業，此時搬運機器人5在壓機旁等待，壓機打開模具後，搬運機器人5立刻進入模腔將加工完成的工件取出，放入堆料架8上。
[0021]堆料架8 一次性可放置多片工件，每次搬運機器人5將加工完成的工件放置在堆料架8上後搬運機器人5即在程序上添加一個增量，使得下次搬運機器人5放置工件時剛好放置在前一個工件的正上方，避免每次重複運行到同一位置時設備發生幹涉，以上動作循環往復運行，每次放置工件在堆料架8上後由控制系統計數，待堆料架上放滿指定數量的工件後整個系統發送信號，用指示燈表明堆料架8已滿，通知操作人員取料並更換空的堆料架8。
[0022]本【具體實施方式】的主要配置及特點如下:1、一套滾輪式輸送線，降低與高溫工件13的接觸面積，並快速的將高溫工件13傳至定位裝置4。
[0023]2、一套精確的定位裝置4，可從空間上的三個方向推、頂，將高溫工件13靠緊至定位原點，確保搬運機器人5抓取時的精度，定位裝置4依附於滾輪輸送線2上，在工廠生產過程中，更換新品種工件或工件更新時，只需根據新工件的外形尺寸調節頂緊裝置的位置即可，調試方便。
[0024]3、氣動夾鉗7可根據工件的形狀尺寸定製，更換氣動夾鉗7時，母盤上的插銷將氣路和電路斷開，同時，迅速的更換令一個帶有子盤的氣動夾鉗7，簡單方便。
[0025]4、ABB機器人系統，可平均無故障運行80000小時，穩定可靠，結構合理，電機功率小，能耗降低30% ;模塊化結構，維護，檢修方便快捷；動態自動化運動控制技術，令各軸總是以最大加速度運行，運行速度提高25% ;六軸智能防碰撞技術將碰撞力減小到30%，且可快速恢復；採用全彩屏式示教器，操作方便快捷；機器人工作半徑達2550mm，重複定位精度聞。
[0026]本【具體實施方式】提供了一種具有一定通用性熱壓板鍛壓環節的自動化生產方法，實現高溫工件在輸送設備與壓機之間的定位、抓取、放料及下料，取代傳統的人工方式，節省了人力成本，在熱壓板鍛壓環節中實現自動化作業，質量穩定，提高了生產效率。
[0027]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.熱壓板搬運機器人系統，其特徵在於，包括機架(1)、滾輪輸送線(2)、鏈輪防護罩(3)、定位裝置(4)、搬運機器人(5)、換槍盤￠)、氣動夾鉗(7)和推料架(8)，機架(1) 一側依次設置有搬運機器人(5)、推料架(8)，機架(1)上設置有滾輪輸送線(2)，滾輪輸送線(2)由多個實心滾輪組成，滾輪輸送線(2)通過鏈輪與電機連接，鏈輪上方設置有鏈輪防護罩(3)，滾輪輸送線(2)的一端設置有定位裝置(4)，搬運機器人(5)通過換槍盤(6)與氣動夾鉗(7)連接。
2.根據權利要求1所述的熱壓板搬運機器人系統，其特徵在於，所述的定位裝置(4)包括氣缸(9)、滑槽(10)、撞塊(11)，定位裝置(4)設置有橫向和豎向的兩根滑槽(10)，每根滑槽(10)上均設置有兩個氣缸(9)，氣缸(9)通過滑動塊與滑槽(10)滑動配合，滑動塊上還設置有撞塊(11)。
3.根據權利要求1所述的熱壓板搬運機器人系統，其特徵在於，所述的氣動夾鉗(7)安裝在搬運機器人(5)的第六軸末端，搬運機器人(5)的第六軸連接有母盤，氣動夾鉗(7)連接有子盤，同一母盤可配多套子盤，搬運機器人(5)與氣動夾鉗(7)之間的氣路和電路通過母盤與子盤之間的快速插銷連接。
4.根據權利要求2所述的熱壓板搬運機器人系統，其特徵在於，所述的氣缸(9)上設置有感應開關(12)，感應開關(12)通過PLC與搬運機器人(5)連接。
5.根據權利要求1所述的熱壓板搬運機器人系統，其特徵在於，所述的滾輪輸送線(2)的末端設置有光電感應開關，光電感應開關通過PLC與定位裝置(4)中的氣缸(9)連接。
6.根據權利要求1所述的熱壓板搬運機器人系統操作方法，其特徵在於，首先根據工件的種類及外形尺寸，調整好定位裝置(4)上的氣缸(9)在滑槽(10)上的位置，並對定位裝置(4)上的撞塊(11)進行相應的更換，調整好定位裝置(4)後開啟設備，滾輪輸送線(2)一直處於運行狀態；在感應爐加熱好的高溫工件(13)出爐後，隨滾輪輸送線(2)傳動輸送至末端，由光電感應開關檢測高溫工件(13)是否到位，到位後即對PLC發送信號，進而驅動定位裝置(4)上的氣缸(9)，定位裝置(4)通過氣缸(9)在空間上的三個方向對高溫工件(13)進行定位；確認高溫工件(13)經由定位裝置(4)準確定位完成之後，由氣缸(9)上的感應開關(12)發出信號，搬運機器人(5)在收到定位裝置(4)的信號後前來抓取高溫工件(13)，搬運機器人(5)確認抓取後將高溫工件(13)送入壓機中，搬運機器人(5)退出壓機工作區，發送信號給壓機，壓機對工件進行鍛壓；在壓機鍛壓的過程中，搬運機器人(5)待在壓機旁待命，壓機鍛壓完畢，發送信號給搬運機器人(5)，搬運機器人(5)即進入壓機內將壓好的工件取出，取出後的工件放置在堆料架(8)上。
【文檔編號】B65G47/90GK104355109SQ201410559151
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】劉增衛, 劉明, 蔡春祥 申請人:上海思爾特機器人科技有限公司