本發(fā)明屬于機械加工技術領域，具體涉及一種機器人輔助數(shù)控機床自動上下料裝置及方法。

背景技術：

現(xiàn)有的機械加工設備多數(shù)采用人工進行上下料，或是采用半自動化操作進行上料或下料，降低了整體的生產效率；特別是人工上下料，工人要近距離的接觸設備，增加了工人的勞動強度且有一定的安全隱患；同時，人工進行上下料，裝夾精度很難保證一致或合格，進而影響產品的加工精度和質量。

近年來，人工成本不斷增加，給企業(yè)帶來很大壓力；招工困難，淡季養(yǎng)工人、旺季缺工人的現(xiàn)象在企業(yè)中普遍存在；市場競爭激烈，高效率、高質量是企業(yè)生存的關鍵，這些都迫使數(shù)控機床進行自動化的改造，實現(xiàn)生產的高度自動化。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種機器人輔助數(shù)控機床自動上下料裝置及方法，該裝置可以實現(xiàn)數(shù)控機床自動上下料。

本發(fā)明所提供的一種機器人輔助數(shù)控機床自動上下料裝置包括第一輸送線、第二輸送線、上下料機器人、數(shù)控機床及廢料存放庫，第一輸送線與第二輸送線平行設置，第一輸送線、第二輸送線和廢料存放庫設置在上下料機器人的同一側，數(shù)控機床設置在上下料機器人的另一側，廢料存放庫設置在第二輸送線輸入端的一側。

第一輸送線包括第一輸送帶、第一輸送線擋板、定位塊、固定板、接近開關及推料氣缸，第一輸送線擋板設置在第一輸送帶的兩側，固定板設置在第一輸送線的輸出端，接近開關固定在固定板上，定位塊為v型塊，定位塊和推料氣缸相對設置在固定板的左側；第一輸送線擋板、定位塊、固定板及推料氣缸固定在第一輸送線的機架上。

上下料機器人包括機器人安裝架、機器人本體及抓取機構，機器人本體固定在機器人安裝架，抓取機構固定在機器人本體的動平臺上。

第二輸送線包括工業(yè)相機、檢測氣缸、第二輸送帶及第二輸送線擋板，工業(yè)相機設置在第二輸送線的輸入端，檢測氣缸設置在工業(yè)相機的右側，第二輸送線擋板設置在第二輸送帶的兩側，工業(yè)相機、檢測氣缸及第二輸送線擋板均固定在第二輸送線的機架上。

優(yōu)選的，第一輸送線包括斜側擋板和直側擋板，斜側擋板和直側擋板相對設置在定位塊的左側，斜側擋板和直側擋板均固定在第一輸送線的機架上。

優(yōu)選的，抓取機構包括旋轉氣缸、上料氣缸、下料氣缸、上料手爪、下料手爪及緩沖器，上料氣缸和下料氣缸相對旋轉氣缸輸出法蘭的軸線對稱設置，上料手爪與上料氣缸固連，下料手爪與下料氣缸固連，緩沖器設置在上料氣缸上。

本發(fā)明所提供的一種機器人輔助數(shù)控機床自動上下料方法，該方法具體步驟如下：

（1）待加工件隨第一輸送帶運動，待加工件運送到預設位置時，接近開關感應到待加工件后，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，第一輸送帶停止運動；

（2）推料氣缸動作，推動待加工件到達定位塊處；

（3）控制系統(tǒng)檢測到待加工件到位信號，上下料機器人抓取所述待加工件后，前往加工等待區(qū)，同時第一輸送線接受指令繼續(xù)運轉，使下一個待加工件達到定位塊處；

（4）上下料機器人到達加工等待區(qū)等待，數(shù)控機床加工完成后，機床門打開，上下料機器人將已加工件取下，然后進行上料；

（5）上下料機器人把已加工件運送到第二輸送帶上的預設位置，控制系統(tǒng)對所述已加工件表面進行檢測，檢測不合格的所述已加工件由檢測氣缸推送至廢料存放庫，檢測合格的所述已加工件由所述第二輸送帶運送到下一工位；

本發(fā)明可以實現(xiàn)數(shù)控機床自動上下料和外觀質量檢測，生產高度自動化，減少人力成本，提高工件的加工質量，同時結構簡單，易于制造。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝置的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明裝置中第一輸送線的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明裝置中第二輸送線的結構示意圖。

圖4是本發(fā)明裝置中上下料機器人的結構示意圖。

圖5是圖4上下料機器人中抓取機構的結構示意圖。

圖中：1：第一輸送線；11：第一輸送帶；12：第一輸送線擋板；13：斜側擋板；14：定位塊；15：固定板；16：接近開關；17：推料氣缸；18：直側擋板；2：廢料存放庫；3：第二輸送線；31：工業(yè)相機；32：檢測氣缸；33：第二輸送線擋板；34：第二輸送帶；4：上下料機器人；41：機器人安裝架；42：機器人本體；43：抓取機構；431：安裝法蘭；432：旋轉氣缸；433：下料氣缸；434：上料氣缸；435：上料手爪；436：緩沖器；437：下料手爪；5：數(shù)控機床。

具體實施方式

本發(fā)明所提供的一種機器人輔助數(shù)控機床自動上下料裝置，該裝置包括第一輸送線1、第二輸送線3、上下料機器人4、數(shù)控機床5和廢料存放庫2，第一輸送線1包括第一輸送帶11、第一輸送線擋板12、斜側擋板13、直側擋板18、定位塊14、固定板15、接近開關16及推料氣缸17；第一輸送帶11由電機驅動，帶動待加工件有序前進，第一輸送線擋板12布置在第一輸送帶11的兩側，通過安裝支座固定在機架上，第一輸送線擋板12限定待加工件在第一輸送帶11上的運動范圍，防止待加工件從第一輸送帶11掉下，固定板15設置在第一輸送線1的輸出端，固定板15與機架固定連接，接近開關16固定在固定板15上，定位塊14為v型塊，定位塊14和推料氣缸17相對設置在固定板15的左側，定位塊14和推料氣缸17相對固定在機架上，連接斜側擋板13和直側擋板18設置在定位塊14的左側，連接斜側擋板13和直側擋板18相對固定在機架上。

上下料機器人4包括機器人安裝架41、機器人本體42和抓取機構43；機器人本體固定在機器人安裝架41上，機器人本體42為scara機器人，該機器人具有三個平動自由度和一個轉動自由度；機器人本體42末端執(zhí)行機構的動平臺與抓取機構43的安裝法蘭431固定連接，抓取機構43包括安裝法蘭431、旋轉氣缸432、上料氣缸434、下料氣缸433、上料手爪435、緩沖器436及下料手爪437，旋轉氣缸432通過安裝板與安裝法蘭431固定連接，上料氣缸434和下料氣缸433相對旋轉氣缸432輸出法蘭的軸線對稱設置，上料手爪435與上料氣缸434固連，下料手爪433與下料氣缸437固連，緩沖器436通過安裝支架固定在上料氣缸434上，緩沖器436具有緩沖作用以免傷害物料或夾具，同時能頂緊待加工件到安裝位置來保證安裝和裝夾精度，可以提高待加工件的裝夾精度，從而提高工件的加工質量，機器人本體42帶動抓取機構43運動，旋轉氣缸432用來改變待加工件的軸線方向。

第二輸送線3包括工業(yè)相機31、檢測氣缸32、第二輸送線擋板33及第二輸送帶34；第二輸送帶34由電機驅動，第二輸送線擋板33布置在第二輸送帶34的兩側，通過安裝支座固定在機架上，第二輸送線擋板33限定待加工件在第二輸送帶34上的運動范圍，防止待加工件從第二輸送帶34掉下，工業(yè)相機31設置在第二輸送線的輸入端，通過安裝支座固定于機架，工業(yè)相機31與控制系統(tǒng)通信，用來檢測已加工件的外觀質量，檢測氣缸32布置在工業(yè)相機31右側，固定在機架上。

本發(fā)明裝置的動作過程如下：

（1）待加工件隨第一輸送帶11運動，待加工件運送到預設位置時，接近開關感應到待加工件后，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，第一輸送帶11停止運動；

（2）推料氣缸17動作，推動待加工件到達定位塊14處；

（3）控制系統(tǒng)檢測到待加工件到位信號，上下料機器人4抓取待加工后，前往加工等待區(qū)，同時第一輸送線1接受指令，繼續(xù)運轉，使下一個待加工件達到定位塊14處；

（4）上下料機器人4到達加工等待區(qū)等待，數(shù)控機床4加工完成后，機床門打開，上下料機器人將已加工件取下，然后進行上料；

（5）上下料機器人把已加工件運送到第二輸送帶34上的預設位置，控制系統(tǒng)對工件表面進行檢測，不合格產品由檢測氣缸32推送至廢料存放庫2，合格產品由第二輸送帶34運送到下一工位。

上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。