一种高效装夹装置的制作方法

本发明涉及自动化加工设备技术领域，具体涉及一种高效装夹装置。

背景技术：

现有技术中中小型加工企业的加工设备通常都是人工操作或者半自动化操作，生产效率低，对人的依赖度高，导致人工成本高、效率慢，以及错误率高等结果。随着社会对智能化需求的提高，这些加工设备很难适应当下应用企业的生产需求。现在应用企业需要的是一个智能化的加工设备，在原有设备的基础上可以满足加工企业工件的自动化上下料，减少企业人工成本和安全事故的成本支出，从而提高企业的竞争力并提高其市场占有率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种高效装夹装置，采用机械手取代人工上下料，无需更换现有设备，减小成本，避免人员安全事故的发生，能够配合多台外接设备同时工作，且上下料无缝对接，大大提高工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效装夹装置，包括：机架、上下料装置和控制器，所述机架侧面开口，所述机架其中一侧设置有上料口和下料口，所述上下料装置设置在所述机架内，所述上下料装置包括机械手，所述机械手连接有第一夹料爪和第二夹料爪，两个所述夹料爪通过安装板与所述机械手相连，两个所述夹料爪之间的距离与所述上料口和下料口之间的距离相匹配，所述控制器设置于所述机架内下方，所述机械手和夹料爪分别与所述控制器电连接。

进一步的，所述机架的开口侧外部中心对称设置有若干外接设备，所述控制器与所述外接设备的plc系统电连接。

进一步的，所述外接设备设置有两台，两台所述外接设备位于所述机架设置有上料口和下料口一侧的两端。

进一步的，所述下料口上方的机架上设置有视觉检测组件，所述视觉检测组件与所述控制器电连接。

进一步的，所述下料口下方设置有集废箱，所述下料口通过翻板连通所述集废箱，所述翻板与所述下料口下方的翻转气缸相连，所述翻转气缸与所述控制器电连接。

进一步的，所述机械手下方连接有向所述机架开口侧方向延伸的滑台，所述滑台端部设置有限位。

进一步的，所述上料口和下料口分别连接有上料输送带和下料输送带。

进一步的，，所述机械手为六轴机械手，所述夹料爪为三爪气缸。

进一步的，所述机架开口处的两侧设置有检测光栅，所述机架一角上方设置有警示灯，所述检测光栅和警示灯分别与所述控制器电连接。

进一步的，所述机架一侧面设置有显示器，所述显示器与所述控制器电连接，所述显示器与所述机架转动连接

本发明的一种高效装夹装置与现有技术相比的有益效果是，通过在机械手上连接两个夹料爪，实现上下料的同步进行，取代了人工，无需更换现有设备即可实现自动化程度的提高，且一个机械手能够配合多个外接设备，使得多个外接设备能够同时工作，从而大大提高了生产效率，减少了人工成本，提高企业竞争力。

附图说明

图1是本发明的工作结构示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明的结构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明以外接设备为磨床本体作为本发明的实施例，参照图1所示，为本发明的一种高效装夹装置的工作结构示意图。本发明的装夹装置包括：机架10、上下料装置20和控制器40，所述机架10侧面开口，所述机架10其中一侧设置有上料口11和下料口12，所述上下料装置20设置在所述机架10内，所述控制器40设置于所述机架10内下方，上下料装置20与控制器40电连接。工作时，由于上下料装置20位于机架10内，机架10侧面开口，因此控制器40能够控制上下料装置20从机架10的各开口处向外伸出，使上下料装置20分别与机架10各开口外侧的磨床本体30配合，对各磨床本体30进行上下料，使得多个磨床本体30能够同时工作，提高工作效率。同时本发明无需更换现有磨床本体30，仅需对磨床本体30重新进行布局，节约成本。

参照图2所示，为本发明实施例整体结构示意图。本实施例中，由于本发明中将上料口11和下料口12设置在机架10同一侧，从而上下料装置20在从上料口11拾取物料的同时能够将加工好的物料放入下料口12，实现上下料的同时进行。为进一步提高工作效率，所述上料口11和下料口12可以分别连接有上料输送带和下料输送带，使物料的传输也实现自动进行。为提高工作过程的安全可靠性，所述机架10开口处的两侧设置有检测光栅13，所述机架10一角上方设置有警示灯14，所述检测光栅13和警示灯14分别与所述控制器40电连接。如果在工作期间检测光栅13检测到有异物靠近到危险距离，警示灯14爆闪报警，设备停止工作，等险情排除后才能重新启动工作。警示灯14设置于机架10顶部方便管理人员看到，以尽快进行险情排出。为直观得知设备工作情况，所述机架10一侧面设置有显示器15。所述显示器15通过转轴与所述机架10转动连接，使得操作人员能够调整显示器15的方向，便于查看。

更具体的，为实现同时夹取代加工的物料和放开加工完成的物料，所述上下料装置20包括机械手21，所述机械手21连接有第一夹料爪22和第二夹料爪23，两个夹料爪分别执行上料和下料的动作。为保证夹料爪夹持的稳定，所述夹料爪为三爪气缸。本实施例中，两个所述夹料爪通过安装板与所述机械手21相连，两个所述夹料爪之间的距离与所述上料口11和下料口12之间的距离相匹配。工作时，控制器40驱动机械手21使第一夹料爪22和第二夹料爪23分别位于上料口11和下料口12上方，第一夹料爪22拾取待加工的物料，机械手21带动第一夹料爪22将带加工的物料装夹于第一磨床本体30a上，第一磨床本体30a工作，机械手21复位；第一夹料爪22继续拾取待加工的物料，机械手21带动第一夹料爪22将带加工的物料装夹于第二磨床本体30b上，第二磨床本体30b工作，机械手21复位；如此重复至所有磨床本体30均装夹有待加工的物料。此时第一磨床本体30a完成对物料的加工，机械手21继续带动第一夹料爪22拾取待加工的物料，而后机械手21驱动第二夹料爪23移动至第一磨床本体30a的位置，第二夹料爪23取下第一磨床本体30a上加工完成的物料，机械手21驱动第一夹料爪22将待加工的物料装夹于第一磨床本体30a，机械手21复位；第二夹料爪23松开将加工完成的物料放入下料口12，与此同时第一夹料爪22从上料口11夹取待加工的物料，机械手21驱动第二夹料爪23移动至第二磨床本体30b的位置，第二夹料爪23取下第二磨床本体30b上加工完成的物料，机械手21驱动第一夹料爪22将待加工的物料装夹于第二磨床本体30b，机械手21复位；如此重复，对所有磨床本体30上的物料进行更换。由于机械手21同时执行上下料动作，且能够与多个磨床本体30配合，实现设备满节拍工作，大大提高了本发明设备的工作效率，自动化程度高，减少了对工人的需求，实现生产加工现场零事故的要求。

为保证第一夹料爪22或第二夹料爪23在将物料装夹于磨床本体30或从磨床本体30上移走时，磨床本体30同时动作配合夹紧或放松物料，控制器40与的磨床本体30的plc系统电连接。控制器40将接收到的第一夹料爪22或第二夹料爪23到位信号传输给磨床本体30，磨床本体30动作，配合夹紧或放松物料。本实施例中的磨床本体30在机架10外中心对称设置，因为机械手21是旋转动作与各磨床本体30配合，第一夹料爪22和第二夹料爪23夹持的物料在各位置呈中心对称，为保证物料能够直接与磨床本体30配合，磨床本体30也中心对称设置。

参照图1所示，更进一步的，本实施例中，为减少对机械手21的控制的复杂程度，第一夹料爪22和第二夹料爪23在安装板与机械手21的连接处两侧对称设置，所述磨床本体30设置有两个，两个所述磨床本体30呈中心对称设置于所述机架10两侧。因此机械手21在对磨床本体30进行上下料操作时移动的距离相同，同时机械手21与两侧的磨床本体30配合时仅方向相反，但移动的距离也相同，方便调节机械手21的控制程序。为保证机械手21能够灵活移动，确保与各磨床本体30的配合，本实施例中的机械手21选择为六轴机械手21。由于六轴机械手21的臂展覆盖范围有限，为保证机械手21能够带动夹料爪与各磨床本体30配合，所述机械手21下方连接有向所述磨床本体30方向延伸的滑台24，机械手21能够在滑台上移动，实现机械手21增加了在一个方向上的自由度。对应于本实施例中，六轴机械手21实现了7轴概念，机械手21覆盖了更大的范围且避免了使用臂展范围更大的机械臂，节约成本。为保证机械手21在滑台24上的位置能够与磨床本体30配合，所述滑台24端部还设置有限位。

参照图3所示，所述下料口12上方的机架10上设置有视觉检测组件50，所述视觉检测组件与所述控制器电连接，第二夹料爪23从磨床本体30上夹取加工完成的物料复位后，首先由视觉检测组件50对物料的尺寸进行检测，避免人工检测不准的问题。本实施例中，由于视觉检测组件50与控制器40电连接，控制器40与磨床本体30的plc系统电连接，因此在控制器40内设置有调整公差和排废公差，且调整公差小于排废公差，当视觉检测组件50传输给控制器40的物料尺寸信号超过调整公差，控制器40反馈给磨床本体30调整命令，磨床本体30自动调整、补偿加工尺寸，减小下次加工时物料与标准件间的误差。由于调整公差小于排废公差，即能够在物料尺寸达到排废标准前对磨床本体30进行调整，实现对加工尺寸的提前调整，尽管磨床本体30不可避免的会出现超过排废公差的产品，但通过动态提前调整的方式大大提高了良品率，节约加工成本，形成一个闭环可控可靠的自动加工系统，整个过程不需要任何人工干预，在劳动力难找，劳力成本高的当下，减少了磨床应用企业对工人人数和技术的需求，因此有着广阔的应用市场。进一步的，当物料为尺寸超过排废误差的不合格品，为单独收集不合格品，本实施例中，所述下料口12下方还设置有集废箱60，所述下料口12通过翻板61连通所述集废箱60。当控制器40接收到视觉检测组件50传输的不合格信号，控制器40控制翻板61打开，第二夹料爪23放开物料，物料直接掉落至集废箱60内。为控制翻板61的开合，本实施例中，所述翻板61与所述下料口12下方的翻转气缸62相连，所述翻转气缸62与所述控制器40相连。当翻转气缸62的推杆伸出，翻板61处于盖合状态，当翻转气缸62的推杆收回，翻板61被向下拉动翻转，打开下料口12与集废箱60的连通通道。

本发明在工作时，上料输送带将物料送至上料口11，控制器40控制机械手21带动第一夹料爪22和第二夹料爪23移动至上料口11和下料口12上方，第一夹料爪22夹持上料口11的物料，机械手21带动第一夹料爪22移动至第一磨床本体30a处，将物料放置于第一磨床本体30a上，第一磨床本体30a夹紧物料，第一夹料爪22松开物料，第一磨床本体30a对物料进行加工，机械手21复位；第一夹料爪22继续夹持上料口11的物料，机械手21带动第一夹料爪22移动至第二磨床本体30b处，将物料放置于第二磨床本体30b，第二磨床本体30b夹紧物料，第一夹料爪22松开物料，第二磨床本体30b对物料进行加工，机械手21复位；第一夹料爪22继续夹持上料口11的物料，此时第一磨床本体30a对物料加工完成，机械手21带动第二夹料爪23移动至第一磨床本体30a处，第二夹料爪23夹持物料，第一磨床本体30a松开物料，机械手21摆动使第一夹料爪22将物料放至第一磨床本体30a上，第一磨床本体30a夹持物料进行加工，机械手21复位；视觉检测组件50对第二夹料爪23夹持的物料进行尺寸检测，判断物料是否超过排废公差和调整公差，若未超过排废公差，则第二夹料爪23放开物料，物料从下料口12流入下料输送带，第一夹料爪22继续夹持物料，若超过调整公差，则控制器40将信号传输给磨床本体30的plc控制系统，plc控制系统控制磨床本体30进行加工尺寸补偿，磨床本体30调整与机械手21上下料同时进行，互不影响，工作效率高；若物料超过排废公差，下料口12出的翻板61打开，第二夹料爪23放开物料，物料落入集废箱60，第一夹料爪22继续夹持物料，同时磨床本体30进行补偿调整，确保加工精度，提高良品率；而后机械手21带动第二夹料爪23移动至第二磨床本体30b处，第二夹料爪23夹持物料，第二磨床本体30b松开物料，机械手21摆动使第一夹料爪22将物料放至第二磨床本体30b加工处，第二磨床本体30b夹持物料进行加工，机械手21复位。如此循环，机械手21连接两个夹料爪的设置使得上下料能够同时进行，且两个磨床同时工作，大大提高了工作效率，通过设置视觉检测组件，还集成了产品检测和外接设备动态补偿，是设备形成一个闭环可控可靠的自动加工系统，满足企业的需求。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。