一种数控机床用工业机器人自动上下料生产流水线的制作方法

本实用新型涉及生产流水线技术领域，具体涉及一种数控机床用工业机器人自动上下料生产流水线。

背景技术：

现代的流水线生产大多还是通过工人手工操作实现工业化生产，随着人口老年化的不断加剧导致的劳动力的持续短缺，这种手工操作的方式的成本正在慢慢提高，且人工操作存在很多局限性，其劳动效率及操作精度都不如机器人，生产效率低，人本成本高，工作人员劳动强度大，产品的加工精度和质量不稳定易受工作人员操作能力的影响，而且在工作人员疲劳时，容易发生生产事故。威胁工作人员的身体健康。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种数控机床用工业机器人自动上下料生产流水线，可以提高产品的加工效率，保证了产品加工的一致性，提高了产品的加工精度和质量，降低了工作人员的劳动强度，解放生产力，降低人工成本，降低工伤发生的概率。

本实用新型提供了一种数控机床用工业机器人自动上下料生产流水线，包括上料流水线、下料流水线、上下料机器人和数控机床；

所述上料流水线用于运输待加工的工件；

所述下料流水线为两个且对称设置在上料流水线的左右两侧，单个下料流水线用于运输加工后的工件；

所述上下料机器人为两个且对称设置在上料流水线的左右两侧，并且单个上下料机器人位于上料流水线和对应的下料流水线之间，单个上下料机器人包括底座、横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构、手臂本体和除尘机构；

所述横向移动机构包括横向导轨和第一电机，所述横向导轨和第一电机均固定安装在所述底座的上端；

所述竖向移动机构包括电动推杆，所述电动推杆固定安装在所述横向导轨上并通过横向导轨带动做横向运动；

所述水平旋转机构包括旋转平台和第二电机，所述第二电机固定安装在所述旋转平台内，第二电机的转动端与旋转平台上端固定连接并带动旋转平台的上端做水平转动，电动推杆的伸缩端与旋转平台的下端固定连接并带动旋转平台在竖直方向上上下移动；

所述手臂本体固定安装在旋转平台上，所述手臂本体上设有抓取部；

所述除尘机构包括集尘箱、滤袋、离心风机、柔性管道和伸缩延长管，所述集尘箱固定安装在底座上，所述滤袋和离心风机均安装在集尘箱中，所述柔性管道沿着手臂本体的长向方向布置并通过管扣件安装在手臂本体上，柔性管道的一端延伸到手臂本体的上端并靠近所述抓取部，柔性管道的另一端延伸至底座上并与所述伸缩延长管的一端连接，伸缩延长管的另一端通过滤袋与离心风机连接；

所述数控机床为两个且对称设置在上料流水线的后方左右两侧，单个数控机床位于上料流水线和对应的下料流水线之间，单个数控机床内设有机床夹盘，数控机床靠近上下料机器人的一侧设有取料口。

本实用新型通过设置上料流水线、下料流水线、上下料机器人和数控机床，在使用时，上料流水线用于将工件送到数控机床前，然后上下料机器人将工件夹取，并送入到数控机床上，当数控机床将工件加工完成后，机器人再将加工后的工件从数控机床上拿出并放置在下料流水线上，通过下料流水线将加工完成后的工件送出。

本实用新型的上下料机器人工作原理如下：手臂本体通过横向导轨、电动推杆和旋转平台移动实现对工件的抓取，在工件加工完成后手臂本体通过横向导轨、电动推杆和旋转平台移动再抓取加工后的工件，并放置该工件，在手臂本体抓取工件的过程中，离心风机工作，可以对工件上面附着的粉尘颗粒进行吸附，同时，手臂本体也可以通过横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构以及自身的关节机构对数控机床的多个位置进行除尘处理，可以增大除尘效率，同时保证加工的顺利进行并提高加工精度。

本实用新型的上料流水线和下料流水线均为现有结构，通常可以由传送带、电机和传送辊组装而成。

本实用新型也可以在底座上设置滚轮，方便厂家移动上下料机器人。

本实用新型中的横向移动机构、竖向移动机构和水平旋转机构可以使机器人具有较多的自由度，可以从多个位置对工件进行抓放。

在上述技术方案中，本实用新型还可以做如下改进。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述抓取部为双夹爪。

设置的双夹爪用于在机床夹盘处先取出加工后的工件品，再随机放加工前的工件，节省时间。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述双夹爪上设有相机，所述相机通过安装板固定在所述双夹爪上。

设置的相机用于实现工件定位。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述上料流水线的前方还设有一个上下料机器人，上下料机器人的前方设有上料箱，所述上料箱的下端设有万向轮，该上下料机器人用于将上料箱中的工件放至上料流水线上。

新设置的上下料机器人用于将上料箱中的工件放至上料流水线上，实现整个生产流水线的自动化。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述上料箱的内部竖直滑动安装在有载料板，并且载料板的形状与上料箱的内腔形状相适配，上料箱的底部与载料板之间安装有举升件。

载料板用于放置待加工的工件，当载料板上的工件减少时，举升件可以将推动载料板向上运动，当载料板上工件增多时，举升件可以支撑载料板。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述举升件为弹簧，所述弹簧的下端与上料箱的底部固定连接，弹簧的上端与载料板的上端相抵靠。

当载料板上的工件减少时，弹簧恢复原状，带动载料板向下移动，当载料板上没有工件时，此时载料板的上端与上料箱的上端齐平。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述弹簧为多个且等间距布置在上料箱与载料板之间。

设置的多个弹簧可以均匀分散来自载料板的压力，防止弹簧失去弹性，同时可以使载料板可以稳定的滑动。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述上料箱的内腔呈矩形状，上料箱的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨，所述载料板的四个顶角处设有与所述滑轨相配合的滚轮。

通过将滚轮和滑轨进行配合，可以使载料板在上料箱内上下滑动。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：单个所述下料流水线的后端设有下料板，所述下料板包括至少两块重叠设置的板体，两重叠的板体之间通过滑轨连接，下料板的后端对准一下料箱，所述下料箱的下端设有万向轮。

通过对两块板体进行分离，使位于后方的板体对准下料箱，可以使工件顺利滑入到下料箱中。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述下料箱通过数个卡板拆分成若干个收料格。

这里卡板包括第一卡板与第二卡板，所述第一卡板与第二卡板分别略小于下料箱的长和宽，第一卡板与第二卡板一端都等分设有卡槽，第二卡板的卡槽向上，以相邻卡槽的长度为间距卡在下料箱内，第一卡板的卡槽向下，与第二卡板的卡槽嵌合并固定在第二卡板的卡槽上，相邻第一卡板和第二卡板之间所围空间形成所述收料格。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置上料流水线、下料流水线、上下料机器人和数控机床，本实用新型通过机器人来代替人力来对加工工件进行上下料操作，操作灵活简单，自由度更高，能从多个位置实现可以实现对工件的自动抓取、上料、下料等工艺过程，极大地节约人工成本，提高生产效率，资源利用更加合理，并且还能对流水线、工件和数控机床进行除尘处理，保证加工顺利同时提高加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型的一种数控机床用工业机器人自动上下料生产流水线的结构示意图。

图2是本实用新型的上下料机器人的结构示意图。

图3是本实用新型的数控机床的结构示意图。

图4是本实用新型的集尘箱的结构示意图。

图5是本实用新型的上料箱的结构示意图。

图6是本实用新型的下料箱的结构示意图。

图7是本实用新型的卡板的结构示意图。

图8是本实用新型的下料板的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

图1是本实用新型的一种数控机床用工业机器人自动上下料生产流水线的结构示意图。

图2是本实用新型的上下料机器人的结构示意图。

图3是本实用新型的数控机床的结构示意图。

图4是本实用新型的集尘箱的结构示意图。

图5是本实用新型的上料箱的结构示意图。

图6是本实用新型的下料箱的结构示意图。

图7是本实用新型的卡板的结构示意图。

图8是本实用新型的下料板的结构示意图。

图中，各个标记的表示含义如下：

1、上料流水线；2、下料流水线；3、上下料机器人；31、底座；32、横向移动机构；321、横向导轨；322、第一电机；33、竖向移动机构；34、水平旋转机构；341、旋转平台；342、第二电机；35、手臂本体；351、夹爪；352、相机；36、除尘机构；361、集尘箱；362、滤袋；363、离心风机；364、柔性管道；365、伸缩延长管；4、数控机床；41、机床夹盘；5、上料箱；51、滑轨；52、载料板；53、滚轮；54、举升件；6、下料箱；61、卡板；7、下料板。

如图1至图8所示，本实施例提供了一种数控机床用工业机器人自动上下料生产流水线，包括上料流水线1、下料流水线2、上下料机器人3和数控机床4；

所述上料流水线1用于运输待加工的工件；

所述下料流水线2为两个且对称设置在上料流水线1的左右两侧，单个下料流水线2用于运输加工后的工件；

所述上下料机器人3为两个且对称设置在上料流水线1的左右两侧，并且单个上下料机器人3位于上料流水线1和对应的下料流水线2之间，单个上下料机器人3包括底座31、横向移动机构32、竖向移动机构33、水平旋转机构34、手臂本体35和除尘机构36；

所述横向移动机构32包括横向导轨321和第一电机322，所述横向导轨321和第一电机322均固定安装在所述底座31的上端；

所述竖向移动机构33包括电动推杆，所述电动推杆固定安装在所述横向导轨321上并通过横向导轨321带动做横向运动；

所述水平旋转机构34包括旋转平台341和第二电机342，所述第二电机342固定安装在所述旋转平台341内，第二电机342的转动端与旋转平台341上端固定连接并带动旋转平台341的上端做水平转动，电动推杆的伸缩端与旋转平台341的下端固定连接并带动旋转平台341在竖直方向上上下移动；

所述手臂本体35固定安装在旋转平台341上，所述手臂本体35上设有抓取部；

所述除尘机构36包括集尘箱361、滤袋362、离心风机363、柔性管道364和伸缩延长管365，所述集尘箱361固定安装在底座31上，所述滤袋362和离心风机363均安装在集尘箱361中，所述柔性管道364沿着手臂本体35的长向方向布置并通过管扣件安装在手臂本体35上，柔性管道364的一端延伸到手臂本体35的上端并靠近所述抓取部，柔性管道364的另一端延伸至底座31上并与所述伸缩延长管365的一端连接，伸缩延长管365的另一端通过滤袋362与离心风机363连接；

所述数控机床4为两个且对称设置在上料流水线1的后方左右两侧，单个数控机床4位于上料流水线1和对应的下料流水线2之间，单个数控机床4内设有机床夹盘41，数控机床4靠近上下料机器人3的一侧设有取料口。

本实施例通过设置上料流水线1、下料流水线2、上下料机器人3和数控机床4，在使用时，上料流水线1用于将工件送到数控机床4前，然后上下料机器人3将工件夹取，并送入到数控机床4上，当数控机床4将工件加工完成后，机器人再将加工后的工件从数控机床4上拿出并放置在下料流水线2上，通过下料流水线2将加工完成后的工件送出。

本实施例的上下料机器人3工作原理如下：手臂本体35通过横向导轨321、电动推杆和旋转平台341移动实现对工件的抓取，在工件加工完成后手臂本体35通过横向导轨321、电动推杆和旋转平台341移动再抓取加工后的工件，并放置该工件，在手臂本体35抓取工件的过程中，离心风机363工作，可以对工件上面附着的粉尘颗粒进行吸附，同时，手臂本体35也可以通过横向移动机构32、竖向移动机构33、水平旋转机构34以及自身的关节机构对数控机床4的多个位置进行除尘处理，可以增大除尘效率，同时保证加工的顺利进行并提高加工精度。

本实施例的上料流水线1和下料流水线2均为现有结构，通常可以由传送带、电机和传送辊组装而成。

本实施例也可以在底座31上设置滚轮53，方便厂家移动上下料机器人3。

本实施例中的横向移动机构32、竖向移动机构33和水平旋转机构34可以使机器人具有较多的自由度，可以从多个位置对工件进行抓放。

具体的，所述抓取部为双夹爪351。

设置的双夹爪351用于在机床夹盘41处先取出加工后的工件品，再随机放加工前的工件，节省时间。

具体的，所述双夹爪351上设有相机352，所述相机352通过安装板固定在所述双夹爪351上。

设置的相机352用于实现工件定位。

具体的，所述上料流水线1的前方还设有一个上下料机器人3，上下料机器人3的前方设有上料箱5，所述上料箱5的下端设有万向轮，该上下料机器人3用于将上料箱5中的工件放至上料流水线1上。

新设置的上下料机器人3用于将上料箱5中的工件放至上料流水线1上，实现整个生产流水线的自动化。

具体的，所述上料箱5的内部竖直滑动安装在有载料板52，并且载料板52的形状与上料箱5的内腔形状相适配，上料箱5的底部与载料板52之间安装有举升件54。

载料板52用于放置待加工的工件，当载料板52上的工件减少时，举升件54可以将推动载料板52向上运动，当载料板52上工件增多时，举升件54可以支撑载料板52。

具体的，所述举升件54为弹簧，所述弹簧的下端与上料箱5的底部固定连接，弹簧的上端与载料板52的上端相抵靠。

当载料板52上的工件减少时，弹簧恢复原状，带动载料板52向下移动，当载料板52上没有工件时，此时载料板52的上端与上料箱5的上端齐平。

具体的，所述弹簧为多个且等间距布置在上料箱5与载料板52之间。

设置的多个弹簧可以均匀分散来自载料板52的压力，防止弹簧失去弹性，同时可以使载料板52可以稳定的滑动。

具体的，所述上料箱5的内腔呈矩形状，上料箱5的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨51，所述载料板52的四个顶角处设有与所述滑轨51相配合的滚轮53。

通过将滚轮53和滑轨51进行配合，可以使载料板52在上料箱5内上下滑动。

具体的，单个所述下料流水线2的后端设有下料板7，所述下料板7包括至少两块重叠设置的板体，两重叠的板体之间通过滑轨51连接，下料板7的后端对准一下料箱6，所述下料箱6的下端设有万向轮。

通过对两块板体进行分离，使位于后方的板体对准下料箱6，可以使工件顺利滑入到下料箱6中。

具体的，所述下料箱6通过数个卡板61拆分成若干个收料格。

这里卡板61包括第一卡板与第二卡板，所述第一卡板与第二卡板分别略小于下料箱6的长和宽，第一卡板与第二卡板一端都等分设有卡槽，第二卡板的卡槽向上，以相邻卡槽的长度为间距卡在下料箱6内，第一卡板的卡槽向下，与第二卡板的卡槽嵌合并固定在第二卡板的卡槽上，相邻第一卡板和第二卡板之间所围空间形成所述收料格。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。