智能空间堆叠式装配机器人生产线

摘要

本发明公开了一种智能空间堆叠式装配机器人生产线，包括若干个依次排列的机器人装配单机，该若干个依次排列的机器人装配单机形成装配生产线，该装配生产线的首端外设有第一循环载具升降机构，该装配生产线的末端外设有第二循环载具升降机构；该智能空间堆叠式装配机器人生产线模块化设计，可随意重组，互换性高，可实现快速换型；通用性广，产品工艺更改后，设备的改动量较小；功能齐全，适用于多种生产工艺；整线采用总线控制，可在总控上监视整条线的生产状况，每个单机都有独立的液晶触摸屏人机界面，操作简单。

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动加工、组装生产线，具体的说是涉及 一种智能空间堆叠式装配机器人生产线。

背景技术

随着科技的高速发展，各种产品的生产、加工和组装逐步 被自动化替代，随之各种自动化生产线也应运而生，但现有的 自动化生产线很难实现多个工序的有力衔接，或者各工序进行 增减比较麻烦，无法适应多种产品的不同需求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种智能空间堆叠式装 配机器人生产线，能够根据产品的需求，随意重组，并且通用 性广。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能空间堆叠式装配机器人生产线，包括若干个依次 排列的机器人装配单机，该若干个依次排列的机器人装配单机 形成装配生产线，该装配生产线的首端外设有第一循环载具升 降机构，该装配生产线的末端外设有第二循环载具升降机构；

所述第一循环载具升降机构包括第一上下升降气缸和第 一升降机构输送皮带，该第一升降机构输送皮带上设有循环载 具，该循环载具从前段流线输送到该第一升降机构输送皮带 上，所述第一上下升降气缸带动该循环载具及第一升降机构输 送皮带下降至所述第一循环载具升降机构的下部，该第一升降 机构输送皮带翻转并将所述循环载具输送到下一工段即所述 机器人装配单机的机架下部的回流载具输送线上；

所述机器人装配单机包括料盘夹取分料机构、机器人取料 机构、标准皮带输送线、影像系统和设备控制系统，该影像系 统内设有CCD；所述料盘夹取分料机构将产品料盘自动上下 料，并将空料盘回收堆叠；所述机器人取料机构将产品从料盘 取出并移动到CCD检测处经过检测角度及位置后自动调整并 装入所述标准皮带输送线上的循环载具中；所述标准皮带输送 线将前段到位的循环载具输送至产品取放处并进行二次定位、 打开，并可储存一个循环载具到位于所述机器人装配单机的机 架下方的载具回流皮带输送线上；所述设备控制系统包括影像 控制系统和PLC控制系统；

所述第二循环载具升降机构包括第二上下升降气缸和第 二升降机构输送皮带，循环载具从前段流线输送到第二升降机 构输送皮带上，并由第二上下升降气缸带动循环载具及第二升 降机构输送皮带上升到顶部，再由第二升降机构输送皮带翻转 将循环载具输送到下一工段机架下部的回流载具输送线上。

作为本发明的进一步改进，所述影像系统由两组CCD检测 机构组成，每一组该CCD检测机构包括相机、镜头、光源和 CCD，其中一组CCD用于检测所述机器人取料机构上的产品位 置，另一组CCD用于检测所述标准皮带输送线上的循环载具位 置，两组CCD由同一个工控机控制并能相互交换信号。

作为本发明的进一步改进，所述机器人装配单机为六 轴机器人装配单机和四轴机器人装配单机其中之一。四轴机器 人装配单机能实现XYZ以及R方向的角度调整与装配，擅长高 速取放；六轴机器人装配单机可以实现特殊的角度产品取放及 装配，比四轴机器人有更多的行动自由度。

作为本发明的进一步改进，所述四轴机器人装配单机上安 装有抓取机构，该抓取机构通过所述控制系统给定的位置自动 运动。从而将产品从料盘取出并移动到CCD检测处经过检测角 度及位置后自动调整并装入皮带输送线上的循环载具中。

作为本发明的进一步改进，所述设备控制系统设有操作界 面，该操作界面通过防护罩上镶嵌的17寸工业触摸显示屏来 操作。

作为本发明的进一步改进，所述第一升降机构输送皮带上 设有第一到位检测光纤，所述循环载具从前段流线输送到该第 一升降机构输送皮带上并由第一到位检测光纤感应到位后，所 述第一上下升降气缸带动该循环载具及第一升降机构输送皮 带下降至所述第一循环载具升降机构的下部；所述第二升降机 构输送皮带上设有第二到位检测光纤，所述循环载具从前段流 线输送到第二升降机构输送皮带上并由第二到位检测光纤感 应到位后，由第二上下升降气缸带动循环载具及第二升降机构 输送皮带上升到顶部。

作为本发明的进一步改进，所述机器人装配单机的料盘夹 取分料机构的产品取料处设有二次定位机构将料盘夹紧。

本发明的有益效果是：

1、模块化设计，可随意重组，互换性高，可实现快速换 型。

2、通用性广，产品工艺更改后，设备的改动量较小。

3、功能齐全，适用于多种生产工艺。

4、整线采用总线控制，可在总控上监视整条线的生产状 况，每个单机都有独立的液晶触摸屏人机界面，操作简单。

5、设备多处采用CCD进行判别(来料不良、生产过程不 良等实时监控判别)，保证生产产品质量稳定性。

6、产品物料采用料车自动加料、料机自动上下料盘，机 器人自动取放料，自动化程度高、节约人力，投资回报高。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明所述第一循环载具升降机构的结构示意图；

图3为本发明所述第二循环载具升降机构的结构示意图；

图4为本发明所述四轴机器人装配单机的结构示意图；

图5为本发明所述六轴机器人装配单机的结构示意图；

图6为本发明所述料盘夹取分料机构的结构示意图；

图7为本发明所述标准皮带输送线的结构示意图；

图8为本发明所述影像系统的结构示意图；

图9为本发明所述设备控制系统的结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——第一循环载具升降机构

2——机器人装配单机

3——第二循环载具升降机构

4——循环载具

11——第一上下升降气缸

12——第一升降机构输送皮带

13——第一到位检测光纤

21——料盘夹取分料机构

22——机器人取料机构

23——标准皮带输送线

24——影像系统

25——设备控制系统

31——第二上下升降气缸

32——第二升降机构输送皮带

33——第二到位检测光纤

241——相机

242——镜头

243——光源

244——CCD

251——触摸显示屏

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。 但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请 专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属 本发明专利涵盖范围之内。

请参阅图1-9，一种智能空间堆叠式装配机器人生产线， 包括若干个依次排列的机器人装配单机2，该若干个依次排列 的机器人装配单机形成装配生产线，该装配生产线的首端外设 有第一循环载具升降机构1，该装配生产线的末端外设有第二 循环载具升降机构3。

所述第一循环载具升降机构包括第一上下升降气缸11和 第一升降机构输送皮带12，该第一升降机构输送皮带上设有 循环载具4，该循环载具从前段流线输送到该第一升降机构输 送皮带上，所述第一上下升降气缸带动该循环载具及第一升降 机构输送皮带下降至所述第一循环载具升降机构的下部，该第 一升降机构输送皮带翻转并将所述循环载具输送到下一工段 即所述机器人装配单机的机架下部的回流载具输送线上；

所述机器人装配单机包括料盘夹取分料机构21、机器人 取料机构22、标准皮带输送线23、影像系统24和设备控制系 统25，该影像系统内设有CCD；所述料盘夹取分料机构将产品 料盘自动上下料，并将空料盘回收堆叠；所述机器人取料机构 将产品从料盘取出并移动到CCD检测处经过检测角度及位置 后自动调整并装入所述标准皮带输送线上的循环载具中；所述 标准皮带输送线将前段到位的循环载具输送至产品取放处并 进行二次定位、打开，并可储存一个循环载具到位于所述机器 人装配单机的机架下方的载具回流皮带输送线上；所述设备控 制系统包括影像控制系统和PLC控制系统；

所述第二循环载具升降机构包括第二上下升降气缸31和 第二升降机构输送皮带32，循环载具从前段流线输送到第二 升降机构输送皮带上，并由第二上下升降气缸带动循环载具及 第二升降机构输送皮带上升到顶部，再由第二升降机构输送皮 带翻转将循环载具输送到下一工段机架下部的回流载具输送 线上。

机器人装配单机之间采用柔性连接，并可根据实际产品的 需求进行增减，从而能适应不同产品的需求。

所述影像系统由两组CCD检测机构组成，每一组该CCD 检测机构包括相机241、镜头242、光源243和CCD244，其中 一组CCD用于检测所述机器人取料机构上的产品位置，另一组 CCD用于检测所述标准皮带输送线上的循环载具位置，两组 CCD由同一个工控机控制并能相互交换信号。

所述机器人装配单机为六轴机器人装配单机或四轴机器 人装配单机。四轴机器人装配单机能实现XYZ以及R方向的角 度调整与装配，擅长高速取放；六轴机器人装配单机可以实现 特殊的角度产品取放及装配，比四轴机器人有更多的行动自由 度。

所述四轴机器人装配单机上安装有抓取机构，该抓取机构 通过所述控制系统给定的位置自动运动。从而将产品从料盘取 出并移动到CCD检测处经过检测角度及位置后自动调整并装 入皮带输送线上的循环载具中。

所述设备控制系统设有操作界面，该操作界面通过防护罩 上镶嵌的17寸工业触摸显示屏251来操作。电、气各有独立 的进入点。

所述第一升降机构输送皮带上设有第一到位检测光纤 13，所述循环载具从前段流线输送到该第一升降机构输送皮带 上并由第一到位检测光纤13感应到位后，所述第一上下升降 气缸带动该循环载具及第一升降机构输送皮带下降至所述第 一循环载具升降机构的下部；所述第二升降机构输送皮带上设 有第二到位检测光纤33，所述循环载具从前段流线输送到第 二升降机构输送皮带上并由第二到位检测光纤33感应到位 后，由第二上下升降气缸带动循环载具及第二升降机构输送皮 带上升到顶部。

所述机器人装配单机的料盘夹取分料机构的产品取料处 设有二次定位机构将料盘夹紧。