CN113276128A - 一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站及其甄别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站及其甄别系统，属于机械加工领域。提供了一种能够移动配合加工设备进行零件识别，并匹配对应加工程序的工作站，及其零件识别系统，包括行走部、给料部、料仓部，料仓部置于行走部上，给料部置于行走部上，且位于料仓部一侧，所述给料部设置有识别器，切换协作和非协作模式的机器人，与激光雷达结合，可实现机器人效率和安全性、便利性的兼顾。

Description

一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站及其甄别系统
技术领域
本发明一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站及其甄别系统，属于机械加工领域。
背景技术
目前市场上的工业机器人主要有两类，一类是工业机器人，主要具有效率高的特点，另外一类是协作机器人，具有安全易用的有点，可以跟人类在重叠空间协同工作。无论是工业机器人还是协作机器人，在应用于生产场景时，目前主流的方式都是根据生产的零件特征，以及机器人的服务对象设备，在车间地面上设置物料库、设置机器人安装底座、安装电控箱并调试机器人之后才可以让机器人进入生产状态，需要耗费较高人力成本，并且在生产需求发生变化时，可能需要拆除或者移动固定在地板上的设备，无法灵活快速对应生产变化，上述工业机器人存在缺陷如下：工业机器人不具有可人机协作的相关特性，因此需要设置安全围栏，把机器人与人员隔离才能实现安全生产；协作机器人为了实现灵敏的碰撞检测，运转速度往往只有工业机器人的1/3到1/2，效率低；机器人应用实施需要耗费较高人力成本，并且在生产需求发生变化时，可能需要拆除或者移动固定在地板上的设备，无法灵活快速对应生产变化。
公开号CN110775608A公开了一种压机加工件传送机械手系统及旋转传送方法，包括一级传送系统和二级传送系统，一级传送系统和二级传送系统的传送方向相互垂直，加工件由一级传送系统传递给二级传送系统，完成加工件在压机上的不同工位上的转移；一级传送系统包括丝杠传动机构，丝杠传动机构上设置有旋转夹爪，通过旋转夹爪抓紧加工件；二级传送系统包括机械臂和传送机构，机械臂的一侧固定设置有两个机械爪头，机械臂与传送机构连接，由传送机构控制机械臂的轴向水平移动和升降移动，上述机械结构固定，不能够移动，且仅仅只能够进行抓夹，缺少甄别原料的功能，对于非合格件同样进行抓夹。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供了一种能够移动配合加工设备进行零件识别，并匹配对应加工程序的工作站，及其零件识别系统。
本发明一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，包括行走部、给料部、料仓部，料仓部置于行走部上，给料部置于行走部上，且位于料仓部一侧，所述给料部设置有识别器；
所述行走部为箱体结构，底部设置有移动轮和地脚；
所述行走部上设置有于加工设备连接的定位组件，所述定位组件为插销、卡扣、磁力吸盘中的任意一种；
所述行走部上设置有激光雷达；
所述行走部位电机驱动行进，行走部内设置有预加载程序，按设定路线行进；
所述行走部内置有控制柜，控制柜内设置有预加载程序的微电脑，所述微电脑和加工设备形成数据交互；
所述微电脑包括实时控制器、非实时控制器；
所述实时控制器由CPU、内存、硬盘和实时操作系统组成；
所述非实时控制器采用arm或者x86 CPU，Windows、Linux或者安卓操作系统；
所述给料部为多关节机械臂；
所述机械臂基座固定置于行走部上；
所述机械臂夹爪上设置有识别器；
所述识别器为金属传感器、X射线探头、激光传感器、条码读头、二维码读头、RFID读头当中的一种或多种；
所述机械臂夹爪由真空吸盘、电磁贴、气缸、电缸中的一种替代；
所述料仓部为容置加工原料的货架；
所述料仓部设置有显示屏，所述显示屏和行走部内的微电脑形成数据交互，所述显示屏用于调用加载程序；
所述料仓部为多层设置，每层隔板上等距设置有多个加工原料固定槽，所述固定槽内设置有光电传感器和/或接触开关；
所述料仓部的隔板能够拆卸更换。
本发明一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，还包括报警灯、急停开关；
本发明一种产品加工甄别系统包括如下步骤：
1)建立数据库，所述数据库内容包括加工原料完整性数据、加工内容数据；所述加工原料完整性数据包括重量、轮廓形态、内部质量、孔位、壁厚；
所述轮廓形态为图片和/或轮廓点位数据；
所述加工内容数据包括加工区域、关键孔位加工尺寸、加工后的表面缺陷标准、加工后重量；
2)给料部分选加工原料，并识别加工原料，对应放置在料仓部，料仓部对加工原料识别，并记录放置位置；
所述给料部分选加工原料，通过识别器识别加工原料，通过和预加载在硬盘内的加工原料完整性数据比对，对不满足数据要求的加工原料进行分选；
所述加工原料为未加工的毛坯、前道工序加工的产品、原材料；
3)行走部移动至后续加工设备侧，并和加工设备形成固定连接，行走部内的微电脑和加工设备形成数据交互，将加工原料的数据反馈至加工设备，加工设备调用对应的加工程序；
4)给料部从料仓部抓取加工原料，料仓部对抓取的加工原料进行感知，给料部上的识别器同步进行加工原料的识别，并抓取放置加工设备内，加工设备加工；
5)加工完成后，给料部抓取加工后的原料，通过识别器进行识别，并和加工内容数据进行比对，确定加工工序的有效；
6)重复步骤4)-步骤5)，当料仓部内的加工原料全部加工完成后，行走部和加工设备断开连接，并移动至后续加工设备，重复步骤3)-步骤5)，当所有加工内容完成后，进行加工成品的入库。
本发明一种产品加工甄别系统，人力外部介入进行操作时，激光雷达工作，识别安装操作范围。
有益效果：
一、切换协作和非协作模式的机器人，与激光雷达结合，可实现机器人效率和安全性、便利性的兼顾。
二、一体化设计，极大减少了生产现场施工，实现落地即用的效果，并且可根据生产需要随时快速移动并重新设置。
三、操作方便，流动作业，资源利用率高，能够适配不同的设备。
附图说明
图1为本发明一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站的立体结构图。
图2为本发明一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站的侧视图。
图3为本发明一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站夹爪的结构示意图。
图4为本发明一种产品加工甄别系统控制系统的结构示意图。
图5为本发明一种产品加工甄别系统流程图。
附图中：
多关节机械臂(1)，行走部(2)，料仓部(3)，激光雷达(4)，夹爪(5)，识别器(6)。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图1中进行判断的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
结合附图1至2，包括行走部2、给料部、料仓部3，料仓部3置于行走部2上，给料部置于行走部2上，且位于料仓部3一侧，所述给料部设置有识别器6，
所述行走部2为箱体结构，底部设置有移动轮和地脚；
所述行走部2上设置有于加工设备连接的定位组件，所述定位组件为插销、卡扣、磁力吸盘中的任意一种；
所述行走部2上设置有激光雷达4；
所述行走部2位电机驱动行进，行走部2内设置有预加载程序，按设定路线行进；
所述行走部2内置有控制柜，控制柜内设置有预加载程序的微电脑，所述微电脑和加工设备形成数据交互；
所述微电脑包括实时控制器、非实时控制器；
所述实时控制器由CPU、内存、硬盘和实时操作系统组成；
所述非实时控制器采用arm或者x86 CPU，Windows、Linux或者安卓操作系统；
所述给料部为多关节机械臂1；
所述机械臂基座固定置于行走部2上；
所述机械臂夹爪5上设置有识别器6；
所述识别器6为金属传感器、X射线探头、激光传感器、条码读头、二维码读头、RFID读头当中的一种或多种，分别能够对的材质、内部质量、位置缺陷、物料进行数据识别；
所述机械臂夹爪5由真空吸盘、电磁贴、气缸、电缸中的一种替代，能够针对不同结构的加工原料进行抓取；
所述料仓部3为容置加工原料的货架；
所述料仓部3设置有显示屏，所述显示屏和行走部2内的微电脑形成数据交互，所述显示屏用于调用加载程序；
所述料仓部3为多层设置，每层隔板上等距设置有多个加工原料固定槽，所述固定槽内设置有光电传感器和/或接触开关；
所述料仓部3的隔板能够拆卸更换。
结合附图3至4，本发明一种产品加工甄别系统包括如下步骤：
1)建立数据库，所述数据库内容包括加工原料完整性数据、加工内容数据；
所述加工原料完整性数据包括重量、轮廓形态、内部质量、孔位、壁厚；
所述轮廓形态为图片和/或轮廓点位数据；
所述加工内容数据包括加工区域、关键孔位加工尺寸、加工后的表面缺陷标准、加工后重量；
2)给料部分选加工原料，并识别加工原料，对应放置在料仓部3，料仓部3对加工原料识别，并记录放置位置；
所述给料部分选加工原料，通过识别器6识别加工原料，通过和预加载在硬盘内的加工原料完整性数据比对，对不满足数据要求的加工原料进行分选；
所述加工原料为未加工的毛坯、前道工序加工的产品、原材料；
3)行走部2移动至后续加工设备侧，并和加工设备形成固定连接，行走部2内的微电脑和加工设备形成数据交互，将加工原料的数据反馈至加工设备，加工设备调用对应的加工程序；
4)给料部从料仓部3抓取加工原料，料仓部3对抓取的加工原料进行感知，给料部上的识别器6同步进行加工原料的识别，并抓取放置加工设备内，加工设备加工；
5)加工完成后，给料部抓取加工后的原料，通过识别器6进行识别，并和加工内容数据进行比对，确定加工工序的有效；
6)重复步骤4)-步骤5)，当料仓部3内的加工原料全部加工完成后，行走部2和加工设备断开连接，并移动至后续加工设备，重复步骤3)-步骤5)，当所有加工内容完成后，进行加工成品的入库
达到对加工原料进行甄别筛选进行加工的目的。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：包括如下操作步骤：
1)建立数据库，所述数据库内容包括加工原料完整性数据、加工内容数据；
所述加工原料完整性数据包括重量、轮廓形态、内部质量、孔位、壁厚；
所述轮廓形态为图片和/或轮廓点位数据；
所述加工内容数据包括加工区域、关键孔位加工尺寸、加工后的表面缺陷标准、加工后重量；
2)给料部分选加工原料，并识别加工原料，对应放置在料仓部(3)，料仓部(3)对加工原料识别，并记录放置位置；
所述给料部分选加工原料，通过识别器(6)识别加工原料，通过和预加载在硬盘内的加工原料完整性数据比对，对不满足数据要求的加工原料进行分选；
所述加工原料为未加工的毛坯、前道工序加工的产品、原材料；
3)行走部(2)移动至后续加工设备侧，并和加工设备形成固定连接，行走部(2)内的微电脑和加工设备形成数据交互，将加工原料的数据反馈至加工设备，加工设备调用对应的加工程序；
4)给料部从料仓部(3)抓取加工原料，料仓部(3)对抓取的加工原料进行感知，给料部上的识别器(6)同步进行加工原料的识别，并抓取放置加工设备内，加工设备加工；
5)加工完成后，给料部抓取加工后的原料，通过识别器(6)进行识别，并和加工内容数据进行比对，确定加工工序的有效；
6)重复步骤4)-步骤5)，当料仓部(3)内的加工原料全部加工完成后，行走部(2)和加工设备断开连接，并移动至后续加工设备，重复步骤3)-步骤5)，当所有加工内容完成后，进行加工成品的入库。
2.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：包括行走部(2)、给料部、料仓部(3)，料仓部(3)置于行走部(2)上，给料部置于行走部(2)上，且位于料仓部(3)一侧，所述给料部设置有识别器(6)。
3.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：所述行走部(2)为箱体结构，底部设置有移动轮和地脚，所述行走部(2)上设置有于加工设备连接的定位组件，所述定位组件为插销、卡扣、磁力吸盘中的任意一种，所述行走部(2)上设置有激光雷达(4)。
4.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：所述行走部(2)位电机驱动行进，行走部(2)内设置有预加载程序，按设定路线行进，所述行走部(2)内置有控制柜，控制柜内设置有预加载程序的微电脑，所述微电脑和加工设备形成数据交互。
5.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：所述微电脑包括实时控制器、非实时控制器；
所述实时控制器由CPU、内存、硬盘和实时操作系统组成；
所述非实时控制器采用arm或者x86 CPU，Windows、Linux或者安卓操作系统。
6.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：所述给料部为多关节机械臂(1)；
所述机械臂基座固定置于行走部(2)上；
所述机械臂夹爪(5)上设置有识别器(6)；
所述识别器(6)为金属传感器、X射线探头、激光传感器、条码读头、二维码读头、RFID读头当中的一种或多种；
所述机械臂夹爪(5)由真空吸盘、电磁贴、气缸、电缸中的一种替代。
7.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：所述料仓部(3)为容置加工原料的货架；
所述料仓部(3)设置有显示屏，所述显示屏和行走部(2)内的微电脑形成数据交互，所述显示屏用于调用加载程序；
所述料仓部(3)为多层设置，每层隔板上等距设置有多个加工原料固定槽，所述固定槽内设置有光电传感器和/或接触开关。
8.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：所述料仓部(3)的隔板能够拆卸更换。
9.根据权利要求1所述一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站，其特征在于：所述料仓部包括报警灯、急停开关。
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