[發明專利]自動上下料系統及包含該系統的加工中心生產線

在審

• 申請號: 202110474580.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113059390A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 崔裕翔;羅朝政
• 申請（專利權）人: 蘇州博思特裝配自動化科技有限公司
• 主分類號: B23Q7/00
• 分類號: B23Q7/00;B23Q7/04;B23Q7/10;B25J9/04;B25J9/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

一種自動上下料系統及包含該系統的加工中心生產線，用于加工中心中上料窗口處工件的自動上下料，包括安裝底座、滑軌、機器人組件，安裝底座設置在加工中心一側，機器人組件包括第一、第二、第三、第四機器臂以及第一、第二、第三機器人關節，第一機器臂座落在安裝底座上，各機器臂、各關節的轉動自由度均為以各自中心軸X軸作Y?Z平面上的轉動。本方案針對加工中心中的工件自動上下料所設計，可以讓末端執行器在有限的空間內快速完成上料和下料動作，末端執行器的平動自由度和轉動自由度得以滿足其實際作業需求，具有占地空間小、精度準、效率高、成本低等優點，使得企業得以實現智能車間柔性生產的目的且投入成本的效益回收周期縮短。

技術領域

本發明涉及自動機器人技術領域，特別涉及一種用于工件上下料的自動上下料系統及包含該系統的加工中心生產線。

背景技術

針對原有大多數企業生產中各個工序之間的工件裝運、裝卸采用人工操作存在的勞動強度大、生產效率低、易出錯、產品質量不穩定等問題，現有的企業會引進機器人（六軸關節機器人）來輔助加工中心（CNC）自動化生產，加工中心是由機械設備與數控系統組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床，數控加工中心是目前世界上產量最高、應用最廣泛的數控機床之一。因此企業配合加工中心所使用的機器人需要根據原有的空間、場地進行布局。

發明人在實現本發明的過程中，發現現在企業所引進的機器人至少存在以下技術問題：

1、占用空間大，原先兩臺加工中心之間的空虛間距可以是100mm，為了能夠滿足傳統機器人的使用要求，需要在兩臺加工中心之間空出1000mm-3000mm的空間來放置機器人和相關配套設備，使得企業為了滿足放置機器人而去縮減加工中心的數量或擴大廠房，縮減加工中心的數量意味著產量跟不上，擴大廠房意味著投入大大增加，且零件加工均攤單位成本變高；

2、效率低、精度差，原先的機器人為滿足能為多臺加工中心提供上下料的功能，會在加工中心一側做一個滑軌，機器人在滑軌上來回上下料，機器人取料、放料的往返距離長、時間長，增加了工件上下料的時間，使加工中心效率降低，而且在長距離移動上料時不精準，造成裝夾不良或裝夾不到位導致無法加工或加工精度變差；

3、成本高，效益回收期長，由于加工中心的工件加工工時有長有短，也需要根據工件的加工工時來配置一臺機器人對應多少臺加工中心，機器人的成本比較高，加工中心所生產工件的加工工時發生變化時，原先所配套的機器人要么是不能滿足使用需求，需要花費很大改造成本和很長改造周期進行重新配置，要么是性能過剩，高價值高性能的機器人不能及時轉化為企業效益。

有鑒于此，如何解決現在企業為加工中心配套機器人存在的占用空間大、效率低、精度差、成本高、效益回收期長等問題，便成為本發明所要研究解決的課題。

發明內容

本發明提供一種自動上下料系統及包含該系統的加工中心生產線，其目的是要現在企業為加工中心配套機器人存在的占用空間大、效率低、精度差、成本高、效益回收期長等問題，以提供一種占地空間小、效率高、精度高、經濟、便宜、效益回收快的系統和生產線。

為達到上述目的，本發明提出了一種自動上下料系統，該自動上下料系統針對加工中心設置，用于加工中心中上料窗口處工件的自動上下料，包括安裝底座、滑軌、機器人組件、末端執行器，其創新點在于：

所述安裝底座沿滑軌的長度延伸方向設置在加工中心上料窗口的一側，定義滑軌的水平長度延伸方向為X方向，定義與滑軌的水平表面呈豎直狀態的豎直延伸方向為Z方向，與X、Z方向相垂直的方向則為Y方向；

在所述安裝底座上設置有用于帶動機器人組件或安裝底座沿X方向往復運動的直線驅動機構，所述直線驅動機構的一端與滑軌相對固定連接，另一端與安裝底座或機器人組件連接；

所述機器人組件包括第一機器臂、第一機器人關節、第二機器臂、第二機器人關節、第三機器臂、第三旋轉關節、第四機器臂；其中，