本實用新型涉及機器人智能加工技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有機床加工行業(yè)，機床管理者希望提高機床使用率，盡可能地減少機床設(shè)備的折舊率及資產(chǎn)損失，這必然要求機床操作者24小時操作，使得操作者工作強度大，且長時間工作，容易導致安全事故，增加管理或運營成本。

使用機床的毛坯工件加工現(xiàn)場，現(xiàn)場存在切削油及去倒角或銳邊毛刺時產(chǎn)生的粉塵容易使操作者出現(xiàn)職業(yè)病，另外，在工件的重量比較重或操作人員疲勞作業(yè)時，有時候工件會對操作者身體造成危險；工人難以長時間進行機床上下料操作，于是提出采用機器人代替工人進行機床上下料作業(yè)，這將是一個必然的趨勢。

采用桁架機械手代替人工進行上下料，但機械手只能夠進行XYZ三軸運動，若想實現(xiàn)工件多工位多工序成套加工工藝則受到限制。

采用多臺六軸機器人承擔多工位多工序加工，能夠解決桁架機械手的局限性，但成本昂貴，控制復雜，對操作人員技術(shù)要求較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，以解決現(xiàn)有機床加工，需要人工直接參與，造成勞動強度大、對人體損傷大；而采用桁架機械手，在多工位加工時容易受到設(shè)備限制；采用對應(yīng)每個工位配置六軸機器人的方式，造成成本增加，對人員要求高的技術(shù)問題。

本實用新型提供一種用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，包括多組用于組合完成工件所有加工工序的機床、多組用于輔助機床加工的輔助裝置、用于放置工件毛坯的毛坯料車以及用于放置加工后的工件成品的成品料車；機器人智能加工線還包括用于自動上料和下料的上下料機器人以及用于驅(qū)使上下料機器人沿直線移動的機器人直線導軌；上下料機器人通過安裝座安裝在機器人直線導軌上；機床分布于機器人直線導軌兩側(cè)，機床、輔助裝置、毛坯料車和成品料車均處于上下料機器人的工作半徑內(nèi)。

進一步地，機床設(shè)置為至少五組，分布于機器人直線導軌兩側(cè)的機床彼此錯位分布或彼此相對分布；上下料機器人處于機器人智能加工線的中心線上。

進一步地，上下料機器人包括六軸機器人和上下料夾具，上下料夾具安裝在六軸機器人的第六軸上。

進一步地，上下料夾具采用180°水平夾具，上下料夾具包括有用于拍攝或感應(yīng)工件位置的視覺系統(tǒng)、用于工件加工過程中吹氣排屑的吹氣裝置、用于抓取工件或釋放工件的手爪以及用于驅(qū)動手爪運行的驅(qū)動氣缸。

進一步地，視覺系統(tǒng)包括照明裝置、鏡頭、拍攝裝置或圖像處理裝置；拍攝裝置采用攝像機或照相機；手爪為可更換的換型部件。

進一步地，機床包括有第一機床、第二機床、第三機床、第四機床和第五機床；第一機床、第二機床、第三機床、第四機床和第五機床依次布置且分別完成各自的加工工序，以完成工件的整個加工工序；輔助裝置包括有第一輔助裝置、第二輔助裝置、第三輔助裝置、第四輔助裝置、第五輔助裝置和第六輔助裝置。

進一步地，第一輔助裝置集成有伺服電機和旋轉(zhuǎn)平臺，上下料夾具上的視覺系統(tǒng)與第一輔助裝置上的伺服電機相互配合，以完成工件的擺放或工件側(cè)向標識的識別。

進一步地，第二輔助裝置采用型鋼焊接而成，第二輔助裝置的工作臺設(shè)置有多個大小不同的U形槽，不同大小的U形槽對應(yīng)于不同尺寸不同型號的工件；上下料機器人通過U形槽作為工件的臨時?？奎c以實現(xiàn)上下料機器人對工件的翻面作業(yè)。

進一步地，第三輔助裝置處于第三機床的下游，用于對第三機床輸出的半成品工序進行輔助加工，輔助加工為工件銳邊倒鈍或倒角，第四機床處于第三輔助裝置的下游；第六輔助裝置處于第五機床的下游，用于對第五機床輸出的半成品工序進行輔助加工形成工件成品，輔助加工為工件銳邊倒鈍或倒角；第四輔助裝置附屬于第二機床，用于臨時停放經(jīng)過第一輔助裝置擺正后并等待抓取至第三機床進行加工的工件；第五輔助裝置為用于工件停放并進行工件檢測的檢測裝置，檢測裝置包含用于停放工件并對工件進行檢測的工作平臺以及用于引導工作平臺滑動的滑軌，氣缸與工作平臺連接并驅(qū)動工作平臺在滑軌上滑動，滑軌的至少一端設(shè)置有用于工作平臺緩沖定位的緩沖裝置；第一機床、第二機床、第三機床、第四機床和第五機床的側(cè)向均設(shè)有第五輔助裝置，以便對每一道工序的質(zhì)量檢驗。

進一步地，機器人智能加工線還包括控制裝置，用于控制上下料機器人、機器人直線導軌、第一輔助裝置、第三輔助裝置及第六輔助裝置，并將、第二輔助裝置的檢測信號、第四輔助裝置的檢測信號、第五輔助裝置的檢測信號、機床加工信號、機床的液壓夾具檢測信號通過電纜連接在一起，從而實現(xiàn)上下料機器人與多組加工設(shè)備協(xié)調(diào)控制以及共同完成智能生產(chǎn)管理。

進一步地，控制裝置包含PLC控制系統(tǒng)及觸摸屏。

進一步地，機器人智能加工線還包括用于防止操作人員進入作業(yè)區(qū)域的防護圍欄，以防止加工過程中的人員安全事故。

進一步地，防護圍欄包含處于上下料機器人作業(yè)區(qū)的電子護欄、電子門鎖及報警裝置，電子護欄和電子門鎖用于監(jiān)測安全圍欄門鎖開關(guān)狀態(tài)并將監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給控制裝置，若安全門打開，控制裝置則控制報警器報警以示警示且控制上下料機器人停止作業(yè)。

進一步地，電子護欄和/或電子門鎖采用光幕或紅外傳感器，通過光幕或紅外傳感器的檢測信號控制報警器和上下料機器人，以防止操作人員進入上下料機器人的操作區(qū)。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，通過設(shè)置單臺上下料機器人，上下料機器人安裝于機器人直線導軌上并可沿機器人直線導軌進行直線平移，采用一臺上下料機器人為多臺機床及加工設(shè)備服務(wù)，可以有效地減少人工管理成本，有效提升加工工件生產(chǎn)效率及設(shè)備的利用率，減輕企業(yè)管理成本；通過機器人直線導軌引導上下料機器人的直線平移與上下料機器人本身的旋轉(zhuǎn)，從而擴大上下料機器人的工作覆蓋范圍；將毛坯料車、成品料車、多組機床和多組輔助裝置分別設(shè)于機器人直線導軌兩側(cè)，并處于擴大后的上下料機器人的工作覆蓋范圍內(nèi)，采用一臺上下料機器人就能夠使整個工件生產(chǎn)線上的各個加工工序彼此相互協(xié)作加工，從而完成從工件毛坯到工件成品的生產(chǎn)，加工過程無人工參與，極大地提升了工件自動化、智能化生產(chǎn)水平，同時也可以極大地減少生產(chǎn)安全事故，大大緩減現(xiàn)有企業(yè)用工荒的問題。整個機器人智能加工線由一臺上下料機器人服務(wù)所有的機床和輔助裝置，徹底改變了傳統(tǒng)機床加工工藝，提升了產(chǎn)品質(zhì)量；上下料機器人獨立完成工件由毛坯到成品的所有加工工藝，實現(xiàn)全自動化加工，全程無需人工參與，避免生產(chǎn)安全問題；整個加工線占用空間小、成本低、自動化程度高，適用于多工位、多工序的工件加工系統(tǒng)。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型優(yōu)選實施例的上下料夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的第二輔助裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明：

1、毛坯料車；2、成品料車；3、上下料機器人；301、上下料夾具；3011、視覺系統(tǒng)；3012、吹氣裝置；3013、手爪；3014、驅(qū)動氣缸；4、機器人直線導軌；5、第一機床；6、第二機床；7、第三機床；8、第四機床；9、第五機床；10、第一輔助裝置；11、第二輔助裝置；1101、U形槽；12、第三輔助裝置；13、第四輔助裝置；14、第五輔助裝置；15、第六輔助裝置；16、防護圍欄；17、控制裝置。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型優(yōu)選實施例的上下料夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的第二輔助裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本實施例的用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，包括多組用于組合完成工件所有加工工序的機床、多組用于輔助機床加工的輔助裝置、用于放置工件毛坯的毛坯料車1以及用于放置加工后的工件成品的成品料車2；機器人智能加工線還包括用于自動上料和下料的上下料機器人3以及用于驅(qū)使上下料機器人3沿直線移動的機器人直線導軌4；上下料機器人3通過安裝座安裝在機器人直線導軌4上；機床分布于機器人直線導軌4兩側(cè)，機床、輔助裝置、毛坯料車1和成品料車2均處于上下料機器人3的工作半徑內(nèi)。本實用新型用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，通過設(shè)置單臺上下料機器人3，上下料機器人3安裝于機器人直線導軌4上并可沿機器人直線導軌4進行直線平移，采用一臺上下料機器人為多臺機床及加工設(shè)備服務(wù)，可以有效地減少人工管理成本，有效提升加工工件生產(chǎn)效率及設(shè)備的利用率，減輕企業(yè)管理成本；通過機器人直線導軌4引導上下料機器人3的直線平移與上下料機器人3本身的旋轉(zhuǎn)，從而擴大上下料機器人3的工作覆蓋范圍；將毛坯料車1、成品料車2、多組機床和多組輔助裝置分別設(shè)于機器人直線導軌4兩側(cè)，并處于擴大后的上下料機器人3的工作覆蓋范圍內(nèi)，采用一臺上下料機器人3就能夠使整個工件生產(chǎn)線上的各個加工工序彼此相互協(xié)作加工，從而完成從工件毛坯到工件成品的生產(chǎn)，加工過程無人工參與，極大地提升了工件自動化、智能化生產(chǎn)水平，同時也可以極大地減少生產(chǎn)安全事故，大大緩減現(xiàn)有企業(yè)用工荒的問題。整個機器人智能加工線由一臺上下料機器人3服務(wù)所有的機床和輔助裝置，徹底改變了傳統(tǒng)機床加工工藝，提升了產(chǎn)品質(zhì)量；上下料機器人3獨立完成工件由毛坯到成品的所有加工工藝，實現(xiàn)全自動化加工，全程無需人工參與，避免生產(chǎn)安全問題；整個加工線占用空間小、成本低、自動化程度高，適用于多工位、多工序的工件加工系統(tǒng)。圖1中示出了單臺上下料機器人3分別處于機器人直線導軌4上的第一上料位和第三上料位的作業(yè)范圍。

如圖1所示，本實施例中，機床設(shè)置為至少五組。分布于機器人直線導軌4兩側(cè)的機床彼此錯位分布或彼此相對分布或彼此相對分布。加工機床的布置順序根據(jù)工件的加工工藝順序進行布置以及根據(jù)機床大小和型號進行均勻分布，以使機床的上料位置處于上下料機器人3的同一旋轉(zhuǎn)半徑上，從而減小對上下料機器人3的調(diào)節(jié)控制，提高工作效率。上下料機器人3處于機器人智能加工線的中心。

如圖1和圖2所示，本實施例中，上下料機器人3包括六軸機器人和上下料夾具301。上下料夾具301安裝在六軸機器人的第六軸上。方便對上下料夾具301多方位多角度的精確控制。

如圖1和圖2所示，本實施例中，上下料夾具301采用180°水平夾具。能夠同時抓取多個工件，提高工件轉(zhuǎn)移加工的效率。上下料夾具301包括有用于拍攝或感應(yīng)工件位置的視覺系統(tǒng)3011、用于工件加工過程中吹氣排屑的吹氣裝置3012、用于抓取工件或釋放工件的手爪3013以及用于驅(qū)動手爪3013運行的驅(qū)動氣缸3014。采用視覺定位，無需設(shè)計專用夾具，節(jié)省高昂的專用夾具設(shè)計費用，降低成本。可選地，上下料夾具301采用雙夾具結(jié)構(gòu)，以提升加工效率。

如圖1和圖2所示，本實施例中，視覺系統(tǒng)3011包括照明裝置、鏡頭、拍攝裝置或圖像處理裝置。代替人眼進行非接觸測量和判斷，提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度，替代人工參與，避免人員現(xiàn)場操作對人體造成的損害，能夠長時間進行工作。拍攝裝置采用攝像機或照相機。手爪3013為可更換的換型部件。可以根據(jù)工件的形狀和型號選擇不同的手爪3013，以適應(yīng)于不同的工件加工需要。采用視覺定位，無需設(shè)計專用夾具，節(jié)省高昂的專用夾具設(shè)計費用，降低成本。機器人獨立完成工件由毛坯到成品的所有加工工藝，實現(xiàn)全自動化加工，全程無需人工參與，避免生產(chǎn)安全問題。將機器視覺技術(shù)，傳感技術(shù)，伺服控制技術(shù)，工業(yè)機器人控制技術(shù)等自動化技術(shù)融入傳統(tǒng)機床加工工藝，全面提升機加工自動化、智能化水平，極大地提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品報廢率。

如圖1所示，本實施例中，機床包括有第一機床5、第二機床6、第三機床7、第四機床8和第五機床9。第一機床5、第二機床6、第三機床7、第四機床8和第五機床9依次布置且分別完成各自的加工工序，以完成工件的整個加工工序。輔助裝置包括有第一輔助裝置10、第二輔助裝置11、第三輔助裝置12、第四輔助裝置13、第五輔助裝置14和第六輔助裝置15。多個機床以及多個輔助裝置形成由多個工件加工工位和加工工序構(gòu)成的完整生產(chǎn)線。可選地，可以根據(jù)工件需要選擇不同數(shù)量的機床以及與機床相配合的輔助裝置，以滿足工件完成加工工藝流程的需要。

如圖1和圖2所示，本實施例中，第一輔助裝置10集成有伺服電機和旋轉(zhuǎn)平臺。上下料夾具301上的視覺系統(tǒng)3011與第一輔助裝置10上的伺服電機相互配合，以完成工件的擺放或工件側(cè)向標識的識別。提高工件確認以及定位的準確性，提高工件加工的精度。

如圖1和圖3所示，本實施例中，第二輔助裝置11采用型鋼焊接而成。第二輔助裝置11的工作臺設(shè)置有多個大小不同的U形槽1101。不同大小的U形槽1101對應(yīng)于不同尺寸不同型號的工件。上下料機器人3通過U形槽1101作為工件的臨時?？奎c以實現(xiàn)上下料機器人3對工件的翻面作業(yè)?？蛇x地，第二輔助裝置11的工作臺上對應(yīng)于每一個U形槽1101具有一個用于檢測工件是否放置到位的檢測裝置。

如圖1所示，本實施例中，第三輔助裝置12處于第三機床7的下游，用于對第三機床7輸出的半成品工序進行輔助加工。輔助加工可以為工件銳邊倒鈍或工件銳邊倒角。第四機床8處于第三輔助裝置12的下游。第六輔助裝置15處于第五機床9的下游，用于對第五機床9輸出的半成品工序進行輔助加工形成工件成品。輔助加工可以為工件銳邊倒鈍或工件銳邊倒角。第四輔助裝置13附屬于第二機床6，用于臨時停放經(jīng)過第一輔助裝置10擺正后并等待抓取至第三機床7進行加工的工件。第五輔助裝置14為用于工件停放并進行工件檢測的檢測裝置。檢測裝置包含用于停放工件并對工件進行檢測的工作平臺以及用于引導工作平臺滑動的滑軌，氣缸與工作平臺連接并驅(qū)動工作平臺在滑軌上滑動，滑軌的至少一端設(shè)置有用于工作平臺緩沖定位的緩沖裝置。第一機床5、第二機床6、第三機床7、第四機床8和第五機床9的側(cè)向均設(shè)有第五輔助裝置14，以便對每一道工序的質(zhì)量檢驗。第一機床5、第二機床6、第三機床7、第四機床8和第五機床9的側(cè)向均設(shè)有第五輔助裝置14，以便對每一道工序的質(zhì)量檢驗。

本實施例中，機器人智能加工線還包括控制裝置17，用于控制上下料機器人3、機器人直線導軌4、第一輔助裝置10、第三輔助裝置12及第六輔助裝置15，并將、第二輔助裝置11的檢測信號、第四輔助裝置13的檢測信號、第五輔助裝置14的檢測信號、機床加工信號、機床的液壓夾具檢測信號通過電纜連接在一起，從而實現(xiàn)上下料機器人3與多組加工設(shè)備協(xié)調(diào)控制以及共同完成智能生產(chǎn)管理?？刂蒲b置17包含PLC控制系統(tǒng)及觸摸屏。機器人智能加工線還包括用于防止操作人員進入作業(yè)區(qū)域的防護圍欄16，以防止加工過程中的人員安全事故。防護圍欄16包含處于上下料機器人3作業(yè)區(qū)的電子護欄、電子門鎖及報警裝置。電子護欄和電子門鎖用于監(jiān)測安全圍欄門鎖開關(guān)狀態(tài)并將監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給控制裝置17。若安全門打開，控制裝置17則控制報警器報警以示警示且控制上下料機器人3停止作業(yè)。電子護欄和/或電子門鎖采用光幕或紅外傳感器，通過光幕或紅外傳感器的檢測信號控制報警器和上下料機器人3，以防止操作人員進入上下料機器人3的操作區(qū)。

實施時，提供一種用與機床等加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，該加工線包含第一機床5、第二機床6、第三機床7、第四機床8和第五機床9，且各機床配備相應(yīng)的液壓夾具、毛坯料車1、成品料車2、第一輔助裝置10、第二輔助裝置11、第三輔助裝置12、第四輔助裝置13、第五輔助裝置14和第六輔助裝置15及防護圍欄16。第一機床5、第二機床6、第三機床7、第四機床8和第五機床9對稱排列分布，機器人直線導軌4位于機床排列對稱軸中心，上下料機器人3安裝在機器人直線導軌4的安裝座上，上下料機器人3工作半徑覆蓋所有機床及輔助裝置。毛坯料車1并排布置，且放置在機器人直線導軌4前端；成品料車2并排布置，并放置在第三機床7的側(cè)面，上下料機器人3通過在機器人直線導軌4上移動，完成第一機床5、第二機床6、第三機床7、第四機床8到第五機床9的工件上下料、工件自動找正、工件安裝孔倒角工藝、工件銳變倒鈍等工藝，最終完成工件從毛坯到成品自動加工的工藝流程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，工件在加工過程中無操作人員參與，即加工工序完全由機器人獨立操作，因此，節(jié)省人力及管理成本，減輕操作人員勞動強度，提高產(chǎn)品自動化加工水平，提升產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。從而實現(xiàn)多工位多工序機床自動加工，提升生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線的工件加工方法，采用上述用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，包括以下步驟：在毛坯料車1上按矩陣形式排放工件毛坯，并使毛坯料車1處于上料位；上下料機器人3處于第一上料位，通過視覺系統(tǒng)3011獲取毛坯料車1上工件毛坯的放置位置，并從毛坯料車1上取一件工件放置在第一機床5上，通過第一機床5完成第一道工序加工；待第一機床5加工完成，上下料機器人3將工件半成品取出并放置在第二輔助裝置11的U形槽1101上方，然后從U形槽1101下方抓取工件半成品并放置到第二輔助裝置11上，完成工件半成品的翻轉(zhuǎn)；上下料機器人3從第二輔助裝置11上抓取工件半成品并置于第二機床6上，完成第二道工序加工；上下料機器人3從第二機床6上抓取第二道加工工序后的工件半成品并置于第一輔助裝置10上，通過上下料機器人3的上下料夾具301上的視覺系統(tǒng)3011與第一輔助裝置10上的伺服電機配合作業(yè)，完成工件半成品的擺正或?qū)ぜ氤善穫?cè)邊標識的識別；上下料機器人3將擺正后的工件放置在第二機床6所屬的第四輔助裝置13的放置位上；上下料機器人3抓取第四輔助裝置13上的工件半成品后通過機器人直線導軌4移動至第二上料位，并將工件半成品置于第三機床7上進行第三道工序的加工，并輸出第三道加工工序工件半成品；上下料機器人3從第三機床7上抓取工件半成品并置于第三輔助裝置12上進行第四道加工工序加工；上下料機器人3從第四輔助裝置13上抓取工件半成品并置于第四機床8上進行第五道加工工序加工；上下料機器人3從第四機床8抓取工件半成品并移動到第三上料位，將工件半成品取出放置在第五機床9的液壓夾具上進行第六道工序加工，并輸出第六道加工工序工件半成品；上下料機器人3從第五機床9上取出第六道加工工序工件半成品，并置于第六輔助裝置15，進行銳變倒鈍作業(yè)形成工件成品；上下料機器人3將完成銳變倒鈍的工件成品放置在成品料車2上，從而完成工件從毛坯到成品的加工過程。

用與機床等加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，包括至少五臺機床以及多組輔助裝置。還包括毛坯料車1、上下料機器人3、機器人直線導軌4、成品料車2、防護圍欄16及控制裝置17。機器人直線導軌4放置在第一到第五機床對稱中心軸上，上下料機器人3安裝在機器人直線導軌4的安裝座上。機器人直線導軌4用于安裝上下料機器人3，并使得上下料機器人3可以完成從上料位到下料位的平移作業(yè)。使得上下料機器人3可以完成從上料位到下料位的平移作業(yè)。

第一機床5，用于將待加工工件W進行第一次加工，并輸出第一道工序半成品。第二機床6，用于將待加工工件W第一道工序半成品進行第二次加工，并輸出第二道工序半成品。第三機床7，用于將待加工工件W第二道工序半成品進行第三次加工，并輸出第三道工序半成品。第三輔助裝置12，用于將待加工工件W第三道工序半成品進行第四次加工，并輸出第四道工序半成品。第四機床8，用于將待加工工件W第四道工序半成品進行第五次加工，并輸出第五道工序半成品。第五機床9，用于將待加工工件W第五道工序半成品進行第六次加工，并輸出第六道工序半成品。第六輔助裝置15，用于將待加工工件W第六道工序半成品進行第七次加工，并輸出成品。上下料機器人3用于為機床進行上下料，且上下料機器人3從毛坯料車1上取待加工工件毛坯，通過在機器人直線導軌4上移動，從而完成待加工工件W從第1～7道工序加工，最終在下料位將工件W成品放置在成品料車2上，實現(xiàn)工件從毛坯到成品的自動化加工過程。與現(xiàn)有機床加工技術(shù)相比，本實用新型用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，人工只需將工件W的毛坯整齊有序地放置在毛坯料車1上，并將毛坯料車1放置在上料位，啟動操作按鈕，上下料機器人3可以自動實現(xiàn)工件W的所有工序加工；這樣，節(jié)省了人力，降低了勞動強度，提高工廠設(shè)備利用率及產(chǎn)品生產(chǎn)效率，也避免了由于人工操作導致工件劃傷或失誤引起的質(zhì)量問題，極大地減少了產(chǎn)品報廢率，另外，避免人工吸入在進行工件加工時產(chǎn)生的粉塵。上下料機器人3獨立操作工件加工的全部工序，極大地提高產(chǎn)品一致性，改善工人工作環(huán)境，為企業(yè)節(jié)省管理成本。

機器人智能加工線包含第一上料位、第二上料位、第三上料位，第一檢測位等四個機器人工作位，其中，第一上料位的上下料機器人3工作半徑覆蓋毛坯料車1、第一機床5、第二輔助裝置11及第一機床5所屬的第五輔助裝置14、第二機床6。其中上下料機器人3在第一～第三上料位完成工件加工的所有工序，而在第一～第三工作位以及第一檢測位完成人工抽檢工序。加工機床為五個，且與各輔助裝置一起沿機器人直線導軌4對稱分布，上下料機器人3位于加工線的中心。

上下料機器人3由六軸機器人、上下料夾具301組成，上下料夾具301安裝在六軸機器人的第六軸上。上下料夾具301為180°水平夾具，能夠同時裝夾兩件工件W，且配置視覺系統(tǒng)3011、吹氣裝置3012、驅(qū)動氣缸3014、夾具本體、手爪3013。手爪3013為換型部件，根據(jù)工件W的不同而更換不同手爪，以便使得生產(chǎn)線適應(yīng)不同工件的批量生產(chǎn)。

機器人直線導軌4由第一導軌和第二導軌拼接而成，機器人的安裝座安裝在機器人直線導軌4上，且機器人直線導軌4整體采用化學螺栓緊固在地面上，確保上下料機器人3從上料位到下料位的運動平穩(wěn)。在第一導軌和第二導軌的末端設(shè)置有限位裝置對機器人運動進行機械限位。

多個工件W毛坯通過人工操作方式整齊有序地放置在所述的毛坯料車1上，即：毛坯料車上層預制工件放置孔，用于工件毛坯W的定位。人工將待加工工件W毛坯按3X4或2X2的排列放置在毛坯料車上，工件放置五層，最后由操作人員將毛坯料車1放置在所述的第一上料位，以方便機器人抓取。可選地，毛坯料車1根據(jù)不同工件W配置不同限位柱及不同的工件放置排列，即方形工件W按3X4排列放置，圓形工件按2X2排列放置。另外毛坯料車1和成品料車2，左中右位均設(shè)置有限位裝置，人工僅需將料車按限定位置放置，并踩下剎車即可，無需其他操作。

第一輔助裝置10集成由伺服電機和旋轉(zhuǎn)平臺，通過上下料夾具301上的視覺系統(tǒng)3011與第一輔助裝置10上的伺服電機配合作業(yè)，完成工件W的擺正或工件側(cè)邊LOG識別?？蛇x地，第一輔助裝置10上設(shè)置有檢測裝置，實時檢測第三輔助裝置12上是否存在工件W，有效避免了機器人重復操作導致工件W碰撞的事故問題。

第二輔助裝置11采用型鋼焊接而成，其工作臺設(shè)置有四種不同大小的U形槽1101，不同U形槽1101對應(yīng)不同工件W。上下料機器人3將待加工工件W放置在第二輔助裝置11的U形槽1101上方，然后上下料機器人3從U形槽1101下放抓取工件W，完成工件W的翻面作業(yè)?？蛇x地，第二輔助裝置11置有檢測裝置及吹氣裝置，其功能為：一、檢測裝置檢測第二輔助裝置上是否存在工件，避免機器人重復操作導致工件W碰撞的事故問題；二、檢測裝置與吹氣裝置控制單元配合，當上下料機器人3將工件W取走后，吹氣裝置將第二輔助裝置上殘留的鐵屑吹走，以免影響工件W加工質(zhì)量。

第五輔助裝置14為檢測裝置，包含氣缸、滑軌、工作平臺及緩沖限位裝置。第五輔助裝置14分別放置在第一～第五機床側(cè)邊，便于人工完成每一道加工工序的質(zhì)量檢驗。第五輔助裝置14上還設(shè)置了不同模式的控制按鈕，當人工需要進行檢測時，上下料機器人3才會移動到檢測位放置工件供人工進行檢測，否則則不放置工件，提高工件W的生產(chǎn)節(jié)拍。

控制裝置17，用于控制上下料機器人3、機器人直線導軌4，第一輔助裝置10、第三輔助裝置12及第六輔助裝置15，并將其余輔助裝置檢測信號，機床加工信號，液壓夾具檢測信號通過電纜連接在一起，從而實現(xiàn)機器人與機床等設(shè)備協(xié)調(diào)控制，共同完成智能生產(chǎn)管理?？刂蒲b置17包含PLC控制系統(tǒng)及觸摸屏。智能加工線還包含防止操作人員進入作業(yè)區(qū)域的防護圍欄16，以止加工過程中的人員安全事故?？蛇x地，防護圍欄16還包含處于機器人作業(yè)區(qū)的電子護欄、電子門鎖及報警裝置，電子護欄和電子門鎖用于監(jiān)測安全圍欄門鎖開關(guān)狀態(tài)，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給控制裝置17，若安全門打開，控制裝置17則控制報警器報警以示警示，且控制上下料機器人3停止作業(yè)，有效防止安全事故產(chǎn)生，減少企業(yè)管理成本。

可選地，電子圍欄和電子鎖也可以采用光幕或紅外傳感器，通過其檢測信號，控制報警器和機器人。防止操作人員進入機器人操作區(qū)，提高工件加工過程中的安全可靠性。

與機床等加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線加工機床的數(shù)量、料車的排列數(shù)量及輔助裝置的數(shù)量不止文中提到，實際數(shù)量可根據(jù)客戶實際需求進行配置。

用于多組加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線的加工方法，包括：人工將放置好五層，且按要求將工件放置為3X4的兩輛毛坯料車放置在上料位。工件W加工之初，上下料機器人3處于第一上料位，上下料機器人3通過視覺系統(tǒng)獲取毛坯料車上待加工工件W毛坯放置位置，并從毛坯料車1上取一件工件放置在第一機床5上，完成工件W的第一道工序加工；待第一機床5加工完成，上下料機器人3將第一機床5加工完第一道工序的工件半成品W1取出，上下料機器人3旋轉(zhuǎn)一定角度，并工件W1放置在第二輔助裝置11的U形槽1101上方，上下料機器人3從U形槽1101下放抓取工件W1，并第一道工序的工件半成品放置第二輔助裝置11上，迅速抓取工件W1，然后上下料機器人3將工件W1將置在第二機床6上，完成工件W1第二道工序加工，并輸出第二道加工工序工件W的半成品W2。上下料機器人3從第二機床6中抓取第二道加工工序工件的半成品W2，旋轉(zhuǎn)一定角度，將工件W2放置在第一輔助裝置10上，通過上下料機器人3的上下料夾具301上的視覺系統(tǒng)3011與第一輔助裝置10上的伺服電機配合作業(yè)，完成工件W2的擺正或?qū)ぜ?cè)邊LOG進行識別；之后，上下料機器人3將擺正后的工件放置在第二機床6所屬的第四輔助裝置13的1號放置位。上下料機器人3在第一上料位完成第二件待加工工件W2加工后，上下料機器人3利用另一端的三爪抓取第二機床6所屬的第四輔助裝置13上1號放置位的第二道加工工序工件W的半成品W2，然后上下料機器人3移動到第二上料位，將兩件第二道加工工序工件W的半成品W2放在第三機床7的液壓夾具上進行第三道工序加工，并輸出第三道加工工序工件W的半成品W3。上下料機器人3將第三道加工工序工件W的半成品W3從第三機床7取出，上下料機器人3旋轉(zhuǎn)一定角度，并在第三輔助裝置12上完成所述的第四道工序加工，并輸出2件第四道加工工序工件W的半成品W4。上下料機器人3旋轉(zhuǎn)一定角度，將兩件第四道加工工序工件W的半成品W4放置在第四機床8的液壓夾具上進行所述的第五道工序加工，并輸出2件第五道加工工序工件W的半成品W5。上下料機器人3從第四機床8將兩件第五道加工工序工件W的半成品W5取出，旋轉(zhuǎn)一定角度，并移動到第三上料位，將2件第五道加工工序工件W的半成品W5取出放置在第五機床9的液壓夾具上進行所述的第六道工序加工，并輸出2件第六道加工工序工件W的半成品W6。上下料機器人3從第五機床9上取出2件第六道加工工序工件W的半成品W6，然后上下料機器人3旋轉(zhuǎn)一定角度，在第六輔助裝置在進行銳變倒鈍作業(yè)，最后上下料機器人3將完成銳變倒鈍的兩件工件W7放置在成品料車2上，從而完成工件從毛坯到成品的加工過程。

采用與機床等加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，可以采用一臺上下料機器人為多臺機床及加工設(shè)備服務(wù)，可以有效地減少人工管理成本，有效提升加工工件生產(chǎn)效率及設(shè)備的利用率，減輕企業(yè)管理成本。采用與機床等加工設(shè)備相互協(xié)作的機器人智能加工線，工件從毛坯到成品的所有工序均有機器人獨立完成，無人工參與，極大地提升了工件自動化、智能化生產(chǎn)水平，同時也可以極大地減少生產(chǎn)安全事故，大大緩減現(xiàn)有企業(yè)用工荒的問題。生產(chǎn)線采用視覺精確定位，有效地提高了工件裝夾精度，從而提高產(chǎn)品的整體加工效率及加工質(zhì)量。生產(chǎn)線采用高端控制系統(tǒng)控制，進行產(chǎn)品換型時，只需在控制系統(tǒng)進行產(chǎn)品程序更換和更換加工設(shè)備夾具，就能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品整體加工流程更換，而無需同時精通機床操作和機器人操作的操作人員，加工線操作簡單，方便。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。