本實(shí)用新型屬于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及機(jī)床上下料，具體涉及一種加工電腦外殼的機(jī)器人工作站。

背景技術(shù)：

目前，電腦外殼螺紋孔和槽的加工是通過數(shù)控加工中心來完成的，雖然在一定程度上提高了生產(chǎn)效率；但是，每次在加工完一個工件后，需要人工取下工件，換上原材料，重新按啟動按鍵進(jìn)行下一次的加工，對于需要多道工序加工的工件，每次完成一個工件后，工人需要重復(fù)取料裝夾多次；這樣做，在取料、上料這一簡單而又需要不斷重復(fù)的勞動上，浪費(fèi)了大量時(shí)間，而且由于生產(chǎn)時(shí)間長，工人很容易疲勞，會增加操作的危險(xiǎn)性與產(chǎn)品的報(bào)廢率。

隨著機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器人搬運(yùn)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越急需。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對機(jī)床加工上下料自動化程度不高的特點(diǎn)，運(yùn)用工業(yè)關(guān)節(jié)機(jī)器人在不同加工設(shè)備間的分時(shí)復(fù)用技術(shù)，提出了一種加工電腦外殼的機(jī)器人工作站。

所述機(jī)器人工作站包括三臺數(shù)控機(jī)床，一個關(guān)節(jié)機(jī)器人，一個定位裝置和一個自動上料裝置；

所述的三臺數(shù)控機(jī)床設(shè)置于正方形相鄰三個頂點(diǎn)位置，正方形另一個頂點(diǎn)位置放置自動上料裝置；正方形的中心位置放置關(guān)節(jié)機(jī)器人；定位裝置放在關(guān)節(jié)機(jī)器人和其中任意一臺數(shù)控機(jī)床之間；

所述的定位裝置包括定位平臺、側(cè)推氣缸、推板、限位塊和定位平臺支架；定位平臺固定安裝在定位平臺支架上，定位平臺包括凹凸兩個平面，在凹面上靠近凹凸平面交接處固定安裝一個推板，凹面上安裝側(cè)推氣缸，側(cè)推氣缸的輸出桿與推板相連；凸面的周圍安裝4個限位塊；當(dāng)工件被關(guān)節(jié)機(jī)器人放置在凸面上時(shí)，通過4個限位塊定位，同時(shí)通過側(cè)推氣缸帶動推板移動，結(jié)合限位塊將工件頂緊固定；

所述的自動上料裝置包括前上料架、卸料板、卸料氣缸、卸料架與支撐架；

所述前上料架通過支撐架支撐于地面，前上料架的底面后端向下傾斜，卸料架位于前上料架下方，固定于支撐架上，卸料架底面前端向下傾斜；前上料架后部設(shè)置卸料板，卸料板后端與支撐架間鉸接；卸料氣缸安裝在支撐架后側(cè)，輸出桿與卸料板底面固定；通過卸料氣缸驅(qū)動卸料板繞鉸接軸轉(zhuǎn)動；當(dāng)卸料氣缸輸出桿伸長至極限位置時(shí)，卸料板與前上料架底面后端相接且共面，形成料箱輸送面；卸料氣缸輸出桿縮短至極限位置，卸料板與卸料架底面后端相接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)一種用電腦外殼加工的機(jī)器人工作站，自動上料裝置自動供料，速度快，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率。

(2)一種用電腦外殼加工的機(jī)器人工作站，采用機(jī)器人上料，CNC不用停機(jī)待料，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間。

(3)一種用電腦外殼加工的機(jī)器人工作站，整個工作站結(jié)構(gòu)簡單，柔性好，占用空間少。

(4)一種用電腦外殼加工的機(jī)器人工作站，利用6自由度工業(yè)機(jī)器人的高柔性，高重復(fù)定位精度，能完成一臺機(jī)器人同時(shí)給3臺CNC上料。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型自動上料系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型電腦外殼加工機(jī)器人工作站立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型工件定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

1-前上料架；2-料箱；3-上頂氣缸；4-卸料板；5-光電開關(guān)；6-支撐架；7-卸料氣缸；8-卸料架；9-數(shù)控機(jī)床；10-關(guān)節(jié)機(jī)器人；11-定位裝置；12-自動上料裝置；13-定位平臺；14-側(cè)推氣缸；15-推板；16-限位塊；17-定位平臺支架；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型一種用電腦外殼加工的機(jī)器人工作站，如圖1所示，具體包括三臺數(shù)控機(jī)床9，一個關(guān)節(jié)機(jī)器人10，一個定位裝置11和一個自動上料裝置12；關(guān)節(jié)機(jī)器人10選用六自由度機(jī)器人。

其中三臺數(shù)控機(jī)床9用于加工電腦外殼，在地面上放置成品字狀，設(shè)置于正方形相鄰三個頂點(diǎn)位置，自動上料裝置12位于正方形另一個頂點(diǎn)；正方形的中心放置關(guān)節(jié)機(jī)器人10；定位裝置11放在關(guān)節(jié)機(jī)器人10和其中任意一臺數(shù)控機(jī)床9之間；

關(guān)節(jié)機(jī)器人10的工作范圍是以臂長為半徑的圓；臂長為1440mm；數(shù)控機(jī)床9，定位裝置11和自動上料裝置12都放置在關(guān)節(jié)機(jī)器人10的工作范圍內(nèi)。關(guān)節(jié)機(jī)器人10從自動上料裝置12取料后，通過定位裝置11進(jìn)行定位，然后交給數(shù)控機(jī)床9加工；并將加工后的工件再次定位，然后放回自動上料裝置12；料箱裝滿后自動上料裝置12自動卸料，關(guān)節(jié)機(jī)器人10重復(fù)下一次的取料。

所述的定位裝置11包括定位平臺13、側(cè)推氣缸14、推板15、限位塊16和定位平臺支架17；定位平臺13固定安裝在定位平臺支架17上，定位平臺13包括凹凸兩個平面，在凹面上靠近凹凸平面交接處固定安裝一個推板15，凹面上安裝側(cè)推氣缸14，側(cè)推氣缸14的輸出桿與推板15相連，凸面的周圍對稱安裝4個限位塊16；當(dāng)工件被關(guān)節(jié)機(jī)器人10放置在凸面上時(shí)，通過4個限位塊16定位，同時(shí)通過側(cè)推氣缸14帶動推板15移動，結(jié)合限位塊16將工件頂緊固定進(jìn)行定位。

所述的自動上料裝置12包括前上料架1、卸料板4、料箱2、上頂氣缸3、光電開關(guān)5、支撐架6、卸料氣缸7和卸料架8；光電開關(guān)5選用光電傳感器；

所述前上料架1通過支撐架6支撐于地面，前上料架1底面后端向下傾斜，傾斜角度為6°。卸料架8位于前上料架1下方，固定于支撐架6上，卸料架8底面前端向下傾斜，傾斜角度為6°。前上料架1后部設(shè)置卸料板4，卸料板4后端與支撐架6間鉸接。卸料氣缸7安裝在支撐架6后側(cè)，輸出桿與卸料板4底面固定。通過卸料氣缸7驅(qū)動卸料板4繞鉸接軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)卸料氣缸7輸出桿伸長至極限位置時(shí)，卸料板4與前上料架1底面后端相接且共面，形成料箱2輸送面。此時(shí)位于前上料架1上的各個料箱2一同沿料箱輸送面下滑，至第一個料箱到達(dá)卸料板4上，此時(shí)關(guān)節(jié)機(jī)器人10機(jī)械臂末端的夾爪夾取工件進(jìn)行工作；

當(dāng)?shù)谝粋€料箱2的一箱工件全部加工完成后，卸料氣缸7輸出桿縮短至極限位置，卸料板4與卸料架8底面后端相接。此時(shí)，沿卸料板4下滑至卸料架8，通過卸料架8將料箱2輸出。

為了防止卸料過程中，后方料箱2繼續(xù)沿輸送面下滑，因此在卸料板4后部安裝光電開關(guān)5，同時(shí)在前上料架1后端安裝上頂氣缸3，且上頂氣缸3的輸出桿置于前上料架1底面。由此當(dāng)?shù)谝粋€料箱2到達(dá)卸料板上時(shí)，料箱2邊緣觸碰到光電開關(guān)5，此時(shí)光電開關(guān)5給上頂氣缸3輸出信號，上頂氣缸3輸出桿伸出，限制第二個料箱2的下滑。

一種加工電腦外殼的機(jī)器人工作站的工作過程如下：

首先，將裝滿待加工工件的料箱2依次放置到前上料架1上，第一個料箱2從前上料架1下滑，當(dāng)滑到卸料板4的邊緣觸碰到光電開關(guān)5位置時(shí)，光電開關(guān)5給上頂氣缸3發(fā)送信號，上頂氣缸3向上頂，防止第二個料箱2下滑。

同時(shí)光電開關(guān)5給關(guān)節(jié)機(jī)器人10發(fā)送一個到位信號，關(guān)節(jié)機(jī)器人10收到到位信號后開始從第一個料箱2中取料工作，關(guān)節(jié)機(jī)器人10機(jī)械臂末端的夾爪夾取工件，并向定位裝置11移動，進(jìn)行二次精確定位；定位裝置11通過側(cè)推氣缸14帶動推板15，結(jié)合四周的限位塊16對工件進(jìn)行精確定位；

對工件進(jìn)行精確定位后，關(guān)節(jié)機(jī)器人10夾取第一件工件放入數(shù)控機(jī)床9中，并退出到安全原點(diǎn)；等待數(shù)控機(jī)床9對工件開始工作；

然后，關(guān)節(jié)機(jī)器人10夾取第二個工件并進(jìn)行定位，然后放入第二個數(shù)控機(jī)床9中；此時(shí)，數(shù)控機(jī)床9沒有對第一件工件完成工作時(shí)，關(guān)節(jié)機(jī)器人10可以夾取第三個工件并進(jìn)行定位，然后放入第三個數(shù)控機(jī)床9中。一臺六自由度機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)同時(shí)負(fù)責(zé)三臺數(shù)控機(jī)床9的上下料。

關(guān)節(jié)機(jī)器人10收到數(shù)控機(jī)床9完成信號后移動至指定位置，機(jī)械臂末端的夾爪夾取加工完成的工件，并放回料箱2的取料位置；

然后關(guān)節(jié)機(jī)器人10開始取第二件工件，直至完成一個機(jī)加工循環(huán)。

當(dāng)?shù)谝粋€料箱2的一箱工件全部加工完成后，關(guān)節(jié)機(jī)器人10內(nèi)部的變量計(jì)數(shù)器達(dá)到要求，此時(shí)，給卸料氣缸7一個信號，卸料氣缸7輸出桿縮短至極限位置，讓第一個料箱2下落，卸料板4與卸料架8底面后端相接。此時(shí)，沿卸料板4下滑至卸料架8，通過卸料架8將第一個料箱2輸出。

同時(shí)，收到關(guān)節(jié)機(jī)器人10輸出信號給上頂氣缸3發(fā)生動作下落，通過計(jì)時(shí)器控制上頂氣缸3在下端的行程保持一定時(shí)間，來保證卸料氣缸7的復(fù)位，待計(jì)時(shí)器完成計(jì)時(shí)，卸料氣缸7上升到位后，上頂氣缸3收到信號輸出桿回縮，讓第二個料箱下落，完成料箱之間的循環(huán)。

以上所述，是單個料架對應(yīng)單臺機(jī)加工；運(yùn)用工業(yè)關(guān)節(jié)機(jī)器人在不同機(jī)加工間的分時(shí)復(fù)用技術(shù)，可以合理安排三臺加工中心的機(jī)加工單產(chǎn)量時(shí)間，通過單臺工業(yè)關(guān)節(jié)機(jī)器人服務(wù)三臺機(jī)加工設(shè)備的自動上下料系統(tǒng)，并結(jié)合關(guān)節(jié)機(jī)器人上下料的優(yōu)點(diǎn)、必要性以及該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，最后將系統(tǒng)運(yùn)用到某CNC機(jī)加工生產(chǎn)廠的實(shí)際生產(chǎn)中，大大提高了自動化程度與生產(chǎn)效率。