[发明专利]一种基于机器人的自动上下料系统

权利要求书

1.一种基于机器人的自动上下料系统，其特征在于，其包括机械部分和控制部分，所述机械部分包括上料单元、立柱横梁单元、机床单元、机器人单元、转向单元和下料单元，其中，

所述上料单元包括上料工作台、上料伺服电机、上料同步带和上料同步带轮，所述上料工作台上设置有所述上料伺服电机，所述上料伺服电机的输出轴通过所述上料同步带与所述上料同步带轮连接；

所述立柱横梁单元通过立柱上的地脚螺钉安装在地面，所述立柱用来支撑横梁；

所述机床单元包括第一机床和第二机床，分别完成工件加工的第一加工工序和第二加工工序；

所述机器人单元包括滑枕、X轴伺服电机、旋转伺服电机、旋转同步带和旋转同步带轮，所述机器人单元通过大臂固定在滑枕上，大臂上装有摆动伺服电机，其将动力传输给摆动轴，所述摆动轴上安装有传动箱，所述传动箱内装有升降伺服电机，所述升降伺服电机输出轴上固定有升降同步带轮，所述升降伺服电机驱使传动轴做升降运动；

所述转向单元通过工字钢支腿装在地面上，转向工作台焊接在工字钢支腿上，其上装有摆动气缸，摆动气缸用于零件90度转向；

所述控制部分包括驱动单元、控制单元和传感检测单元，其中，所述驱动单元包括伺服驱动器，以驱动上述各伺服电机动作；所述控制单元包括工控机、显示器和运动控制器；所述传感检测单元包括上料传感器和工件测距传感器；

所述自动上下料系统的工作过程包括：机器人单元取料；第一机床上下料；工件转向；第二机床上下料和机器人单元下料五个过程，其中，

所述工件转向的目的是为实现工件所述第二加工工序的正常进行，其设置在所述第一加工工序和所述第二加工工序之间，用以将工件在此进行90°转向，让机器人单元气爪夹取工件的另一端并将工件装夹到所述第二机床上；

机器人单元将工件输送至转向点，向控制器发出到位信号，控制器收到信号后控制转向单元将工件夹紧，完成后机器人单元张开气爪并退出转向点，同时，控制器控制转向单元进行90°转向，转向结束后，机器人单元运动至转向点夹取工件，整个过程即为工件转向阶段；

所述第一机床完成工件的第一加工工序的加工，其上下料过程包括，在第一加工工序中将第一机床上已加工好的工件取下，以备第二加工工序加工；机器人单元通过气嘴吹气的方式将第一机床的夹具中的铁屑清除干净，以备下一个工件的装夹；将下一个工件装夹到第一机床，并进行传感检测，实现工件的准确定位，以保证工件第一加工工序的正常加工。

2.根据权利要求1所述的基于机器人的自动上下料系统，其特征在于，所述上料单元采用槽钢支撑，所述槽钢上焊接有所述上料工作台，所述上料工作台上通过螺钉安装有伺服电机座，所述伺服电机座上安装有所述上料伺服电机；

所述上料工作台上还通过螺钉固定有工件挡板，为工件提供运动所需的通道。

3.根据权利要求1或2所述的基于机器人的自动上下料系统，其特征在于，所述上料传感器设置在所述上料工作台上，所述上料传感器对工件排列情况进行检测，控制所述伺服电机的启停，使所述机器人单元取走后，工件能够自动的将下一个工件送到上料点，保证机器人每次取料时，上料点都放置工件。

4.根据权利要求1所述的基于机器人的自动上下料系统，其特征在于，所述立柱上焊接有方板，横梁通过安装螺钉装在方板上；所述立柱和横梁通过自身的刚性来保证机器人在负载情况下都能满足系统要求的最大变形。

5.根据权利要求4所述的基于机器人的自动上下料系统，其特征在于，所述横梁上安装有齿条和导轨，所述导轨用于机器人X轴运动的精确导向，其上装有滑枕，所述滑枕上装有X轴伺服电机，X轴伺服电机上装有齿轮，通过X轴伺服电机提供动力齿轮齿条的啮合，使机器人单元能在X轴方向精确的做直线往复运动。

6.根据权利要求1所述的基于机器人的自动上下料系统，其特征在于，所述摆动伺服电机的输出轴上安装摆动同步带，与摆动同步带轮连接，通过摆动伺服电机提供动力，并由摆动同步带传动系统减速。