[发明专利]一种可扩展的柔性制造系统及操作方法

说明书

本发明公开了一种可扩展的柔性制造系统及操作方法，通过设置机械手Z轴、机械手C轴、机械手Z轴和末端抓取组件，能够使组合机械手抓取更大范围的工件，精雕机可位于自动供料系统的一侧或两侧均设有精雕机，来提高机床生产效率和使用效率，从而达到节省空间的目的；末端抓取组件可根据工件配置，针对不同规格标准托盘和工件，提供适配料叉和握爪，适应多种自动化需求，模块化设计和装配，更换快速；也可安装双工位装载站采用抽屉式结构，推拉操作简单，实现人工换料的便捷性；人机交互部内置控制管理系统，提供可视化界面，满足系统状态监测，生产任务管理等多项需求，提高自动化生产的管理水平。

技术领域

本发明属于材料加工及制造领域，涉及一种可扩展的柔性制造系统及操作方法。

背景技术

目前市面上主要有自动化产线、六轴机器人、桁架机械手等自动供料系统。自动化产线无论是对车间场地、投入资金、布局规划都有较高要求，应用的范围相对较小。单机自动化中采用六轴机器人，成本较高；采用桁架机械手+运动料仓的形式，局限性较大，不易扩展，柔性程度低。此外，市面上的单机自动化设备占地面积大，只能一台自动化设备匹配一台机床，设备利用率低。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可扩展的柔性制造系统及操作方法，旨在解决现有技术中加工设备生产效率低，抓取范围小的缺陷性技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提出的一种可扩展的柔性制造系统，包括供料系统和电控柜；所述供料系统的一侧安装有精雕机，所述电控柜设置在供料系统的外部用于为供料系统供电；

所述供料系统包括料库部和人机交互部，所述料库部包括料库底座，所述料库底座的一侧安装有前料库，所述料库底座的另一侧安装有后料库，所述料库底座的中心位置安装有组合机械手；所述组合机械手包括机械手C轴、机械手Z轴、机械手X轴和末端抓取组件；所述机械手C轴固定在料库底座上，所述机械手Z轴固定在机械手C轴上；所述机械手X轴固定在机械手Z轴上；所述末端抓取组件安装在机械手X轴的端部；所述前料库和后料库上均设置有料库层板，所述料库层板上设置有定位销，定位销上安装有标准托盘；

所述人机交互部包括侧悬臂人机交互部，所述侧悬臂人机交互部配备旋转轴安装在自动供料系统侧面，通过转动旋转轴适应不同的操作位置；所述侧悬臂人机交互部内置控制管理系统，用于实现柔性制造系统的应用。

优选地，所述机械手C轴采用电机驱动回转结构，用于使机械手C轴转动到指定角度；所述机械手Z轴采用电机驱动滚珠丝杠副，所述机械手Z轴为“L”型；所述机械手X轴采用“齿轮齿条+同步带”形式，用于实现机械手X轴的两级同步伸缩；

所述机械手X轴包括ZX转接组件、X轴一级臂、X轴二级臂和同步带组件；所述ZX转接组件安装在所述机械手Z轴导轨的上方；所述X轴一级臂固定在所述机械手Z轴的上方，所述X轴二级臂安装在所述X轴一级臂的一侧，所述同步带组件用于连接所述X轴一级臂和所述X轴二级臂；

所述末端抓取组件包括料叉、防护钣金和末端转接座，所述末端转接座固定在机械手X轴二级臂的端部，所述料叉安装在末端转接座的底部，所述末端防护钣金安装在X轴二级臂的端面；

所述ZX转接组件背面安装滑块I，所述滑块I与机械手Z轴中的导轨配合；所述ZX转接组件正面安装滑块II，所述滑块II与X轴一级臂背面安装的双导轨I配合；所述X轴一级臂正面安装双导轨II与X轴二级臂侧面安装的滑块III配合。

优选地，还包括护罩部，所述护罩部包括前护罩、后护罩和对称设置的侧防护板；

所述前护罩固定在前料库的外壁上，所述前护罩的外壁上安装有报警灯，所述前护罩的内壁安装有照明灯；所述后护罩固定在后料库的外壁上，所述侧防护板安装在料库底座上，侧防护板与前护罩、后护罩和料库底座组成密封结构，所述侧防护板的中心设有矩形槽；