[发明专利]一种精雕机的柔性自动生产装置

说明书

一种精雕机的柔性自动生产装置，包括储料系统、机器人搬运系统、托盘交换系统、装载系统、加工系统以及检测管理系统；储料系统采用能够旋转的环形料仓，机器人搬运系统由桁架机械手构成，装载系统采用预装台，托盘交换系统包括设置在环形料仓不同料位上的多个标准托盘以及与标准托盘配合的标准定位系统，工件通过治具固定在标准托盘上，标准托盘与标准定位系统之间通过标准接口连接；加工系统由分别布置于环形料仓两侧的精雕机组成，精雕机设有用于上下料的自动门，桁架机械手的末端安装有握爪主盘，标准托盘上设有握爪工具盘。本发明能够加工多品种批量产品，无需花费时间验证治具更改，保证高精度产品机内定位精度与机外装夹精度的一致性。

技术领域

本发明涉及精密零件雕刻加工领域，具体涉及一种精雕机的柔性自动生产装置。

背景技术

现有精雕机加工的工件都是一些重量较轻、加工精度要求较高且切削量较小的工件，精雕机的结构布局比较类似于立式加工中心，上下料采用手工进行，其自动化程度低，操作时劳动强度大且工作效率低，不利于企业大规模零件的生产加工。传统用关节机器人上下料采用的方案是：一台六轴机器人加上两台或三台机床构成一个加工单元，毛坯料主要是人工摆放到初定位台上，更换产品时需要针对不同的产品采用不同的机器人执行末端，针对不同的产品设计不同的治具，其专用性很强，虽然用多自由度的机器人进行搬运，但是柔性较差，并且对工件的加工治具要求较高。由于精雕机加工的工件一般属于精加工工件，精度要求高，因此自动化上下料的难度大，少数的自动上下料机构，实现方法和结构比较复杂、效率低、精度低，不利于批量生产，因此需要设计一种柔性较好，并适用于精雕机的生产装置。

现有技术中使用的六轴机器人存在以下缺陷：

加工产品的种类非常有限；更改治具或手爪带来的验证周期非常长，其定位面的防护、切削及切削液的处理情况复杂；工件需要人工搬到机器人的抓料位或者通过立体料库结合堆垛机放到初定位台上；配套设备多，需要较多的操作人员，同时六轴机器人的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种精雕机的柔性自动生产装置，能够加工多品种批量产品，无需花费时间验证治具更改，满足高精度治具标准化的要求，治具定位面在加工时能够防护，保证高精度产品机内定位精度与机外装夹精度的一致性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

包括储料系统、机器人搬运系统、托盘交换系统、装载系统、加工系统以及检测管理系统；所述的储料系统采用能够旋转的环形料仓，机器人搬运系统由支撑架设在环形料仓上的桁架机械手构成，装载系统采用预装台，托盘交换系统包括设置在环形料仓不同料位上的多个标准托盘以及与标准托盘配合的标准定位系统，工件通过治具固定在标准托盘上，标准托盘与标准定位系统之间能够通过标准接口连接；加工系统由布置于环形料仓两侧的精雕机组成，精雕机设有用于上下料的自动门，所述桁架机械手的末端安装有握爪主盘，标准托盘上设有与之配合的握爪工具盘；当进行放料时桁架机械手能够将标准托盘及治具通过自动门送入精雕机，标准定位系统定位夹紧，装配合格的工件进行加工；当换料时将标准定位系统打开，桁架机械手能够将标准托盘及治具通过自动门取出并放置到环形料仓的空缺料位上。

所述的精雕机内具有能够进行定位检测的测头以及能够容纳测头的刀库。

所述的桁架机械手通过支撑立柱支撑架设在环形料仓上，支撑立柱上安装机械手X轴、机械手Z轴以及机械手C轴，桁架机械手的末端为C轴前臂，所述的C轴前臂包括支撑前臂以及设置在其端部的握爪主盘。

所述的环形料仓包括安装在支撑框架上的导轨安装台面，导轨安装台面上铺设环形导轨，环形导轨通过驱动机构驱动旋转，环形导轨上布置标准托盘。

所述的支撑框架上安装有定位机构，定位机构设置在与精雕机上下料的自动门对应处。