[发明专利]直移旋转上下料系统及包含该系统的加工中心生产线

说明书

本发明公开了直移旋转上下料系统及包含该系统的加工中心生产线，该系统包括安装底座及直移旋转运动组件，安装底座具有一安装表面；所述直移旋转运动组件包括前端运动组件和末端运动组件，前端运动组件与末端运动组件连接，由前端运动组件带动末端运动组件升降、旋转及直移；前端运动组件包括第一直移机构、第二直移机构以及第一旋转机构，末端运动组件包括第一连接臂、第二连接臂、第三直移机构以及第二旋转机构。本发明针对加工中心中的小型工件自动上下料的特点和场景的特殊要求来设计，设计出与之配套使用的安装底座、直移旋转运动组件，其安装的占地空间远小于常规机器人，使工件的取料和放料的动作准确无误，末端负载更大、更稳定。

技术领域

本发明涉及自动机器人技术领域，特别涉及一种用于工件上下料的直移旋转上下料系统及包含该系统的加工中心生产线。

背景技术

针对原有大多数企业生产中各个工序之间的工件装运、装卸采用人工操作存在的劳动强度大、生产效率低、易出错、产品质量不稳定等问题，现有的企业会引进机器人（六轴关节机器人）来辅助加工中心（CNC）自动化生产，加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床，数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。因此企业配合加工中心所使用的机器人需要根据原有的空间、场地进行布局。

发明人在实现本发明的过程中，发现现在企业所引进的机器人至少存在以下技术问题：

1、占用空间大，原先两台加工中心之间的空虚间距可以是100mm，为了能够满足传统机器人的使用要求，需要在两台加工中心之间空出1000mm-3000mm的空间来放置机器人和相关配套设备，使得企业为了满足放置机器人而去缩减加工中心的数量或扩大厂房，缩减加工中心的数量意味着产量跟不上，扩大厂房意味着投入大大增加，且零件加工均摊单位成本变高；

2、效率低、精度差，原先的机器人为满足能为多台加工中心提供上下料的功能，会在加工中心一侧做一个滑轨，机器人在滑轨上来回上下料，机器人取料、放料的往返距离长、时间长，增加了工件上下料的时间，使加工中心效率降低，而且在长距离移动上料时不精准，造成装夹不良或装夹不到位导致无法加工或加工精度变差；

3、成本高，效益回收期长，由于加工中心的工件加工工时有长有短，也需要根据工件的加工工时来配置一台机器人对应多少台加工中心，机器人的成本比较高，加工中心所生产工件的加工工时发生变化时，原先所配套的机器人要么是不能满足使用需求，需要花费很大改造成本和很长改造周期进行重新配置，要么是性能过剩，高价值高性能的机器人不能及时转化为企业效益。

4、由于现有加工中心的位置限制，机床的间距较小，需要将所配置的上下料机器做的体积小一些，采用传统的6轴机器人结构，其用于负载的末端，存在负载小、惯性大、精度低等问题，在需要做一些精细动作时做不到位，负载不能过大。

有鉴于此，如何解决现在企业为加工中心配套机器人存在的占用空间大、效率低、精度差、成本高、效益回收期长以及惯性大、负载小等问题，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明提供一种直移旋转上下料系统及包含该系统的加工中心生产线，其目的是要现在企业为加工中心配套机器人存在的占用空间大、效率低、精度差、成本高、效益回收期长以及惯性大、负载小等问题，以提供一种占地空间小、效率高、精度高、经济、便宜、效益回收快、负载大、惯性小的机器人和生产线。

为达到上述目的，本发明提出了一种直移旋转上下料系统，该直移旋转上下料系统针对加工中心设置，用于加工中心中上料窗口处工件的自动上下料，包括安装底座及直移旋转运动组件，其创新点在于：

所述安装底座设置在加工中心上料窗口的一侧，直移旋转运动组件定位安装在安装底座上；在安装底座具有一安装表面，定义安装表面所在的面为X-Y平面，定义与安装表面呈竖直状态的竖直延伸方向为Z方向；