一种多工位机械手系统的制作方法

本发明涉及机械领域，特别涉及一种多工位机械手系统。

背景技术：

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机器人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。

手工的螺丝拧紧包括纯手工拧紧和电动螺丝刀或者气动螺丝刀拧紧两种，后者通过电动或者气动的方式产生旋转动力，以代替频繁手工的拧紧动作，在某种程度上减轻了锁螺丝的工作强度，但由于手工放置螺丝和对准螺丝头部仍需要占用大量的工作时间和精力，因此整体效率提升比较有限。

目前自动拧螺丝系统主要采用单工位顶升对中定位方式，其缺点是：若前一工位作业节拍高于当前工位，工件会出现堆积现象，导致下一工位机械手处于闲置状态，作业效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种多工位机械手系统。

本发明的一个目的是提供一种多工位机械手系统，包括：用于承载至少两个工位的支撑平台、安装在所述支撑平台上用于为所述工位输送工件的传送装置、位于所述传送装置上用于承载所述工件的栈板、安装在所述支撑平台上用于实现所述栈板上的工件进入所述工位的顶升装置，所述传送装置与所述工位所在平面具有用于栈板通过的间隔；当所述系统位于第一状态时，所述顶升装置带动所述栈板运动至所述工位，以完成将所述工件放置在所述 工位操作；当所述系统处于第二状态时，所述顶升装置带动所述栈板远离所述工位，以完成所述工件从所述工位流出操作。

可选地，所述系统还包括与所述工位一一配套的机械手，所述机械手对所述工件进行操作。

可选地，所述传送装置为多个平行设置的滚轮。

可选地，所述工位上设置有用于实现所述工件进行位置调整的对中装置。

可选地，所述对中装置包括四个移动装置，所述四个移动装置两两相对设置在工位上。

可选地，所述顶升装置包括四个l型汽缸，所述四个l型汽缸可与所述栈板的四角分别抵接。

可选地，所述机械手为螺丝安装机械手。

可选地，所述系统还包括螺丝输送装置，所述螺丝安装机械手将所述螺丝输送装置输送的螺丝安装在所述工件上。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明除用于两个工位并行作业外，根据生产线节拍规划需求，可用于任意数量工位并行作业，堆栈式顶升工件排列结构，生产线物流规划灵活，可实现顺行、并行、逆行三种物流作业状态，对机械手作业节拍要求不高，提高作业稳定性，系统容错冗余高，部分机械手出现故障无法运行时，整个系统仍可正常运行。

附图说明

图1是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图2是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图3是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图4是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图5是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图6是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图7是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图8是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图9是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图10是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图11是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图12是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图13是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图14是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图15是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的结构图；

图16是本发明的多工位机械手系统的一种实施例工作时的流程图；

图17是本发明的多工位机械手系统的另一种实施例工作时的流程图；

图18是本发明的多工位机械手系统的再一种实施例工作时的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

结合图1至图14所示，本发明提供的一种多工位机械手系统，包括：用于承载至少两个工位的支撑平台、安装在支撑平台上用于为工位输送工件的传送装置、位于传送装置上用于承载工件的栈板、安装在支撑平台上用于实现栈板上的工件进入工位的顶升装置，传送装置与工位所在平面具有用于栈板通过的间隔，当系统位于第一状态时，顶升装置带动栈板运动至工位，以 完成将工件放置在工位操作；当系统处于第二状态时，顶升装置带动栈板远离工位，以完成工件从工位流出操作。

需要说明的是，本发明提供的方案，当一个工位正在工作时，工件可以从该工位的下方通过，进入空闲的工位，避免因为一个工位操作影响到其他工件的传输，因此，本发明提供的系统，至少可以有两个工位交替，当然也可以设置三个等，具体不进行限定。

可选地，系统还包括与工位一一配套的机械手，机械手对工件进行操作，对于机械手的结构可以根据需要进行设置，例如当进行自动拧螺丝操作时候，机械手可以为拧螺丝工具，具体不做限定。

可选地，传送装置为多个平行设置的滚轮，通过滚轮的转动带动栈板的运动，将栈板运送至指定的工位，在通过顶升装置将栈板顶升至工位。

可选地，工位上设置有用于实现工件进行位置调整的对中装置。

可选地，对中装置包括四个移动装置，四个移动装置两两相对设置在工位上。

可选地，顶升装置包括四个l型汽缸，四个l型汽缸可与栈板的四角分别抵接，具体的，当采用两个工位时，顶升装置可以包括两组结构，分别完成各自工位里的顶升操作，顶升装置分为第一组顶升结构和第二组顶升结构。

可选地，机械手为螺丝安装机械手，具体不做限定。

可选地，系统还包括螺丝输送装置(图中未示出)，螺丝安装机械手将螺丝输送装置输送的螺丝安装在工件上。

结合图1至图17所示，下面针对多工位机械手的操作方法进行介绍：

以两工位机械手系统进行介绍，工位分为第一工位(a工位)和第二工位(b工位)，顶升装置分为第一组顶升结构(a、b、9a、9b)和第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)，对中装置包括第一对中装置(1a、4a、4b、5a)及第二对中装置(10a、40a、40b、50a)，第一组顶升结构与第一对中装置及第一工位配套使用，第二组顶升结构与第二对中装置及第二工位配套使用，具体为拧螺丝机械手(2a、2b、20a、20b)位于生产线体6两侧，并分别置于支撑平台(3a、30a)上；工件(8a、8b、8c)分别置于栈板7a、 7b、7c上；通过第一组顶升结构和第二组顶升结构将工件栈板7a、7b、7c顶起，以在栈板下方形成避让空间，供其他工件栈板穿过。

结合工作流程图16，当工位a和工位b处于闲置状态时，多工位机械手系统的操作方法具体可以为：

如图2、3所示，工件8b置于栈板7b上，等待进入作业工位，第一组顶升结构a、b、9a、9b处于初始状态。

如图4、5所示，工件8b在栈板7b带动下进入工位，第一组顶升结构a、b、9a、9b处于初始状态。此时，由于前一工位作业节拍较快，工件8c在栈板7c带动下已经开始等待进入作业工位。

如图6、7所示，第一组顶升结构a、b、9a、9b将栈板7b顶起，在第一对中装置(1a、4a、4b、5a)对工件8b完成定位后，拧螺丝机械手2a、2b开始对工件8b进行锁附作业。此时在工件8b和栈板7b下方出现一个可供工件8c和栈板7c穿过的空间。

工件8c在栈板7c带动下从栈板7b下方穿过进入下一工位，第二组顶升结构0a、0b、90a、90b处于初始状态。

第二组顶升结构包括0a、0b、90a、90b将栈板7c顶起，在第二对中装置(10a、40a、40b、50a)对工件8c完成定位后，拧螺丝机械手20a、20b开始对工件8c进行锁附作业。当工件8b锁附作业完成后，栈板7b可从栈板7c下方穿过流出作业工位。

结合图17所示，当只有工位a闲置时，多工位机械手系统的操作方法具体可以为：

如图8、9、10所示，工位8a进入工位b，第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)顶升工件栈板7a，第二对中装置(10a、40a、40b、50a)对中工件8a，机械手20a、20b锁附作业，作业完成后，第二对中装置(10a、40a、40b、50a)释放工件8a，第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)落下工件8a，工件8a流出工位b。与上述作业同时，工位8b进入工位a，第一组顶升结构(a、b、9a、9b)顶升工件栈板7b，第一对中装置(1a、4a、4b、5a)对中工件8b，机械手2a、2b锁附作业。如图11、12、13所示，工件8c进入工位b，第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)顶升工件栈板 7c，第二对中装置(10a、40a、40b、50a)对中工件8c，机械手20a、20b锁附作业。

与上述作业同时，工位a的工件8b锁附完成，第一对中装置(1a、4a、4b、5a)释放工件8b，第一组顶升结构(a、b、9a、9b)落下工件8b，由于第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)顶升工位8c，工位8b从工位b与栈板7c之间流出工位a。

工件8c锁附完成后，第二对中装置(10a、40a、40b、50a)释放工件8c，第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)落下工件8c，工件8c流出工位b，结束。

结合图18所示，当只有工位b闲置时，多工位机械手系统的操作方法具体可以为：

开始，工件8a进入工位a，第一组顶升结构(a、b、9a、9b)顶升工件栈板7a，第一对中装置(1a、4a、4b、5a)对中工件8a，机械手2a、2b锁附作业，锁附完成后，第一对中装置(1a、4a、4b、5a)释放工件8a，第一组顶升结构(a、b、9a、9b)落下工件8a，工件8a流出工位a，工件8c进入工位a，第一组顶升结构(a、b、9a、9b)顶升工件8c，第一对中装置(1a、4a、4b、5a)对中工件8c，机械手2a、2b锁附作业，锁附完成后，第一对中装置(1a、4a、4b、5a)释放工件8c，第一组顶升结构(a、b、9a、9b)落下工件8c，待工件8b流出工位b后，工位8c流出工位a。

第一组顶升结构(a、b、9a、9b)顶升工件8a的同时，工件8b进入工位b，第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)顶升工件栈板7b，此时，工件8a流出工位a，第二对中装置(10a、40a、40b、50a)对中工件8b，机械手20a、20b锁附作业，锁附完成后，第二对中装置(10a、40a、40b、50a)释放工件8b，第二组顶升结构(0a、0b、90a、90b)落下工件8b，工件8b流出工位b，工件8c流出工位a，结束。

本发明的多工位机械手系统，包括用于承载至少两个工位的支撑平台、安装在所述支撑平台上用于为所述工位输送工件的传送装置、位于所述传送装置上用于承载所述工件的栈板、安装在所述支撑平台上用于实现所述栈板 上的工件进入所述工位的顶升装置，所述传送装置与所述工位所在平面具有用于栈板通过的间隔，当所述系统位于第一状态时，所述顶升装置带动所述栈板运动至所述工位，以完成将所述工件放置在所述工位操作，当所述系统处于第二状态时，所述顶升装置带动所述栈板远离所述工位，以完成所述工件从所述工位流出操作，除用于两个工位并行作业外，根据生产线节拍规划需求，可用于任意数量工位并行作业，堆栈式顶升工件排列结构，生产线物流规划灵活，可实现顺行、并行、逆行三种物流作业状态，对机械手作业节拍要求不高，提高作业稳定性，系统容错冗余高，部分机械手出现故障无法运行时，整个系统仍可正常运行。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可 读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，readonlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种多工位机械手系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。