一种用于电机转子冲片冲压的多机器人工作系统及方法与流程

本发明涉及冲压自动化技术领域，尤其涉及一种用于电机转子冲片冲压的多机器人工作系统及方法。

背景技术：

在实际生产中，往往有多种型号的定转子片需要生产且不同型号的定转子片需要的理片和冲压时间并不相同，但是冲片冲压的方法却固定，没有合理分配资源，在有限产能的基础上，综合多方面对生产的影响，由此带来的生产效率降低的问题。

如公告号为：CN 105478581A的中国专利公开了一种基于高速压机的履带板自动化冲压生产线及冲压方法，该基于高速压机的履带板自动化冲压生产线至少包括按照冲压工序依次设置的：上料机械手、进料输送链、开卷液压机、第一中继输送链、冲压液压机、第二中继输送链、切边液压机、出料输送链、以及控制上述八个部件工作状态的工控机，其中在所述第一中继输送链处设置有用于检测切割粗料长度尺寸的第一图像处理系统、第二图像处理系统分别通过数据线与工控机进行数据通信，该工控机为带有图像处理功能的工控机。该申请为自动化冲压生产线通过机械手上料和输送链进料，不能保证输送料精确停止在固定位置，导致冲压的产品不协调，且冲压液压机空运转时间长，成本高。

如公告号为：CN 204338662A的中国专利公开了一种汽车皮带轮冲片自动加工及智能检测复合生产线，所述生产线依次包括上料系统、送料冲压系统、冲压机、接料系统和检测分拣系统；上料系统的自动上料机置于送料冲压系统的冲床送料机的进料口处，冲床送料机设置在冲压机的进料口，接料系统的整料输送皮带机置于冲压机内模具切刀的正下方；所述检测系统包括视觉识别系统和分拣机器人，视觉识别系统设置在整料输送皮带上，分拣机器人设置在整料输送皮带机的出料口。该申请为智能检测复合生产线，上料、冲压和接料均通过自动化实现，但是需要冲压的产品位置不能固定，会导致不合格率的提高，增加成本，另外通过分拣机器人和视觉识别系统来检测，成本高且不易维护。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的冲床空运装时间长，不适用于多种类型的冲片冲压等问题，本发明提供了一种用于电机转子冲片冲压的多机器人工作系统及方法。

本发明的具体技术方案为：一种用于电机转子冲片冲压的多机器人工作系统，包括第一工作系统、第二工作系统、机器人和控制系统，所述第一工作系统和第二工作系统通过机器人相连，所述第一工作系统用于生产定子成品和转子的半成品，所述第二工作系统用于生产转子成品，所述机器人包括第一搬运机器人和第二搬运机器人，所述控制系统包括监控系统、报警系统和紧急停止系统，用于调控第一工作系统、第二工作系统和机器人。

在此基础上，所述第一搬运机器人安装在第一工作系统中，所述第一工作系统还包括第一冲床、原料堆放台和理片机，所述原料堆放台和理片机对齐设置在第一搬运机器人的一侧，所述第一冲床设置在第一搬运机器人的另一侧，所述第一工作系统通过第一搬运机器人与第二工作系统相连。

在此基础上，所述第二搬运机器人安装在第二工作系统中，所述第二工作系统还包括第二冲床、转子半成品堆放台、定子成品堆放台和转子成品堆放台，所述第二冲床与第一冲床对齐设置在第一搬运机器人的同侧，所述转子半成品堆放台与定子成品堆放台依次设置在第一搬运机器人与第二搬运机器人的中间，所述转子成品堆放台设置在第二搬运机器人的另一侧。

在此基础上，所述机器人设置有抓取装置，所述抓取装置包括连杆和两个吸盘，所述两个吸盘分别设置在连杆的两端。

在此基础上，所述第一搬运机器人的连杆长度等于原料堆放台与理片机之间的距离，所述第一搬运机器人的连杆长度等于理片机与第一冲床之间的距离，所述第二搬运机器人的连杆长度等于转子半成品堆放台与第二冲床之间的距离，所述第二搬运机器人的连杆长度等于与第二冲床与转子成品堆放台之间的距离。

本发明还提供了一种用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法，包括如下步骤：步骤1，获取原料，将第一片原料冲压成定子成品和转子半成品；

步骤2，堆垛第一片定子成品和转子半成品，进入原料冲压循环；

步骤3，获取第一片转子半成品，冲压形成第一片转子成品；

步骤4，堆垛第一片转子成品，进入转子半成品冲压循环。

在此基础上，所述步骤1的具体步骤为：

(a1)第一搬运机器人抓取装置的一端从原料堆取片放入理片机，理片机理片；

(a2)第一搬运机器人抓取装置的一端从理片机取理好的料并放入第一冲床，同时第一搬运机器人抓取装置的另一端取原料放入理片机，理片机理片，此时第一冲床开始冲压；

(a3)第一搬运机器人抓取装置的一端从理片机内取理好的料，第一搬运机器人抓取装置的另一端到达第一冲床等待取料。

(a4)判断第一冲床是否冲压完成，若冲压未完成，继续等待冲压完成，若冲压完成则取料，则进入步骤2。

在此基础上，所述步骤2包括：

(b1)第一搬运机器人抓取装置依次堆垛转子半成品定子成品，并且第一搬运机器人的另一端将理好的料放入第一冲床开始冲压；

(b2)第一搬运机器人抓取装置回到原料堆位置；

(b3)第一搬运机器人抓取装置的一端从原料堆取片放入理片机，理片机理片，并从理片机内取理好的料；

(b4)第一搬运机器人抓取装置的另一端到达第一冲床等待取料；

(b5)判断第一冲床是否冲压完成，若冲压未完成，则继续等待冲压完成，若冲压完成，则继续下一步骤；

(b6)判断是否继续生产，若是，则返回步骤(b1)，若否，则继续下一步骤；

(b7)第一搬运机器人抓取装置取出第一冲床的成品，依次堆垛转子半成品和定子成品。

在此基础上，步骤3的具体步骤为：

(c1)第二搬运机器人抓取装置的一端取转子半成品放入第二冲床，第二冲床开始冲压；

(c2)判断第二冲床是否冲压完成，若冲压未完成，则继续等待冲压完成，若冲压完成，则进入步骤4。

在此基础上，所述步骤4的具体步骤为：

(d1)第二搬运机器人抓取装置的一端抓取转子成品，另一端回到转子半成品堆取转子半成品；

(d2)堆垛转子成品，将转子半成品放入第二冲床，第二冲床开始冲压；

(d3)判断第二冲床是否冲压完成，若冲压未完成，则继续等待冲压完成，若冲压完成，则继续下一步骤；

(d4)判断转子半成品台是否有料，若是，则返回步骤(d1)，若否，则取出转子成品，堆垛转子成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明用于电机转子冲片冲压的多机器人工作系统包括第一工作系统、第二工作系统和机器人，第一工作系统和第二工作系统通过机器人相连，第一工作系统用于生产定子成品和转子的半成品，第二工作系统用于生产转子成品，机器人包括第一搬运机器人和第二搬运机器人。本发明通过设置两个机器人和两个冲床，且该机器人设置有两个吸盘，可以同时抓取两端的部件，减少了冲床的空转时间，提高生产效率，解放人力，从而提高产能、降低成本。

2、本发明中第一搬运机器人的连杆长度等于原料堆放台与理片机之间的距离，第一搬运机器人的连杆长度等于理片机与第一冲床之间的距离，第二搬运机器人的连杆长度等于转子半成品堆放台与第二冲床之间的距离，第二搬运机器人的连杆长度等于与第二冲床与转子成品堆放台之间的距离。长度一致保证了机器人抓取和放置的精确，避免了中途机器人位置的调整，保证了冲床和堆放加工的合格率，且机器人的一个动作可以实现两个操作，操作简便，节约了成本。

3、本发明中用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法全自动加工，随冲压时间长短自动调节生产过程，操作简便，节约了人工成本。且本发明可以改变加工的时间适用于多种型号的定转子片而保持尽可能高的生产效率。

附图说明

图1是用于电机转子冲片冲压的多机器人工作系统的结构示意图；

图2是用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法的流程示意图；

图3是用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法冲压中第一片原料的流程示意图；

图4是用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法中原料冲压循环的流程示意图；

图5是用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法中冲压第一片转子半成品的流程示意图；

图6是用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法中转子半成品冲压循环的流程示意图；

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明披露了一种用于电机转子冲片冲压的多机器人工作系统，包括第一工作系统、第二工作系统、机器人和控制系统，如图1所示，第一工作系统和第二工作系统通过机器人相连，第一工作系统用于生产定子成品和转子的半成品，第二工作系统用于生产转子成品，机器人包括第一搬运机器人1和第二搬运机器人5，控制系统包括监控系统、报警系统和紧急停止系统，用于调控第一工作系统、第二工作系统和机器人，监控系统用于监控整个工作系统的工作状况，报警系统用于工作系统出现异常时的报警，所述紧急停止系统用于当工作系统出现问题时，紧急停止整个工作系统，避免出现意外。

优选地，如图1所示，第一搬运机器人1安装在第一工作系统中，第一工作系统还包括第一冲床2、原料堆放台3和理片机4，原料堆放台3和理片机4对齐设置在第一搬运机器人1的一侧，第一冲床2设置在第一搬运机器人1的另一侧，第一工作系统通过第一搬运机器人1与第二工作系统相连。第一冲床2安装有冲压原料的模具，用于冲压原料，理片机4用于整理调节原料方向。

优选地，如图1所示，第二搬运机器人5安装在第二工作系统中，第二工作系统还包括第二冲床6、转子半成品堆放台7、定子成品堆放台8和转子成品堆放台9，第二冲床6与第一冲床2对齐设置在第一搬运机器人1的同侧，转子半成品堆放台7与定子成品堆放台8依次设置在第一搬运机器人1与第二搬运机器人5的中间，转子成品堆放台9设置在第二搬运机器人5的另一侧。第二冲床6安装有冲压转子半成品的模具，用于冲压转子半成品制成成品。

上述四个堆放台分别安装有合适的夹具，分别用于堆放原料、定子成品、转子半成品和转子成品。优选地，本实施例的第一搬运机器人1抓取装置的两端初始位置分别对应设置在原料堆放台3和理片机4的正上方，第二搬运机器人5抓取装置的两端初始位置分别对应设置在转子半成品堆放台7和第二冲床6的正上方。

第一搬运机器人1用于拿取原料和堆垛定子成品及转子半成品，第二机器人用于拿取转子半成品和堆垛转子成品。机器人设置有抓取装置，该抓取装置可以自由旋转，其旋转角度为360°，可以根据系统的排布，调整抓取装置的角度以及长度并固定，适用于不同系统。抓取装置可以为带有磁性或是气动吸盘11，抓取装置包括连杆10和两个吸盘11，优选地，本实施例的抓取装置为磁性吸盘11，两个吸盘11分别设置在连杆10的两端，可以同时吸取两个工件。优选地，该吸盘11依次设置有引导板，该引导板上为有磁性的引导板，吸盘11本身为圆形，且吸盘11表面均匀间隔设置有磁性物质，在使用过程中，引导板可以将工件引导至吸盘11的一侧固定方向，然后通过吸盘11表面的磁性物质进行二次固定，保证了抓取的实效性和精确性。抓取装置的连杆10为伸缩型连杆10，可以在水平方向自由伸缩，本实施例优选地，第一搬运机器人1的连杆10长度等于原料堆放台3与理片机4之间的距离，第一搬运机器人1的连杆10长度等于理片机4与第一冲床2之间的距离，第二搬运机器人5的连杆10长度等于转子半成品堆放台7与第二冲床6之间的距离，第二搬运机器人5的连杆10长度等于与第二冲床6与转子成品堆放台9之间的距离，长度一致保证了机器人抓取和放置的精确，避免了中途机器人位置的调整，保证了冲床和堆放加工的合格率，且机器人的一个动作可以实现两个操作，操作简便，节约了成本。调整连杆5距离后固定，在机器人工作中不存在晃动，优选地，抓取装置的两个吸盘11设置有光电传感器，抓取装置的连杆10可以通过手动调整，也可以通过光电传感器的检测到工件位置，进行自动伸缩，本实施例优选为在系统启动前，通过手动调整确定距离。本发明通过设置两个机器人和两个冲床，且该机器人设置有两个吸盘，可以同时抓取两端的部件，减少了冲床的空转时间，提高生产效率，解放人力，从而提高产能、降低成本。

本发明还披露了一种用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤1，获取原料，将第一片原料冲压成定子成品和转子半成品；

步骤2，堆垛第一片定子成品和转子半成品，进入原料冲压循环；

步骤3，获取第一片转子半成品，冲压形成第一片转子成品；

步骤4，堆垛第一片转子成品，进入转子半成品冲压循环。

其中，如图3所示，步骤1的具体步骤为：

(a1)第一搬运机器人1抓取装置的一端逆时针旋转从原料堆取片放入理片机4，理片机4理片，第一搬运机器人1的抓取装置回到初始位置；

(a2)第一搬运机器人1抓取装置逆时针旋转，该抓取装置的一端从理片机4取理好的料并放入第一冲床2，同时第一搬运机器人1抓取装置的另一端取原料放入理片机4，理片机4理片，此时第一冲2开始冲压，第一搬运机器人1的抓取装置固定不动；

(a3)第一搬运机器人1抓取装置的一端从理片机4内取理好的料，第一搬运机器人1抓取装置的另一端在第一冲床2等待取料。

(a4)判断第一冲床2是否冲压完成，若冲压未完成，继续等待冲压完成，若冲压完成则取料，则进入步骤2，其中，冲压的时间均可适应调整。

其中，如图4所示，步骤2包括：

(b1)第一搬运机器人1抓取装置依次堆垛转子半成品定子成品，并且第一搬运机器人(1)的另一端将理好的料放入第一冲床2开始冲压；

(b2)第一搬运机器人1抓取装置回到初始位置；

(b3)第一搬运机器人1抓取装置的一端从原料堆取片放入理片机4，理片机4理片，并从理片机4内取理好的料；

(b4)第一搬运机器人1抓取装置的另一端到达第一冲床2等待取料；

(b5)判断第一冲床2是否冲压完成，若冲压未完成，则继续等待冲压完成，若冲压完成，则继续下一步骤，其中，冲压的时间均可适应调整；

(b6)判断是否继续生产，若是，则返回步骤(b1)，若否，则继续下一步骤；

(b7)第一搬运机器人1抓取装置取出第一冲床2的成品，依次堆垛转子半成品和定子成品。

其中，如图5所示，步骤3的具体步骤为：

(c1)第二搬运机器人5抓取装置的一端取转子半成品放入第二冲床6，第二冲床(6)开始冲压；

(c2)判断第二冲床6是否冲压完成，若冲压未完成，则继续等待冲压完成，若冲压完成，则进入步骤4。

其中，如图6所示，步骤4的具体步骤为：

(d1)第二搬运机器人5抓取装置的一端抓取转子成品，另一端回到转子半成品堆取转子半成品；

(d2)堆垛转子成品，将转子半成品放入第二冲床6，第二冲床6开始冲压；

(d3)判断第二冲床6是否冲压完成，若冲压未完成，则继续等待冲压完成，若冲压完成，则继续下一步骤，其中，冲压的时间均可适应调整；

(d4)判断转子半成品台是否有料，若是，则返回步骤d1，若否，则取出转子成品，堆垛转子成品。

本发明中用于电机转子冲片冲压的多机器人工作方法全自动加工，随冲压时间长短自动调节生产过程，操作简便，节约了人工成本。且本发明可以改变加工的时间适用于多种型号的定转子片而保持尽可能高的生产效率。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。