一种数控机床加工自动化生产线的制作方法

本实用新型涉及智能装备技术领域，特别涉及一种数控机床加工自动化生产线。

背景技术：

计算机数字控制机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。英文简称CNC，又称数控机床、数控车床。目前， CNC的加工普遍采用人工上料、人工装夹和人工下料。单台CNC机床加工需要配置1人，需要较大的人力资源；工人频繁、单一作业劳动强度大，容易产生疲劳，从而导致装夹不牢、定位不准等问题，容易引发工件返工和报废等问题；人工在CNC机床上下料时，经常有刺屑刮伤的事故发生，且切削液有一定的腐蚀性，影响操作工人健康。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种数控机床加工自动化生产线，由一台六轴机器人可进行360°旋转抓取放置在物料平台上的待加工件到数控机床上，降低了安全事故发生的几率，节省劳动成本，实现加工过程全自动化生产。

本实用新型提供了一种数控机床加工自动化生产线，包括：

六轴机器人、及固定在六轴机器人机器臂上的物料夹具、以及位于六轴机器人四周的三台数控机床和物料机床，所述物料机床位于六轴机器人的前端，所述三台数控机床与所述物料机床中两两对称且相互垂直分布在所述六轴机器人的四周，所述六轴机器人具有360°旋转机器臂，所述360°旋转机器臂可抓取位于物料机床上的待加工件到所述三台数控机床上。

所述物料夹具包括型材架和两个夹紧气缸，所述型材架固定在所述六轴机器人的360°旋转机器臂上，所述两个夹紧气缸分别固定在所述型材架底面两端上，所述两个夹紧气缸间可夹持待加工件。

所述物料机床包括物料平台面板和物料底座，所述物料平台面板上固定有两个平行导轨和无杆气缸、所述无杆气缸位于两个平行导轨内，在两个平行导轨通过套在导轨上的滑块安装有物料托盘，所述物料托盘可由无杆气缸提供输送动力基于滑块在两个平行导轨上导向运动，所述物料托盘上还设置有定位块和气缸，所述物料托盘上可固定待加工件，所述定位块和气缸位于待加工件四周。

所述物料托盘的两侧都设有油压缓冲器，所述油压缓冲器固定在物料平台面板上。

所述物料平台面板上至少有一个物料托盘。

所述三台数控机床中的每一台数控机床侧面设置有防护门、电机、减速机、以及位于防护门上端的同步轮和位于防护门下端的滑轮，所述电机通过所述减速机带动同步轮转动，所述同步轮上套有同步带，所述同步带套接在防护门上，所述防护门在电机驱动下可沿着同步轮带动方向轴向运动。

本实用新型实施例中结构合理，位置布局节省空间，由一台机器人负责三台数控车床的自动上下料，提高了产品的加工效率，节省人工成本，降低了安全事故的发生率，提高了产品的加工精度和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例中的数控机床加工自动化生产线结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的六轴机器人带工件夹具的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的物料平台的结构示意图；

图4是本实用新型数控机床结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例中的数控机床加工自动化生产线结构示意图，该自动化生产线包括：

六轴机器人(1)、及固定在六轴机器人机器臂上的物料夹具(2)、以及位于六轴机器人四周的数控机床(4)、数控机床(5)、数控机床(6)和物料机床(3)，该物料机床(3)位于六轴机器人(1)的前端，这里的三台数控机床与物料机床(3)中两两对称且相互垂直分布在六轴机器人(1)的四周，即六轴机器人(1)位于数控机床(4)和数控机床(6)对称分布在六轴机器人(1)两边、数控机床(5)和物料机床(3)对称分布在六轴机器人(1)两边，数控机床(4)和数控机床(6)两点间最短连线与数控机床(5)和物料机床(3)两点间最短连线相互垂直。该六轴机器人具有360°旋转机器臂，该360°旋转机器臂可抓取位于物料机床上的待加工件到所述三台数控机床上。

即三台CNC机床和物料平台分别放置在六轴机器人四周，物料平台位于机器人前端，三台数控机床分别位于机器人的90°、180°和270°方向，六轴机器人可进行360°旋转抓取物料平台上的待加工件放置到数控机床上，CNC机床与机器人工作区域无操作人员，降低了安全事故发生的几率；一台六轴机器人完成三台CNC机床加工的自动上下料，节省劳动成本，加工过程全自动生产，不受操作人员情绪和劳累等因素影响，能保证稳定的加工质量。

图2示出了本实用新型实施例中的六轴机器人带工件夹具的结构示意图，该物料夹具包括型材架(23)和夹紧气缸(21)和夹紧气缸(22)，该型材架 (23)固定在六轴机器人的360°旋转机器臂(11)上，该两个夹紧气缸分别固定在型材架(23)底面两端上，在加工物料时，两个夹紧气缸间可夹持待加工件(24)。

图3示出了本实用新型实施例中的物料平台的结构示意图，该物料机床包括物料平台面板(33)和物料底座(32)，物料平台面板(33)上固定有两个平行导轨(39)和无杆气缸(311)、该无杆气缸(311)位于两个平行导轨(39) 内，在两个平行导轨(39)通过套在导轨上的滑块(38)安装有物料托盘(31)，该物料托盘(31)可由无杆气缸(311)提供输送动力基于滑块(38)在两个平行导轨(39)上导向运动，该物料托盘上还设置有定位块(34)和气缸(37)，该物料托盘(31)上可固定待加工件(35)，该定位块(34)和气缸(37)位于待加工件四周。在图3中示出了两组物料托盘及其相应机构在物料平台面板 (33)上，具体实施过程中，不限于一组或以上的相应机构在物料平台面板(33) 上。

具体实施过程中，该物料托盘(31)的两侧都设有油压缓冲器(310)，该油压缓冲器(310)固定在物料平台面板(33)上。

基于图3所示的的物料平台上装有两个托盘分别运送待加工件和成品，由气缸提供输送动力，并装有导轨滑块进行导向；物料平台中的待加工件左右两端和前后两端都装有定位块和气缸，保证机器人抓取待加工件时工件位置的精准，物料平台两端都装有油压缓冲器，限定物料托盘的位置和吸收物料输送过程中气缸的冲击力，保证物料运送的平稳和位置精准。

图4示出了本实用新型实施例中的数控机床结构示意图，该三台数控机床中的每一台数控机床侧面设置有防护门(47)、电机(42)、减速机(43)、以及位于防护门上端的同步轮(46)和位于防护门下端的滑轮(48)，该电机(42) 通过减速机(43)带动同步轮(46)转动，该同步轮(46)上套有同步带(45)，该同步带(45)套接在防护门(47)上，该防护门(47)在电机(42)驱动下可沿着同步轮(45)带动方向轴向运动。

在CNC机床侧端靠近机器人一侧改装自动防护门，六轴机器人从防护门深入机床内部抓取和运送工件，自动防护门与同步带连接，两扇自动防护门的两端分别与同步轮上下两端的同步带相连，由电机带动同步轮旋转，防护门在滑轮和轨道导向的作用下做往复运动，通过获取CNC机床是否加工完成的信息打开和闭合防护门。

基于以上结构，在数控机床自动实现加工过程中，整个生产线集成了PLC 系统、机器人系统和CNC机床系统，机器人控制系统控制机器人和夹具的运动，PLC系统控制自动防护门、机器人行走机构、物料平台的运送，机器人控制系统与PLC之间通过IO通信，确定行走机构是否到位、工件是否夹紧和放置、防护门是否开启等信号传输，PLC获取CNC系统是否加工完成和工件夹装的信号，决定开启或闭合自动防护门，其可以实现一台六轴机器人完成三台数控车床加工的自动上下料，CNC机床靠近机器人一侧安装防护门，防护门自动开启，机器人将物料搬运至CNC机床夹具上，机器人退出，防护门自动闭合，工件开始加工，加工完毕后防护门开启，机器人取料，机器人再旋转至物料平台；实现物料抓取—机器人旋转—防护门开启—工件放置夹紧—防护门关闭—数控车床加工—工件抓取—机器人旋转—物料放置，不断循环。

综上，本实用新型实施例中结构合理，位置布局节省空间，由一台机器人负责三台数控车床的自动上下料，提高了产品的加工效率，节省人工成本，降低了安全事故的发生率，提高了产品的加工精度和质量。

以上对本实用新型实施例所提供的数控机床加工自动化生产线进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

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，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。