一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线及生产方法与流程

本发明属于钻头加工技术领域，更具体地说，涉及一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线及生产方法。

背景技术：

钻头是一种常见的金属用品，无论是家具制造还是工业生产都离不开钻头。在钻头的生产加工过程中，常常需要工人将出料钻头整齐的放置在三角架上，并要求钻头尾部同侧对齐放置。但是机床加工钻头速度较快，而工人通常一人看管几台机床，在钻头的加工生产过程中，工人需先将落入铁箱中杂乱的钻头摆放整齐，然后再堆放到三角架上，在此过程中工人来回奔走在机床之间。此外工人还需要每隔一段时间对钻头的尺寸进行检测，以便对机床及时进行调整。对于码垛好的钻头，需要及时将三角架搬移至合适位置处。由于机床加工钻头速度快，对于三角架的搬运，一是让工人将三角架及时运走并放入空的三角架，此方法耗费人工，且堆满钻头的三角架搬运不便；二是三角架堆满后，机器停机，等待空的三角架放入，此方法使机器停机，降低了生产效率。

经检索，中国专利申请号：201711203672.2，申请公布日：2018年4月6日，发明名称为：自动排列方向的不间断板料码垛生产线，该申请案由下料运输皮带机运输冲剪后的板料，并将板料移动运输到视觉识别感应机下，由视觉识别感应机来对放置的板料进行拍照并识别，视觉识别感应机与排列机器人相连接，由视觉识别感应机将识别的数据传送到排列机器人中，由排列机器人来抓取下料运输皮带机上的板料并进行相应的旋转调整以使得板料精确进入到码垛装置中，由码垛装置来对板料进行自动排列，并将板料放置到位于码垛装置下面的码垛台车中。该申请案可以达到不间断板料码垛运输的效果。但该申请案仅能对板料进行码垛，当需要码垛的产品较小时，该申请案的设备就不能很好的自动进行码垛。且其设备中的码垛台车装满后，物料容易掉出，产生安全隐患。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

鉴于目前加工好的钻头码垛和检测多使用人工进行，浪费人力且不能自动化进行的问题，本发明提供了一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线及生产方法，利用输送带和机械手对钻头进行输送码垛和检测，节省了人工，提高了钻头生产效率。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线及生产方法，包括出料槽、机械手、调整机构、输送机构、监测机构和三角架；所述的出料槽一端连接钻头生产机器出口，另一端设置有机械手，对钻头进行抽检；所述的输送机构连接出料槽出口，监测机构用于监测钻头头部朝向，调整机构用于对头部朝向错误的钻头进行调整；所述的三角架设置于输送机构出口，用于堆放钻头。

更进一步地，所述的出料槽包括出料槽体、回油槽、挡板支架、挡板电机、挡板和下料槽；所述的出料槽体底面开有多个小孔，将冷却油漏入设置在出料槽体下方的回油槽；所述的挡板支架设置于出料槽体靠近机械手的一端，挡板电机通过钢丝与挡板连接用于驱动挡板沿挡板支架上下滑动，该挡板用于阻挡钻头；所述的下料槽设置于出料槽体底部。

更进一步地，所述的机械手包括机械手底座、移动座、移动臂、测量抓手和游标卡尺；所述的机械手底座上开设有多个机械手滑槽，移动座通过机械手滑槽可移动设置在机械手底座上；所述的测量抓手通过移动臂设置在移动座上；所述的游标卡尺设置在测量抓手侧边。

更进一步地，所述的测量抓手包括连接头、抓取头、测量齿轮、测量齿条和两个抓取指；所述的测量抓手通过连接头与移动臂连接；连接头另一端连接抓取头；所述的抓取指一个固定在抓取头一端，另一个与测量齿条固连，在测量齿轮带动下移动；所述的游标卡尺的定栅固定于抓取头侧边，动栅与移动的抓取指连接。

更进一步地，所述的输送机构包括输送电机、输送滚轮、输送带和滑板；所述的输送电机通过输送滚轮带动输送带转动；所述的滑板一端连接输送带，另一端与三角架相接。

更进一步地，所述的调整机构通过调整支架设置在输送机构上，改调整支架设置有压缩机和气缸，压缩机为气缸供气；所述的气缸活塞上设置旋转电机，旋转电机的输出轴上安装磁铁；所述的监测机构设置在输送机构侧边，监测机构的摄像头将钻头进行拍照，送入控制器进行比对。

更进一步地，所述的三角架底部设置有底座，三角架两侧分别设置一个侧板，两侧板可移动安装在底座上；所述的底座底部设置地磅，并与报警器连接。

更进一步地，所述的三角架上部设置有行车，该行车上设置多个抓手；所述的抓手包括第一滑块、链条、抓手气缸、连接杆、抓手挡板和抬杆；所述的第一滑块活动安装在行车上；所述的抓手气缸通过链条与第一滑块连接；抓手气缸两侧设置抓手挡板，抓手挡板通过连接杆与抓手气缸连接；所述的抓手挡板下端设置多个抬杆，用于抓取三角架。

更进一步地，所述的底座包括底板、底板齿轮、底板齿条；所述的底板齿轮安装在底板上，两底板齿条与底板齿轮啮合，分别与一个侧板固定连接。

本发明的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产的方法，其步骤为：

步骤一、挡板电机转动，控制挡板下移，挡住钻头，钻头通过下料槽进入输送机构；

步骤二、输送带带动钻头移动，监测机构监测钻头头部朝向，若与设定不同，控制气缸动作，磁铁下移抓取钻头，旋转电机转动90度后，磁铁放下钻头；

步骤三、钻头落入三角架，当三角架堆满后，工作人员控制行车上的抓手将堆满的三角架运走，并吊运空的三角架放入底座；

步骤四、对钻头进行抽检时，挡板电机控制挡板上移，钻头通过挡板，机械手移动至钻头位置处，测量抓手的移动抓取指张开，将钻头抓取并测量其尺寸。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)鉴于目前加工好的钻头码垛和检测多使用人工进行，浪费人力且不能自动化进行的问题，本发明的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线，利用输送带将钻头输送到三角架上自动码垛，无需人工码垛；同时利用监测机构监测钻头头部朝向，对于朝向错误的钻头，利用调整机构的磁铁将钻头抓取，旋转电机转动，将钻头朝向调整正确，保证钻头码垛后，朝向一致。

(2)本发明的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线，在出料槽的尾部设置机械手，利用机械手对钻头进行抽检。机械手抓手位置设置有游标卡尺，利用机械手抓取钻头的同时，测量出钻头的直径，如出现不合格的产品，方便工作人员及时对加工机器进行调整。本发明在出料槽上开设孔洞，将钻头上带出的冷却油回收再利用，节省了成本，且保护环境。

(3)本发明的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线，利用地磅检测三角架质量，当质量达到一定程度时，通过报警器报警通知工作人员，减少人工劳动；工作人员利用行车上设置的两组抓手，将装满的三角架运走的同时，运送空的三角架放入底座，无需停机即可完成三角架的置换，且不会影响钻头的码垛。

(4)本发明的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线，在三角架两侧设置挡板，防止钻头自动码垛时掉落。在抓手吊运三角架时，两侧板在齿轮和齿条的带动下打开，方便对三角架进行吊运。抓手上同样设置挡板，在吊运三角架的过程中，同样保证钻头不发生掉落，保证了工作人员的安全。

附图说明

图1为本发明的流水线整体结构示意图；

图2为本发明中钻头出料槽的结构示意图；

图3为本发明中钻头检测机构的结构示意图；

图4为本发明中检测机械手的结构示意图；

图5为本发明中测量抓手的剖面图；

图6为本发明中钻头输送与调整机构的结构示意图；

图7为本发明中钻头码放三角架与其底座的安装示意图；

图8为本发明中三角架底座的结构示意图；

图9为本发明中三角架抓手的结构示意图。

图中标号说明：

1、油箱；2、出料槽；21、出料槽体；22、回油槽；23、挡板支架；24、挡板电机；25、挡板；26、下料槽；

3、检测槽；31、滑杆；32、检测支架；33、滑槽电机；34、检测槽体；35、齿条；

4、机械手；41、机械手底座；42、机械手滑槽；43、移动座；44、移动臂；45、测量抓手；451、连接头；452、抓取头；453、测量齿轮；454、测量齿条；455、抓取指；46、游标卡尺；

5、调整机构；51、调整支架；52、压缩机；53、气缸；54、磁铁；

6、输送机构；61、输送支架；62、输送电机；63、输送滚轮；64、输送带；65、滑板；

7、监测机构；71、监测支架；72、摄像头；73、控制器；

8、侧板；9、三角架；10、底座；101、底板；102、底板齿轮；103、底板齿条；

11、报警器；12、行车；13、抓手；131、第一滑块；132、滑块电机；133、第二滑块；134、链条；135、吸盘；136、抓手气缸；137、连接杆；138、抓手挡板；139、抬杆。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产线，包括出料槽2、机械手4、调整机构5、输送机构6、监测机构7和三角架9；所述的出料槽2一端连接钻头生产机器出口，另一端设置有机械手4，对钻头进行抽检；所述的输送机构6连接出料槽2出口，监测机构7监测钻头头部朝向，调整机构5将头部朝向错误的钻头进行调整；所述的三角架9设置于输送机构6出口，用于堆放钻头。所述的出料槽2下端设置有油箱1。

结合图2，所述的出料槽2包括出料槽体21、回油槽22、挡板支架23、挡板电机24、挡板25和下料槽26；所述的出料槽体21底面开有多个小孔，多个小孔间隔一定距离均匀分部，将冷却油漏入设置在出料槽体21下方的回油槽22，回油槽22再将冷却油输送到油箱1中储存。本实施例中共设置有8个小孔。本实施例在出料槽2上开设孔洞，将钻头上带出的冷却油回收再利用，节省了成本，且保护环境。所述的挡板支架23设置于出料槽体21靠近机械手4的一端，挡板电机24通过钢丝与挡板25连接，用于驱动挡板25沿挡板支架23上下滑动。该挡板25用于阻挡钻头；当需要对钻头进行抽检时，挡板电机24转动，钢丝回收将挡板25拉起，钻头通过后，挡板25放下，继续阻挡钻头。出料槽体21在靠近挡板25的位置处开设略大于钻头的孔，所述的下料槽26设置于孔的下方，钻头被挡板25阻挡后，通过该孔落入下料槽26。

结合图3，出料槽2尾端连接检测槽3，检测槽3的滑杆31设置在检测支架32上，检测槽体34底部设置齿条35，滑槽电机33输出轴上安装滑槽齿轮，与齿条35啮合，带动检测槽体34在滑杆31上移动。检测槽体34上设置开口，方便机械手4对钻头进行抓取。

结合图4，本实施例的机械手4包括机械手底座41、移动座43、移动臂44、测量抓手45和游标卡尺46；所述的机械手底座41上开设有多个机械手滑槽42，移动座43通过机械手滑槽42可移动设置在机械手底座41上；所述的测量抓手45通过移动臂44设置在移动座43上；所述的游标卡尺46设置在测量抓手45侧边。本实施例中的游标卡尺46为数显式游标卡尺，能实时显示数据，并将数据传输到控制电脑中。机械手4抓手位置设置有游标卡尺46，利用机械手4抓取钻头的同时，测量出钻头的直径，如出现不合格的产品，方便工作人员及时对加工机器进行调整。

结合图5，所述的测量抓手45包括连接头451、抓取头452、测量齿轮453、测量齿条454和两个抓取指455；所述的测量抓手45通过连接头451与移动臂44连接；连接头451另一端连接抓取头452；所述的抓取指455一个固定在抓取头452一端，另一个与测量齿条454固连，在测量齿轮453带动下在抓取头452内设置的滑槽中移动，该测量齿轮453由内置电机驱动。所述的游标卡尺46的定栅固定于抓取头452侧边，动栅与移动的抓取指455连接。

值得说明的是，机械手4是不具备测量功能的，一般的机械手4抓取的为体积和质量均较大的物体，所需的力量较大，而在这样的机械手4上设置测量工具，往往会导致测量不准确；且抓取大体积的物体时，需使用更多的抓取指455，有时还无法完全将需测量的部位抓住。而针对钻头这样的小体积物品，一般采用人工进行抽检，较为耗费人力。发明人针对钻头体积小，质量小的特点，将游标卡尺46固定于机械手4上，在机械手4抓取待测钻头时，直接测量其直径，方便快速。

结合图6，本实施例的输送机构6包括输送支架61、输送电机62、输送滚轮63、输送带64和滑板65；所述的输送电机62通过输送滚轮63带动输送带64转动；所述的滑板65一端连接输送带64，另一端与三角架9相接。所述的输送电机62、输送滚轮63和输送带64均设置在输送支架61上。

所述的调整机构5通过调整支架51设置在输送机构6上，改调整支架51设置有压缩机52和气缸53，压缩机52为气缸53供气；所述的气缸53活塞上设置旋转电机，旋转电机的输出轴上安装磁铁54；所述的磁铁54为电磁铁，通过通断电控制其抓取或放下钻头。所述的监测机构7设置在输送机构6侧边，监测机构7的摄像头72将钻头进行拍照，送入安装在监测支架71上控制器73进行比对。调整机构5的气缸53和旋转电机均与控制器73电连接，由控制器73控制动作。本实施例利用输送带64将钻头输送到三角架9上自动码垛，无需人工码垛；同时利用监测机构7监测钻头头部朝向，对于朝向错误的钻头，利用调整机构5的磁铁54将钻头抓取，旋转电机转动，将钻头朝向调整正确，保证钻头码垛后，朝向一致。

实施例2

本实施例的生产线结构与实施例1基本相同，不同之处在于，所述的三角架9底部设置有底座10，三角架9两侧分别设置一个侧板8，两侧板8可移动安装在底座10上；所述的底座10底部设置地磅，并与报警器11连接(参看图7)，本实施例利用地磅检测三角架9质量，当质量达到一定程度时，通过报警器11报警通知工作人员，减少人工劳动。结合图8，所述的底座10包括底板101、底板齿轮102、底板齿条103；所述的底板齿轮102安装在底板101上，两底板齿条103与底板齿轮102啮合，分别与一个侧板8固定连接。底板齿轮102由电机带动转动，本实施例中，底板齿轮102顺时针转动，则两侧板8远离三角架9。底板齿轮102逆时针转动，则两侧板8靠近三角架9。本实施例在三角架9两侧设置侧板8，防止钻头自动码垛时掉落。在吊运三角架9时，两侧板8打开，方便对三角架9进行吊运。

本实施在三角架9上部设置行车12，该行车12上设置两个抓手13。行车12为工厂内常用吊装行车。结合图9，所述的抓手13包括第一滑块131、滑块电机132、第二滑块133、链条134、吸盘135、抓手气缸136、连接杆137、抓手挡板138和抬杆139；所述的第一滑块131和第二滑块133活动安装在行车12上；滑块电机132通过两滑块带动抓手13在行车12移动，行车12设置行车齿条，两滑块内部设置滑块齿轮。所述的抓手气缸136通过链条134和吸盘135与第一滑块131连接。链条134可通过设置在行车12上的电机实现回收与放开。抓手气缸136两侧设置抓手挡板138，通过连接杆137与抓手气缸136连接；抓手气缸136的活塞动作，带动连接杆137移动，实现抓手挡板138靠近和远离抓手气缸136，方便对三角架9进行抓取。所述的抓手挡板138下端设置多个抬杆139，用于抓取三角架9。本实施例共设置4个连接杆137，4个抬杆139。本实施例在三角架9堆满后，工作人员利用行车12上设置的两组抓手13，将装满的三角架9运走的同时，运送空的三角架9放入底座10，无需停机即可完成三角架9的置换，且不会影响钻头的码垛。抓手13上设置抓手挡板138，在吊运三角架9的过程中，保证钻头不发生掉落，保证了工作人员的安全。

本实施例的一种机床出料钻头自动检测、码垛、堆放一体化生产的方法，其步骤为：

步骤一、挡板电机24转动，控制挡板25下移，挡住钻头，钻头通过下料槽26进入输送机构6；

步骤二、输送带64带动钻头移动，监测机构7监测钻头头部朝向，若与设定不同，控制气缸53动作，磁铁54下移抓取钻头，旋转电机转动90度后，磁铁54放下钻头；

步骤三、钻头落入三角架9，当三角架9堆满后，工作人员控制行车上的抓手13将堆满的三角架9运走，并吊运空的三角架9放入底座10；

步骤四、对钻头进行抽检时，挡板电机24控制挡板25上移，钻头通过挡板25，机械手4移动至钻头位置处，测量抓手45的移动抓取指455张开，将钻头抓取并测量其尺寸。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。