一种基于机器人的法兰自动化生产及检测设备的制作方法

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种基于机器人的法兰自动化生产及检测设备。

背景技术：

法兰又叫法兰凸缘盘或者凸缘，法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫用螺栓紧固在一起，从而实现了链接，现如今，生产法兰的方法有铸造、锻打等，铸造加工的有点是一次成型，但是容易出现气孔、沙眼等缺陷，而且利用效率较为低下，制造成本也是相当高昂，锻打加工的优点是加工材料组织较为均匀，同时能消除材料中的缺陷，但不足的是余量较大，材料的利用效率较为低下，成本较高。

技术实现要素：

发明目的：为了克服背景技术中的缺陷，所以提供一种基于机器人的法兰自动化生产及检测设备。

技术方案：一种基于机器人的法兰自动化生产及检测设备，包括机器人主体、注塑机、出料流水线、检测系统、安全护栏、旋转工装、焊接工装、控制处理器、回收箱、端子折弯机，所述机器人主体、注塑机、检测系统、旋转工装、焊接工装、端子折弯机与所述控制处理器连接，所述注塑机内部设有模具，所述安全护栏一侧与所述注塑机一侧连接固定，所述机器人主体设于所述安全护栏的中心位置，用于执行控制处理器对应发送的操作指令，所述机器人主体连接设有末端执行器，所述末端执行器包括第一气爪、第二气爪、第三气爪、治具板，所述第一气爪、第二气爪分别设于所述治具板上表面两侧，所述第三气爪设于所述治具板底部表面一侧，所述第一气爪用于成品出料取出作业，所述第二气爪用于pin针埋入以及pin针取出作业，所述第三气爪用于法兰取出作业，所述注塑机一侧位置通过连杆连接设有检测相机，用于对已埋入模具的pin针进行拍照检测；所述检测相机与所述控制处理器连接，所述检测系统包括气密检测工装、耐压检测工装、称重检测工装，所述气密检测工装邻接于所述注塑机，所气密检测工装顶部设有第一上压紧气缸、底部设有气密检测仪，所述第一上压紧气缸用于将法兰下压至气密检测仪处进行气密性检测，所述耐压检测工装邻接于所述气密检测工装，所述耐压检测工装顶端设有第二上压紧气缸、底部设有导通检测机构，所述第二上压紧气缸用于将法兰下压至导通机构处进行耐压性检测；所述称重检测工装设于所述耐压检测工装的前侧，所述称重检测机构中心位置设有称重天平，用于对法兰的重量进行检测，所述旋转工装设于所述称重检测工装的前侧，所述旋转工装一侧位置设有定位气缸、另一侧设置有旋转气缸，所述旋转气缸用于对法兰进行旋转调节，所述定位气缸用于对法兰进行定位，所述回收箱设于所述旋转工装一侧位置，用于将不良产品进行回收，所述端子折弯机设于所述回收箱的正前方位置，所述端子折弯机中心位置设有裁切机构，用于将pin针进行裁切折弯，所述焊接工装邻接于所述端子折弯机，所述焊接工装一侧设有焊接枪头、另一侧设有移动气缸，所述移动气缸驱动焊接枪头对法兰进行焊接作业，所述出料流水线设于所述焊接工装一侧位置，所述安全护栏还设有安全门，所述出料流水线穿过安全门设于安全护栏内部。

作为本发明的一种优选方式：所述端子折弯机还包括输pin针模座、供料机构、pin针料带，所述输pin针模座用于放置pin针，所述供料机构用于驱动pin针料带下料。

作为本发明的一种优选方式：所述末端执行器还设有转换调节系统，所述转换调节系统与所述第一气爪、第二气爪、第三气爪连接，所述转换调节系统用于根据控制处理器发出控制指令进行调节转换。

作为本发明的一种优选方式：所述耐压检测工装、气密检测工装、焊接工装中心位置分别设有第一模座、第二模座、第三模座，所述第一模座、第二模座、第三模座用于放置法兰。

作为本发明的一种优选方式：所述第一模座内部设有第一传感器，所述第二模座内部设有第二传感器、所述第三模座内部设有第三传感器，所述第一传感器、第二传感器、第三传感器与所述控制处理器连接，所述第一传感器、第二传感器、第三传感器用于检测模座内的法兰是否放置到位。

作为本发明的一种优选方式：所述控制处理器采用plc控制器。

作为本发明的一种优选方式：所述机器人主体底部还设有固定基座。

作为本发明的一种优选方式：所述设备的工作步骤包括如下：

a)机器人主体驱动末端执行器移至抓取pin针位置并处于等待状态；

b)端子折弯机将料带自动裁切折弯；pin针自动运行到输pin针模座内；输pin针模座定位好产品后旋转90°，并向控制处理器发送抓取指令；

c)当机器人主体接收到控制处理器发送的抓取指令时，抓取pin针并且等待注塑机内模具开模；

d)模具开模完成时，控制处理器控制机器人主体将抓取的pin针埋入治具模内旋转180°，机器人主体取出法兰；

e)控制处理器驱动机器人主体退出模具，检测相机拍照检测pin针埋入位置；

f)机器人主体抓取法兰至耐压检测工装处进行耐压性检测；

g)机器人主体抓取法兰至重量检测工装处进行重量检测；

h)若机器人主体所抓取的法兰耐压性、重量检测都合格时，机器人主体抓取法兰至旋转工装处，若机器人主体所抓取的法兰耐压性、重量检测有不合格时，机器人主体抓取法兰至回收箱；

i)机器人主体接收到控制处理器的抓取指令时，抓取法兰至气密检测工装处进行气密检测；

i)若机器人主体抓取的法兰气密性合格时，机器人主体抓取法兰至焊接工装处，若机器人主体抓取的法兰气密性不合格时，机器人主体抓取法兰至回收箱；

k)焊接完成后，机器人主体抓取合格法兰至出料流水线、不合格法兰至回收箱。本发明实现以下有益效果：

在机器人主体连接的末端执行器上设置有三个气爪，这样能够根据需要抓取不同的零件进行加工，而且通过设置检测系统能够在加工的过程中进行实时检测，这样避免在加工的过程中对不良产品进行不必要的加工，减少了不必要的麻烦，从而提高了生产效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明的整体平面结构示意图。

图2为本发明提供的控制结构示意图。

图3为本发明提供的步骤流程示意图。

图中1.控制处理器、2.机器人主体、3.注塑机、4.检测系统、5.旋转工装、6.焊接工装、7.端子折弯机、8.末端执行器、9.第一传感器、10.第二传感器、11.第三传感器、12.转换调节系统、13.气密检测工装、14.耐压检测工装、15.重量检测工装、16.回收箱、17.出料流水线、18.安全护栏。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-3，一种基于机器人的法兰自动化生产及检测设备，包括机器人主体2、注塑机3、出料流水线17、检测系统4、安全护栏18、旋转工装5、焊接工装6、控制处理器1、回收箱16、端子折弯机7，所述机器人主体2、注塑机3、检测系统4、旋转工装5、焊接工装6、端子折弯机7与所述控制处理器1连接，所述注塑机3内部设有模具，所述安全护栏18一侧与所述注塑机3一侧连接固定，所述机器人主体2设于所述安全护栏18的中心位置，用于执行控制处理器1对应发送的操作指令，所述机器人主体2连接设有末端执行器8，所述末端执行器8包括第一气爪、第二气爪、第三气爪、治具板，所述第一气爪、第二气爪分别设于所述治具板上表面两侧，所述第三气爪设于所述治具板底部表面一侧，所述第一气爪用于成品出料取出作业，所述第二气爪用于pin针埋入以及pin针取出作业，所述第三气爪用于法兰取出作业，所述注塑机3一侧位置通过连杆连接设有检测相机，用于对已埋入模具的pin针进行拍照检测；所述检测相机与所述控制处理器1连接，所述检测系统4包括气密检测工装13、耐压检测工装14、称重检测工装，所述气密检测工装13邻接于所述注塑机3，所气密检测工装13顶部设有第一上压紧气缸、底部设有气密检测仪，所述第一上压紧气缸用于将法兰下压至气密检测仪处进行气密性检测，所述耐压检测工装14邻接于所述气密检测工装13，所述耐压检测工装14顶端设有第二上压紧气缸、底部设有导通检测机构，所述第二上压紧气缸用于将法兰下压至导通机构处进行耐压性检测；所述称重检测工装设于所述耐压检测工装14的前侧，所述称重检测机构中心位置设有称重天平，用于对法兰的重量进行检测，所述旋转工装5设于所述称重检测工装的前侧，所述旋转工装5一侧位置设有定位气缸、另一侧设置有旋转气缸，所述旋转气缸用于对法兰进行旋转调节，所述定位气缸用于对法兰进行定位，所述回收箱16设于所述旋转工装5一侧位置，用于将不良产品进行回收，所述端子折弯机7设于所述回收箱16的正前方位置，所述端子折弯机7中心位置设有裁切机构，用于将pin针进行裁切折弯，所述焊接工装6邻接于所述端子折弯机7，所述焊接工装6一侧设有焊接枪头、另一侧设有移动气缸，所述移动气缸驱动焊接枪头对法兰进行焊接作业，所述出料流水线17设于所述焊接工装6一侧位置，所述安全护栏18还设有安全门，所述出料流水线17穿过安全门设于安全护栏18内部。

作为本发明的一种优选方式：所述端子折弯机7还包括输pin针模座、供料机构、pin针料带，所述输pin针模座用于放置pin针，所述供料机构用于驱动pin针料带下料。

作为本发明的一种优选方式：所述末端执行器8还设有转换调节系统12，所述转换调节系统12与所述第一气爪、第二气爪、第三气爪连接，所述转换调节系统12用于根据控制处理器1发出控制指令进行调节转换。

具体的，本发明涉及的机器人主体2根据控制处理器1发出的控制指令执行相应的操作，机器人主体2在控制处理器1驱动下抓取相应的零配件，机器人主体2连接有一个末端执行器8，并且在末端执行器8连接设有转换调节系统12，该转换调节系统12由控制处理器1所控制，用于对第一气爪、第二气爪、第三气爪进行调节转换，促使末端执行器8抓取与控制处理器1发送相符的零配件，末端执行器8包括一个治具板，并且治具板的上表面两侧设有第一气爪、第二气爪，第一气爪与第二气爪根据控制处理器1抓取不同的零配件，第一气爪用于抓取成品进行出料作业，第二气爪用于抓取pin针并且将其埋入模具内部或者从端子折弯机7处取出作业，治具板的底部一侧则设置有第三气爪，用于抓取法兰进行检测或者是焊接作业，为了能够检测第二气爪是否将pin针成功的埋入模具内，所以在注塑机3的一侧位置设置有检测相机，通过拍照来检测pin针的埋入位置，为了防止一些零配件在加工过程中产生错误而对其重复加工检测，所以设置检测系统4，检测系统4包括有气密检测工装13、耐压检测工装14以及重量检测工装15，气密检测工装13用来检测法兰的气密性，若法兰的气密性不合格时，机器人主体2将会驱动第三气爪将其抓取至回收箱16内，表示此法兰为不良产品，同时当耐压检测工装14检测到法兰的耐压性不合格时，机器人主体2驱动第三气爪将其抓取至回收箱16，同样的重量检测工装15检测到法兰的重量不合格时，此时机器人主体2驱动第三气爪将该法兰抓取至回收箱16内，若上述检测系统4内的各个检测工装检测到法兰为合格状态时，此时机器人主体2驱动第三气爪抓取法兰进行焊接作业，端子折弯机7为了对pin针进行裁切弯曲，所以在端子弯折机的一端设置有pin针料带，用来存储pin针，并且在端子弯折机的另一端设置有供料机构，该供料机构为控制机构，用于对pin针料带所放置的pin针进行供料作业。

实施例二

参考图1-3，

在本发明的实施例二中，实施内容与所述第一实施内容基本相同，不同之处在于：作为本发明的一种优选方式：所述耐压检测工装14、气密检测工装13、焊接工装6中心位置分别设有第一模座、第二模座、第三模座，所述第一模座、第二模座、第三模座用于放置法兰。

作为本发明的一种优选方式：所述第一模座内部设有第一传感器9，所述第二模座内部设有第二传感器10、所述第三模座内部设有第三传感器11，所述第一传感器9、第二传感器10、第三传感器11与所述控制处理器1连接，所述第一传感器9、第二传感器10、第三传感器11用于检测模座内的法兰是否放置到位。具体的，考虑到耐压检测工装14、气密检测工装13、焊接工装6中皆需要对法兰进行限位固定，所以在耐压检测工装14中设置有第一模座，在气密检测工装13中设置有第二模座，在焊接工装6中设置有第三模座，这样通过以上所设置的第一模座、第二模座、第三模座能够准确的放置法兰，从而对法兰的耐压性、气密性能够精准的检测，以及对法兰进行精准的焊接作业，从而降低了生产不良产品的概率，并且在第一模座中设置第一传感器9，在第二模座内设置第二传感器10，在第三模座内设置第三传感器11，分别用于检测法兰是否放置到第一模座、第二模座、第三模座内的预设位置。

实施例三

参考图1-3，在本发明的实施例三中，实施内容与所述实施例一与实施例二内容基本相同，不同之处在于：

作为本发明的一种优选方式：所述控制处理器1采用plc控制器。

作为本发明的一种优选方式：所述机器人主体2底部还设有固定基座。

作为本发明的一种优选方式：所述设备的工作步骤包括如下：

a)机器人主体2驱动末端执行器8移至抓取pin针位置并处于等待状态；

b)端子折弯机7将料带自动裁切折弯；pin针自动运行到输pin针模座内；输pin针模座定位好产品后旋转90°，并向控制处理器1发送抓取指令；

c)当机器人主体2接收到控制处理器1发送的抓取指令时，抓取pin针并且等待注塑机3内模具开模；

d)模具开模完成时，控制处理器1控制机器人主体2将抓取的pin针埋入治具模内旋转180°，机器人主体2取出法兰；

e)控制处理器1驱动机器人主体2退出模具，检测相机拍照检测pin针埋入位置；

f)机器人主体2抓取法兰至耐压检测工装14处进行耐压性检测；

g)机器人主体2抓取法兰至重量检测工装15处进行重量检测；

h)若机器人主体2所抓取的法兰耐压性、重量检测都合格时，机器人主体2抓取法兰至旋转工装5处，若机器人主体2所抓取的法兰耐压性、重量检测有不合格时，机器人主体2抓取法兰至回收箱16；

i)机器人主体2接收到控制处理器1的抓取指令时，抓取法兰至气密检测工装13处进行气密检测；

i)若机器人主体2抓取的法兰气密性合格时，机器人主体2抓取法兰至焊接工装6处，若机器人主体2抓取的法兰气密性不合格时，机器人主体2抓取法兰至回收箱16；

k)焊接完成后，机器人主体2抓取合格法兰至出料流水线17、不合格法兰至回收箱16。具体的，在本发明涉及的控制处理器1采用plc控制器，能够实现对机器人主体2检测系统4以及其他设备进行精准的控制，从而实现生产自动化，为了便于机器人主体2放置，所以在机器人主体2底部位置设置有固定基座，机器人主体2于该固定基座进行旋转操作，并且以上所提及到的整套设备的工作流程为本发明提供的较为具体的加工流程，这样更能够方便本技术领域人员使用。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。