自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料方法及装置与流程

本发明涉及CNC加工玻璃设备的技术领域，具体涉及一种自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料方法及装置。

背景技术：

玻璃精雕机的一种主要应用于各种玻璃的精细加工、异形切割等的机械设备，现有的玻璃片材精雕机包括装载有打磨装置的精雕臂、传动部件以及设置有定位装置的精雕定位台，精雕臂装设于传动部件上并实现XYZ三轴的三维自由移动，精雕定位台设置于精雕臂的下方，将玻璃片材放置于精雕定位台上，然后通过传动部件对该玻璃片材进行精雕打磨。但传统的玻璃精雕机的精雕定位台的定位装置需要手工操作进行定位，对玻璃片材加工时亦需要人工进行上下料，人工操作每人一般可同时操作1～2台精雕机设备，但由于人工操作的局限性，需要大量人工操作设备，对于大规模生产的作业效率偏低，人工成本高；同时，由于人工对玻璃片材进行定位误差大，精雕机设备的使用不稳定，人为原因造成的产品缺陷较多，且还存在人身安全的风险，因此，亟需对现有的玻璃精雕机进行改进，以实现自动化生产，减少人工操作，提高生产效率和生产质量。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明公开的一种自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料方法及装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料方法，其包括以下步骤：

(1)设置四轴机器人，所述四轴机器人上设有吸盘；

设置加工位机构，所述加工位机构设有四个加工工位，分别为第一加工工位、第二加工工位、第三加工工位以及第四加工工位；

设置精密治具，所述精密治具设置在四轴机器人与加工位机构的中间位置；

设置玻璃产品放置机构，所述玻璃产品放置机构设置在工作台的侧方；

所述四轴机器人、加工位机构、精密治具以及玻璃产品放置机构设置在双头精雕机的工作台上，并与工作台同步动作；

(2)四轴机器人从玻璃产品放置机构中吸取待加工玻璃，将待加工玻璃放置到精密治具上进行精确定位后，四轴机器人吸取精密治具上的待加工玻璃并将其放置到加工位机构中的第一加工工位中；

(3)重复步骤(2)，将另一片待加工玻璃放置到加工位机构中的第三加工工位中；

(4)双头精雕机对位于第一加工工位及第三加工工位中的待加工玻璃进行加工的同时，四轴机器人重复步骤(2)、(3)，将另外两片待加工玻璃分别放置到第二加工工位与第四加工工位中；

(5)双头精雕机对位于第一加工工位及第三加工工位中玻璃加工完成后，对位于第二加工工位与第四加工工位中的待加工玻璃进行加工的同时，四轴机器人取出位于第一加工工位及第三加工工位中的成品玻璃，并放置到玻璃产品放置机构的成品玻璃放置槽中；

(6)不断循环步骤(2)、(3)、(4)、(5)，四轴机器人、加工位机构、精密治具以及玻璃产品放置机构与工作台的联动，双头精雕机持续的对加工位机构的玻璃进行加工。

作为进一步改进，所述(1)具体包括以下内容：

所述四轴机器人设有三个直线轴机构以及一旋转轴机构，三个所述直线轴机构分别为左右横移机构、前后移动机构与上下移动机构，所述旋转轴机构为直角转动机构，所述上下移动机构设置在左右横移机构上，所述前后移动机构设置在上下移动机构左侧面，所述直角转动机构设置在前后移动机构下侧面，所述直角转动机构的下部设有两个吸盘与定位组件；所述定位组件设置在两个之间，所述定位组件设有四个橡胶定位柱，所述橡胶定位柱的头部为球形；

所述步骤(2)具体包括以下内容：

(21)四轴机器人的旋转轴机构动作，逆时针转动90度后成横向水平方向，并在左右横移机构、前后移动机构与上下移动机构带动下，向左伸入至玻璃产品放置机构中吸取待加工玻璃后，在左右横移机构、前后移动机构与上下移动机构带动下离开玻璃产品放置机构，旋转轴机构再次动作，顺时针转动90度后成纵向水平方向，在左右横移机构、前后移动机构与上下移动机构带动下移动到精密治具上方，并将待加工玻璃放置到精密治具上进行精确定位，随后，重新吸取精密治具上的待加工玻璃并将其放置到加工位机构中的第一加工工位中。

一种自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料装置，其包括精密治具、四轴机器人以及加工位机构，所述四轴机器人设有三个直线轴机构以及一旋转轴机构，三个所述直线轴机构分别为左右横移机构、前后移动机构与上下移动机构，所述旋转轴机构为直角转动机构，所述上下移动机构设置在左右横移机构上，所述前后移动机构设置在上下移动机构左侧面，所述直角转动机构设置在前后移动机构下侧面，所述直角转动机构的下部设有吸盘；所述精密治具设置在四轴机器人与加工位机构的中间位置；所述加工位机构并排设有四个加工工位，分别为第一加工工位、第二加工工位、第三加工工位以及第四加工工位。

所述左右横移机构设有横移滑轨以及传动皮带。

所述上下移动机构设有上下移动滑轨以及传动丝杠。

所述前后移动机构设有丝杠传动机构，所述丝杠传动机构设有滑块。

所述直角转动机构设有连接座及气缸，所述气缸前端部连接一旋转块，所述旋转块上设有所述吸盘，所述连接座固定连接所述滑块。

所述连接座侧面末端设有铰链座，所述气缸的后端部与铰链座活动连接。

所述的自动化生产线零待机四轴机器人还包括玻璃产品放置机构，所述玻璃产品放置机构设有两玻璃放置槽。

所述自动化生产线零待机四轴机器人设置在双头精雕机的工作台上。

本发明的优点在于：本发明的自动化生产线零待机四轴机器人与双头精雕机的工作台联动，四轴机器人通过吸盘吸取玻璃产品后先在精密治具上定位后，再转移到加工位机构的加工工位中，当双头精雕机在其中两个加工工位对产品进行加工时，四轴机器人可以在其它空闲的加工工位进行换料运作；玻璃产品存放时水平放置，在送料过程中没有翻转运动，减少可能对玻璃产品造成损伤的机率；本发明换料过程不占用加工时间，双头精雕机能够持续对不同加工工位上的玻璃进行加工，提高效率，节省人工。

玻璃产品放置机构设置在工作台的侧方，通过四轴机器人的旋转轴机构，将旋转块及吸盘转动90度后，旋转块及吸盘能够径直插入到玻璃产品放置机构的玻璃放置槽中吸取或放下玻璃制品。

直角转动机构的下部设有两个吸盘与定位组件，定位组件设有四个橡胶定位柱，所述橡胶定位柱的头部为球形，当吸盘吸取玻璃时，球形头部的橡胶定位柱被压扁，增加玻璃的摩擦，防止玻璃在被吸取、移动以及放下是产生位移，影响定位精度。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本实施例的自动化生产线零待机四轴机器人整体结构示意图；

图2为本实施例的自动化生产线零待机四轴机器人的局部结构示意图；

图3为图2中A部位放大结构示意图；

图4为四轴机器人的局部结构示意图。

图中：1.精密治具，2.四轴机器人，21.左右横移机构，211.横移滑轨，212.传动皮带，22.前后移动机构，221.丝杠传动机构，222.滑块，23.上下移动机构，231.上下移动滑轨，232.传动丝杠，24.直角转动机构，241.吸盘，242.连接座，243.气缸，244.旋转块，245.铰链座，246.定位组件，3.加工位机构，31.第一加工工位，32.第二加工工位，33.第三加工工位，34.第四加工工位，4.玻璃产品放置机构，41.玻璃放置槽，5.双头精雕机，6.产品。

具体实施方式

实施例，参见图1～4，本实施例提供的自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料方法，其包括以下步骤：

(1)设置四轴机器人，所述四轴机器人2设有三个直线轴机构以及一旋转轴机构，三个所述直线轴机构分别为左右横移机构21、前后移动机构22与上下移动机构23，所述旋转轴机构为直角转动机构24，所述上下移动机构23设置在左右横移机构21上，所述前后移动机构22设置在上下移动机构23左侧面，所述直角转动机构24设置在前后移动机构22下侧面，所述直角转动机构24的下部设有两个吸盘与定位组件246；所述定位组件246设置在两个之间，所述定位组件设有四个橡胶定位柱，所述橡胶定位柱的头部为球形，当吸盘吸取玻璃时，球形头部的橡胶定位柱被压扁，增加玻璃的摩擦，防止玻璃在被吸取、移动以及放下是产生位移，影响定位精度；

设置加工位机构3，所述加工位机构3设有四个加工工位，分别为第一加工工位、第二加工工位、第三加工工位以及第四加工工位；

设置精密治具1，所述精密治具1设置在四轴机器人2与加工位机构3的中间位置；

设置玻璃产品放置机构4，所述玻璃产品放置机构4设置在工作台的侧方；

所述四轴机器人2、加工位机构3、精密治具1以及玻璃产品放置机构4设置在双头精雕机5的工作台上，并与工作台同步动作；

(2)四轴机器人从玻璃产品放置机构4中吸取待加工玻璃，将待加工玻璃放置到精密治具1上进行精确定位后，四轴机器人吸取精密治具1上的待加工玻璃并将其放置到加工位机构3中的第一加工工位中；

(3)重复步骤(2)，将另一片待加工玻璃放置到加工位机构3中的第三加工工位中；

(4)双头精雕机5对位于第一加工工位31及第三加工工位33中的待加工玻璃进行加工的同时，四轴机器人重复步骤(2)、(3)，将另外两片待加工玻璃分别放置到第二加工工位32与第四加工工位34中；

(5)双头精雕机5对位于第一加工工位及第三加工工位中玻璃加工完成后，对位于第二加工工位与第四加工工位中的待加工玻璃进行加工的同时，四轴机器人取出位于第一加工工位及第三加工工位中的成品玻璃，并放置到玻璃产品放置机构4的成品玻璃放置槽中；

(6)不断循环步骤(2)、(3)、(4)、(5)，四轴机器人、加工位机构3、精密治具1以及玻璃产品放置机构4与工作台的联动，双头精雕机5持续的对加工位机构3的玻璃进行加工。

所述步骤(2)具体包括以下内容：

(21)四轴机器人的旋转轴机构动作，逆时针转动90度后成横向水平方向，并在左右横移机构21、前后移动机构22与上下移动机构23带动下，向左伸入至玻璃产品放置机构4中吸取待加工玻璃后，在左右横移机构21、前后移动机构22与上下移动机构23带动下离开玻璃产品放置机构4，旋转轴机构再次动作，顺时针转动90度后成纵向水平方向，在左右横移机构21、前后移动机构22与上下移动机构23带动下移动到精密治具1上方，并将待加工玻璃放置到精密治具1上进行精确定位，随后，重新吸取精密治具1上的待加工玻璃并将其放置到加工位机构3中的第一加工工位31中。

步骤(3)(4)(5)的四轴机器人的动作原理与步骤(21)相同。

本实施例还提供的自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料装置，其包括精密治具1、四轴机器人2以及加工位机构3，所述四轴机器人2设有三个直线轴机构以及一旋转轴机构，三个所述直线轴机构分别为左右横移机构21、前后移动机构22与上下移动机构23，所述旋转轴机构为直角转动机构24，所述上下移动机构23设置在左右横移机构21上，所述前后移动机构22设置在上下移动机构23左侧面，所述直角转动机构24设置在前后移动机构22下侧面，所述直角转动机构24的下部设有吸盘241；所述精密治具1设置在四轴机器人2与加工位机构3的中间位置。

所述左右横移机构21设有横移滑轨211以及传动皮带212。

所述上下移动机构23设有上下移动滑轨231以及传动丝杠232。

所述前后移动机构22设有丝杠传动机构221，所述丝杠传动机构221设有滑块222。

所述直角转动机构24设有连接座242及气缸243，所述气缸243前端部连接一旋转块244，所述旋转块244上设有所述吸盘241，所述连接座242固定连接所述滑块222。所述连接座242侧面末端设有铰链座245，所述气缸243的后端部与铰链座245活动连接。

所述加工位机构3并排设有四个加工工位，分别为第一加工工位31、第二加工工位32、第三加工工位33以及第四加工工位34。

所述玻璃产品放置机构4设有两玻璃放置槽41。

所述自动化生产线零待机四轴机器人设置在双头精雕机5的工作台上。

本发明的工作原理：自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料装置设置在双头精雕机5的工作台上，与工作台同步运动，在精雕机加工第一加工工位31，第三加工工位33的产品6时，四轴机器人在第二加工工位32，第四加工工位34换料；在精雕机加工第二加工工位32，第四加工工位34的产品6时，四轴机器人在第一加工工位31，第三加工工位33换料；

四轴机器人采用一拖四的方式，四轴机器人首先将产品6在精密治具1进行精准定位，然后再移送到加工位机构3的加工工位进行加工。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似方法或装置，而得到的其他用于自动化生产线零待机四轴机器人自动上下料方法及装置，均在本发明的保护范围之内。