基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线制造技术

本发明专利技术公开了基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线，第一机器人单元通过第二机械爪抓起木棒放入切割单元进行切割，第二机器人单元夹取分割块通过第一加工中心和第二加工中心进行两面雕刻，棋子再通过第三机器人单元夹取刻完字的半成品送入水洗除尘打磨机进行打磨塑形，再送入点漆机构内进行上漆，上漆完成后经过暖风机构进行烘干，最后第四机器人单元将成品棋子放入空棋盒内；本发明专利技术生产线是把多台可以调整的机床联结起来，配以自动运送装置组成的生产线，可实现木制中国象棋从上料到打包入库全生产环节流程，每个单元独立设计，同时也可以根据生产需求生产其他的产品，可实现实训时进行自由组合。

Multi unit joint teaching and training production line based on industrial robot

【技术实现步骤摘要】
基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线
本专利技术涉及工业机器人教学实训
，具体为基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线。
技术介绍
市场劳动成本上涨：市场低端劳动力供给不足、企业劳动力成本不断上涨；对机器人需求：生产方式向柔性、智能、精细转变，对工业机器人的需求将呈现大幅增长；国家政策支持：正式印发《中国制造2025》和《机器人产业发展规划(2016-2020年)》的相关政策以大力扶持机器人产业；生产模式转变：柔性生产与机器人技术的有效结合，既满足不同产品柔性生产，又提高生产效率，降低人力成本，保证加工的精准度，已普遍应用于生产工业；低端众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线便应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线，以解决上述
技术介绍
提出的目前市场上的设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工装夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线，包括底座平台、第二实训区、第一实训区、暖风机构、控制区、加工区、机器人工作区和主输送线，所述主输送线安装固定在底座平台上，所述主输送线包括第一升降机构、第二升降机构、第一输送线、第二输送线和第一支撑柱，所述第一升降机构包括第一固定横杆、第二支撑柱、第一升降平台、第一固定锁销、第一限位滑轨、第一齿形带和第一固定纵杆，所述第二支撑柱上设有第一限位滑轨，所述第一固定纵杆上通过设有第一固定锁销连接有第一齿形带，所述第一齿形带固定连接有第一升降平台，所述第二升降机构包括第二固定纵杆、第二固定横杆、第一固定纵杆、第二限位滑轨、第二齿形带、第二升降平台、第二固定锁销和第三支撑柱，所述第三支撑柱上设有第二限位滑轨，所述第二固定纵杆通过第二固定锁销设有第二齿形带，所述第二齿形带固定连接有第二升降平台，所述第一支撑柱的分别支撑安装有第一输送线和第二输送线，所述第二输送线位移方向两侧设有第一钢制轮链条和第二钢制轮链条，所述第一钢制轮链条和第二钢制轮链条设有托盘，所述第二输送线左侧设有暖风机构，所述机器人工作区安装有第四机器人单元、第三机器人单元、第二机器人单元、第一机器人单元和进料口，所述加工区包括成品架、棋盒架、点漆机构、水洗除尘打磨机、第二加工中心、第一加工中心、切割单元、储料架和筛分机构，所述控制区包括电源输入端、第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端和第七控制端，所述成品架通过第十三支撑柱固定在底座平台上，所述成品架堆放成品棋盒，所述棋盒架通过第五支撑柱固定在底座平台上，所述棋盒架上设有空棋盒区和空棋盒，所述水洗除尘打磨机和点漆机构通过第六支撑柱固定安装在底座平台上，所述点漆机构上设有上漆进出口和换气扇，所述水洗除尘打磨机上设有打磨头、废料中转仓、除尘砂带打磨机构和水洗喷头，所述第二加工中心和第一加工中心通过第八支撑柱固定安装在底座平台上，所述第二加工中心和第一加工中心设有传输通道，所述第二加工中心上设有加工出口，所述第一加工中心上设有加工入口，所述切割单元上通过第十一支撑柱固定于底座平台上，所述切割单元上设有通过第四限位滑轨安装有切割电机，所述切割电机安装有切割片，所述切割单元设有圆形卡槽，所述第一机器人单元前端设有第二机械爪，所述第一机器人单元前端通过连接杆设有第一夹紧机构，所述第一夹紧机构上设有气动卡盘，所述气动卡盘与圆形卡槽固定木棒，所述底座平台右侧末端通过第十二支撑柱固定安装有进料储料平台，所述进料储料平台上设有储料架和筛分机构，所述进料口通过第一通道和筛分机构连接，所述筛分机构通过第二通道连接有储料架，所述第四机器人单元通过第一机器人平台和第四支撑柱固定在底座平台上，所述第三机器人单元通过第二机器人平台和第七支撑柱固定在底座平台上，所述第一机器人单元通过第四机器人平台和第十支撑柱固定在底座平台上，所述第二机器人单元的机器人底座通过第三限位滑轨安装在第三机器人平台上，所述第三机器人平台通过第九支撑柱固定在底座平台上，所述第四机器人单元包括机器人底座、转动轴、机械手和第一机械爪，所述第一机器人单元前端设有第二机械爪。优选的，所述第一升降平台起始位置与第二输送线在同一高度，第二升降平台的起始位置与第一输送线在同一高度，第一升降平台和第二升降平台的位移D1为50cm。优选的，所述第一输送线输送方向向右、第二输送线输送方向向左，第一输送线和第二输送线输送距离D2为20m。优选的，所述气动卡盘，工作压力为0.4～0.8Mpa，最大夹紧力为41.7KN,最大行程4.7mm。优选的，所述第一升降平台和第二升降平台的运行速度范围为10-15m/min，托盘的运行速度范围为10～15m/min，生产线运行过程中，第一升降平台、第二升降平台和托盘运行速度设定值需一致。优选的，所述暖风机构安装在第二输送线上对点漆完成的棋子进行油漆烘干，暖风机构温度设定范围为0～80℃，最大功率1400W。优选的，所述第一控制端控制点漆机构，第二控制端控制水洗除尘打磨机，第三控制端控制第二加工中心，第四控制端控制第一加工中心，第五控制端综合控制第四机器人单元、第三机器人单元、第二机器人单元和第一机器人单元，第六控制端控制切割单元，和第七控制端控制筛分机构和进料口，所述第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端和第七控制端均配有21.5寸触摸一体机作为伺服单机程序设计调试端，用以完成多个单元的联合实训。优选的，所述第四机器人单元、第三机器人单元、第二机器人单元为完全相同的机器人单元，第一机械爪为三爪，第一机器人单元前端设有的第二机械爪为二爪。优选的，所述第一升降平台、第一限位滑轨和第二固定纵杆相配合，所述第二限位滑轨、第二升降平台和第三支撑柱相配合，所述第三限位滑轨、机器人底座和第三机器人平台相配合，机器人底座水平方向可移动最大位移为0.8m。本专利技术的有益效果是：本专利技术第一机器人单元通过第二机械爪抓起木棒放入切割单元进行切割，再通过第二机器人单元夹取分割块通过加工入口送入第一加工中心中进行单面雕刻，再通过传输通道输送至第二加工中心中进行翻面雕刻，然后通过第三机器人单元夹取刻完字的半成品送入水洗除尘打磨机，水洗喷头和除尘砂带打磨机构相配合进行打磨塑形，打磨结束第三机器人单元将塑形完成的半成品送入点漆机构内进行上漆，上漆完成后第三机器人单元将半成品放上输送线的托盘上经过暖风机构进行烘干，最后第四机器人单元将成品棋子放入空棋盒内，当空棋盒装满后，第四机器人单元会将装满后的成品棋盒放在成品架上，然后重新从空棋盒区夹取空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线，包括底座平台（1）、第二实训区（84）、第一实训区（85）、暖风机构（86）、控制区（87）、加工区（88）、机器人工作区（89）和主输送线（90），所述主输送线（90）安装固定在底座平台（1）上，所述主输送线（90）包括第一升降机构（5）、第二升降机构（6）、第一输送线（2）、第二输送线（3）和第一支撑柱（4），所述第一升降机构（5）包括第一固定横杆（7）、第二支撑柱（8）、第一升降平台（9）、第一固定锁销（10）、第一限位滑轨（11）、第一齿形带（12）和第一固定纵杆（15），所述第二支撑柱（8）上设有第一限位滑轨（11），所述第一固定纵杆（15）上通过设有第一固定锁销（10）连接有第一齿形带（12），所述第一齿形带（12）固定连接有第一升降平台（9），所述第二升降机构（6）包括第二固定纵杆（13）、第二固定横杆（14）、第一固定纵杆（15）、第二限位滑轨（16）、第二齿形带（17）、第二升降平台（18）、第二固定锁销（19）和第三支撑柱（20），所述第三支撑柱（20）上设有第二限位滑轨（16），所述第二固定纵杆（13）通过第二固定锁销（19）设有第二齿形带（17），所述第二齿形带（17）固定连接有第二升降平台（18），所述第一支撑柱（4）的分别支撑安装有第一输送线（2）和第二输送线（3），所述第二输送线（3）位移方向两侧设有第一钢制轮链条（71）和第二钢制轮链条（91），所述第一钢制轮链条（71）和第二钢制轮链条（91）设有托盘（74），所述第二输送线（3）左侧设有暖风机构（86），所述机器人工作区（89）安装有第四机器人单元（23）、第三机器人单元（24）、第二机器人单元（37）、第一机器人单元（48）和进料口（68），所述加工区（88）包括成品架（21）、棋盒架（28）、点漆机构（75）、水洗除尘打磨机（34）、第二加工中心（39）、第一加工中心（43）、切割单元（41）、储料架（49）和筛分机构（67），所述控制区（87）包括电源输入端（76）、第一控制端（77）、第二控制端（78）、第三控制端（79）、第四控制端（80）、第五控制端（81）、第六控制端（82）和第七控制端（83），所述成品架（21）通过第十三支撑柱（92）固定在底座平台（1）上，所述成品架（21）堆放成品棋盒（22），所述棋盒架（28）通过第五支撑柱（30）固定在底座平台（1）上，所述棋盒架（28）上设有空棋盒区（25）和空棋盒（27），所述水洗除尘打磨机（34）和点漆机构（75）通过第六支撑柱（31）固定安装在底座平台（1）上，所述点漆机构（75）上设有上漆进出口（32）和换气扇（26），所述水洗除尘打磨机（34）上设有打磨头（33）、废料中转仓（35）、除尘砂带打磨机构（36）和水洗喷头（51），所述第二加工中心（39）和第一加工中心（43）通过第八支撑柱（56）固定安装在底座平台（1）上，所述第二加工中心（39）和第一加工中心（43）设有传输通道（40），所述第二加工中心（39）上设有加工出口（38），所述第一加工中心（43）上设有加工入口（42），所述切割单元（41）上通过第十一支撑柱（64）固定于底座平台（1）上，所述切割单元（41）上设有通过第四限位滑轨（61）安装有切割电机（62），所述切割电机（62）安装有切割片（60），所述切割单元（41）设有圆形卡槽（72），所述第一机器人单元（48）前端设有第二机械爪（59），所述第一机器人单元（48）前端通过连接杆（73）设有第一夹紧机构（46），所述第一夹紧机构（46）上设有气动卡盘（47），所述气动卡盘（47）与圆形卡槽（72）固定木棒（58），所述底座平台（1）右侧末端通过第十二支撑柱（65）固定安装有进料储料平台（66），所述进料储料平台（66）上设有储料架（49）和筛分机构（67），所述进料口（68）通过第一通道（69）和筛分机构（67）连接，所述筛分机构（67）通过第二通道（70）连接有储料架（49），所述第四机器人单元（23）通过第一机器人平台（45）和第四支撑柱（29）固定在底座平台（1）上，所述第三机器人单元（24）通过第二机器人平台（93）和第七支撑柱（44）固定在底座平台（1）上，所述第一机器人单元（48）通过第四机器人平台（95）和第十支撑柱（63）固定在底座平台（1）上，所述第二机器人单元（37）的机器人底座（52）通过第三限位滑轨（50）安装在第三机器人平台（94）上，所述第三机器人平台（94）通过第九支撑柱（57）固定在底座平台（1）上，所述第四机器人单元（23）包括机器人底座（52）、转动轴（53）、机械手（54）和第一机械爪（55），所述第一机器人单元（48）前端设有第二机械爪（59）。/n...

【技术特征摘要】
1.基于工业机器人的多单元联合教学实训生产线，包括底座平台（1）、第二实训区（84）、第一实训区（85）、暖风机构（86）、控制区（87）、加工区（88）、机器人工作区（89）和主输送线（90），所述主输送线（90）安装固定在底座平台（1）上，所述主输送线（90）包括第一升降机构（5）、第二升降机构（6）、第一输送线（2）、第二输送线（3）和第一支撑柱（4），所述第一升降机构（5）包括第一固定横杆（7）、第二支撑柱（8）、第一升降平台（9）、第一固定锁销（10）、第一限位滑轨（11）、第一齿形带（12）和第一固定纵杆（15），所述第二支撑柱（8）上设有第一限位滑轨（11），所述第一固定纵杆（15）上通过设有第一固定锁销（10）连接有第一齿形带（12），所述第一齿形带（12）固定连接有第一升降平台（9），所述第二升降机构（6）包括第二固定纵杆（13）、第二固定横杆（14）、第一固定纵杆（15）、第二限位滑轨（16）、第二齿形带（17）、第二升降平台（18）、第二固定锁销（19）和第三支撑柱（20），所述第三支撑柱（20）上设有第二限位滑轨（16），所述第二固定纵杆（13）通过第二固定锁销（19）设有第二齿形带（17），所述第二齿形带（17）固定连接有第二升降平台（18），所述第一支撑柱（4）的分别支撑安装有第一输送线（2）和第二输送线（3），所述第二输送线（3）位移方向两侧设有第一钢制轮链条（71）和第二钢制轮链条（91），所述第一钢制轮链条（71）和第二钢制轮链条（91）设有托盘（74），所述第二输送线（3）左侧设有暖风机构（86），所述机器人工作区（89）安装有第四机器人单元（23）、第三机器人单元（24）、第二机器人单元（37）、第一机器人单元（48）和进料口（68），所述加工区（88）包括成品架（21）、棋盒架（28）、点漆机构（75）、水洗除尘打磨机（34）、第二加工中心（39）、第一加工中心（43）、切割单元（41）、储料架（49）和筛分机构（67），所述控制区（87）包括电源输入端（76）、第一控制端（77）、第二控制端（78）、第三控制端（79）、第四控制端（80）、第五控制端（81）、第六控制端（82）和第七控制端（83），所述成品架（21）通过第十三支撑柱（92）固定在底座平台（1）上，所述成品架（21）堆放成品棋盒（22），所述棋盒架（28）通过第五支撑柱（30）固定在底座平台（1）上，所述棋盒架（28）上设有空棋盒区（25）和空棋盒（27），所述水洗除尘打磨机（34）和点漆机构（75）通过第六支撑柱（31）固定安装在底座平台（1）上，所述点漆机构（75）上设有上漆进出口（32）和换气扇（26），所述水洗除尘打磨机（34）上设有打磨头（33）、废料中转仓（35）、除尘砂带打磨机构（36）和水洗喷头（51），所述第二加工中心（39）和第一加工中心（43）通过第八支撑柱（56）固定安装在底座平台（1）上，所述第二加工中心（39）和第一加工中心（43）设有传输通道（40），所述第二加工中心（39）上设有加工出口（38），所述第一加工中心（43）上设有加工入口（42），所述切割单元（41）上通过第十一支撑柱（64）固定于底座平台（1）上，所述切割单元（41）上设有通过第四限位滑轨（61）安装有切割电机（62），所述切割电机（62）安装有切割片（60），所述切割单元（41）设有圆形卡槽（72），所述第一机器人单元（48）前端设有第二机械爪（59），所述第一机器人单元（48）前端通过连接杆（73）设有第一夹紧机构（46），所述第一夹紧机构（46）上设有气动卡盘（47），所述气动卡盘（47）与圆形卡槽（72）固定木棒（58），所述底座平台（1）右侧末端通过第十二支撑柱（65）固定安装有进料储料平台（66），所述进料储料平台（66）上设有储料架（49）和筛分机构（67），所述进料口（68）通过第一通道（69）和筛分机构（67）连接，所述筛分机构（67）通...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建文，黄燕群，邓昌胜，秦景奇，林显其，柯高峰，王安邦，
申请(专利权)人：广州园大智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44