一种智能机器人弯管系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及机器人技术领域，具体涉及一种智能机器人弯管系统及方法，包括，上料机，用于将待加工管件上料至预设定的上料区域；工控机，工控机内嵌有弯管离线编程软件和弯管监控程序；机器人，连接上料机和工控机，用于夹取和移动管件，机器人的末端设有一管件夹持器，用于夹紧和旋转管件；第一弯管机和第二弯管机，设于机器人的两侧且分别连接机器人，用于对管件进行第一方向和第二方向的弯管操作；本发明专利技术由机器人进行上下料，提升了系统自动化程度，便于管件加工工艺的整线集成，省去送料小车装置，减小工作站的占地面积，系统的避干涉性能更好，左、右弯加工模式切换效率更高，系统柔性高，可实现不同管件混线生产。可实现不同管件混线生产。可实现不同管件混线生产。

【技术实现步骤摘要】
一种智能机器人弯管系统及方法


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种机器人弯管系统及工作方法。

技术介绍

[0002]目前，市面上常见的弯管机工作站由弯管专机进行弯管，操作工进行上下料，由进给小车夹住管件并配合管件移动向前送料，当需要左右弯加工模式切换时，一般通过翻转弯管机头或主夹、辅夹机构变位来完成，现有技术的加工方式对称杆件避干涉性较差，左右弯加工模式切换效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种智能机器人弯管系统，解决以上技术问题；
[0004]本专利技术的目的还在于，提供一种智能机器人弯管方法，解决以上技术问题。
[0005]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0006]一种智能机器人弯管系统，包括，
[0007]上料机，基于一上料信号将待加工管件上料至预设定的上料区域；
[0008]工控机，所述工控机内嵌有弯管离线编程软件和弯管监控程序，所述工控机用于对系统进行编程、仿真、程序上传以及设备监控；
[0009]机器人，连接所述上料机和所述工控机，基于所述上料机输出的抓料信号和所述工控机输出的动作控制信号夹取和移动所述管件，所述机器人的末端设有一管件夹持器，所述管件夹持器于所述机器人控制下夹紧和旋转所述管件；
[0010]第一弯管机和与所述第一弯管机相对设置的第二弯管机，所述第一弯管机和所述第二弯管机分别设于所述机器人的两侧且分别连接所述机器人，所述第一弯管机基于所述机器人输出的第一弯管信号对所述管件进行第一方向的弯管操作，所述第二弯管机基于所述机器人输出的第二弯管信号对所述管件进行第二方向的弯管操作。
[0011]优选的，所述上料机包括，
[0012]料仓；
[0013]背料带，连接所述料仓，所述管件于所述背料带收紧时滚入所述料仓中；
[0014]料仓接近开关，设于所述料仓上，用于检测所述料仓中是否有料，并于所述料仓中有料时输出所述上料信号；
[0015]顶料气缸，所述顶料气缸基于所述上料信号将所述管件顶起，并通过一斜槽使所述管件落入设于所述顶料气缸前端的一上料槽中；
[0016]上料槽接近开关，设于所述上料槽上，用于检测所述上料槽中是否有料，并于所述上料槽中有料时输出所述抓料信号。
[0017]优选的，所述机器人包括，
[0018]机器人底座；
[0019]机器人本体，设于所述机器人底座上，所述机器人本体采用通用的六轴机器人，所
述管件夹持器设于所述机器人本体的旋转轴末端。
[0020]优选的，所述机器人具备可翻转180
°
的手腕旋转轴。
[0021]优选的，所述管件夹持器包括，
[0022]旋转机构，包括旋转主动轮和用于驱动所述旋转主动轮转动的旋转机构驱动电机；
[0023]夹紧机构，包括夹紧主动轮和用于驱动所述夹紧主动轮转动的夹紧机构驱动电机；
[0024]夹持机构，所述夹持机构包括一夹块，所述夹块的中心处设有用于夹持所述管件的夹持孔，所述夹持机构还包括，
[0025]旋转从动轮盘，基于所述旋转主动轮的输出扭矩带动所述管件旋转；
[0026]夹紧从动轮盘，基于所述夹紧主动轮的输出扭矩控制所述夹块夹紧/松开所述管件。
[0027]优选的，所述管件夹持器还包括若干个传动齿轮，所述传动齿轮设于所述夹紧主动轮和所述旋转从动轮盘之间并与所述夹紧主动轮和所述旋转从动轮盘啮合连接，以及设于所述夹紧主动轮和所述夹紧从动轮盘之间并与所述夹紧主动轮和所述夹紧从动轮盘啮合连接。
[0028]优选的，所述第一弯管机包括，
[0029]第一转臂，用于控制所述管件产生所述第一方向的弯转；
[0030]第一主夹和第一辅夹，所述第一主夹和所述第一辅夹于所述管件弯管时夹紧所述管件并跟随所述管件移动，所述第一主夹和所述第一辅夹于所述管件弯管后松开所述管件。
[0031]优选的，所述第二弯管机包括，
[0032]第二转臂，用于控制所述管件产生所述第二方向的弯转；
[0033]第二主夹和第二辅夹，所述第二主夹和所述第二辅夹于所述管件弯管时夹紧所述管件并跟随所述管件移动，所述第二主夹和所述第二辅夹于所述管件弯管后松开所述管件。
[0034]一种智能机器人弯管方法，应用于所述的智能机器人弯管系统，包括，
[0035]步骤S0，通过所述弯管离线编程软件生成弯管加工程序，检查所述弯管加工程序是否存在干涉，若是，对所述弯管加工程序进行优化并重新检查，直至不存在干涉；否则，启动所述弯管加工程序；
[0036]步骤S1，所述上料机基于所述上料信号将待加工管件上料至所述上料区域；
[0037]步骤S2，所述机器人基于所述抓料信号从所述上料区域抓取所述管件的中部位置，以及基于所述动作控制信号将所述管件送至所述第一弯管机或所述第二弯管机的弯管操作点位；
[0038]步骤S3，所述第一弯管机和所述第二弯管机基于所述第一弯管信号和所述第二弯管信号对所述管件的一侧进行从所述管件的管端向所述管件的中部加工的弯管操作，所述机器人于每一道弯的弯管操作完成后判断下一道弯的弯管方向，并基于判断结果旋转和移动所述管件进行下一道弯的弯管操作；
[0039]步骤S4，至所述管件的一侧加工完成后所述机器人将手腕旋转轴翻转180
°
并重复
步骤S3对所述管件的另一侧进行弯管操作；
[0040]步骤S5，所述工控机反馈和监控所述管件的加工进程，所述机器人于弯管加工完成对所述管件进行下料。
[0041]优选的，步骤S3包括，
[0042]若判断结果为对所述管件进行所述第一方向上的弯转，所述机器人将所述管件移动至所述第一弯管机的弯管操作点位，由所述第一弯管机对所述管件进行所述第一方向上的弯管操作；
[0043]若判断结果为对所述管件进行所述第二方向上的弯转，所述机器人将所述管件移动至所述第二弯管机的弯管操作点位，由所述第二弯管机对所述管件进行所述第二方向上的弯管操作。
[0044]本专利技术的有益效果：由于采用以上技术方案，本专利技术由机器人进行上下料，系统的避干涉性能更好，左、右弯加工模式切换效率更高，系统柔性高，可实现不同管件混线生产。
附图说明
[0045]图1为本专利技术实施例中智能机器人弯管系统的结构示意图；
[0046]图2为本专利技术实施例中智能机器人弯管系统的俯视图；
[0047]图3为本专利技术实施例中管件夹持器的结构示意图；
[0048]图4为本专利技术实施例中第一弯管机的结构示意图；
[0049]图5为本专利技术实施例中第二弯管机的结构示意图；
[0050]图6为本专利技术实施例中上料机的结构示意图；
[0051]图7为本专利技术实施例中智能机器人弯管方法的步骤示意图；
[0052]图8为本专利技术实施例中智能机器人弯管方法的流程图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能机器人弯管系统，其特征在于，包括，上料机，基于一上料信号将待加工管件上料至预设定的上料区域；工控机，所述工控机内嵌有弯管离线编程软件和弯管监控程序，所述工控机用于对系统进行编程、仿真、程序上传以及设备监控。机器人，连接所述上料机和所述工控机，基于所述上料机输出的抓料信号和所述工控机输出的动作控制信号夹取和移动所述管件，所述机器人的末端设有一管件夹持器，所述管件夹持器于所述机器人控制下夹紧和旋转所述管件；第一弯管机和与所述第一弯管机相对设置的第二弯管机，所述第一弯管机和所述第二弯管机分别设于所述机器人的两侧且分别连接所述机器人，所述第一弯管机基于所述机器人输出的第一弯管信号对所述管件进行第一方向的弯管操作，所述第二弯管机基于所述机器人输出的第二弯管信号对所述管件进行第二方向的弯管操作。2.根据权利要求1所述的智能机器人弯管系统，其特征在于，所述上料机包括，料仓；背料带，连接所述料仓，所述管件于所述背料带收紧时滚入所述料仓中；料仓接近开关，设于所述料仓上，用于检测所述料仓中是否有料，并于所述料仓中有料时输出所述上料信号；顶料气缸，所述顶料气缸基于所述上料信号将所述管件顶起，并通过一斜槽使所述管件落入设于所述顶料气缸前端的一上料槽中；上料槽接近开关，设于所述上料槽上，用于检测所述上料槽中是否有料，并于所述上料槽中有料时输出所述抓料信号。3.根据权利要求1所述的智能机器人弯管系统，其特征在于，所述机器人包括，机器人底座；机器人本体，设于所述机器人底座上，所述机器人本体采用通用的六轴机器人，所述管件夹持器设于所述机器人本体的旋转轴末端。4.根据权利要求1所述的智能机器人弯管系统，其特征在于，所述机器人具备可翻转180
°
的手腕旋转轴。5.根据权利要求1所述的智能机器人弯管系统，其特征在于，所述管件夹持器包括，旋转机构，包括旋转主动轮和用于驱动所述旋转主动轮转动的旋转机构驱动电机；夹紧机构，包括夹紧主动轮和用于驱动所述夹紧主动轮转动的夹紧机构驱动电机；夹持机构，所述夹持机构包括一夹块，所述夹块的中心处设有用于夹持所述管件的夹持孔，所述夹持机构还包括，旋转从动轮盘，基于所述旋转主动轮的输出扭矩带动所述管件旋转；夹紧从动轮盘，基于所述夹紧主动轮的输出扭矩控制所述夹块夹紧/松开所述管件。6.根据权利要求5所述的智能机器人弯管系统，其特征在于，所述管件夹持器还包括若干个传动齿轮，所述传动齿轮设于所述夹紧主动轮和所述旋转从动轮盘之间并与所述夹紧主动轮和所述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄万永，刘坤，赵朝辉，高峰，王英南，
申请(专利权)人：上海发那科机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：