本實用新型屬于工業機器人應用技術領域，涉及機床上下料，具體涉及一種加工電腦外殼的機器人工作站。

背景技術：

目前，電腦外殼螺紋孔和槽的加工是通過數控加工中心來完成的，雖然在一定程度上提高了生產效率；但是，每次在加工完一個工件后，需要人工取下工件，換上原材料，重新按啟動按鍵進行下一次的加工，對于需要多道工序加工的工件，每次完成一個工件后，工人需要重復取料裝夾多次；這樣做，在取料、上料這一簡單而又需要不斷重復的勞動上，浪費了大量時間，而且由于生產時間長，工人很容易疲勞，會增加操作的危險性與產品的報廢率。

隨著機器人技術的快速發展，機器人搬運在工業生產中的應用越來越急需。

技術實現要素：

本實用新型針對機床加工上下料自動化程度不高的特點，運用工業關節機器人在不同加工設備間的分時復用技術，提出了一種加工電腦外殼的機器人工作站。

所述機器人工作站包括三臺數控機床，一個關節機器人，一個定位裝置和一個自動上料裝置；

所述的三臺數控機床設置于正方形相鄰三個頂點位置，正方形另一個頂點位置放置自動上料裝置；正方形的中心位置放置關節機器人；定位裝置放在關節機器人和其中任意一臺數控機床之間；

所述的定位裝置包括定位平臺、側推氣缸、推板、限位塊和定位平臺支架；定位平臺固定安裝在定位平臺支架上，定位平臺包括凹凸兩個平面，在凹面上靠近凹凸平面交接處固定安裝一個推板，凹面上安裝側推氣缸，側推氣缸的輸出桿與推板相連；凸面的周圍安裝4個限位塊；當工件被關節機器人放置在凸面上時，通過4個限位塊定位，同時通過側推氣缸帶動推板移動，結合限位塊將工件頂緊固定；

所述的自動上料裝置包括前上料架、卸料板、卸料氣缸、卸料架與支撐架；

所述前上料架通過支撐架支撐于地面，前上料架的底面后端向下傾斜，卸料架位于前上料架下方，固定于支撐架上，卸料架底面前端向下傾斜；前上料架后部設置卸料板，卸料板后端與支撐架間鉸接；卸料氣缸安裝在支撐架后側，輸出桿與卸料板底面固定；通過卸料氣缸驅動卸料板繞鉸接軸轉動；當卸料氣缸輸出桿伸長至極限位置時，卸料板與前上料架底面后端相接且共面，形成料箱輸送面；卸料氣缸輸出桿縮短至極限位置，卸料板與卸料架底面后端相接。

本實用新型的優點在于：

(1)一種用電腦外殼加工的機器人工作站，自動上料裝置自動供料，速度快，節約人力，提高生產效率。

(2)一種用電腦外殼加工的機器人工作站，采用機器人上料，CNC不用停機待料，節約生產時間。

(3)一種用電腦外殼加工的機器人工作站，整個工作站結構簡單，柔性好，占用空間少。

(4)一種用電腦外殼加工的機器人工作站，利用6自由度工業機器人的高柔性，高重復定位精度，能完成一臺機器人同時給3臺CNC上料。

附圖說明

圖1為本實用新型自動上料系統立體結構示意圖；

圖2為本實用新型電腦外殼加工機器人工作站立體結構示意圖；

圖3為本實用新型工件定位裝置結構示意圖；

1-前上料架；2-料箱；3-上頂氣缸；4-卸料板；5-光電開關；6-支撐架；7-卸料氣缸；8-卸料架；9-數控機床；10-關節機器人；11-定位裝置；12-自動上料裝置；13-定位平臺；14-側推氣缸；15-推板；16-限位塊；17-定位平臺支架；

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

本實用新型一種用電腦外殼加工的機器人工作站，如圖1所示，具體包括三臺數控機床9，一個關節機器人10，一個定位裝置11和一個自動上料裝置12；關節機器人10選用六自由度機器人。

其中三臺數控機床9用于加工電腦外殼，在地面上放置成品字狀，設置于正方形相鄰三個頂點位置，自動上料裝置12位于正方形另一個頂點；正方形的中心放置關節機器人10；定位裝置11放在關節機器人10和其中任意一臺數控機床9之間；

關節機器人10的工作范圍是以臂長為半徑的圓；臂長為1440mm；數控機床9，定位裝置11和自動上料裝置12都放置在關節機器人10的工作范圍內。關節機器人10從自動上料裝置12取料后，通過定位裝置11進行定位，然后交給數控機床9加工；并將加工后的工件再次定位，然后放回自動上料裝置12；料箱裝滿后自動上料裝置12自動卸料，關節機器人10重復下一次的取料。

所述的定位裝置11包括定位平臺13、側推氣缸14、推板15、限位塊16和定位平臺支架17；定位平臺13固定安裝在定位平臺支架17上，定位平臺13包括凹凸兩個平面，在凹面上靠近凹凸平面交接處固定安裝一個推板15，凹面上安裝側推氣缸14，側推氣缸14的輸出桿與推板15相連，凸面的周圍對稱安裝4個限位塊16；當工件被關節機器人10放置在凸面上時，通過4個限位塊16定位，同時通過側推氣缸14帶動推板15移動，結合限位塊16將工件頂緊固定進行定位。

所述的自動上料裝置12包括前上料架1、卸料板4、料箱2、上頂氣缸3、光電開關5、支撐架6、卸料氣缸7和卸料架8；光電開關5選用光電傳感器；

所述前上料架1通過支撐架6支撐于地面，前上料架1底面后端向下傾斜，傾斜角度為6°。卸料架8位于前上料架1下方，固定于支撐架6上，卸料架8底面前端向下傾斜，傾斜角度為6°。前上料架1后部設置卸料板4，卸料板4后端與支撐架6間鉸接。卸料氣缸7安裝在支撐架6后側，輸出桿與卸料板4底面固定。通過卸料氣缸7驅動卸料板4繞鉸接軸轉動。當卸料氣缸7輸出桿伸長至極限位置時，卸料板4與前上料架1底面后端相接且共面，形成料箱2輸送面。此時位于前上料架1上的各個料箱2一同沿料箱輸送面下滑，至第一個料箱到達卸料板4上，此時關節機器人10機械臂末端的夾爪夾取工件進行工作；

當第一個料箱2的一箱工件全部加工完成后，卸料氣缸7輸出桿縮短至極限位置，卸料板4與卸料架8底面后端相接。此時，沿卸料板4下滑至卸料架8，通過卸料架8將料箱2輸出。

為了防止卸料過程中，后方料箱2繼續沿輸送面下滑，因此在卸料板4后部安裝光電開關5，同時在前上料架1后端安裝上頂氣缸3，且上頂氣缸3的輸出桿置于前上料架1底面。由此當第一個料箱2到達卸料板上時，料箱2邊緣觸碰到光電開關5，此時光電開關5給上頂氣缸3輸出信號，上頂氣缸3輸出桿伸出，限制第二個料箱2的下滑。

一種加工電腦外殼的機器人工作站的工作過程如下：

首先，將裝滿待加工工件的料箱2依次放置到前上料架1上，第一個料箱2從前上料架1下滑，當滑到卸料板4的邊緣觸碰到光電開關5位置時，光電開關5給上頂氣缸3發送信號，上頂氣缸3向上頂，防止第二個料箱2下滑。

同時光電開關5給關節機器人10發送一個到位信號，關節機器人10收到到位信號后開始從第一個料箱2中取料工作，關節機器人10機械臂末端的夾爪夾取工件，并向定位裝置11移動，進行二次精確定位；定位裝置11通過側推氣缸14帶動推板15，結合四周的限位塊16對工件進行精確定位；

對工件進行精確定位后，關節機器人10夾取第一件工件放入數控機床9中，并退出到安全原點；等待數控機床9對工件開始工作；

然后，關節機器人10夾取第二個工件并進行定位，然后放入第二個數控機床9中；此時，數控機床9沒有對第一件工件完成工作時，關節機器人10可以夾取第三個工件并進行定位，然后放入第三個數控機床9中。一臺六自由度機器人可實現同時負責三臺數控機床9的上下料。

關節機器人10收到數控機床9完成信號后移動至指定位置，機械臂末端的夾爪夾取加工完成的工件，并放回料箱2的取料位置；

然后關節機器人10開始取第二件工件，直至完成一個機加工循環。

當第一個料箱2的一箱工件全部加工完成后，關節機器人10內部的變量計數器達到要求，此時，給卸料氣缸7一個信號，卸料氣缸7輸出桿縮短至極限位置，讓第一個料箱2下落，卸料板4與卸料架8底面后端相接。此時，沿卸料板4下滑至卸料架8，通過卸料架8將第一個料箱2輸出。

同時，收到關節機器人10輸出信號給上頂氣缸3發生動作下落，通過計時器控制上頂氣缸3在下端的行程保持一定時間，來保證卸料氣缸7的復位，待計時器完成計時，卸料氣缸7上升到位后，上頂氣缸3收到信號輸出桿回縮，讓第二個料箱下落，完成料箱之間的循環。

以上所述，是單個料架對應單臺機加工；運用工業關節機器人在不同機加工間的分時復用技術，可以合理安排三臺加工中心的機加工單產量時間，通過單臺工業關節機器人服務三臺機加工設備的自動上下料系統，并結合關節機器人上下料的優點、必要性以及該系統的結構特點和工作原理，最后將系統運用到某CNC機加工生產廠的實際生產中，大大提高了自動化程度與生產效率。