CN211966843U - 一种带缓存功能的数控自动生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自动生产线技术领域，公开了一种带缓存功能的数控自动生产线，包括数控加工设备、缓存盒和传输设备，其中，数控加工设备包括多台用于不同工序加工的数控机床，多台数控机床沿加工顺序排列设置。缓存盒能够放置多个工件，每台数控机床的一侧均设置有一个缓存盒。传输设备包括输送机和机械手，输送机沿工序加工方向排列设置以使工件在多台数控机床之间传输，机械手能够将输送机和/或缓存盒上待加工的工件转移至数控机床上进行加工，并能够将数控机床上已加工的工件转移至输送机进行传输。该带缓存功能的数控自动生产线，能够提高生产线的加工效率，保证产品质量统一，且有效解决数控机床换刀或维修时需整线停机的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动生产线技术领域，尤其涉及一种带缓存功能的数控自动生产线。
背景技术
目前，数控机床由于其生产效率高、加工精度高、能够有效保障产品质量，已越来越广泛的应用于制造型企业。在实际生产过程中，大部分的数控机床主要是采用人工上下料和人工装夹，且每台机床需配置一名工人辅助数控机床的工作，存在整线生产自动化程度低、人工强度大等缺点。在工人单一频繁操作过程中，容易产生疲劳，从而导致装夹不牢靠、定位不准确的问题，进而影响产品质量。同时，人工在上下料时，经常有刺削擦伤的事故发生，且切削液有一定的危害性，影响工人的身体健康。此外，在机床换刀具或机床维修时，需整线停机，影响产品生产进度和交货日期。
因此，亟待需要一种带缓存功能的数控自动生产线以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带缓存功能的数控自动生产线，以解决现有技术中存在的生产效率低、产品质量不统一以及工人劳动强度大等问题。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
一种带缓存功能的数控自动生产线，包括：
数控加工设备，包括多台用于不同工序加工的数控机床，多台所述数控机床沿加工顺序排列设置；
缓存盒，能够放置多个工件，每台所述数控机床的一侧均设置有一个所述缓存盒；
传输设备，包括输送机和机械手，所述输送机沿工序加工方向排列设置以使工件在多台所述数控机床之间传输，所述机械手能够将所述输送机和/或所述缓存盒上待加工的工件转移至所述数控机床上进行加工，并能够将所述数控机床上已加工的工件转移至所述输送机进行传输。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，所述传输设备还包括直线驱动件，所述直线驱动件和所述缓存盒分别设置在所述输送机的两侧，所述直线驱动件能够沿垂直于所述输送机的输送方向运动以将所述输送机上的待加工的工件转移至所述缓存盒。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，所述带缓存功能的数控自动生产线还包括接收盒，所述接收盒设置在所述输送机的下游，以接收所述输送机上已完成加工的工件。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，所述带缓存功能的数控自动生产线包括沿加工顺序设置的第一工序工位和第二工序工位，多台所述数控机床中用于第一工序加工的数控机床为第一工序数控机床，所述第一工序工位上设置有所述第一工序数控机床；多台所述数控机床中用于第二工序加工的数控机床为第二工序数控机床，所述第二工序工位上设置有所述第二工序数控机床，所述第二工序数控机床的数量N2与所述第二工序数控机床的加工时间T2的比值M2等于所述第一工序数控机床的数量N1与所述第一工序数控机床的加工时间T1的比值M1。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，两台所述第一工序数控机床对称设置在所述第一工序工位的两侧。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，所述第二工序数控机床的数量为四台，四台所述第二工序数控机床两两对称设置在所述第二工序工位的两侧。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，所述第一工序数控机床的前侧设置有一个所述输送机，所述输送机为单列输送机，所述单列输送机用于将待加工工件运送至所述第一工序数控机床，且能够将所述第一工序数控机床已加工的工件运送至第二工序数控机床。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，两台同侧设置的所述第二工序数控机床的前侧设置有一个所述输送机，所述输送机为双列输送机，所述双列输送机中的一个用于接收由所述单列输送机运送的工件并将所述工件运送至第二工序数控机床，另一个用于运送所述第二工序数控机床已加工的工件。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，所述带缓存功能的数控自动生产线还包括设置在所述第二工序工位下游的第三工序工位，多台所述数控机床中用于第三工序加工的数控机床为第三工序数控机床，所述第三工序工位上设置有所述第三工序数控机床，所述第三工序数控机床的数量N3与所述第三工序数控机床的加工时间T3的比值M3等于所述第一工序数控机床的数量N1与所述第一工序数控机床的加工时间T1的比值M1。
作为带缓存功能的数控自动生产线的优选方案，所述第三工序数控机床的数量为一台。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的带缓存功能的数控自动生产线，包括数控加工设备、缓存盒和传输设备，其中，数控加工设备包括多台用于不同工序加工的数控机床，多台数控机床沿加工顺序排列设置，传输设备包括输送机和机械手，输送机用于工件在多台数控机床之间传输，机械手能够将工件在输送机和/或缓存盒和数控机床之间转移。该带缓存功能的数控自动生产线，通过优化生产线工艺流程以及设备布局，能够提高生产线的加工效率，保证产品质量统一，同时节省人工成本，降低工人劳动强度；此外，在每个数控机床前侧均放置一个缓存盒，缓存盒放置多个工件，从而能够有效解决数控机床换刀或维修时需整线停机的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的带缓存功能的数控自动生产线的结构布局示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本实用新型实施例提供的第二工序数控机床、双列输送机、机械手和缓存盒的结构布局示意图。
附图标记：
11-第一工序数控机床；12-第二工序数控机床；13-第三工序数控机床；
2-缓存盒；
31-单列输送机；32-双列输送机；321-第一列输送机；322-第二列输送机；
4-机械手；
5-直线驱动件；
6-接收盒。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1-图3所示，本实施例提供了一种带缓存功能的数控自动生产线，包括数控加工设备、缓存盒2和传输设备，其中，数控加工设备包括多台用于不同工序加工的数控机床，多台数控机床沿加工顺序排列设置。缓存盒2能够放置多个工件，每台数控机床的一侧均设置有一个缓存盒2。传输设备包括输送机和机械手4，输送机沿工序加工方向排列设置以使工件在多台数控机床之间传输，机械手4能够将输送机和/或缓存盒2上待加工的工件转移至数控机床上进行加工，并能够将数控机床上已加工的工件转移至输送机进行传输。
该带缓存功能的数控自动生产线，通过优化生产线工艺流程以及设备布局，能够提高生产线的加工效率，保证产品质量统一，同时节省人工成本，降低工人劳动强度；此外，在每个数控机床前侧均放置一个缓存盒2，缓存盒2放置多个工件，从而能够有效解决数控机床换刀或维修时需整线停机的问题。进一步地，该带缓存功能的数控自动生产线，通过优化数控机床布局、编排数控机床与机械手4的位置关系，能够提高产品生产效率，实现高效、柔性生产。
可选地，机械手4为六轴机械手，用于工件的自动上下料。
优选地，如图2结合图1所示，传输设备还包括直线驱动件5，直线驱动件5和缓存盒2分别设置在输送机的两侧，直线驱动件5能够沿垂直于输送机的输送方向运动以将输送机上的待加工的工件转移至缓存盒2。具体而言，在工件加工生产过程中，直线驱动件5将工件缓存在缓存盒2中，以保证在输送机停机检修时或前后道工序机床需换刀或维修时，本道工序的数控机床依旧能够通过利用机械手4抓取缓存盒2中的工件进行加工，提高加工效率。
示例性地，直线驱动件5为气缸，气缸设置在机械手4的支架上，气缸与输送机的输送面平齐，气缸能够沿垂直于输送机的输送方向运动，以将输送机上待加工的工件推送至缓存盒2内。
进一步地，当缓存盒2接收一个工件后，缓存盒2能够自动下降，以使缓存盒2与输送机的输送面平齐，便于直线驱动件5连续将多个工件推送至缓存盒2中。同理，当缓存盒2中的工件被机械手4取走一个进行加工时，缓存盒2能够自动上升，以保持与输送机的输送面平齐。
优选地，如图1结合图2所示，带缓存功能的数控自动生产线还包括接收盒6，接收盒6设置在输送机的下游，以接收输送机上已完成加工的工件。接收盒6用于存储已完成加工的工件。
可选地，带缓存功能的数控自动生产线包括沿加工顺序设置的第一工序工位和第二工序工位，多台数控机床中用于第一工序加工的数控机床为第一工序数控机床11，第一工序工位上设置有第一工序数控机床11。多台数控机床中用于第二工序加工的数控机床为第二工序数控机床12，第二工序工位上设置有第二工序数控机床12。第二工序数控机床12的数量N2与第二工序数控机床12的加工时间T2的比值M2等于第一工序数控机床11的数量N1与第一工序数控机床11的加工时间T1的比值M1，即M2＝N2/T2＝N1/T1＝M1。
第一工序数控机床11的数量可根据生产线的加工效率以及加工场地的限制进行选择。通常，优选地，两台第一工序数控机床11对称设置在第一工序工位的两侧。该设置方式一方面兼顾了加工效率的需求，另一方面能够便于布局设备位置，减少设备空间占用率，同时可通过将一个机械手4设置在两台第一工序数控机床11的中间，实现一个机械手4同时配合两台第一工序数控机床11工作，保证生产效率的同时，节省设备成本。
示例性地，在本实施例中，由于第二工序的加工时间是第一工序的加工时间的二倍，因此，两台第一工序数控机床11可以配合四台第二工序数控机床12进行工作。优选地，四台第二工序数控机床12两两对称设置在第二工序工位的两侧。当然，在其他实施例中，第二工序数控机床12的数量还可以是其他数量，具体可根据以下关系式进行计算：第二工序数控机床12的数量N2与第二工序数控机床12的加工时间T2的比值M2等于第一工序数控机床11的数量N1与第一工序数控机床11的加工时间T1的比值M1，即M2＝N2/T2＝N1/T1＝M1。
进一步地，第一工序数控机床11的前侧设置有一个输送机，输送机为单列输送机31，单列输送机31用于将待加工工件运送至第一工序数控机床11，且能够将第一工序数控机床11已加工的工件运送至第二工序数控机床12。
优选地，两台同侧设置的第二工序数控机床12的前侧设置有一个输送机，输送机为双列输送机32，双列输送机32中的一个用于接收由单列输送机31运送的工件并将工件运送至第二工序数控机床12，另一个用于运送第二工序数控机床12已加工的工件。
进一步地，带缓存功能的数控自动生产线还包括设置在第二工序工位下游的第三工序工位，多台数控机床中用于第三工序加工的数控机床为第三工序数控机床13，第三工序工位上设置有第三工序数控机床13，第三工序数控机床13的数量N3与第三工序数控机床13的加工时间T3的比值M3等于第一工序数控机床11的数量N1与第一工序数控机床11的加工时间T1的比值M1，即M3＝N3/T3＝N1/T1＝M1。
优选地，带缓存功能的数控自动生产线还包括中央控制器，所有的数控机床、输送机、机械手4以及直线驱动件5均与该中央控制器相连接，由中央控制器发出指令进行相应动作。
具体地，如图3所示，双列输送机32包括第一列输送机321和第二列输送机322，第一列输送机321用于将第一工序数控机床11完成加工的工件输送至第二工序数控机床12处，第二列输送机322用于将第二工序数控机床12完成加工的工件输送至第三工序数控机床13。简而言之，位于第二工序数控机床12处的机械手4将第一列输送机321上的工件抓取到第二工序数控机床12上进行加工，并将第二工序数控机床12加工好的工件放置第二列输送机322，位于第三工序数控机床13处的机械手4将第二列输送机322上的工件抓取到第三工序数控机床13上进行加工，有效避免第二工序数控机床12对同一个工件的重复加工，同时便于中央控制器的控制。
示例性地，第三工序的加工时间是第一工序的加工时间的二分之一，因此，第三工序数控机床13的数量为一台。在其他实施例中，第三工序数控机床13的数量还可以是任意其他个数，可根据第三工序的加工时间以及第一工序的加工时间及第一工序数控机床11的数量确定，在此不再一一举例说明。
优选地，第三工序数控机床13的前侧也设置有单列输送机11，用于接收双列输送机32中第二列输送机322上的工件。
可选地，在其他实施例中，带缓存功能的数控自动生产线还包括设置在第三工序工位下游的第四工序工位、第五工序工位、第六工序工位等，每个工序工位处均设置有用于该工序工位加工的数控机床，且每个工序工位处数控机床的数量，均可根据以下公式进行计算：第X工序数控机床13的数量Nx与第三工序数控机床13的加工时间Tx的比值Mx等于第一工序数控机床11的数量N1与第一工序数控机床11的加工时间T1的比值M1，即Mx＝Nx/Tx＝N1/T1＝M1。
为了方便理解，本实施例提供的带缓存功能的数控自动生产线工作过程如下：
(a)将待加工的工件放置在单列输送机31上；
(b)当传感器检测到工件到达第一工序工位时，第一工序工位对应的机械手4从单列输送机31上抓取工件，放置到第一工序工位对应的第一工序数控机床11中，并对工件进行自动装夹定位；
(c)第一工序数控机床11对工件进行自动加工，加工完成后，机械手4从第一工序数控机床11取出工件并放置到第一列输送机321上；
(d)第一列输送机321将工件输送至第二工序工位，当传感器检测到工件到达第二工序工位时，第二工序工位对应的机械手4从第一列输送机321上抓取工件，放置到第二工序数控机床12中，并对工件进行自动装夹定位；
(e)第二工序数控机床12对工件进行自动加工，加工完成后，机械手4从第二工序数控机床12取出工件并放置到第二列输送机322上；
(f)第二列输送机322和第三工序工位处的单列输送机31将工件输送至第三工序工位，当传感器检测到工件到达第三工序工位时，第三工序工位对应的机械手4抓取工件，放置到第三工序数控机床13中，并对工件进行自动装夹定位；
(g)第三工序数控机床13对工件进行自动加工，加工完成后，机械手4从第三工序数控机床13取出工件并放置到接收盒6上。
(h)重复以上步骤，可实现对工件的高效、柔性、循环生产。
本实施例通过优化生产线工艺流程，使数控机床呈对称型分布，且在每个数控机床前侧均放置一个缓存盒2，提高了生产线的加工效率和产品质量，节省了人工成本，有效解决机床换刀或维修时需整线停机的问题。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，包括：
数控加工设备，包括多台用于不同工序加工的数控机床，多台所述数控机床沿加工顺序排列设置；
缓存盒(2)，能够放置多个工件，每台所述数控机床的一侧均设置有一个所述缓存盒(2)；
传输设备，包括输送机和机械手(4)，所述输送机沿工序加工方向排列设置以使工件在多台所述数控机床之间传输，所述机械手(4)能够将所述输送机和/或所述缓存盒(2)上待加工的工件转移至所述数控机床上进行加工，并能够将所述数控机床上已加工的工件转移至所述输送机进行传输。
2.根据权利要求1所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，所述传输设备还包括直线驱动件(5)，所述直线驱动件(5)和所述缓存盒(2)分别设置在所述输送机的两侧，所述直线驱动件(5)能够沿垂直于所述输送机的输送方向运动以将所述输送机上的待加工的工件转移至所述缓存盒(2)。
3.根据权利要求1所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，所述带缓存功能的数控自动生产线还包括接收盒(6)，所述接收盒(6)设置在所述输送机的下游，以接收所述输送机上已完成加工的工件。
4.根据权利要求1-3任一项所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，所述带缓存功能的数控自动生产线包括沿加工顺序设置的第一工序工位和第二工序工位，多台所述数控机床中用于第一工序加工的数控机床为第一工序数控机床(11)，所述第一工序工位上设置有所述第一工序数控机床(11)；多台所述数控机床中用于第二工序加工的数控机床为第二工序数控机床(12)，所述第二工序工位上设置有所述第二工序数控机床(12)，所述第二工序数控机床(12)的数量N2与所述第二工序数控机床(12)的加工时间T2的比值M2等于所述第一工序数控机床(11)的数量N1与所述第一工序数控机床(11)的加工时间T1的比值M1。
5.根据权利要求4所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，两台所述第一工序数控机床(11)对称设置在所述第一工序工位的两侧。
6.根据权利要求4所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，所述第二工序数控机床(12)的数量为四台，四台所述第二工序数控机床(12)两两对称设置在所述第二工序工位的两侧。
7.根据权利要求5所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，所述第一工序数控机床(11)的前侧设置有一个所述输送机，所述输送机为单列输送机(31)，所述单列输送机(31)用于将待加工工件运送至所述第一工序数控机床(11)，且能够将所述第一工序数控机床(11)已加工的工件运送至第二工序数控机床(12)。
8.根据权利要求7所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，两台同侧设置的所述第二工序数控机床(12)的前侧设置有一个所述输送机，所述输送机为双列输送机(32)，所述双列输送机(32)中的一个用于接收由所述单列输送机(31)运送的工件并将所述工件运送至第二工序数控机床(12)，另一个用于运送所述第二工序数控机床(12)已加工的工件。
9.根据权利要求4所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，所述带缓存功能的数控自动生产线还包括设置在所述第二工序工位下游的第三工序工位，多台所述数控机床中用于第三工序加工的数控机床为第三工序数控机床(13)，所述第三工序工位上设置有所述第三工序数控机床(13)，所述第三工序数控机床(13)的数量N3与所述第三工序数控机床(13)的加工时间T3的比值M3等于所述第一工序数控机床(11)的数量N1与所述第一工序数控机床(11)的加工时间T1的比值M1。
10.根据权利要求9所述的带缓存功能的数控自动生产线，其特征在于，所述第三工序数控机床(13)的数量为一台。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113247504A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-08-13 | 江苏铁科新材料股份有限公司 | 一种尼龙板类零件混合智能生产线及生产方法 |
| CN115401529A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-29 | 苏州市璟硕自动化设备有限公司 | 一种积木式生产线及其组装方法 |
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2020
- 2020-01-08 CN CN202020032627.6U patent/CN211966843U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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