一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统的制作方法

1.本发明涉及板材加工技术领域，具体为一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统。


背景技术：

2.现有的金属板材的外形扁平，宽厚比大，单位体积的表面积也很大，可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成各种制品构件，使用灵活方便，同时可弯曲、焊接成各类复杂断面的型钢、钢管、大型工字钢、槽钢等结构件。
3.现有的一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统在使用的过程中，对板材运输时所施加的吸力较为难以调整，对板材施加较小的吸力时，会降低板材固定时的稳定性，使得底部的板材有一定概率会跌落，产生一定的安全隐患。
4.同时现有的一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统在使用的过程中，对板材施加较大的作用力会对板材以及吸盘造成一定的损伤，降低所生产板材的质量，同时缩短吸盘的使用寿命。
5.因此，设计提高稳定性能和减少安全隐患的一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统是很有必要的。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统，包括固定平台以及数据管理模块，其特征在于：所述数据管理模块包括有数据检测模块以及数据处理模块，所述数据检测模块用于对加工过程中的实时状态进行检测，并将检测到的数据信息传入数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，并通过处理结果对板材进行加工。
8.根据上述技术方案，所述固定平台的前端设置有地轨，所述地轨的顶部滑动连接有机械臂，所述机械臂的末端固定安装有吸盘，所述吸盘的内部设置有空气真空吸盘，操作人员通过调整空气真空吸盘的气压力大小可以对空气真空吸盘的吸力进行调整，对板材进行固定，所述地轨的前端设置有板材加工中心，所述固定平台的右侧设置有原材料放置台，所述板材加工中心的右侧外部设置有控制器，所述机械臂以及吸盘分别与控制器电连接，所述固定平台的左侧设置有成品放置台。
9.根据上述技术方案，所述原材料放置台用于对所需加工的板材进行收集，所述原材料放置台的外侧设置有若干组光线输出器，所述原材料放置台的另一侧设置有光线接收板，所述光线输出器用于向原材料放置台的顶部输出一定的光线，所述光线接收板用于接收光线输出板所输出的光线，所述吸盘的末端固定安装有红外探测器，所述红外探测器用于对待加工板材的面积以及数量进行检测。
10.根据上述技术方案，所述数据检测模块包括有高度检测单元、数量检测单元以及面积检测单元，所述高度检测模块位于光线接收板的内部，用于对板材的高度进行检测，通过被板材所遮挡住的光线可以检测到板材的高度，所述数量检测单元位于红外探测器的内部，用于对板材的数量进行检测，所述面积检测单元位于红外探测器的内部，用于对板材的面积进行检测。
11.根据上述技术方案，所述计算模块电连接有控制模块，所述筛选模块用于对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块，所述计算模块用于对接收到的数据信息进行计算，并将计算结果传入控制模块，所述控制模块用于通过接收到的数据信息对板材进行加工。
12.根据上述技术方案，所述加工系统的运行步骤为：
13.步骤a、操作人员通过控制器驱动机械臂的底部沿滑轨进行移动，同时驱动机械臂的顶部带动吸盘进行运动，移动至原材料放置台的顶部，采用标准吸力对板材进行吸取，将其移放置于板材加工中心的内部进行加工，同时对加工完成后的板材进行吸取，将其放置于成品放置台的顶部；
14.步骤b、数据检测模块在机械臂移动过程中对板材的面积、高度、以及板材的数量进行检测，并将检测结果传入筛选模块；
15.步骤c、筛选模块对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块；
16.步骤d、计算模块对接收到的数据信息进行计算，并将计算结果传入控制模块；
17.步骤e、控制模块根据接受到的数据信息对吸盘的吸力进行调整；
18.步骤f、循环步骤a至步骤f，对板材进行加工。
19.根据上述技术方案，所述步骤c中，筛选模块将吸盘的标准吸力记载为f
标
，将板材的数量记载为n，将若干块板材的总厚度记载为l
总
，将板材的标准厚度记载为l
标
，将若干块板材的面积分别记载为s1、s2、
……
、sn，并将其中的最大值记载为s
max
，将板材的标准面积记载为s
标
，当板材的数量越多时，两块板材之间的缝隙也越多，需要提高一定的吸力对多块板材进行固定，所采用的吸力较小时会使得底部的板材存在滑落的风险，产生一定的安全隐患，当板材的厚度越厚时，所需的吸力也越大，同时对板材施加过高的作用力时会对板材以及吸盘造成一定的损伤，降低吸盘的使用寿命，同时降低板材的质量。
20.根据上述技术方案，所述步骤d中，吸盘所需调整吸力的计算公式为：
[0021][0022]
其中，f
变
为吸盘所需调整的吸力，通过吸盘的标准吸力、板材的数量、板材的厚度以及板材的面积可以计算出吸盘所需调整的吸力，通过对吸盘的吸力进行调整，可以在板材的数量越多、板材的总厚度越厚、板材的最大面积越大时，提高吸盘的吸力，进而保证吸盘(2)对板材固定时的稳定性，减少底部的板材滑落的风险，使其更为安全，同时可以避免对板材施加过高的吸力而对板材以及吸盘造成一定的伤害，提高所生产板材的质量，同时延长吸盘的使用寿命。
[0023]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明在使用的过程中，过吸盘的
标准吸力、板材的数量、板材的厚度以及板材的面积可以计算出吸盘所需调整的吸力，通过对吸盘的吸力进行调整，可以在板材的数量越多、板材的总厚度越厚、板材的温度越高、板材的最大面积越大时，提高吸盘的吸力，进而保证吸盘对板材固定时的稳定性，减少底部的板材滑落的风险，使其更为安全，同时可以避免对板材施加过高的吸力而对板材以及吸盘造成一定的伤害，提高所生产板材的质量，同时延长吸盘的使用寿命。
附图说明
[0024]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0025]
图1是本发明的整体结构示意图；
[0026]
图2是本发明的模块连接结构示意图；
[0027]
图中：1、固定平台；2、吸盘；3、控制器；4、原材料放置台；5、板材加工中心；6、成品放置台；7、地轨；8、机械臂。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种基于智能化机械手臂的板材全自动加工系统，包括固定平台1以及数据管理模块，其特征在于：数据管理模块包括有数据检测模块以及数据处理模块，数据检测模块用于对加工过程中的实时状态进行检测，并将检测到的数据信息传入数据处理模块，数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，并通过处理结果对板材进行加工；
[0030]
固定平台1的前端设置有地轨7，地轨7的顶部滑动连接有机械臂8，机械臂8的末端固定安装有吸盘2，吸盘2的内部设置有空气真空吸盘，操作人员通过调整空气真空吸盘的气压力大小可以对空气真空吸盘的吸力进行调整，对板材进行固定，地轨7的前端设置有板材加工中心5，固定平台1的右侧设置有原材料放置台4，板材加工中心5的右侧外部设置有控制器3，机械臂8以及吸盘2分别与控制器3电连接，固定平台1的左侧设置有成品放置台6；
[0031]
原材料放置台4用于对所需加工的板材进行收集，原材料放置台4的外侧设置有若干组光线输出器，原材料放置台4的另一侧设置有光线接收板，光线输出器用于向原材料放置台4的顶部输出一定的光线，光线接收板用于接收光线输出板所输出的光线，吸盘2的末端固定安装有红外探测器，红外探测器用于对待加工板材的面积以及数量进行检测；
[0032]
数据检测模块包括有高度检测单元、数量检测单元以及面积检测单元，高度检测模块位于光线接收板的内部，用于对板材的高度进行检测，通过被板材所遮挡住的光线可以检测到板材的高度，数量检测单元位于红外感应器的内部，用于对板材的数量进行检测，面积检测单元位于红外探测器的内部，用于对板材的面积进行检测；
[0033]
计算模块电连接有控制模块，筛选模块用于对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块，计算模块用于对接收到的数据信息进行计算，并将
计算结果传入控制模块，控制模块用于通过接收到的数据信息对板材进行加工；
[0034]
加工系统的运行步骤为：
[0035]
步骤a、操作人员通过控制器3驱动机械臂8的底部沿滑轨进行移动，同时驱动机械臂8的顶部带动吸盘2进行运动，移动至原材料放置台4的顶部，采用标准吸力对板材进行吸取，将其移放置于板材加工中心5的内部进行加工，同时对加工完成后的板材进行吸取，将其放置于成品放置台6的顶部；
[0036]
步骤b、数据检测模块在机械臂8移动过程中对板材的面积、高度、以及板材的数量进行检测，并将检测结果传入筛选模块；
[0037]
步骤c、筛选模块对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块；
[0038]
步骤d、计算模块对接收到的数据信息进行计算，并将计算结果传入控制模块；
[0039]
步骤e、控制模块根据接受到的数据信息对吸盘2的吸力进行调整；
[0040]
步骤f、循环步骤a至步骤f，对板材进行加工；
[0041]
步骤c中，筛选模块将吸盘2的标准吸力记载为f
标
，将板材的数量记载为n，将若干块板材的总厚度记载为l
总
，将板材的标准厚度记载为l
标
，将若干块板材的面积分别记载为s1、s2、
……
、sn，并将其中的最大值记载为s
max
，将板材的标准面积记载为s
标
，当板材的数量越多时，两块板材之间的缝隙也越多，需要提高一定的吸力对多块板材进行固定，所采用的吸力较小时会使得底部的板材存在滑落的风险，产生一定的安全隐患，当板材的厚度越厚时，所需的吸力也越大，同时对板材施加过高的作用力时会对板材以及吸盘2造成一定的损伤，降低吸盘2的使用寿命，同时降低板材的质量；
[0042]
步骤d中，吸盘2所需调整吸力的计算公式为：
[0043][0044]
其中，f
变
为吸盘2所需调整的吸力，通过吸盘2的标准吸力、板材的数量、板材的厚度以及板材的面积可以计算出吸盘2所需调整的吸力，通过对吸盘2的吸力进行调整，可以在板材的数量越多、板材的总厚度越厚以及板材的最大面积越大时，提高吸盘2的吸力，进而保证吸盘2对板材固定时的稳定性，减少底部的板材滑落的风险，使其更为安全，同时可以避免对板材施加过高的吸力而对板材以及吸盘2造成一定的伤害，提高所生产板材的质量，同时延长吸盘2的使用寿命。
[0045]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0046]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。