本实用新型涉及刀具加工领域，尤其涉及一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统。
背景技术：
车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛，在车刀中所占比例逐渐增加，与可转位车刀所对应的刀杆需求量也显著上升。我国传统的车刀生产过程为，工人手动将毛坯刀具物料摆放到夹具中，工人根据自身经验对毛坯刀具物料进行定位和夹紧，随后启动加工中心进行加工，当加工中心完成一个加工周期后，工人将成品料取走，再将毛坯料摆放到加工中心内，控制加工中心进行加工，依次循环。由于工人根据自身经验对毛坯刀具物料进行定位和夹紧，所以加工出来的刀具质量比较差并且在加工过程中无法对加工中心刀具磨损状态进行检测，无法保证加工出来的刀具质量其次随着车刀的需求量不断增大和人工成本的不断增加，传统的人工上下料方式费时费力，严重阻碍生产效率和经济性的提升，甚至当工人和机床直接接触时，很可能因为操作不当而导致人身安全的问题。
现如随着自动化产线技术不断提高和人工成本的不断增加，目前多采用由机器人和加工中心组成的产线对车刀进行加工，通过这种方式上述问题虽然得到了改善但并没有完全解决，当前加工车刀主要存在以下问题：
(1)工人供料和取料时等待时间过长；工人单次供料和取料效率较低；人工供料和取料时，工人与机器间隔过近，并且缺少防护，容易导致人身安全问题；机器人工作区域未与工人工作区域隔离，容易导致意外。
(2)无法根据订单要求，灵活调整单次输入产线毛坯料或从产线输出的成品料数量。
(3)进行加工之前，无法检测物料的定位夹紧是否可靠，产品质量无法保证。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，能够将工人维修区与机器人的工作区隔离开，保证工人维修时的人身安全；能够提高机器人对其他各部分进行作业的效率。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
本实用新型的实施例提供了一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，包括料盘层叠装配体、物料管理系统、机器人、中转站和防护围栏，物料管理系统和多个中转站以机器人为中心沿周向布置；料盘层叠装配体设置于物料管理系统上，并能够通过机器人转移至中转站；
其中，料盘层叠装配体包括多个堆叠在一起的料盘；所述物料管理系统包括料盘输入输出平台、料盘提升平台、料盘抓放平台、料台和料盘下放平台，料盘提升平台和料盘下放平台嵌入在料盘输入输出平台中；料台设置于料盘输入输出平台后方，料盘输入输出平台和料台上方布置有料盘抓放平台；所述中转站包括倾斜设置的中转料盘。
作为进一步的限定，所述料盘上加工有多个工位，每一工位中设有若干物料定位槽；所述料盘表面设有料盘定位块，料盘定位块下方设有与料盘定位块相适配的料盘定位槽。
作为进一步的限定，所述料盘输入输出平台包括皮带输入模块、皮带输出模块和多个漫反射传感器，皮带输入模块、皮带输出模块并排安装；皮带输入模块和皮带输出模块上方设置有多个漫反射传感器；漫反射传感器连接计算机；皮带输出模块侧方设置有漫反射传感器。
作为进一步的限定，所述料盘提升平台包括电机丝杠模块、料盘支撑台和皮带辅助机构，电机丝杠模块与料盘支撑台相连，且电机丝杠模块能够带动料盘支撑台升降；皮带辅助机构布置在料盘支撑台下方；所述电机丝杠模块侧面安装光电传感器，料盘支撑台侧面安装触发片；料盘支撑台上安装有漫反射传感器。
作为进一步的限定，所述料盘抓放平台包括料盘抓放机械手、x轴位移模块、z轴位移模块和y轴位移模块，料盘抓放机械手和z轴位移模块相连，z轴位移模块通过y轴位移模块与x轴位移模块相连。
作为进一步的限定，所述料台包括上层料盘推拉模块和下层料盘推拉模块，上层料盘推拉模块安装在下层料盘推拉模块上方。
作为进一步的限定，所述料盘下放平台包括电机丝杠模块、料盘支撑台、减摩皮带机构，料盘支撑台与电机丝杠模块相连，减摩皮带机构布置在料盘支撑台下方；料盘支撑台一侧安装有触发片，电机丝杠模块侧面安装有光电传感器。
作为进一步的限定，所述机器人包括多个均匀布置的夹爪，夹爪后方安装有喷气嘴；夹爪之间安装有激光检测装置；所述激光检测装置包括激光检测器，激光检测器前端安装有能够开合的防尘端盖。
作为进一步的限定，所述防护围栏呈矩形框结构，防护围栏三个相邻的侧栏均布置有安全门和禁止门，每个侧栏的安全门和禁止门的门框之间相互垂直。
作为进一步的限定，所述安全门包括安全门门框、安装于安全门门框内侧且与之铰接的安全门门板，安全门门框上方安装有金属板和磁力锁，安全门门框一侧固定有电磁开关；所述禁止门包括禁止门门框、禁止门门板，禁止门门板与禁止门门框形成推拉门。
上述本实用新型的实施例的有益效果如下：
(1)本实用新型的各部分以机器人为中心沿周向环形均匀布置使产线结构紧凑，减少空间浪费，同时可提高机器人对其他各部分进行作业的效率。
(2)本实用新型整个生产过程只需工人将装有毛坯料的料盘层叠装配体放到皮带输入模块上，再从皮带输出模块上将装有成品料的料盘层叠装配体取走即可，最大程度的将人从生产过程中解放出来，减少不必要的人工干预时间。
(3)本实用新型中工人在进行放料和取料时，均采用层叠料盘的形式，工人一次可以对多个料盘进行操作，显著降低了人工干预的频率增加了人工干预的效率。
(4)本实用新型的料盘能够可靠托运不同规格的物料，机器人能够对不同规格的物料进行夹取，产线不需经过改装即可生产不同型号的刀具物料，产线适用范围广。
(5)本实用新型的防护围栏可以将机器人作业区和人工作业区隔离开，保护工人人身安全，同时防护围栏可以将异常加工中心从产线隔离出来，不影响产线其余正常部分继续作业。
(6)本实用新型的物料管理系统各个部分的布局排列多采用嵌入式布局，空间紧凑，空间利用率高；物料管理系统高度自动化，可自动完成料盘的拆垛和码垛。并向后放机器人持续供料显著减少机器人等待时间，提高产线的上下料和生产效率；物料管理系统可根据不同的订单量灵活调整单次输入或输出系统的料盘数量。
(7)本实用新型的机器人上安装有激光检测装置，夹爪和喷气嘴。激光检测装置中的检测器能够在夹爪对刀具物料进行夹取前检测刀具物料的位置，提高了夹取的可靠性。喷气嘴用于清理定位台上的切屑，确保刀具物料能够准确定位；激光检测装置可有效避免激光检测器镜头被污染。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型一个或多个实施方式的轴测图；
图2为本实用新型一个或多个实施方式的物料管理系统爆炸视图；
图3为本实用新型一个或多个实施方式的料盘层叠装配体轴测图；
图4为本实用新型一个或多个实施方式的刀具物料轴测图；
图5为本实用新型一个或多个实施方式的料盘轴测图1；
图6为本实用新型一个或多个实施方式的料盘轴测图2；
图7为本实用新型一个或多个实施方式的料盘输入输出平台轴测图；
图8为本实用新型一个或多个实施方式的料盘提升平台轴测图；
图9为本实用新型一个或多个实施方式的电机丝杠模块轴测图；
图10为本实用新型一个或多个实施方式的皮带辅助机构轴测图；
图11为本实用新型一个或多个实施方式的料盘抓放平台轴测图；
图12为本实用新型一个或多个实施方式的料盘抓放机械手轴测图；
图13为本实用新型一个或多个实施方式的凹槽挂钩轴测图；
图14为本实用新型一个或多个实施方式的z轴位移模块轴测图；
图15为本实用新型一个或多个实施方式的z轴位移模块、y轴位移模块和料盘抓放机械手装配图；
图16为本实用新型一个或多个实施方式的x轴位移模块轴测图；
图16(a)为图16中a处的局部放大图；
图17为本实用新型一个或多个实施方式的料台轴测图；
图18为本实用新型一个或多个实施方式的上层料盘推拉模块轴测图；
图19为本实用新型一个或多个实施方式的下层料盘推拉模块轴测图；
图20为本实用新型一个或多个实施方式的料盘下放平台轴测图；
图21为本实用新型一个或多个实施方式的料盘支撑台爆炸图；
图22为本实用新型一个或多个实施方式的机器人轴测图；
图22(a)为图22中a的局部放大图；
图23为本实用新型一个或多个实施方式的激光检测装置轴测图；
图24为本实用新型一个或多个实施方式的中转站轴测图；
图25为本实用新型一个或多个实施方式的防护围栏轴测图；
图26为本实用新型一个或多个实施方式的安全门轴测图1；
图26(a)为本实用新型一个或多个实施方式的安全门轴测图2；
图26(b)为图26(a)中a处的局部放大图；
图27为本实用新型一个或多个实施方式的禁止门打开状态时的轴测图；
图28为本实用新型一个或多个实施方式的禁止门关闭状态时的轴测图；
其中，i为料盘层叠装配体，ii为物料管理系统，iii为机器人，iv为中转站，v为防护围栏。
i-01为刀具物料，i-02为料盘，i-0201为料盘定位块，i-0202为抓取槽，i-0203为料盘定位块，i-0204为料盘定位槽，i-0205为料盘定位槽。
ii-01为料盘输入输出平台，ii-02为料盘提升平台，ii-03为料盘抓放平台，ii-04为料台，ii-05为料盘下放平台。
iii-01为夹爪，iii-02为激光检测装置，iii-03为集线盒，iii-04为喷气嘴。
v-01为安全门，v-02为禁止门。
ii-01-01为漫反射传感器，ii-01-02为皮带输入模块，ii-01-03为漫反射传感器，ii-01-04为漫反射传感器，ii-01-05为皮带输出模块，ii-01-06为漫反射形传感器。ii-02-01为电机丝杠模块，ii-02-02为u形光电传感器，ii-02-03为漫反射传感器，ii-02-04为触发片，ii-02-05为u形光电传感器，ii-02-06为料盘支撑台，ii-02-07为皮带辅助机构。ii-03-01为料盘抓放机械手，ii-03-02为z轴位移模块，ii-03-03为y轴位移模块，ii-03-04为x轴位移模块。ii-04-01为上层料盘推拉模块，ii-04-02为下层料盘推拉模块。ii-05-01为电机丝杠模块，ii-05-02为u形光电传感器，ii-05-03为触发片，ii-05-04为u形光电传感器，ii-05-05为u形光电传感器，ii-05-06为三角台，ii-05-07为无杆气缸，ii-05-08为减摩皮带机构，ii-05-09为料盘支撑台，ii-05-10为推送板。
iii-02-01为气缸，iii-02-02为复位弹簧，iii-02-03为顶杆，iii-02-04为防尘端盖，iii-02-05为激光检测器。
v-01-01为金属板，v-01-02为磁力锁，v-01-03为电磁开关，v-01-04为安全门插座，v-01-05为安全门插销，v-02-01为禁止门插座，v-02-02为禁止门插销，v-02-03为禁止门插销，v-02-04为禁止门插座。
ii-03-01-01为凹槽挂钩，ii-03-01-0101为定位凹槽，ii-03-01-02为导杆气缸，ii-04-01-01为气缸传感器，ii-04-01-02无杆气缸，ii-04-01-03为料盘放置板，ii-04-01-04为气缸传感器，ii-04-02-01为气缸传感器，ii-04-02-02为无杆气缸，ii-04-02-03为气缸传感器，ii-04-02-04为料盘放置板。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，如图1所示，包括料盘层叠装配体i、物料管理系统ii、机器人iii、中转站iv、防护围栏v，防护围栏v设置于机器人iii外侧，物料管理系统ii及多个中转站iv以机器人iii为中心沿周向环形布置。在本实施例中，中转站iv设置三台。机器人iii和每个中转站iv之间的直线距离相等且为定值。
料盘层叠装配体i用于对不同型号的刀具物料i-01进行可靠的托运，可根据不同的订单要求调整料盘层叠数量。如图3至图6所示，所述料盘层叠装配体i包括多个堆叠在一起的料盘i-02，料盘i-02用于盛装刀具物料i-01。进一步的，料盘i-02上加工有不同型号的物料定位槽，不同型号的物料定位槽呈阶梯状排列，可对多种规格刀具物料i-01的空间六自由度进行完全限制，实现物料在运输过程中的可靠定位。为了提高料盘i-02堆叠时的稳定性，避免料盘层叠装配体i在运输或码垛的过程中发生倾倒或散落等情况，在每个料盘i-02对角线方向上加工有料盘定位块i-0201和料盘定位块i-0203。料盘定位块i-0201下方设有料盘定位槽i-0204，料盘定位块i-0203下方设有料盘定位槽i-0205。料盘i-02堆叠时，下方料盘的料盘定位块i-0201、料盘定位块i-0203和其上方料盘的料盘定位槽i-0204、料盘定位槽i-0205相互配合，能够使上下两料盘i-02相互限制，实现二者完全定位，保证料盘层叠装配体i在运输或码垛的过程中的稳定性。
料盘定位块i-0201(i-0203)的高度低于料盘定位槽i-0204(i-0205)的槽深，料盘定位块i-0201(i-0203)的长度小于料盘定位槽i-0204(i-0205)的槽长，可减少由于单个料盘定位块或料盘定位槽存在加工误差所导致的上下两料盘i-02无法顺利堆叠的情况。所述料盘i-02两侧加工有抓取槽i-0202，可以提高机械手在抓取和搬运料盘i-02时的可靠性和稳定性。抓取槽i-0202可以为长条形的凹槽，也可以为其他形状的凹槽，只要能够使机械手顺利抓取即可。
物料管理系统ii能够将输入的盛有毛坯物料的料盘层叠装配体i拆垛，拆垛后通过单个料盘i-02向机器人iii供料。并能够将盛有成品物料的料盘i-02码垛，输出盛有成品物料的料盘层叠装配体i；可根据不同的生产要求灵活调整单次输出或输出系统的料盘层叠装配体i中料盘i-02的数量。具体的，如图2、图7至图21所示，物料管理系统ii包括料盘输入输出平台ii-01、料盘提升平台ii-02、料盘抓放平台ii-03、料台ii-04和料盘下放平台ii-05，料盘提升平台ii-02和料盘下放平台ii-05嵌入在料盘输入输出平台ii-01中。料台ii-04设置于料盘输入输出平台ii-01后方，料盘输入输出平台ii-01和料台ii-04上方布置有料盘抓放平台ii-03，料盘抓放平台ii-03的工作范围覆盖料盘输入输出平台ii-01和料台ii-04。物料管理系统ii各个部分的布局排列多采用嵌入式布局，空间紧凑，空间利用率高。
进一步的，料盘输入输出平台ii-01包括皮带输入模块ii-01-02、皮带输出模块ii-01-05和多个漫反射传感器，皮带输入模块ii-01-02、皮带输出模块ii-01-05并排安装，且二者分别与支撑框架固定。皮带输入模块ii-01-02上方设置有漫反射传感器ii-01-01，皮带输出模块ii-01-05上方设置有漫反射传感器ii-01-03和漫反射传感器ii-01-04；皮带输出模块ii-01-05一侧设置漫反射传感器ii-01-06，用于检测料盘层叠装配体i是否被完全输出。上述漫反射传感器均连接计算机，计算机通过对漫反射传感器传输的信号进行分析，控制物料管理系统ii对料盘i-02进行拆垛和码垛。通过皮带输入模块ii-01-02和皮带输出模块ii-01-05实现料盘层叠装配体i的输入输出。
料盘提升平台包括电机丝杠模块ii-02-01、料盘支撑台ii-02-06、触发片ii-02-04、u形光电传感器ii-02-05、漫反射传感器ii-02-03和皮带辅助机构ii-02-07，电机丝杠模块ii-02-01与料盘支撑台ii-02-06相连，且电机丝杠模块ii-02-01能够带动料盘支撑台ii-02-06升降，料盘支撑台ii-02-06能够对料盘层叠装配体i进行托举。
电机丝杠模块ii-02-01侧面安装u形光电传感器ii-02-05，料盘支撑台ii-02-06侧面安装触发片ii-02-04，通过对触发片ii-02-04位置进行检测来控制料盘支撑台ii-02-06进料。料盘支撑台ii-02-06上安装有漫反射传感器ii-02-03，用于检测料盘层叠装配体i是否输入到位。皮带辅助机构ii-02-07布置在料盘支撑台ii-02-06下方，且皮带辅助机构ii-02-07的上表面高于料盘支撑台ii-02-06上表面。当料盘层叠装配体i从皮带输入模块ii-01-02输入至料盘支撑台ii-01-06上时，通过皮带辅助机构ii-01-07可进一步保证料盘层叠装配体i输入到位，并且可减少料盘层叠装配体i和料盘支撑台ii-01-06接触和摩擦，将原本的滑动摩擦转换为滚动摩擦，极大减少输入过程中料盘层叠装配体i所受的摩擦力，减少料盘磨损，增加料盘的使用寿命。
料盘抓放平台ii-03包括料盘抓放机械手ii-03-01、x轴位移模块ii-03-04、z轴位移模块ii-03-02和y轴位移模块ii-03-03，料盘抓放机械手ii-03-01和z轴位移模块ii-03-02相连，z轴位移模块ii-03-02通过y轴位移模块ii-03-03与x轴位移模块ii-03-04相连。料盘抓放机械手ii-03-01包括导杆气缸ii-03-01-02、凹槽挂钩ii-03-01-01，导杆气缸ii-03-01-02与凹槽挂钩ii-03-01-01相连，通过导杆气缸ii-03-01-02带动凹槽挂钩ii-03-01-01横向移动实现料盘的抓放。以上四部分相互配合可将料台中推出的成品料料盘码放至料盘下方平台，再从料盘提升平台ii-02拆垛出一个毛坯料料盘放至料台。所述凹槽挂钩ii-03-01-01的钩头位置开设有定位凹槽ii-03-01-0101，定位凹槽ii-03-01-0101与料盘i-02两侧的抓取槽i-0202相互配合，可提高盘抓取和搬运时可靠性和稳定性。
料台ii-04包括上层料盘推拉模块ii-04-01和下层料盘推拉模块ii-04-02，上层料盘推拉模块ii-04-01安装在下层料盘推拉模块ii-04-02上方，二者工作时互不干涉。上层料盘推拉模块ii-04-01和下层料盘推拉模块ii-04-02交替为机器人iii供料，显著减少机器人iii的等待时间，提高产线的工作效率。上层料盘推拉模块ii-04-01包括料盘放置板ii-04-01-03、无杆气缸ii-04-01-02、气缸传感器ii-04-01-04、气缸传感器ii-04-01-01，料盘放置板ii-04-01-03安装于无杆气缸ii-04-01-02上方，无杆气缸ii-04-01-02一端安装气缸传感器ii-04-01-01，另一端安装气缸传感器ii-04-01-04。料盘放置板ii-04-01-03上表面加工有凹槽，凹槽形状与料盘形状一致，能够对料盘i-02起到良好的定位和托运作用。无杆气缸ii-04-01-02能够将料盘i-02拉回(靠近机器人iii)和推出(远离机器人iii)进而实现料台交替式供料。
下层料盘推拉模块ii-04-02包括无杆气缸ii-04-02-02、料盘放置板ii-04-02-04，料盘放置板ii-04-02-04通过l形连接件连接于无杆气缸ii-04-02-02上方，无杆气缸ii-04-02-02所在平面与料盘放置板ii-04-02-04所在平面垂直。无杆气缸ii-04-02-02一端安装气缸传感器ii-04-02-01，另一端安装气缸传感器ii-04-02-03。料盘放置板ii-04-02-04上表面加工有凹槽，凹槽形状与料盘形状一致。两对气缸传感器嵌在两无杆气缸缸体的止点极限位置，可将上下两层料盘的位置信息及时反馈给计算机。
料盘下放平台ii-05包括电机丝杠模块ii-05-01、料盘支撑台ii-05-09、触发片ii-05-03、多个u形光电传感器、三角台ii-05-06、无杆气缸ii-05-07、推送板ii-05-10和减摩皮带机构ii-05-08，料盘支撑台ii-05-09能够对料盘层叠装配体i进行托举。料盘支撑台ii-05-09连接于三角台ii-05-06上方，料盘支撑台ii-05-09和三角台ii-05-06与电机丝杠模块ii-05-01相连，通过电机丝杠模块ii-05-01带动二者升降。
料盘支撑台ii-05-09一侧安装有触发片ii-05-03，电机丝杠模块ii-05-01侧面(与触发片ii-05-03同侧)安装有u形光电传感器ii-05-04、u形光电传感器ii-05-05，计算机通过u形光电传感器检测触发片ii-05-03位置，进而控制料盘支撑台ii-05-09出料。通过更改u形光电传感器的安装位置可控制单次从料盘下放平台ii-05输出的料盘数量。无杆气缸ii-05-07的滑台固定在三角台ii-05-06上并和推送板ii-05-10固连，推送板ii-05-10与三角台ii-05-06垂直；通过无杆气缸滑台可带动推送板ii-05-10将料盘层叠装配体i推送至皮带输出模块ii-01-05。减摩皮带机构ii-05-08布置在料盘支撑台ii-05-09下方，且减摩皮带机构ii-05-09的上表面高于料盘支撑台ii-05-09上表面，可减少料盘层叠装配体i和料盘支撑板接触和摩擦，将原本的滑动摩擦转换为滚动摩擦，极大减少输入过程中的摩擦力，减少料盘磨损，增加料盘的使用寿命；进一步保证料盘层叠装配体i被顺利推出。
当物料管理系统ii后方产线完成一个生产周期后，计算机会先检测料盘抓放平台ii-03是否已将之前被推出的料盘支撑板上的成品料料盘更换为毛坯料料盘(料盘更换程序)，若未更换完毕则等待，当更换完毕后料盘抓放平台ii-03会向计算机发送信号。计算机接收到信号后立即通过料盘推拉模块(上层或下层料盘推拉模块)将盛有成品料的料盘推出。当料盘推出到位后，气缸传感器ii-04-01-01或气缸传感器ii-04-02-01会向计算机发送信号，随后计算机控制另一层料盘推拉模块将盛有毛坯料的料盘拉回。当盛有毛坯料的料盘被拉回至指定位置后，气缸传感器ii-04-01-04或气缸传感器ii-04-02-03会向计算机发送信号，此时新一批毛坯料已就位，计算机控制机器人iii对其进行作业，同时控制料盘抓放平台ii-03对新推出的成品料料盘执行料盘更换程序(将盛有成品料的料盘更换为盛有毛坯料的料盘)。
当料盘抓放平台ii-03将成品料料盘成功放置在料盘支撑台ii-05-09上或成功堆叠在料盘支撑台ii-05-09上已存在的料盘上方。此时刚放置的料盘位于漫反射传感器ii-01-03正前方，漫反射传感器ii-03检测到前方出现实体，计算机控制料盘支撑台ii-05-09下移。当料盘支撑台ii-05-09下移一个料盘的高度后，漫反射传感器ii-01-03前方的检测实体消失，此时计算机控制电机丝杠模块自锁，料盘支撑台ii-05-09固定在此高度，等待下次信号刺激。重复上述过程，料盘支撑台ii-05-09不断下移，当触发片ii-05-03到达u型光电传感器ii-05-04的检测位置时，表明料盘支撑台ii-05-09上堆叠的料盘已到达规定数量，此时计算机开始执行送料程序。计算机会控制料盘支撑台ii-05-09下移，当触发片ii-05-03到达u型光电传感器ii-05-05的检测位置时，表明料盘支撑台ii-05-09已到位。计算机会同时执行三个程序；一个是控制电机丝杠模块ii-05-01自锁，将料盘支撑台ii-05-09固定在此位置；第二个是控制无杆气缸滑台ii-05-07带动推送板ii-05-10将装有成品料的料盘层叠装配体i向外推处；第三个是启动皮带输出模块ii-05。当装有成品料的料盘层叠装配体i被运送至漫反射传感器ii-01-06的检测位置时，表明此时料盘层叠装配体i已经完全离开料盘支撑台ii-05-09，计算机将推送板并控制料盘支撑台ii-05-09上移。当触发片ii-05-03到达u型光电传感器ii-05-04的检测位置时，计算机控制电机丝杠模块ii-05-01自锁。此时漫反射传感器ii-01-04检测到料盘支撑台ii-05-09已归位并向计算机发送信号，表明此时料盘下放平台ii-05能够为待着陆料盘提供支撑的实体，料盘抓放平台ii-03可以对料盘进行放置工作。在工作时若订单要求发生变化，通过调整u型光电传感器ii-05-04的安装高度，可控制单次从料盘下放平台ii-05输出的料盘层叠装配体i的层叠数量。应当注意，在料盘抓放平台ii-03向料盘抓放平台ii-03放置成品料料盘之前，会先通过漫反射传感器ii-01-04进行检测，若料盘支撑台ii-05-09已归位则可以进行放置，否则等待归位后再进行放置。
当漫反射传感器ii-01-01前方料盘提升平台ii-02中的毛坯料料盘被料盘抓放平台ii-03抓取后，漫反射传感器ii-01-01前方检测实体消失，计算机控制料盘支撑台ii-02-06上移。当此料盘支撑台上移一个料盘的高度后，下一个待抓取料盘提升至待抓取位置即漫反射传感器ii-01-01前方，此时传感器前方出现检测实体，此时计算机控制步进电机iii-01自锁，等待料盘抓放平台ii-03对料盘抓取。重复以上工序后，料盘支撑台ii-02-06不断上升，当料盘支撑台ii-02-06中最后一个料盘被取走后，按照上述控制过程，计算机会继续控制料盘支撑台ii-02-06上移。当触发片ii-02-04提升至u形光电传感器ii-02-02的检测位置时，计算机会识别出料盘支撑台ii-02-06上所有的毛坯料盘已被抓取完毕，并开始执行进料程序。
首先计算机控制料盘支撑台ii-02-06向下运动，当触发片ii-02-04下降至u形光电传感器ii-02-05的检测位置时，表明料盘支撑台ii-02-06已到位，计算机控制步进电机自锁，同时计算机会启动皮带输入模块ii-01-02和皮带辅助机构ii-02-09，将料盘层叠装配体i输送到支撑台ii-02-08上。当料盘层叠装配体i输入到位后，漫反射传感器ii-02-02中发射器发出的光束会经由料盘层叠装配体i反射到接收器上，计算机识别出信号后将皮带输入模块ii-01-02和皮带辅助机构ii-02-09停工，同时控制电机丝杠i-02-01启动，使料盘支撑台ii-02-06带动刚输入的料盘层叠装配体i向上提升，当料盘提升至待抓取位置时漫反射传感器ii-01-01会将信号传输给计算机，此时计算机会识别出料盘支撑台ii-02-06已归位并且毛坯料料盘已到达指定抓取位置，计算机会及时控制电机丝杠模块自锁，此时料盘层叠装配体i中的最上层料盘会保持在待抓取位置等待料盘抓放平台ii-03前来抓取。应当注意，料盘抓放平台ii-03在对毛坯料料盘进行抓取之前会通过漫反射传感器ii-01-01检测此时待抓取位置是否存在毛坯料盘。
据滚珠丝杠的计算公式：
fa＝f+μmg(1)
式(1)中，fa：丝杠轴向总负载n,f:丝杠的轴向切削力n，μ：导向件的综合摩擦系数，m:移动物体的重量(料盘层叠装配体+料盘支撑台)kg，g：重力系数。
因此，丝杠模块要想顺利的带动料盘支撑台和料盘层叠装配体升降，丝杠模块的驱动转矩ta至少为：
ta＝(fa*i)/2π*n1(2)
式(2)中，ta：驱动扭矩kgf/mm，i:丝杠导程mm，n1:丝杠进给的正效率。
在保证物料来源充足的情况下通过物料管理系统ii可为后方有序地，不间断地提供物料。
机器人iii布置于料台正后方，如图22和图22(a)所示，机器人iii包括激光检测装置iii-02、夹爪iii-01、喷气嘴iii-04、集线盒iii-03，多个夹爪iii-01均匀分布；在本实施例中，夹爪iii-01设置四个，四个夹爪iii-01沿四周均匀分布且朝外布置，可对不同型号的刀具物料i-01进行夹取。夹爪iii-01后方安装有喷气嘴iii-04，喷嘴iii-04的朝向与夹爪iii-01朝向相同，用于对定位台上的切屑进行清理。由于机器人iii前端电气布线较多，故安装集线盒iii-03对电气布线进行归置。激光检测装置iii-02用于辅助激光检测器检测待夹取物料的位置。
进一步的，如图23所示，所述激光检测装置iii-02包括气缸iii-02-01、复位弹簧iii-02-02、顶杆iii-02-03、防尘端盖iii-02-04和激光检测器iii-02-05，激光检测器iii-02-05前方安装防尘端盖iii-02-04，气缸iii-02-01固定于激光检测器iii-02-05一侧，气缸iii-02-01的活塞杆和顶杆iii-02-03相连；气缸iii-02-01与防尘端盖iii-02-04之间通过复位弹簧iii-02-02相连，通过气缸iii-02-01、顶杆iii-02-03和复位弹簧iii-02-02的相互作用可将防尘端盖iii-02-04快速打卡或关闭，避免激光检测器iii-02-05镜头被污染。
如图24所示，中转站iv包括支撑架和安装于支撑架上方的中转料盘，中转料盘呈倾斜放置；中转料盘也加工有同料盘一样的物料定位槽。当机器人iii后续对中转料盘中的刀具物料进行夹取时，在重力的作用下，刀具物料i-01能够保持在定位槽中的正确位置，实现物料的二次定位，不仅避免激光检测装置iii-02的重复检测，同时也提高了夹爪iii-01对中转站iv中刀具物料i-01夹取的稳定性和可靠性。
如图25至图28所示，在本实施例中，防护围栏v呈矩形框结构，防护围栏v三个相邻的侧栏均布置有安全门v-01和禁止门v-02，每个侧栏的安全门v-01和禁止门v-02的门框之间相互垂直。安全门v-01位于侧栏外侧，用于将机器人作业区和人工作业区隔离开。禁止门v-02位于侧栏所在平面，用于将异常加工中心从产线隔离出来，不影响其他正常部分运行；将工人维修区与机器人的工作区隔离开，保证工人维修时的人身安全。物料管理系统ii布置在防护围栏v未设置安全门v-01和禁止门v-02的一侧。
所述安全门v-01包括安全门门框、安装于安全门门框内侧且与之铰接的安全门门板，还包括金属板v-01-01、磁力锁v-01-02、安全门插座v-01-04、安全门插销v-01-05和电磁开关v-01-03，金属板v-01-01和磁力锁v-01-02安装在安全门门框上方，用于将安全门v-01锁紧。电磁开关v-01-03固定在安全门门框一侧，用于控制磁力锁开关v-01-02。磁力锁v-01-02通电后具有磁性，能够将金属板v-01-01吸住，实现对安全门门板的固定。按下电磁开关v-01-03后磁力锁v-01-02断电消磁，安全门v-01可以打开。安全门插座v-01-04和安全门插销v-01-05安装于安全门门框中间位置，二者位于同一高度。
所述禁止门v-02包括禁止门门框、禁止门门板，禁止门门板与禁止门门框形成推拉门。禁止门v-02上安装有两对安全插座和安全插销，即禁止门插座v-02-01、禁止门插销v-02-02、禁止门插销v-02-03、禁止门插座v-02-04，禁止门插销v-02-02安装于禁止门门板一侧，禁止门插销v-02-03安装于禁止门门板另一侧，禁止门插座v-02-01、禁止门插销v-02-02为一组，禁止门插销v-02-03、禁止门插座v-02-04为一组，四者安装后位于同一高度。
本实施例的工作原理为：
使用时，每个中转站iv对应一个加工中心，当加工中心对物料进行加工时，机器人iii将中转站iv中上一加工周期生产出来的成品料和料台ii-04上的毛坯料进行交换。中转站iv上方储料盘呈倾斜布置并且中转站iv储料盘上也加工有不同型号的物料定位槽(同料盘i-02)，当机器人iii将物料放置在中转站iv中，在重力的作用下物料会进行二次定位，确保机器人iii下次对中转站中的物料进行抓取时，物料处于正确位置。中转站iv可将加工中心和料台ii-04之间的交换料转换为中转站iii和料台ii-04之间交换料，可极大减少加工中心在上下料过程中的等待时间，提高产线的生产效率。当机器人iii对料台ii-04中料盘i-02上的毛坯料进行夹取时，若此前工人在对料盘i-02摆盘时没有将物料摆放到料盘定位槽中的指定位置或者出现漏摆情况，若机器人iii此时进行抓取很可能会发生“夹空”，“掉落”等意外情况。所以在机器人iii控制夹爪iii-01对物料夹取之前，会先通过激光检测器iii-02-05对料台ii-04中料盘上的毛坯料进行位置检测，检测合格则抓取，不合格则报警。
当需要检测时气缸iii-02-01带动顶杆iii-02-03将防尘端盖iii-02-04进行检测，检测完毕后气缸iii-02-01带动顶杆iii-02-03收回，在复位弹簧iii-02-02的作用下防尘端盖iii-02-04关闭。当机器人iii将中转站iii中的成品料和料台ii-04上的毛坯料交换完毕后，机器人iii回到安全位置等待。当加工中心完成当前生产周期后，计算机控制机器人iii将加工中心内成品料和中转站上的毛坯料进行更换。机器人iii将加工中心内的成品料和中转站iv上的毛坯料更换完毕后，退回到安全区域。
防护围栏v内部区域为机器人iii工作区域，当机器人iii正在进行作业，此时工人若进入防护围栏v，很可能被正在作业的机器人iii击伤，造成人身安全事故。故为了避免所述情况发生，三扇安全门v-01上都安装有安全门插销v-01-04和安全门插座v-01-04，只有当三个安全门v-01都关闭，即三个安全门插销v-01-06都插入到安全门插座v-01-05中，此时机器人iii才能作业。只要三扇安全门v-01中有一扇门打开，那么机器人iii会立刻停止作业，同时产线发出报警信号。考虑到车间环境比较复杂，人员流动量较大，机械作业较多。当机器人iii正在作业时，为防止安全门v-01被意外打开，在安全门v-01上安装有金属板v-01-01和磁力锁v-01-02。安全门关闭后，只有通过电磁开关v-01-03将磁力锁v-01-02断电后才能够将安全门v-01打开。
当某一台加工中心出现异常时，此台加工中心会向计算机发送错误信号，计算机暂停此加工中心并控制机器人忽略此异常加工中心对其他加工中心进行作业。此时工人打开安全门v-07进入防护围栏内部维修，机器人iii停止作业，工人会先关闭异常加工中心前的禁止门v-02，禁止门关闭后，禁止门插销v-02-03从禁止门插座v-02-04中拔出，禁止门插销v-02-02插入到禁止门插座v-02-01中，同时将工人维修区域与机器人工作区域隔离开，保证工人维修时的人身安全。此时线路中会通过禁止门安全插座将与其对应的安全门短接，随后工人启动机器人，此时机器人iii会继续忽略此台异常加工中心并对其余加工中心进行作业。工人维修完成后，先将机器人暂停，随后打开所对应的禁止门v-02，此时禁止门插销v-02-04插入禁止门插座v-02-05中，禁止门插销v-02-03从禁止门插座v-02-02中拔出，同时此禁止门所对应的安全门接入电路，磁力锁v-01-02得电，随后工人关闭安全门并且启动机器人，此时机器人iii会识别出异常加工中心已维修完毕，可以对其继续作业。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，包括料盘层叠装配体、物料管理系统、机器人、中转站和防护围栏，物料管理系统和多个中转站以机器人为中心沿周向布置；料盘层叠装配体设置于物料管理系统上，并能够通过机器人转移至中转站；
其中，料盘层叠装配体包括多个堆叠在一起的料盘；所述物料管理系统包括料盘输入输出平台、料盘提升平台、料盘抓放平台、料台和料盘下放平台，料盘提升平台和料盘下放平台嵌入在料盘输入输出平台中；料台设置于料盘输入输出平台后方，料盘输入输出平台和料台上方布置有料盘抓放平台；所述中转站包括倾斜设置的中转料盘。
2.根据权利要求1所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述料盘上加工有多个工位，每一工位中设有若干物料定位槽；所述料盘表面设有料盘定位块，料盘定位块下方设有与料盘定位块相适配的料盘定位槽。
3.根据权利要求1所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述料盘输入输出平台包括皮带输入模块、皮带输出模块和多个漫反射传感器，皮带输入模块、皮带输出模块并排安装；皮带输入模块和皮带输出模块上方设置有多个漫反射传感器；漫反射传感器连接计算机；皮带输出模块侧方设置有漫反射传感器。
4.根据权利要求3所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述料盘提升平台包括电机丝杠模块、料盘支撑台和皮带辅助机构，电机丝杠模块与料盘支撑台相连，且电机丝杠模块能够带动料盘支撑台升降；皮带辅助机构布置在料盘支撑台下方；所述电机丝杠模块侧面安装光电传感器，料盘支撑台侧面安装触发片；料盘支撑台上安装有漫反射传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述料盘抓放平台包括料盘抓放机械手、x轴位移模块、z轴位移模块和y轴位移模块，料盘抓放机械手和z轴位移模块相连，z轴位移模块通过y轴位移模块与x轴位移模块相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述料台包括上层料盘推拉模块和下层料盘推拉模块，上层料盘推拉模块安装在下层料盘推拉模块上方。
7.根据权利要求1所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述料盘下放平台包括电机丝杠模块、料盘支撑台、减摩皮带机构，料盘支撑台与电机丝杠模块相连，减摩皮带机构布置在料盘支撑台下方；料盘支撑台一侧安装有触发片，电机丝杠模块侧面安装有光电传感器。
8.根据权利要求1所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述机器人包括多个均匀布置的夹爪，夹爪后方安装有喷气嘴；夹爪之间安装有激光检测装置；所述激光检测装置包括激光检测器，激光检测器前端安装有能够开合的防尘端盖。
9.根据权利要求1所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述防护围栏呈矩形框结构，防护围栏三个相邻的侧栏均布置有安全门和禁止门，每个侧栏的安全门和禁止门的门框之间相互垂直。
10.根据权利要求9所述的一种基于车刀刀头型腔加工的中转系统，其特征在于，所述安全门包括安全门门框、安装于安全门门框内侧且与之铰接的安全门门板，安全门门框上方安装有金属板和磁力锁，安全门门框一侧固定有电磁开关；所述禁止门包括禁止门门框、禁止门门板，禁止门门板与禁止门门框形成推拉门。
技术总结