CN103753205A - 一种电饭煲外锅组件自动装配设备 - Google Patents
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Abstract
一种电饭煲外锅组件自动装配设备，其特征在于包括机架、搬运机构、第一振动盘、第二振动盘、六轴机械手、第一治具、第一锁附机构、第二锁附机构、治具盘；其中所述机架具有一操作台面，其具有外锅上料口、加热盘上料口以及成品下料口；所述搬运机构有三个，均具有夹爪、夹爪座及位移轨道；所述第一振动盘对应所述第一治具设置，第二振动盘对应所述治具盘设置；所述第一锁附机构对应第一治具设置；所述第二锁附机构对应治具盘设置；所述六轴机械手对应第一治具以及治具盘设置；所述治具盘旋转定位于操作台面上，设有至少三个工位。本发明不仅提高了生产效率、产品的良品率以及生产的可靠性，而且降低了成本，更有提高空间率用率的实用进步效果。
Description
技术领域
本发明涉及工厂自动化领域，具体涉及一种电饭煲外锅组件自动装配设备。
背景技术
外锅组件是电饭煲的重要组成部件，包括外锅以及加热盘，其中，所述外锅用以承载电饭煲的内锅，而所述加热盘则用于给内锅加热。
外锅组件的装配主要有两个工序，第一个工序是将接地螺丝安装于外锅的底部，第二个工序是将加热盘通过定位螺丝固定于外锅的底部。存在的问题是：传统的装配均由工人手工完成，故效率较低、不良率高、成本也较高。
因此，如何解决上述现有技术存在的问题，便成为本发明所要研究的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电饭煲外锅组件自动装配设备。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电饭煲外锅组件自动装配设备，所述外锅组件包括外锅和加热盘，所述外锅底部具有接地螺丝安装孔以及定位螺丝安装孔，所述加热盘上具有定位螺丝安装孔；所述设备包括机架、搬运机构、第一振动盘、第二振动盘、六轴机械手、第一治具、第一锁附机构、第二锁附机构、治具盘；其中，
所述机架具有一操作台面，该操作台面上具有外锅上料口、加热盘上料口以及成品下料口；所述搬运机构、第一振动盘、六轴机械手、第二振动盘、第一治具、第一锁附机构、第二锁附机构以及治具盘均固设于该机架上；
所述搬运机构具有夹爪、夹爪座以及位移轨道，该搬运机构包括第一搬运机构、第二搬运机构及第三搬运机构；其中，所述夹爪安装于夹爪座上，所述夹爪座与位移轨道滑动或相对滑动连接，所述位移轨道包括水平位移轨道和竖直位移轨道；所述第一搬运机构设于所述外锅上料口，以将所述外锅搬运至所述第一治具中，且该第一搬运机构上设有一第一摄像头以及第一伺服电机，以对第一夹爪上外锅底部的孔位拍照并旋转该外锅，使得该外锅以一固定的位置放置于所述第一治具中；所述第二搬运机构设于所述加热盘上料口，以将所述加热盘搬运至所述治具盘中，且该第二搬运机构上设有一第二摄像头，以对第二夹爪上加热盘的孔位拍照；所述第三搬运机构设于所述成品下料口，以通过其第三夹爪将装配好的外锅组件成品从治具盘中取下以完成下料；
所述第一振动盘对应所述第一治具设置，盘中装载与所述接地螺丝装配用的螺母，盘外设有螺母输送通道，该螺母输送通道的末端对位于所述第一治具上外锅的接地螺丝安装孔；所述第二振动盘对应所述治具盘设置，盘中装载所述定位螺丝，盘外设有螺丝输送通道，该螺丝输送通道的末端对位于所述治具盘上待组装的外锅组件的定位螺丝安装孔；
所述第一锁附机构对应所述第一治具设置，以将所述接地螺丝固定于所述外锅的底部；所述第二锁附机构对应所述治具盘设置，以通过所述定位螺丝固定所述外锅及加热盘；
所述六轴机械手对应所述第一治具以及所述治具盘设置，具有一第四夹爪，通过该第四夹爪的将安装接地螺丝后的外锅搬运至所述治具盘中放置有加热盘的工位上；
所述治具盘旋转定位于所述操作台面上，设有至少三个工位，对应每个工位上设有一第二治具，且多个所述治具工位沿所述治具盘盘面的几何中心等角度分布；所述第一工位对应所述加热盘上料口，所述第二工位对应所述六轴机械手的一下料处，所述第三工位对应所述第二锁附机构及第二振动盘。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1．上述方案中，所述治具盘设有四个工位，其第四工位对应所述成品下料口，所述第三搬运机构对应该第四工位设置；所述治具盘每次转动角度为90度。
2．上述方案中，所述第二摄像头对第二夹爪上加热盘的孔位拍照，并通过上位机进行图形比对后，通过所述六轴机械手将安装好接地螺丝的外锅再次旋转，将外锅上的定位螺丝安装孔与该加热盘上的定位螺丝安装孔对位后，再将外锅套设在已置入治具盘中的加热盘上。
2．上述方案中，还包括一外锅翻转机构，该外锅翻转机构对应所述外锅上料口设置，以将所述外锅进行180度翻转，翻转后的外锅由所述第一搬运机构取走；所述外锅翻转机构包括第五夹爪以及齿轮齿条翻转机构，该齿轮齿条翻转机构由相互啮合的齿轮和齿条组成；所述齿条由一气缸传动连接，该气缸固定于所述操作台面上；所述第五夹爪固定于所述齿轮的旋转轴上；通过气缸驱动齿条产生位移从而驱使齿轮旋转。
3．上述方案中，各所述夹爪为气动式夹爪，所述水平位移轨道为气动式轨道，所述垂直位移轨道可为气动式轨道亦可为丝杠螺杆轨道。
4．上述方案中，所述第一锁附机构具有一螺丝锁紧头部，该螺丝锁紧头部上设有一供螺丝孔。
5．上述方案中，所述外锅以及加热盘上均有两个定位螺丝安装孔；所述第二振动盘的螺丝输送通道末端设有螺丝分离通道，该螺丝分离通道具有两螺丝送出孔，该两螺丝送出孔的间距与外锅以及加热盘上的两个定位螺丝安装孔的间距一致；所述第二锁附机构包括两个螺丝锁紧头部、伺服摆台以及所述位移轨道，所述两个螺丝锁紧头部固设于所述伺服摆台上，所述伺服摆台滑动或相对滑动连接于所述位移轨道，且所述两个螺丝锁紧头部的间距亦与外锅以及加热盘上的两个定位螺丝安装孔的间距一致，所述伺服摆台44可进行水平旋转。
本发明的工作原理及优点如下：本发明一种电饭煲外锅组件自动装配设备，包括机架、搬运机构、第一振动盘、第二振动盘、六轴机械手、第一治具、第一锁附机构、第二锁附机构和治具盘；其中，所述机架具有一操作台面，该操作台面上具有外锅上料口、加热盘上料口以及成品下料口；所述搬运机构具有夹爪、夹爪座以及位移轨道，该搬运机构包括第一、第二及第三搬运机构；所述第一振动盘对应所述第一治具设置，所述第二振动盘对应所述治具盘设置；所述第一锁附机构对应所述第一治具设置，以将所述接地螺丝固定于所述外锅的底部；所述第二锁附机构对应所述治具盘设置，以通过所述定位螺丝固定所述外锅及加热盘；所述六轴机械手对应所述第一治具以及所述治具盘设置；所述治具盘旋转定位于所述操作台面上，设有至少三个工位。本发明相比现有技术而言，不仅提高了生产效率、产品的良品率以及生产的可靠性，而且降低了成本，更有提高空间率用率的实用进步效果。
附图说明
附图1为本发明的正面角度立体图；
附图2为本发明的背面角度立体图；
附图3为本发明的俯视图；
附图4为本发明第一搬运机构的结构示意图；
附图5为本发明第二搬运机构的结构示意图；
附图6为本发明第三搬运机构的结构示意图；
附图7为本发明第一振动盘及第一锁附机构的结构示意图；
附图8为本发明第二振动盘及第二锁附机构的结构示意图；
附图9为本发明六轴机械手的结构示意图；
附图10为本发明六轴机械手的工作状态示意图；
附图11为本发明外锅翻转机构的结构示意图。
以上附图中：1．外锅组件；2．外锅；3．加热盘；4．接地螺丝安装孔；5．定位螺丝安装孔；6．机架；7．第一振动盘；8．第二振动盘；9．六轴机械手；10．第一治具；11．第一锁附机构；12．第二锁附机构；13．治具盘；14．操作台面；15．外锅上料口；16．加热盘上料口；17．成品下料口；18．第一搬运机构；19．第二搬运机构；20．第三搬运机构；21．第一摄像头；22．第一伺服电机；23．第一夹爪；24．第二摄像头；25．第二夹爪；26．第三夹爪；27．螺母输送通道；28．螺丝输送通道；29．第四夹爪；30．第二治具；31．第一工位；32．第二工位；33．第三工位；34．第四工位；35．外锅翻转机构；36．第五夹爪；37．齿轮；38．齿条；39．气缸；40．位移轨道；41．螺丝分离通道；42．螺丝送出孔；43．螺丝锁紧头部；44．伺服摆台；45．操作员。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：参见附图1~3所示，一种电饭煲外锅组件自动装配设备，所述外锅组件1包括外锅2和加热盘3，所述外锅2底部具有接地螺丝安装孔4以及两个定位螺丝安装孔5，所述加热盘3上具有两个定位螺丝安装孔5；所述设备包括机架6、搬运机构、第一振动盘7、第二振动盘8、六轴机械手9、第一治具10、第一锁附机构11、第二锁附机构12、治具盘13；其中，
所述机架6具有一操作台面14，该操作台面14上具有外锅上料口15、加热盘上料口16以及成品下料口17；所述搬运机构、第一振动盘7、第二振动盘8、六轴机械手9、第一治具10、第一锁附机构11、第二锁附机构12以及治具盘13均固设于该机架6上；
所述搬运机构具有夹爪、夹爪座以及位移轨道40，该搬运机构包括第一搬运机构18、第二搬运机构19及第三搬运机构20；其中，所述夹爪为气动式夹爪，安装于所述夹爪座上，所述夹爪座与所述位移轨道40滑动或相对滑动连接，所述位移轨道40包括水平位移轨道和竖直位移轨道，其中，所述水平位移轨道为气动式轨道，所述垂直位移轨道可为气动式轨道亦可为丝杠螺杆轨道。
如图4所示，所述第一搬运机构18设于所述外锅上料口15，以将所述外锅2搬运至所述第一治具10中，且该第一搬运机构18上设有一第一摄像头21以及第一伺服电机22，所述第一摄像头21对第一夹爪23上的外锅2底部的孔位拍照并通过上位机进行图形比对后，通过所述第一伺服电机22旋转该外锅2，使得该外锅2以预设的固定位置放置于所述第一治具10中；如图5所示，所述第二搬运机构19设于所述加热盘上料口16，以将所述加热盘3搬运至所述治具盘13中，且该第二搬运机构19上设有一第二摄像头24，以对第二夹爪25上的加热盘3上的螺丝孔位拍照，并通过上位机进行图形比对后，通过所述六轴机械手9将安装好接地螺丝的外锅2再次旋转，将外锅2上的定位螺丝安装孔5与该加热盘3上的定位螺丝安装孔5对位后，再将外锅2套设在已置入治具盘13中的加热盘3上；如图6所示，所述第三搬运机构20设于所述成品下料口17，以通过其第三夹爪26将装配好的外锅组件1成品从治具盘13中取下以完成下料；
如图7所示，所述第一振动盘7对应所述第一治具10设置，盘中装载与所述接地螺丝装配用的螺母，盘外设有螺母输送通道27，该螺母输送通道27的末端对位于所述第一治具10上外锅2的接地螺丝安装孔4；如图8所示，所述第二振动盘8对应所述治具盘13设置，盘中装载所述定位螺丝，盘外设有螺丝输送通道28，该螺丝输送通道28的末端对位于所述治具盘13上待组装的外锅组件1的定位螺丝安装孔5；
再如图7所示，所述第一锁附机构11对应所述第一治具10设置，该第一锁附机构11具有一螺丝锁紧头部，该螺丝锁紧头部上设有一供螺丝孔，以将所述接地螺丝固定于所述外锅2的底部；再如图8所示，所述第二锁附机构12对应所述治具盘13设置，以通过所述定位螺丝固定所述外锅2及加热盘3；
如图9、10所示，所述六轴机械手9对应所述第一治具10以及所述治具盘13设置，具有一第四夹爪29，通过该第四夹爪29的将安装接地螺丝后的外锅2搬运至所述治具盘13中放置有加热盘3的工位上；
如图1~3所示，所述治具盘13旋转定位于所述操作台面14上，做顺时针旋转，且每次旋转90度，且设有四个工位31~34，对应每个工位上设有一第二治具30，且多个所述治具工位沿所述治具盘13盘面的几何中心等角度分布；所述第一工位31对应所述加热盘上料口16，所述第二工位32对应所述六轴机械手9的一下料处，所述第三工位33对应所述第二锁附机构12及第二振动盘8，所述第四工位34对应所述成品下料口17，所述第三搬运机构20对应该第四工位34设置。
其中，如图11所示，还包括一外锅翻转机构35，该外锅翻转机构35对应所述外锅上料口15设置，以将所述外锅2进行180度翻转，翻转后的外锅2由所述第一搬运机构18取走；所述外锅翻转机构35包括第五夹爪36以及齿轮齿条翻转机构，该齿轮齿条翻转机构由相互啮合的齿轮37和齿条38组成；所述齿条38由一气缸39传动连接，该气缸39固定于所述操作台面14上；所述第五夹爪36固定于所述齿轮37的旋转轴上；通过气缸39驱动齿条38产生位移从而驱使齿轮37旋转。
其中，如图8所示，所述第二振动盘8的螺丝输送通道28末端设有螺丝分离通道41，该螺丝分离通道41具有两螺丝送出孔42，该两螺丝送出孔42的间距与外锅2以及加热盘3上的两个定位螺丝安装孔5的间距一致；所述第二锁附机构12包括两个螺丝锁紧头部43、伺服摆台44以及所述位移轨道40，所述两个螺丝锁紧头部43固设于所述伺服摆台44上，所述伺服摆台44滑动或相对滑动连接于所述位移轨道40，且所述两个螺丝锁紧头部43的间距亦与外锅2以及加热盘3上的两个定位螺丝安装孔5的间距一致，所述伺服摆台44可由一第二伺服电机实现水平旋转。
本发明的工作原理如下：如图1~3及图11所示，首先，所述外锅2通过输送线送至所示外锅上料口15处，通过所述外锅翻转机构35的气动式夹爪将输送线上的外锅2在水平方向上夹持住，再通过齿轮齿条翻转机构的工作带动气动式夹爪连同所述外锅2一并进行180度的翻转，以将外锅2置于所述操作台面14上；然后，如图4所示，所述第一搬运机构18的第一夹爪23下降，将所述外锅2水平地夹持并抬起，同时，设于该第一搬运机构18中的第一摄像头21对外锅2底部的孔位拍照，并通过上位机进行图形比对后发出控制信号给第一搬运机构18的第一伺服电机22，由第一伺服电机22控制第一夹爪23进行水平旋转，进而将外锅2旋转至预设的固定位置，同时第一夹爪23平移至所述第一治具10处，并将旋转后的外锅2放置于该第一治具10上；此时，如图7所示，所述第一振动盘7中的螺母通过所述螺母输送通道27运送至第一治具10的外锅2处，同时，位于第一治具10下方的所述第一锁附机构11将接地螺丝从螺丝孔内向上送出，并通过螺丝锁紧头部43将该接地螺丝与所述螺母在外锅2底部的内外侧进行锁附，完成将接地螺丝固定于外锅2底部的工序；同时，如图5所示，所述加热盘3通过输送线送至所述加热盘上料口16处，所述第二搬运机构19的第二夹爪25下降对所述加热盘3进行垂直夹持，然后通过设于该第二搬运机构19的第二摄像头24对加热盘3上的螺丝孔位进行拍照，并将该加热盘3垂直放置于所述治具盘13的第一工位31中；与此同时，如图9、10所示，当所述第二摄像头24对加热盘3进行拍照后，将通过所示上位机进行图形比对后发出控制信号给所述六轴机械手9，由该六轴机械手9的第四夹爪29垂直夹持并抬起已经安装好接地螺丝的外锅2后，对外锅2在水平方向上再次进行旋转，以使外锅2底部的定位螺丝安装孔5与所述第一工位31上加热盘3的定位螺丝安装孔5位置一致，同时所述治具盘13进行第一次旋转，使所述加热盘3由第一工位31旋转至第二工位32，然后，再通过该六轴机械手9将外锅2放置并叠加于第二工位32上的加热盘3上，此时，位于第二工位32上的所述加热盘3和外锅2其定位螺丝安装孔5的孔位一致，构成待装配的外锅组件，随后，治具盘13进行第二次旋转，将待装配的外锅组件送至第三工位33；如图8所示，当待组装的外锅组件进入第三工位33时，此时，所述第二振动盘8将所述定位螺丝通过螺丝输送通道28送出，且通过该螺丝输送通道28末端的螺丝分离通道41将两个螺丝同时送至两螺丝送出孔42中，随后，所述第二锁附机构12的两个螺丝锁紧头部43连同所述伺服摆台44平移至所述螺丝送出孔42上方，通过两个螺丝锁紧头部43的同时下降将两螺丝送出孔42中的定位螺丝取出后，然后归位至第三工位33上方准备给待组装的外锅组件安装定位螺丝，由于在所述第二摄像头24对加热盘3进行拍照后，所述上位机在将控制信号发送给六轴机械手9的同时亦发给了第二锁附机构12的伺服摆台44，因此在第二锁附机构12的螺丝锁紧头部43锁附定位螺丝之前，所述伺服摆台44会进行对应的旋转，以将两螺丝锁紧头部43与待组装的外锅组件的定位螺丝安装孔5对齐，再将定位螺丝安装于待组装的外锅组件上，完成外锅组件1的组装；最后，如图6所示，组装好的外锅组件1经由所示治具盘13的第三次旋转进入第四工位34，即所述成品下料口17，由所述第三搬运机构20的第三夹爪26将装配好的外锅组件1成品从治具盘13中取下，并码放于输送线上，至此整个外锅组件1的装配工作完成；其中，所述外锅2、加热盘3向输送线上的供料以及将码放在输送线上的外锅组件1成品取下的工作均由操作员45完成。
本发明一种电饭煲外锅组件自动装配设备，包括机架、搬运机构、第一振动盘、第二振动盘、六轴机械手、第一治具、第一锁附机构、第二锁附机构和治具盘；其中，所述机架具有一操作台面，该操作台面上具有外锅上料口、加热盘上料口以及成品下料口；所述搬运机构具有夹爪、夹爪座以及位移轨道，该搬运机构包括第一、第二及第三搬运机构；所述第一振动盘对应所述第一治具设置，所述第二振动盘对应所述治具盘设置；所述第一锁附机构对应所述第一治具设置，以将所述接地螺丝固定于所述外锅的底部；所述第二锁附机构对应所述治具盘设置，以通过所述定位螺丝固定所述外锅及加热盘；所述六轴机械手对应所述第一治具以及所述治具盘设置；所述治具盘旋转定位于所述操作台面上，设有至少三个工位。本发明相比现有技术而言，不仅提高了生产效率、产品的良品率以及生产的可靠性，而且降低了成本，更有提高空间率用率的实用进步效果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电饭煲外锅组件自动装配设备，所述外锅组件包括外锅和加热盘，所述外锅底部具有接地螺丝安装孔以及定位螺丝安装孔，所述加热盘上具有定位螺丝安装孔；其特征在于：所述设备包括机架、搬运机构、第一振动盘、第二振动盘、六轴机械手、第一治具、第一锁附机构、第二锁附机构、治具盘；其中，
所述机架具有一操作台面，该操作台面上具有外锅上料口、加热盘上料口以及成品下料口；所述搬运机构、第一振动盘、六轴机械手、第二振动盘、第一治具、第一锁附机构、第二锁附机构以及治具盘均固设于该机架上；
所述搬运机构具有夹爪、夹爪座以及位移轨道，该搬运机构包括第一搬运机构、第二搬运机构及第三搬运机构；其中，所述夹爪安装于夹爪座上，所述夹爪座与位移轨道滑动或相对滑动连接，所述位移轨道包括水平位移轨道和竖直位移轨道；所述第一搬运机构设于所述外锅上料口，以将所述外锅搬运至所述第一治具中，且该第一搬运机构上设有一第一摄像头以及第一伺服电机，以对第一夹爪上外锅底部的孔位拍照并旋转该外锅，使得该外锅以一固定的位置放置于所述第一治具中；所述第二搬运机构设于所述加热盘上料口，以将所述加热盘搬运至所述治具盘中，且该第二搬运机构上设有一第二摄像头，以对第二夹爪上加热盘的孔位拍照；所述第三搬运机构设于所述成品下料口，以通过其第三夹爪将装配好的外锅组件成品从治具盘中取下以完成下料；
所述第一振动盘对应所述第一治具设置，盘中装载与所述接地螺丝装配用的螺母，盘外设有螺母输送通道，该螺母输送通道的末端对位于所述第一治具上外锅的接地螺丝安装孔；所述第二振动盘对应所述治具盘设置，盘中装载所述定位螺丝，盘外设有螺丝输送通道，该螺丝输送通道的末端对位于所述治具盘上待组装的外锅组件的定位螺丝安装孔；
所述第一锁附机构对应所述第一治具设置，以将所述接地螺丝固定于所述外锅的底部；所述第二锁附机构对应所述治具盘设置，以通过所述定位螺丝固定所述外锅及加热盘；
所述六轴机械手对应所述第一治具以及所述治具盘设置，具有一第四夹爪，通过该第四夹爪的将安装接地螺丝后的外锅搬运至所述治具盘中放置有加热盘的工位上；
所述治具盘旋转定位于所述操作台面上，设有至少三个工位，对应每个工位上设有一第二治具，且多个所述治具工位沿所述治具盘盘面的几何中心等角度分布；所述第一工位对应所述加热盘上料口，所述第二工位对应所述六轴机械手的一下料处，所述第三工位对应所述第二锁附机构及第二振动盘。
2.根据权利要求1所述的电饭煲外锅组件自动装配设备，其特征在于：所述治具盘设有四个工位，其第四工位对应所述成品下料口，所述第三搬运机构对应该第四工位设置。
3.根据权利要求1所述的电饭煲外锅组件自动装配设备，其特征在于：还包括一外锅翻转机构，该外锅翻转机构对应所述外锅上料口设置，以将所述外锅进行180度翻转，翻转后的外锅由所述第一搬运机构取走；所述外锅翻转机构包括第五夹爪以及齿轮齿条翻转机构，该齿轮齿条翻转机构由相互啮合的齿轮和齿条组成；所述齿条由一气缸传动连接，该气缸固定于所述操作台面上；所述第五夹爪固定于所述齿轮的旋转轴上；通过气缸驱动齿条产生位移从而驱使齿轮旋转。
4.根据权利要求1所述的电饭煲外锅组件自动装配设备，其特征在于：各所述夹爪为气动式夹爪，所述水平位移轨道为气动式轨道，所述垂直位移轨道可为气动式轨道亦可为丝杠螺杆轨道。
5.根据权利要求1所述的电饭煲外锅组件自动装配设备，其特征在于：所述第一锁附机构具有一螺丝锁紧头部，该螺丝锁紧头部上设有一供螺丝孔。
6.根据权利要求1所述的电饭煲外锅组件自动装配设备，其特征在于：所述外锅以及加热盘上均有两个定位螺丝安装孔；所述第二振动盘的螺丝输送通道末端设有螺丝分离通道，该螺丝分离通道具有两螺丝送出孔，该两螺丝送出孔的间距与外锅以及加热盘上的两个定位螺丝安装孔的间距一致；所述第二锁附机构包括两个螺丝锁紧头部、伺服摆台以及所述位移轨道，所述两个螺丝锁紧头部固设于所述伺服摆台上，所述伺服摆台滑动或相对滑动连接于所述位移轨道，且所述两个螺丝锁紧头部的间距亦与外锅以及加热盘上的两个定位螺丝安装孔的间距一致。
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