CN104860064A - 基于柔性化概念的全自动智能组装线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于柔性化概念的全自动智能组装线，包括有如下工作平台，注塑机，位于该组装线的首端，其安装有物料转移机械手；全自动下料机，位于注塑机之后，与注塑机上的物料转移机械手对接；外观检测机，对初步成型的产品进行外观检测；双面智能插针机，对产品进行插针操作；高压检测机，对产品进行高压检测；全自动下料机与外观检测机、外观检测机与双面智能插针机之间、双面智能插针机与高压检测机之间分别通过皮带对接。本发明通过整个工艺优化后的成本仅为传统工艺的50%左右；解决了传统工艺需要大空间的烦恼，节约了空间和周转搬运环节；解决了传统工艺需大量操作人员的问题，可节约60%以上的人工。

Description

基于柔性化概念的全自动智能组装线

技术领域

本发明涉及工业自动化生产设备技术领域，具体涉及一种用于塑胶产品成型及组装的全过程领域的组装线。

背景技术

在从零部件到组装部件的整个过程之中，目前业界传统的做法通常是分开加工检测、人工换位以及人工收放料，大部分操作是都人工手工完成。即使是在基于人口红利消逝的情况下所进行的工艺升级，也基本都是通过局部优化来完成对于工序和过程的缩减，如，包括从塑胶注塑工段下料——搬运——下一道人工外观检查——搬运——下一道五金件插件——搬运——人工逐个高压测试——包装——搬运——出货等过程，这样的加工操作流程不可避免会出现物流周转和搬运的二次作业，并由此带来人工冗余以及批号管理混乱、中间物料存放不便以及易于混料等情况。这对于越来越讲求质量、效率和效益的制造业过程管理产生严重的消极影响，并增加许多不必要的成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种整个生产加工过程完全自动化、不需人工手工操作、加工流程紧凑有序的基于柔性化概念的全自动智能组装线。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：包括有如下工作平台，

注塑机，位于该组装线的首端，负责完成产品的初步成型；模具安装于注塑机机体中，在模具的上方安装有物料转移机械手；

全自动下料机，位于注塑机之后，处于该组装线的第二道工位，其上设有旋转滑台，旋转滑台与注塑机上的物料转移机械手对接；

外观检测机，位于全自动下料机之后，处于该组装线的第三道工位，其上设有若干CCD检测装置，CCD检测装置对初步成型的产品进行外观检测；

双面智能插针机，位于外观检测机之后，处于该组装线的第四道工位，其上设有插针机构，插针机构对合格的初步产品进行插针操作；

高压检测机，高压检测机位于双面智能插针机之后，处于该组装线的第五道工位，高压检测机对产品进行高压检测；

其中，外观检测机对接全自动下料机，双面智能插针机对接外观检测机，高压检测机对接双面智能插针机，高压检测机为最末道工序设备；产品的基本流动过程为：注塑机——物料转移机械手——全自动下料机——外观检测机——双面智能插针机——高压检测机——激光打标——自动区分包装。

所述全自动下料机的出料位与外观检测机的进料位之间通过皮带对接，外观检测机的出料位与双面智能插针机的进料位之间通过皮带对接，双面智能插针机的出料位与高压检测机的进料位之间通过皮带对接。

该组装线的工作过程如下，通过物料转移机械手完成物料接取，物料转移机械手将注塑机成型的产品转移到全自动下料机的指定位置；全自动下料机将接收到的产品按设定的数量分组放置到皮带上，皮带将产品输送到作为下一道工序的外观检测机上；外观检测机的CCD检测装置通过视觉识别系统对产品进行循环移位技术外观检测，合格品定向放置通过制程上下游信息选择后进行智能变道并定向放置在可区别的不同皮带输送线上并流入下道工序；合格品通过皮带输送到双面智能插针机，其上的插针机构完成金属件插件操作；合格品通过皮带进入高压检测机进行快速耐高压检测工序，耐高压测试完成后，检测合格的产品，激光打码机完成指定部位的打标作业以示区分，进行合格品/不合格品的区分放置。

所述物料转移机械手包括横杆、竖杆、滑座、锁杆、料爪座和料爪，横杆水平设置于模具上方，横杆上套设可以沿横杆左右滑动的滑座，滑座套设可以前后伸缩的锁杆，锁杆尾部套设可以上下滑动的竖杆；竖杆底端固定可转动的料爪座，料爪座底面设置料爪；该物料转移机械手的工作原理为，模具开模后，控制竖杆的气缸动作，竖杆向下滑动至料爪对齐成型好的产品，控制锁杆的气缸启动，锁杆向靠近产品处运动至料爪抓取产品，然后锁杆回位，竖杆回位；控制滑座的气缸启动，滑座滑向全自动下料机，到位后竖杆下移，控制料爪座的马达启动，将料爪座放平，产品放置于全自动下料机的指定位置，完成一次产品转移，然后料爪座、竖杆、滑座回复原位。

所述高压检测机包括机身、进料皮带和物料盘，该进料皮带与从双面智能插针机接出的皮带连接为一体；机身上安装有横贯于其上方的移位模组，移位模组安装有电机和坦克链，坦克链连接一滑动板，滑动板上安装有取料机构和放料机构，取料机构包括取料气缸和取料装置，取料装置连接取料气缸，取料气缸固定在滑动板上，取料装置与进料皮带的尾端对接，在与取料装置对面一侧设有送料气缸；放料机构包括放料气缸和放料装置，放料气缸固定于滑动板上，放料装置连接放料气缸，放料装置下方设有放料位；滑动板上安装有真空发生器，取料装置下方的取料机械手和放料装置下方的放料机械手各安装有真空吸嘴，真空吸嘴连接真空发生器；在放料位的前方为测试机构，其包括有打开气缸、旋转气缸、定位夹具和测试气缸，前后对称设置的两组定位夹具固定于旋转气缸上，打开气缸安装于定位夹具的上方；测试气缸连接有铜板，铜板正对朝向前方的一组定位夹具；在测试机构的侧面设有装料机构，其包括有支架、物料盘和物料盘托板，支架以可移动的方式安装于机身上，物料盘托板固定于支架上，物料盘固定于物料盘托板上。

进一步地，在机身上安装有激光打码机，其悬于测试机构上方。

完成插针操作的产品从双面智能插针机进入皮带，通过进料皮带送入进料位，取料装置在送料气缸和取料气缸的作用下吸取产品放入放料位，旋转气缸动作将产品旋转到测试位；测试气缸动作进行高压测试，测试完成后旋转气缸动作将产品旋转回到放料位；放料装置将产品从放料位吸取后放入物料盘。

前述高压检测机的部分技术方案公开于本申请人于2013年2月1日提交的名称为“自动高电压测试机”发明专利申请中，其申请号为201310042339.3，具体技术可参阅其申请文件。而外观检测机、双面智能插针机和全自动下料机的具体技术方案公开于本申请人另案申请的实用新型专利中。

本发明通过整合加工过程所需的注塑机、外观检测机、插针机及高压检测机为一条流水线，并增加全自动下料机转运产品，整个过程完全实现了自动化，使得整个工艺优化整合后的成本仅为传统工艺的50%左右；同时，解决了传统工艺需要大空间的烦恼，节约了空间和周转搬运环节；解决了传统工艺需大量操作人员的问题，可以节约60%以上的人工；降低了制造成本，提高产品的竞争力。另外还为多机台多工位产品部件的智能流水制造提供了新的解决方案，有助于改进行业传统的思维模式，产业化具有较大的市场应用前景。

附图说明

图1为本发明整体结构图；

图2为本发明高压检测机结构图；

图3为高压检测机另一视角结构图；

图4为高压检测机的局部放大图；

图5为物料转移机械手的装配结构图。

图中，1为A注塑机，2为B注塑机，3为全自动下料机，4为外观检测机，5为双面智能插针机，6为高压检测机，7为皮带，8为皮带，9为皮带，10为机身，11为进料皮带，12为激光打码机，13为移位模组，14为坦克链，15为取料装置，16为取料气缸，17为真空发生器，18为放料气缸，19为放料装置，20为打开气缸，21为放料位，22为旋转气缸，23为送料气缸，24为定位夹具，25为铜板，26为测试气缸，27为支架，28为物料盘，29为物料盘托板，30为注塑机机体，31为模具，32为横杆，33为竖杆，34为滑座，35为锁杆，36为料爪座，37为料爪。

具体实施方式

本实施例以双线为例，参照图1和图5，所述基于柔性化概念的全自动智能组装线，包括有如下工作平台，

注塑机两台，即A注塑机1和B注塑机2，对称安装，位于该组装线的首端，负责完成产品的初步成型；模具31安装于注塑机机体30中，在模具31的上方安装有物料转移机械手；

全自动下料机3一台，位于两台注塑机之间，处于该组装线的第二道工位，其上设有两处旋转滑台，分别与两台注塑机上的物料转移机械手对接；

外观检测机4，位于全自动下料机3之后，处于该组装线的第三道工位，其上设有若干CCD检测装置，CCD检测装置对初步成型的产品进行外观检测；

双面智能插针机5，位于外观检测机4之后，处于该组装线的第四道工位，其上设有插针机构，插针机构对合格的初步产品进行插针操作；

高压检测机6，高压检测机位于双面智能插针机5之后，处于该组装线的第五道工位，高压检测机6对产品进行高压检测；

全自动下料机3的出料位与外观检测机4的进料位之间通过两道皮带7对接，一道皮带对应一台注塑机；外观检测机4的出料位与双面智能插针机5的进料位之间通过两道皮带8对接，双面智能插针机5的出料位与高压检测机6的进料位之间通过两道皮带9对接。

该组装线的工作过程如下，通过物料转移机械手完成物料接取，物料转移机械手将注塑机成型的产品转移到全自动下料机3的指定位置；全自动下料机3将接收到的产品按设定的数量分组放置到皮带7上，皮带7将产品输送到作为下一道工序的外观检测机4上；外观检测机4的CCD检测装置通过视觉识别系统对产品进行循环移位技术外观检测，合格品定向放置在可区别的不同皮带输送线上并流入下道工序；合格品通过皮带8输送到双面智能插针机5，其上的插针机构完成金属件插件操作；合格品通过皮带9进入高压检测机6进行快速耐高压检测工序，耐高压测试完成后，进行激光打码区分，进行合格品/不合格品的区分放置。

所述物料转移机械手包括横杆32、竖杆33、滑座34、锁杆35、料爪座36和料爪37，横杆32水平设置于模具31上方，横杆32上套设可以沿横杆32左右滑动的滑座34，滑座34套设可以前后伸缩的锁杆35，锁杆35尾部套设可以上下滑动的竖杆33；竖杆33底端固定可转动的料爪座36，料爪座36底面设置料爪37；该物料转移机械手的工作原理为，模具31开模后，控制竖杆33的气缸（未图示）动作，竖杆33向下滑动至料爪37对齐成型好的产品，控制锁杆35的气缸启动，锁杆35向靠近产品处运动至料爪37抓取产品，然后锁杆35回位，竖杆33回位；控制滑座34的气缸启动，滑座34滑向全自动下料机3，到位后竖杆33下移，控制料爪座36的马达启动，将料爪座36放平，产品放置于全自动下料机3的指定位置，完成一次产品转移，然后料爪座36、竖杆33、滑座34回复原位。

参照图2、图3和图4，所述高压检测机6包括机身10、进料皮带11和物料盘28，该进料皮带11与从双面智能插针机5接出的皮带9连接为一体；机身10上安装有横贯于其上方的移位模组13，移位模组13安装有电机和坦克链14，坦克链14连接一滑动板，滑动板上安装有取料机构和放料机构，取料机构包括取料气缸16和取料装置15，取料装置15连接取料气缸16，取料气缸16固定在滑动板上，取料装置15与进料皮带11的尾端对接，在与取料装置15对面一侧设有送料气缸23；放料机构包括放料气缸18和放料装置19，放料气缸18固定于滑动板上，放料装置19连接放料气缸18，放料装置19下方设有放料位21；滑动板上安装有真空发生器17，取料装置15下方的取料机械手和放料装置19下方的放料机械手各安装有真空吸嘴，真空吸嘴连接真空发生器17；在放料位21的前方为测试机构，其包括有打开气缸20、旋转气缸22、定位夹具24和测试气缸26，前后对称设置的两组定位夹具24固定于旋转气缸22上，打开气缸20安装于定位夹具24的上方；测试气缸26连接有铜板25，铜板25正对朝向前方的一组定位夹具24；在测试机构的侧面设有装料机构，其包括有支架27、物料盘28和物料盘托板29，支架27以可移动的方式安装于机身1上，物料盘托板29固定于支架27上，物料盘28固定于物料盘托板29上。

在机身1上安装有激光打码机12，其悬于测试机构上方。

完成插针操作的产品从双面智能插针机5进入皮带9，通过进料皮带11送入进料位，取料装置15在送料气缸23和取料气缸16的作用下吸取产品放入放料位21，旋转气缸22动作将产品旋转到测试位；测试气缸26动作进行高压测试，测试完成后旋转气缸22动作将产品旋转回到放料位21；放料装置19将产品从放料位21吸取后放入物料盘28。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (7)

1.一种基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：包括有如下工作平台，

注塑机，位于该组装线的首端，负责完成产品的初步成型；模具安装于注塑机机体中，在模具的上方安装有物料转移机械手；

全自动下料机，位于注塑机之后，处于该组装线的第二道工位，其上设有旋转滑台，旋转滑台与注塑机上的物料转移机械手对接；

外观检测机，位于全自动下料机之后，处于该组装线的第三道工位，其上设有若干CCD检测装置，CCD检测装置对初步成型的产品进行外观检测；

双面智能插针机，位于外观检测机之后，处于该组装线的第四道工位，其上设有插针机构，插针机构对合格的初步产品进行插针操作；

高压检测机，高压检测机位于双面智能插针机之后，处于该组装线的第五道工位，高压检测机对产品进行高压检测；

其中，外观检测机对接全自动下料机，双面智能插针机对接外观检测机，高压检测机对接双面智能插针机，高压检测机为最末道工序设备；产品的基本流动过程为：注塑机——物料转移机械手——全自动下料机——外观检测机——双面智能插针机——高压检测机——激光打标——自动区分包装。

2.根据权利要求1所述的基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：所述全自动下料机的出料位与外观检测机的进料位之间通过皮带对接，外观检测机的出料位与双面智能插针机的进料位之间通过皮带对接，双面智能插针机的出料位与高压检测机的进料位之间通过皮带对接。

3.根据权利要求2所述的基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：该组装线的工作过程如下，通过物料转移机械手完成物料接取，物料转移机械手将注塑机成型的产品转移到全自动下料机的指定位置；全自动下料机将接收到的产品按设定的数量分组放置到皮带上，皮带将产品输送到作为下一道工序的外观检测机上；外观检测机的CCD检测装置通过视觉识别系统对产品进行循环移位技术外观检测，合格品定向放置通过制程上下游信息选择后进行智能变道，流入下道工序；合格品通过皮带输送到双面智能插针机，其上的插针机构完成金属件插件操作；合格品通过皮带进入高压检测机进行快速耐高压检测工序，耐高压测试完成后，进行合格品/不合格品的区分放置。

4.根据权利要求1所述的基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：所述物料转移机械手包括横杆、竖杆、滑座、锁杆、料爪座和料爪，横杆水平设置于模具上方，横杆上套设可以沿横杆左右滑动的滑座，滑座套设可以前后伸缩的锁杆，锁杆尾部套设可以上下滑动的竖杆；竖杆底端固定可转动的料爪座，料爪座底面设置料爪；该物料转移机械手的工作原理为，模具开模后，控制竖杆的气缸动作，竖杆向下滑动至料爪对齐成型好的产品，控制锁杆的气缸启动，锁杆向靠近产品处运动至料爪抓取产品，然后锁杆回位，竖杆回位；控制滑座的气缸启动，滑座滑向全自动下料机，到位后竖杆下移，控制料爪座的马达启动，将料爪座放平，并进行智能自动角度旋转后产品按照指定的统一方向放置于全自动下料机的指定位置，完成一次产品转移，然后料爪座、竖杆、滑座回复原位。

5.根据权利要求1所述的基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：所述高压检测机包括机身、进料皮带和物料盘，该进料皮带与从双面智能插针机接出的皮带连接为一体；机身上安装有横贯于其上方的移位模组，移位模组安装有电机和坦克链，坦克链连接一滑动板，滑动板上安装有取料机构和放料机构，取料机构包括取料气缸和取料装置，取料装置连接取料气缸，取料气缸固定在滑动板上，取料装置与进料皮带的尾端对接，在与取料装置对面一侧设有送料气缸；放料机构包括放料气缸和放料装置，放料气缸固定于滑动板上，放料装置连接放料气缸，放料装置下方设有放料位；滑动板上安装有真空发生器，取料装置下方的取料机械手和放料装置下方的放料机械手各安装有真空吸嘴，真空吸嘴连接真空发生器；在放料位的前方为测试机构，其包括有打开气缸、旋转气缸、定位夹具和测试气缸，前后对称设置的两组定位夹具固定于旋转气缸上，打开气缸安装于定位夹具的上方；测试气缸连接有铜板，铜板正对朝向前方的一组定位夹具；在测试机构的侧面设有装料机构，其包括有支架、物料盘和物料盘托板，支架以可移动的方式安装于机身上，物料盘托板固定于支架上，物料盘固定于物料盘托板上。

6.根据权利要求5所述的基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：在机身上安装有激光打码机，其悬于测试机构上方，检测合格的产品，激光打码机完成指定部位的打标作业以示区分。

7.根据权利要求5所述的基于柔性化概念的全自动智能组装线，其特征在于：完成插针操作的产品从双面智能插针机进入皮带，通过进料皮带送入进料位，取料装置在送料气缸和取料气缸的作用下吸取产品放入放料位，旋转气缸动作将产品旋转到测试位；测试气缸动作进行高压测试，测试完成后旋转气缸动作将产品旋转回到放料位；放料装置将产品从放料位吸取后放入物料盘。