CN104907477B - 一种旋转装配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转装配系统，包括四面旋转装配台、铆钉供料台、铆钉机械手、装配件传送机构、装配机械手、冲压机构和小型多自由度机械手；其中四面旋转装配台设置在旋转装配系统的中心，四面旋转装配台的四个侧面依次为A面、B面、C面和D面，其中四面旋转装配台的A面的前方设置铆钉供料台和铆钉机械手；四面旋转装配台的B面的前方设置装配件传送机构和装配机械手；四面旋转装配台的C面前方设置冲压机构，四面旋转装配台的D面前方设置小型多自由度机械手。本发明提供一种结构紧凑的全自动的旋转装配系统，本发明工作效率高，装配准确性较高，实现了完全的自动化，大大节省人力，结构紧凑，占用空间小。

Description

一种旋转装配系统
技术领域
本发明涉及一种装配系统，特别是一种全自动的旋转装配系统。
背景技术
金属板料用铆钉铆接是一种常见的装配方法，现在常见的装配工序是在流水线上由人工操作完成，工作效率较低，装配用时较长，而且装配准确性也不高，而且工人在流水线上操作起来容易出现纰漏。
申请号为201210057143.7，名为《装配系统及其装配方法》的中国专利展示了一种直线型自动装配系统，该装配系统包括操作台、丝杆滑台、物件传送装置、放行平板装配装置、销钉装配装置、螺丝装配装置、成品料过渡搬运装置和控制器。主要是装配件在相应装配装置完成装配工作，由成品料过渡搬运装置将前一个工序完成的装配件搬运到下一个工序处进行装配。自动化程度较高，但是属于串联装配系统，没有做到最大化利用装配效率，每一个装配工序需要等前一个装配工序完成后才能开始进行工作，而且直线型的自动装配系统占用空间较大，结构不紧凑。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种结构紧凑的全自动的旋转装配系统。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种旋转装配系统，包括四面旋转装配台、铆钉供料台、铆钉机械手、装配件传送机构、装配机械手、冲压机构和小型多自由度机械手；其中四面旋转装配台设置在旋转装配系统的中心，四面旋转装配台的四个侧面依次为A面、B面、C面和D面，相邻的两个侧面相互垂直，其中四面旋转装配台的A面的前方设置铆钉供料台，铆钉机械手位于铆钉供料台和四面旋转装配台之间；四面旋转装配台的B面的前方设置装配件传送机构，装配机械手位于装配件传送机构和四面旋转装配台之间；四面旋转装配台的C面前方设置冲压机构，四面旋转装配台的D面前方设置小型多自由度机械手；
冲压机构包括基座、固定架、伸缩气缸、下升降气缸、下冲压板、上升降气缸和上冲压板；其中固定架固连在基座上，伸缩气缸设置在固定架下方，伸缩气缸的输出端固连下升降气缸，下升降气缸的输出端固连下冲压板，固定架的上端固连上升降气缸，上升降气缸的输出端固连上冲压板。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明的旋转装配系统工作效率高，装配时间短，装配准确性较高。2)本发明实现了完全的自动化，装配的全过程都实现自动化，大大节省人力。3)本发明采用旋转装配系统，属于并联装配，多个装配工序同时进行操作，效率更高。4)本发明的旋转装配系统结构更加紧凑，占用空间小。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是旋转装配系统结构图。
图2是四面旋转装配台总图。
图3是四面旋转装配台内部传动系统结构图。
图4是铆钉供料台和铆钉机械手结构图。
图5是装配件传送机构和装配机械手结构图。
图6是冲压机构结构图。
图7是小型多自由度机械手结构图。
具体实施方式
结合图1，本发明的一种旋转装配系统，包括四面旋转装配台1、铆钉供料台2、铆钉机械手3、装配件传送机构4、装配机械手5、冲压机构6和小型多自由度机械手7；其中四面旋转装配台1设置在旋转装配系统的中心，四面旋转装配台1的四个侧面依次为A面、B面、C面和D面，相邻的两个侧面相互垂直，其中四面旋转装配台1的A面的前方设置铆钉供料台2，铆钉机械手3位于铆钉供料台2和四面旋转装配台1之间；四面旋转装配台1的B面的前方设置装配件传送机构4，装配机械手5位于装配件传送机构4和四面旋转装配台1之间；四面旋转装配台1的C面前方设置冲压机构6，四面旋转装配台1的D面前方设置小型多自由度机械手7。
结合图1，本发明的一种旋转装配系统，还包括架体8，该架体8位于四面旋转装配台1的上方，其中铆钉机械手3和装配机械手5固连在架体8上。
结合图2和图3，四面旋转装配台1包括工作台9、旋转盘10、底座11、电机12、电机座13、蜗杆轴14、蜗轮15和转轴16；所述工作台9固连在旋转盘10上，旋转盘10与转轴16上端固连，转轴16垂直设置在底座11内，蜗轮15固连在转轴16中部；电机12固连在电机座13上，电机12输出端通过联轴器与蜗杆轴14固连，蜗杆轴14水平设置在底座11内，蜗杆轴14与转轴16相互垂直，蜗杆轴14与蜗轮15相互配合；所述电机座13固连在底座11的侧面；工作台9的数量为四个，该四个工作台9结构相同，并等距设置在旋转盘10的中心四周，相邻两个工作台相互垂直。
结合图4，铆钉供料台2包括支撑座21和用于放置铆钉的供料盘22，供料盘22设置在支撑座21上；所述供料盘22上设置环形槽，铆钉沿环形槽竖直排列。
结合图4，铆钉机械手3包括第一并联机械手17、第一连接座18、第一机器人视觉检测装置19和第一气动平行手爪20；其中第一连接座18固连在第一并联机械手17的下端，第一机器人视觉检测装置19固连在第一连接座18内，第一连接座18的侧面设置第一气动平行手爪20。
结合图5，装配机械手5包括第二并联机械手27、第二连接座28、第二机器人视觉检测装置29、吸盘30和第二气动平行手爪31；第二连接座28固连在第二并联机械手27下端，第二机器人视觉检测装置29固连在第二连接座28内，第二连接座28的一个侧面设置第二气动平行手爪31，第二连接座28的另一个侧面设置吸盘30。
第一并联机械手17和第二并联机械手27的结构相同，型号均为OMRON_R6Y31110H03067。
结合图5，所述装配件传送机构4包括支撑架23、传送带24、第三机器人视觉检测装置25和立架26，所述支撑架23上设置相互平行的若干条用于传送板料传送带24，第三机器人视觉检测装置25通过立架26设置在传送带24输出端的上方。
结合图6，冲压机构6包括基座32、固定架33、伸缩气缸34、下升降气缸35、下冲压板36、上升降气缸37和上冲压板38；其中固定架33固连在基座32上，伸缩气缸34设置在固定架33下方，伸缩气缸34的输出端固连下升降气缸35，下升降气缸35的输出端固连下冲压板36，固定架33的上端固连上升降气缸37，上升降气缸37的输出端固连上冲压板38。
结合图7，小型多自由度机械手7包括底座39、支座40、旋转电机41、伸缩气缸42、连接块43、升降气缸44、气爪座45和第三气动平行手爪46；支座40固定在底座39上，旋转电机41固定在支座40的一端内部，伸缩气缸42的后座固连在旋转电机41的输出轴上，伸缩气缸42可在旋转电机41带动下进行旋转运动，伸缩气缸42的前端与连接块43相固连，连接块43可在伸缩气缸42带动下前后伸缩，连接块43另一端固连升降气缸44，升降气缸44的下端与气爪座45固连，气爪座45可在升降气缸44带动下进行上下升降的直线运动，第三气动平行手爪46固连在气爪座45上；伸缩气缸42、升降气缸44、第三气动平行手爪46均与控制器相连。
本发明的自动胶带封装机构工作过程为：开始工作时，四面旋转装配台1的A面、B面、C面和D面各自前方设置的机构同时对该面对应的工作台9进行操作。四面旋转装配台1的旋转顺序为A面→B面→C面→D面→A面。
四面旋转装配台1的A面前方设置有铆钉供料台2和铆钉机械手3，铆钉供料台2的供料盘22中放置有沿环形槽竖直排列的铆钉，铆钉机械手3的第一并联机械手17带动第一气动平行手爪20到达供料盘22处，再由第一机器人视觉检测装置19对供料盘22中的铆钉进行观测定位，使第一气动平行手爪20可以准确抓取供料盘22中的铆钉，再由第一并联机械手17带动第一气动平行手爪20到达四面旋转装配台1的A面上的工作台9处，通过第一机器人视觉检测装置19的观测定位，使得第一气动平行手爪20将铆钉放置在工作台9的预定位置，然后铆钉机械手3再去取下一个铆钉，直到将预定数量的铆钉放置到工作台9上的预定位置上。
四面旋转装配台1的B面前方设置有装配件传送机构4和装配机械手5，装配件传送机构4的传送带24(优选三条传送带)将不同的板料传送到输出端，传送带24输出端的上方的第三机器人视觉检测装置25观测到传动带24上的板料的位置信息，并传送给控制器，控制器控制第二并联机械手27带动吸盘30和第二气动平行手爪31到达板料位置，如果板料是需要竖直放置，则用第二气动平行手爪31抓取，如果板料需要水平放置，则用吸盘30吸取，通过第二机器人视觉检测装置29的观测定位保证板料的准确抓取或吸取，再由第二并联机械手27将板料带到四面旋转装配台1的B面上的工作台9处，通过第二机器人视觉检测装置29的观测定位，使得第二气动平行手爪31或吸盘30将板料放置在工作台9的预定位置，然后装配机械手5再去取下一个板料，直到将预定数量的板料放置到工作台9上的预定位置上。
四面旋转装配台1的C面前方设置有冲压机构6，冲压机构6的伸缩气缸34伸长使下升降气缸35输出端的下冲压板36位于四面旋转装配台1的C面上的工作台9的下端铆钉的上方，冲压机构6的上升降气缸37输出端的上冲压板38位于四面旋转装配台1的C面上的工作台9的上端铆钉的上方，下升降气缸35和上升降气缸37下降带动下冲压板36和上冲压板38冲压铆钉，冲压完成后下升降气缸35和上升降气缸37上升，伸缩气缸34收缩复位。
四面旋转装配台1的D面前方设置有小型多自由度机械手7，小型多自由度机械手7的旋转电机41旋转，带动气动平行手爪46旋转，伸缩气缸42伸缩，调节气动平行手爪46的前后位置，升降气缸44升降，调节气动平行手爪46的高低位置。到达四面旋转装配台1的D面上的工作台9位置后，气动平行手爪46抓取产品，再重复上述过程，到达成品筐处，气动平行手爪46松开产品，完成产品的运输，如此循环直到工作台9上所有产品均被取走。
等到四面旋转装配台1每个面上的工作台9对应的机构工作完成后，电机12转动带动蜗杆轴14转动，蜗杆轴14与蜗轮15相互配合，蜗杆轴14带动蜗轮15转动，蜗轮15转动带动转轴16转动，转轴16转动带动旋转盘10转动，旋转盘10转动带动每个面的工作台9转到下一个面的位置。然后继续重复每个面对应的工作台9的上述动作，如此循环进行自动装配。
由上可知，本发明的旋转装配系统工作效率高，装配时间短，装配准确性较高。本发明实现了完全的自动化，装配的全过程都实现自动化，大大节省人力。

Claims (8)

1.一种旋转装配系统，其特征在于，包括四面旋转装配台(1)、铆钉供料台(2)、铆钉机械手(3)、装配件传送机构(4)、装配机械手(5)、冲压机构(6)和小型多自由度机械手(7)；其中四面旋转装配台(1)设置在旋转装配系统的中心，四面旋转装配台(1)的四个侧面依次为A面、B面、C面和D面，相邻的两个侧面相互垂直，其中四面旋转装配台(1)的A面的前方设置铆钉供料台(2)，铆钉机械手(3)位于铆钉供料台(2)和四面旋转装配台(1)之间；四面旋转装配台(1)的B面的前方设置装配件传送机构(4)，装配机械手(5)位于装配件传送机构(4)和四面旋转装配台(1)之间；四面旋转装配台(1)的C面前方设置冲压机构(6)，四面旋转装配台(1)的D面前方设置小型多自由度机械手(7)，
冲压机构(6)包括基座(32)、固定架(33)、伸缩气缸(34)、下升降气缸(35)、下冲压板(36)、上升降气缸(37)和上冲压板(38)；其中固定架(33)固连在基座(32)上，伸缩气缸(34)设置在固定架(33)下方，伸缩气缸(34)的输出端固连下升降气缸(35)，下升降气缸(35)的输出端固连下冲压板(36)，固定架(33)的上端固连上升降气缸(37)，上升降气缸(37)的输出端固连上冲压板(38)。
2.根据权利要求1所述的旋转装配系统，其特征在于，还包括架体(8)，该架体(8)位于四面旋转装配台(1)的上方，其中铆钉机械手(3)和装配机械手(5)固连在架体(8)上。
3.根据权利要求1或2所述的旋转装配系统，其特征在于，所述四面旋转装配台(1)包括工作台(9)、旋转盘(10)、底座(11)、电机(12)、电机座(13)、蜗杆轴(14)、蜗轮(15)和转轴(16)；所述工作台(9)固连在旋转盘(10)上，旋转盘(10)与转轴(16)上端固连，转轴(16)垂直设置在底座(11)内，蜗轮(15)固连在转轴(16)中部；电机(12)固连在电机座(13)上，电机(12)输出端通过联轴器与蜗杆轴(14)固连，蜗杆轴(14)水平设置在底座(11)内，蜗杆轴(14)与转轴(16)相互垂直，蜗杆轴(14)与蜗轮(15)相互配合；所述电机座(13)固连在底座(11)的侧面；工作台(9)的数量为四个，该四个工作台(9)结构相同，并等距设置在旋转盘(10)的中心四周，相邻两个工作台相互垂直。
4.根据权利要求1或2所述的旋转装配系统，其特征在于，铆钉供料台(2)包括支撑座(21)和用于放置铆钉的供料盘(22)，供料盘(22)设置在支撑座(21)上；所述供料盘(22)上设置环形槽，铆钉沿环形槽竖直排列。
5.根据权利要求1所述的旋转装配系统，其特征在于，铆钉机械手(3)包括第一并联机械手(17)、第一连接座(18)、第一机器人视觉检测装置(19)和第一气动平行手爪(20)；其中第一连接座(18)固连在第一并联机械手(17)的下端，第一机器人视觉检测装置(19)固连在第一连接座(18)内，第一连接座(18)的侧面设置第一气动平行手爪(20)。
6.根据权利要求1所述的旋转装配系统，其特征在于，装配机械手(5)包括第二并联机械手(27)、第二连接座(28)、第二机器人视觉检测装置(29)、吸盘(30)和第二气动平行手爪(31)；第二连接座(28)固连在第二并联机械手(27)下端，第二机器人视觉检测装置(29)固连在第二连接座(28)内，第二连接座(28)的一个侧面设置第二气动平行手爪(31)，第二连接座(28)的另一个侧面设置吸盘(30)。
7.根据权利要求1或2所述的旋转装配系统，其特征在于，所述装配件传送机构(4)包括支撑架(23)、传送带(24)、第三机器人视觉检测装置(25)和立架(26)，所述支撑架(23)上设置相互平行的若干条用于传送板料的传送带(24)，第三机器人视觉检测装置(25)通过立架(26)设置在传送带(24)输出端的上方。
8.根据权利要求1或2所述的旋转装配系统，其特征在于，小型多自由度机械手(7)包括底座(39)、支座(40)、旋转电机(41)、伸缩气缸(42)、连接块(43)、升降气缸(44)、气爪座(45)和第三气动平行手爪(46)；支座(40)固定在底座(39)上，旋转电机(41)固定在支座(40)的一端内部，伸缩气缸(42)的后座固连在旋转电机(41)的输出轴上，伸缩气缸(42)可在旋转电机(41)带动下进行旋转运动，伸缩气缸(42)的前端与连接块(43)相固连，连接块(43)可在伸缩气缸(42)带动下前后伸缩，连接块(43)另一端固连升降气缸(44)，升降气缸(44)的下端与气爪座(45)固连，气爪座(45)可在升降气缸(44)带动下进行上下升降的直线运动，第三气动平行手爪(46)固连在气爪座(45)上；伸缩气缸(42)、升降气缸(44)、第三气动平行手爪(46)均与控制器相连。
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