CN108161221A - 汽车按键多料仓自动打标设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车按键加工技术领域，具体涉及汽车按键多料仓自动打标设备，包括料仓、机械手及激光打标组件；本发明采用料仓模式，并采用机械手实现对整盘料的取放，只需要人工半小时向料仓内上下料一次，便于不间断作业，节约人工；同时移载机械手采用双工位同时移载设计，激光打标工位的下料和上料随着移栽机械手的一次运动同时完成，有效提高加工效率；此外还配备有CCD视觉对位相机，用于观察打标工位上键帽摆放角度和位置的偏差量，用以调整电脑中打标图形的位置和角度，将图形打标在规定的位置公差范围内。

Description

汽车按键多料仓自动打标设备

技术领域

本发明涉及汽车按键加工技术领域，具体涉及汽车按键多料仓自动打标设备。

背景技术

随着生活水平的提高，越来越多的人开始购置汽车作为出行的工具，汽车产业也飞速的发展起来。汽车按键作为汽车内控制面板的重要组成部分，其加工效率也需要得到保证。但现有技术中，多颗汽车按键装于喷涂治具上，人工逐个将按键移植到精密治具上，以保证打标的位置精度。移植过程耗费大量人工，而且精密治具导致成本激增。移植了按键的精密治具需要人工摆放到激光打标工位，完成打标后更换另一盘移植了按键的未打标精密治具。这种打标流程耗费大量人工，增加了精密治具成本，限制了生产效率的提高。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，而提供汽车按键多料仓自动打标设备。

(二)技术方案

汽车按键多料仓自动打标设备，包括料仓、机械手及激光打标组件；所述机械手分为取料机械手、移载机械手及收料机械手，依次设置，整体成U形布局；所述取料机械手与移载机械手路径交汇处为待加工工位，移载机械手路径中心处为激光打标工位，移载机械手和收料机械手路径交汇处作为待收料工位；所述料仓分为上料仓、NG料仓及收料仓，上料仓设置在取料机械手路径上方，NG料仓设置在待收料工位上，收料仓设置在收料机械手路径上方；所述激光打标组件设置在机械手U形路径的内侧，包括升降机构及激光打标机，升降机构连接激光打标机并带动激光打标机上下运动，激光打标机的激光扫描头设置在激光打标工位上方。

优选的，还包括公共安装架，料仓、机械手及激光打标组件均设置在公共安装架上。

优选的，所述激光打标组件设置有CCD视觉对位相机，做同轴视觉对位，判断喷涂治具上每一个键帽的摆放位置偏差量和旋转角度，用以对激光打标图档做补偿修正。

优选的，所述料仓结构相同，包括仓架及支撑气缸，仓架一侧连通外界，支撑气缸对称设置在仓架底部，支撑气缸的伸缩杆朝向仓架内部。

优选的，所述取料机械手和收料机械手结构相同，包括水平直线模组、竖直直线模组、支架及一类支板，竖直直线模组设置在水平直线模组上，支架设置在竖直直线模组上，一类支板设置在支架顶端。

优选的，所述移载机械手包括水平直线模组、竖直直线模组、支架及二类支板，竖直直线模组设置在水平直线模组上，支架设置在竖直直线模组上，二类支板设置在支架顶端，二类支板两端均设置有对应整盘料的放置槽。

优选的，所述二类支板的两个放置槽间距、待加工工位和激光打标工位的间距、以及激光打标工位与待收料工位的间距，三者相等。

优选的，所述上料仓沿取料机械手路径设置多个。

优选的，所述收料仓沿收料机械手路径也设置多个。

优选的，所述机械手、支撑气缸、激光打标机、CCD视觉对位相机的工作均通过PLC控制器控制。

(三)有益效果

本发明提供了汽车按键多料仓自动打标设备，采用料仓模式，并采用机械手实现对整盘料的取放，只需要人工半小时向料仓内上下料一次，便于不间断作业，节约人工；同时移载机械手采用双工位同时移载设计，激光打标工位的下料和上料随着移栽机械手的一次运动同时完成，有效提高加工效率；此外还配备有CCD视觉对位相机，用于观察打标工位上键帽摆放角度和位置的偏差量，用以调整电脑中打标图形的位置和角度，将图形打标在规定的位置公差范围内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明保护的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个视角的结构图；

图2为本发明的另一个视角的结构图；

图3为本发明的工作流程图；

图4为本发明中上料仓的结构图；

图5为本发明中激光打标组件的结构图；

图6为本发明中取料机械手的结构图；

图7为本发明中移载机械手的结构图；

图8为本发明中取料机构的平面布局图；

图9为本发明中取料机构另一个视角的三维结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-公共安装架，2-上料仓，201-仓架，202-支撑气缸，3-激光打标组件，301-升降机构，302-激光打标机，4-NG料仓，5-收料仓，6-取料机械手，601-水平直线模组，602-竖直直线模组，603-支架，604-一类支板，7-移载机械手，701-二类支板，8-收料机械手，9-整盘料。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参看附图，汽车按键多料仓自动打标设备，包括料仓、机械手及激光打标组件3；机械手分为取料机械手6、移载机械手7及收料机械手8，依次设置，整体成U形布局；取料机械手6与移载机械手7路径交汇处为待加工工位，移载机械手7路径中心处为激光打标工位，移载机械手7和收料机械手8路径交汇处作为待收料工位；料仓分为上料仓2、NG料仓4及收料仓5，上料仓2设置在取料机械手6路径上方，NG料仓4设置在待收料工位上，收料仓5设置在收料机械手8路径上方；激光打标组件3设置在机械手U形路径的内侧，包括升降机构301及激光打标机302，升降机构301连接激光打标机302并带动激光打标机302上下运动，激光打标机302的激光扫描头设置在激光打标工位上方。

其中，还包括公共安装架1，料仓、机械手及激光打标组件3均安装在公共安装架1上。

其中，激光打标组件3配备有CCD视觉对位相机，通过激光打标机302对准工位，进行拍照，与电脑中的按键图形对比位置坐标和偏差和旋转角度偏差，对激光打标图档的位置和角度进行补偿修正，使图形打标在正确位置和角度上，这样系统可以直接使用精度很低的喷涂治具，节省更换精密治具的人工成本和精密治具投资。

其中，料仓结构相同，包括仓架201及支撑气缸202，仓架201一侧连通外界，支撑气缸202对称安装在仓架201底部，支撑气缸202的伸缩杆朝向仓架201内部。

其中，取料机械手6和收料机械手8结构相同，包括水平直线模组601、竖直直线模组602、支架603及一类支板604，竖直直线模组602安装在水平直线模组601上，支架603安装在竖直直线模组602上，一类支板604安装在支架603顶端。

其中，移载机械手7包括水平直线模组、竖直直线模组、支架及二类支板，竖直直线模组安装在水平直线模组上，支架安装在竖直直线模组上，二类支板701安装在支架顶端，二类支板701两端均加工有对应整盘料9的放置槽。

其中，二类支板701的两个放置槽间距、待加工工位和激光打标工位的间距、以及激光打标工位与待收料工位的间距，三者相等，以便实现移载机械手一次运动同时完成打标工位的下料和上料。

其中，上料仓2沿取料机械手6路径设置多个。收料仓4沿收料机械手8路径也设置多个，具体的，设置料仓的数量与整盘料9的尺寸相关，尺寸越小，可设置的料仓数就越多，人工上下料的间隔时间就越长，每个操作工可以照看的机器数量就越多。因此，在设备尺寸允许的范围内应当尽量多设置料仓。实际使用时一般上料仓2、收料仓4均设置有4个。

其中，机械手、支撑气缸202、激光打标组件3、CCD视觉对位相机的工作均通过PLC控制器控制，使用PLC编程实现自动化运行。

具体的，参看图3，人工将待加工的整盘料9叠放并放入上料仓2，此时支撑气缸202的伸缩杆伸入上料仓2，从底部进行支撑；取料机械手6的竖直直线模组602运动到上料仓2下方，竖直直线模组602带动支架603上升，一类支板604伸入上料仓2，同时支撑气缸202的伸缩杆收缩，整盘料9即落在一类支板604上，之后支撑气缸202的伸缩杆再次伸出，从倒数第二块整盘料9底部伸入，而竖直直线模组602带动支架603下降，并将待加工的整盘料送走，再回来取下一块整盘料，每取一块，支撑气缸202配合伸缩一次，即实现逐块取料；

取料机械手6将整盘料9放置到待加工工位移载机械手7到待加工工位取走整盘料，并运动到激光打标工位，在激光打标组件3的下进行加工；

需要说明的是，由于二类支板的701上的两个料盘放置槽间距与与待加工工位和激光打标工位的间距相等，也与激光打标工位和待收料工位的间距相等，这样二类支板701可以用后端放置槽从待加工工位取一块料，并运动到激光打标工位，与此同时，前端的放置槽将激光打标工位上已完成打标的产品送至待收料工位，同时完成了对激光打标工位的下料和上料，大大提高了加工的效率；

激光打标组件3上的CCD视觉对位相机透过激光打标机302对键帽进行快速拍照，与电脑中的键帽进行比对，检测出位置偏移量和角度偏移量，用以补偿修正打标图形的位置和角度。CCD对位失败的产品，将不予打标，并通过移载机械手7和收料机械手8将其收入NG料仓4；对位成功并完成打标的产品依次收入收料仓5。

收料的原理与取料类似，取料机械手8的竖直直线模组带动支架上升，整盘料在一类支板作用下伸入收料仓5或NG料仓4，之后支撑气缸的伸缩杆伸出，从整盘料底部伸入实现支撑，实现收料；之后竖直直线模组带动支架下降，并去取下一块加工完成的整盘料，再回来放料，每放一块，支撑气缸配合伸缩一次，即实现一块块地叠放。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：包括料仓、机械手及激光打标组件；所述机械手分为取料机械手、移载机械手及收料机械手，依次设置，整体成U形布局；所述取料机械手与移载机械手路径交汇处为待加工工位，移载机械手路径中心处为激光打标工位，移载机械手和收料机械手路径交汇处作为待收料工位；所述料仓分为上料仓、NG料仓及收料仓，上料仓设置在取料机械手路径上方，NG料仓设置在待收料工位上，收料仓设置在收料机械手路径上方；所述激光打标组件设置在机械手U形路径的内侧，包括升降机构及激光打标机，升降机构连接激光打标机并带动激光打标机上下运动，激光打标机的激光扫描头设置在激光打标工位上方。

2.根据权利要求1所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：还包括公共安装架，料仓、机械手及激光打标组件均设置在公共安装架上。

3.根据权利要求1所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述激光打标组件设置有CCD视觉对位相机，做同轴视觉对位，判断喷涂治具上每一个键帽的摆放位置偏差量和旋转角度，用以对激光打标图档做补偿修正。

4.根据权利要求1所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述料仓结构相同，包括仓架及支撑气缸，仓架一侧连通外界，支撑气缸对称设置在仓架底部，支撑气缸的伸缩杆朝向仓架内部。

5.根据权利要求1所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述取料机械手和收料机械手结构相同，包括水平直线模组、竖直直线模组、支架及一类支板，竖直直线模组设置在水平直线模组上，支架设置在竖直直线模组上，一类支板设置在支架顶端。

6.根据权利要求1所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述移载机械手包括水平直线模组、竖直直线模组、支架及二类支板，竖直直线模组设置在水平直线模组上，支架设置在竖直直线模组上，二类支板设置在支架顶端，二类支板两端均设置有对应整盘料的放置槽。

7.根据权利要求6所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述二类支板的两个放置槽间距、待加工工位和激光打标工位的间距、以及激光打标工位与待收料工位的间距，三者相等。

8.根据权利要求1或4所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述上料仓沿取料机械手路径设置多个。

9.根据权利要求8所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述取料仓沿收料机械手路径也设置多个。

10.根据权利要求3所述的汽车按键多料仓自动打标设备，其特征在于：所述机械手、支撑气缸、激光打标机、CCD视觉对位相机的工作均通过PLC控制器控制。