CN108247342A - 一种电工行业机器人检测组装包装系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电工行业机器人检测组装包装系统及方法，包括输送产品进行定位检测的第一工位；包括自动螺丝机装配器、大小铜片定位检测器、空白塞送料器和负责抓取和装配的物料1号机器人的第二工位；翘板上料的第三工位；视觉检测并将信号反馈至系统；压板上料并进行打黄油和检测筛选物料工序的第五工位；压板压合的第六工位；对面框和按键自动上料，并通过2号机器人实现自动上料和吸塑盘下料的第七工位；将面框和按钮压合的第八工位；视觉外观检测的第九工位；成品下料并进行剔除不良品的第十工位；成品性能检测的第十一工位；将成品下料输送的第十二工位；成品包装下线的第十三工位及控制器。该结构降低人工成本，提高工作效率。

Description

一种电工行业机器人检测组装包装系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电工行业产品组装的技术领域，特别是涉及一种电工行业机器人检测组装包装系统及方法。

背景技术

随着科技的不断发展，越来越多的智能设备均采用流水线操作，例如很多组装、包装设备，但是目前虽然很多都是流水线操作，但是每一个工序中均会配备一个操作工人进行监管并执行任务，例如现有的电工设备的检测组装包装系统在工作过程中连同装配、检测、包装整体完成，包含两条流水线总共需要操作人员约24人，导致加工效率较低，且加工产品质量较差，速度较慢于，因此需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电工行业机器人检测组装包装系统及方法，它能有效的解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电工行业机器人检测组装包装系统，该电工行业机器人检测组装包装系统包括系统控制器，具体采用四台四轴工业机器人，两条平面回转物料输送系统，将9种零件通过20个组装单元和4个检测单元，完成了6种开关面板产品的自动组装和自动检测，其特征在于具体包括按照流水线设置的以下几个工位：

第一工位，所述第一工位包括一个将产品送入对应工位的循环输送带、判断产品送料方向，同时当送料方向出错进行报障停机的定位检测器以及当产品定位后用于固定的一个以上的输送工装托盘；

第二工位，包括设于循环输送带一侧的自动螺丝机装配器、大小铜片定位检测器、空白塞送料器和用于抓取物料和装配的1号机器人；其中自动螺丝机装配器根据装配产品需求同步装配螺丝组件，通过送料结构送入定位内；大小铜片定位检测器检测定位后，再与螺丝组件组合装配；空白塞通过空白塞送料器送料定位；再由1号机器人对四种物料进行抓取和装配；

用于翘板上料的第三工位；所述第三工位中的送料器对翘板送料定位，通过组合送料夹具可兼容3种送料方式；

用于视觉检测，并将检测前面三个工位的物料装配情况，并将信号反馈至系统的；当产品完成前三工位的装配后，在该工位进行视觉检测，检测判定工位的装配情况，并将检测信号反馈至系统，再分析是否再进行第四工位的装配工序的第四工位；

压板上料，同时在送料轨道上进行打黄油工序和检测筛选物料工序的第五工位

用于压板压合工序，压板压合的同时进行开关中轴定位，便于下一工位的装配，避免损坏开关中轴的第六工位

用于面框和按键的机器人装配，该工位采取吸塑盘供料的方式，通过2号机器人在吸塑盘上吸取面框和按键，并通过二次定位，对面框和按键进行精准定位后再进行装配；机器人同时兼顾空吸塑盘的取走功能，当一层吸塑盘的物料取完以后，机器人自动识别，并进行空吸塑盘取走工序的第七工位；

用于将面框和按钮压合的第八工位；

作为外观视觉检测工序，对产品外观进行视觉检测，主要检测产品成品整体装配完成后的外观情况，并将检测结果反馈至系统，再由第十二工位剔除出不良品的第九工位；

作为成品下料工序，采用双夹手结构，左侧夹手负责将成品从主线体上取料和放入第十一工位的检测夹具内，右侧夹手负责将完成检测的成品取放至到第十三工位的第十工位；

作为成品性能检测工序，该工位采用双位检测结构，取放料和性能检测可在该工位上同时进行，有效地延长检测时间，确保成品100％完成性能检测，避免出现有不良品流入成品，检测结果反馈至系统，再由第十二工位剔除出不良品。同时，该工位，可以通过更换相应的产品检测模块兼容一二三四位开关检测，实现满足该类别的产品不同型号的性能检测的第十一工位；

成品下料输送工序和人工按键手感检测工序，该工位同时负责不良品剔除，根据系统统计的第九工位和第十一工位两工位的检测信号，通过不良品剔除结构将不良品剔除的第十二工位；

作为成品包装下线工序，该成品包装，成品下线的信号与系统控制器连接，设备运行的投入产出、不良品数量和生产节拍等实时数据均可在系统内读出的第十三工位。

进一步，还包括3名工作工人：负责各个工位的物料配送的第一员工，负责两线体的巡查和故障处理的第二员工，负责成品下线和成品手感测试的第三员工。

进一步，所述第二工位包括对端子、接触铜片、支撑铜片、空白塞的上料步骤。

进一步，所述第二工位还包括接触铜片上料机和支撑铜片上料机。

本发明还公开了一种电工行业机器人检测组装包装方法，其具体包括以下步骤：

步骤一：通过第一工位实现底座上料，然后通过循环输送带上的输送工装托盘分别送料，并由定位检测器定位检测，然后到达一定位置后，通过上料结构自动上料，进入步骤二；

步骤二：通过第二工位实现对四大部件：端子、接触铜片、支撑铜片、空白塞进行上料，主要由自动螺丝机装配器进行组装，并由循环输送带送料分别依次实现对大小铜片定位检测器，上料结构自动上料，空白塞送料，再由1号机器人抓取并装配；完成后送入步骤三；

步骤三：通过第三工位实现翘板上料，完成后送入步骤四；

步骤四：通过第四工位实现视觉检测，检测前面几工位的物料装配情况，信号反馈至控制器，完成后送入步骤五；

步骤五：通过第五工位实现压板上料，同时进行打黄油和检测筛选物料工序；完成后送入步骤六；

步骤六：通过第六工位实现压板压合工序，同时进行开关中轴定位；完成后送入步骤七；

步骤七：通过第七工位实现面框和按键自动上料，再由2号机器人吸取面框，2号机器人吸取按钮，并进行二次定位最后2号机器人装配；完成后送入步骤八；

步骤八：通过第八工位实现面框和按钮压合；

步骤九：通过第九工位实现视觉外观检测；

步骤十：通过第十工位实现成品下料并配合第十一工位；

步骤十一：通过第十一工位实现成品性能检测；

步骤十二：通过第十二工位实现成品下料输送带，操作员工进行按键手感检测；

步骤十三：通过第十三工位实现成品包装下线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本系统采用柔性人机生产相结合方式，充分利用四轴机器人的灵活性和易用性的特点，降低了安全风险，提升了生产效益并实现了线体柔性生产；在装配过程中加入了视觉检测系统，直接检测内部装配情况，在极大的稳定了产品质量，同时系统增加在线的功能检测，排除人工误判的机率，与以往的专机设备相比，本系统实现了多种开关整体装配，连同装配、检测、包装整体完成，实现3个员工可对两大线体进行操作，全面缩减操作人员约21人，降低人工成本。

附图说明

图1是本实施例1中的一种电工行业机器人检测组装包装系统的结构示意图；

图2是本实施例1中的第一工位的结构示意图；

图3是本实施例1中的第二工位的结构示意图；

图4是本实施例1中的第三工位的结构示意图；

图5是本实施例1中的第四工位的结构示意图；

图6是本实施例1中的第五工位的结构示意图；

图7是本实施例1中的第六工位的结构示意图；

图8是本实施例1中的第七工位的结构示意图；

图9是本实施例1中的第八工位的结构示意图；

图10是本实施例1中的第九工位的结构示意图；

图11是本实施例1中的第十工位的结构示意图；

图12是本实施例1中的第十二工位的结构示意图；

图13是本实施例1中的第十三工位的结构示意图。

附图标记中：1.第一工位；2.第二工位；3.第三工位；4.第四工位；5.第五工位；6.第六工位；7.第七工位；8.第八工位；9.第九工位；10.第十工位；11.第十一工位；12.第十二工位；13.第十三工位；14.控制器；15.循环输送带；16.输送工装托盘；17.定位检测器；18.自动螺丝机装配器；19.大小铜片定位检测器；20.空白塞送料器；21.1号机器人；22.2号机器人；23.接触铜片上料机；24.支撑铜片上料机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1-图13所示，本实施例提供的一种电工行业机器人检测组装包装系统，该电工行业机器人检测组装包装系统包括系统控制器14，具体采用四台四轴工业机器人，两条平面回转物料输送系统，将9种零件通过20个组装单元和4个检测单元，完成了6种开关面板产品的自动组装和自动检测，其特征在于具体包括按照流水线设置的以下几个工位：

第一工位1，所述第一工位1包括一个将产品送入对应工位的循环输送带15、判断产品送料方向，同时当送料方向出错进行报障停机的定位检测器17以及当产品定位后用于固定的一个以上的输送工装托盘16；

第二工位2，包括设于循环输送带15一侧的自动螺丝机装配器18、大小铜片定位检测器19、空白塞送料器20和用于抓取物料和装配的1号机器人21；其中自动螺丝机装配器18根据装配产品需求同步装配螺丝组件，通过送料结构送入定位内；大小铜片定位检测器19检测定位后，再与螺丝组件组合装配；空白塞通过空白塞送料器20送料定位；再由1号机器人21对四种物料进行抓取和装配；

用于翘板上料的第三工位3；所述第三工位3中的送料器对翘板送料定位，通过组合送料夹具可兼容3种送料方式；

用于视觉检测，并将检测前面三个工位的物料装配情况，并将信号反馈至系统的；当产品完成前三工位的装配后，在该工位进行视觉检测，检测判定工位的装配情况，并将检测信号反馈至系统，再分析是否再进行第四工位的装配工序的第四工位4；

压板上料，同时在送料轨道上进行打黄油工序和检测筛选物料工序的第五工位5

用于压板压合工序，压板压合的同时进行开关中轴定位，便于下一工位的装配，避免损坏开关中轴的第六工位6

用于面框和按键的机器人装配，该工位采取吸塑盘供料的方式，通过2号机器人22在吸塑盘上吸取面框和按键，并通过二次定位，对面框和按键进行精准定位后再进行装配；机器人同时兼顾空吸塑盘的取走功能，当一层吸塑盘的物料取完以后，机器人自动识别，并进行空吸塑盘取走工序的第七工位7；

用于将面框和按钮压合的第八工位8；

作为外观视觉检测工序，对产品外观进行视觉检测，主要检测产品成品整体装配完成后的外观情况，并将检测结果反馈至系统，再由第十二工位12剔除出不良品的第九工位9；

作为成品下料工序，采用双夹手结构，左侧夹手负责将成品从主线体上取料和放入第十一工位11的检测夹具内，右侧夹手负责将完成检测的成品取放至到第十三工位13的第十工位10；

作为成品性能检测工序，该工位采用双位检测结构，取放料和性能检测可在该工位上同时进行，有效地延长检测时间，确保成品100％完成性能检测，避免出现有不良品流入成品，检测结果反馈至系统，再由第十二工位剔除出不良品。同时，该工位，可以通过更换相应的产品检测模块兼容一二三四位开关检测，实现满足该类别的产品不同型号的性能检测的第十一工位11；

成品下料输送工序和人工按键手感检测工序，该工位同时负责不良品剔除，根据系统统计的第九工位9和第十一工位11两工位的检测信号，通过不良品剔除结构将不良品剔除的第十二工位12；

作为成品包装下线工序，该成品包装，成品下线的信号与系统控制器14连接，设备运行的投入产出、不良品数量和生产节拍等实时数据均可在系统内读出的第十三工位13。

进一步，还包括3名工作工人：负责各个工位的物料配送的第一员工，负责两线体的巡查和故障处理的第二员工，负责成品下线和成品手感测试的第三员工。

进一步，所述第二工位2包括对端子、接触铜片、支撑铜片、空白塞的上料步骤。

进一步，所述第二工位2还包括接触铜片上料机23和支撑铜片上料机24。

本实施例还公开了一种电工行业机器人检测组装包装方法，其具体包括以下步骤：

步骤一：通过第一工位1实现底座上料，然后通过循环输送带15上的输送工装托盘16分别送料，并由定位检测器17定位检测，然后到达一定位置后，通过上料结构自动上料，进入步骤二；

步骤二：通过第二工位2实现对四大部件：端子、接触铜片、支撑铜片、空白塞进行上料，主要由自动螺丝机装配器18进行组装，并由循环输送带15送料分别依次实现对大小铜片定位检测器19，上料结构自动上料，空白塞送料，再由1号机器人21抓取并装配；完成后送入步骤三；

步骤三：通过第三工位3实现翘板上料，完成后送入步骤四；

步骤四：通过第四工位4实现视觉检测，检测前面几工位的物料装配情况，信号反馈至控制器14，完成后送入步骤五；

步骤五：通过第五工位5实现压板上料，同时进行打黄油和检测筛选物料工序；完成后送入步骤六；

步骤六：通过第六工位6实现压板压合工序，同时进行开关中轴定位；完成后送入步骤七；

步骤七：通过第七工位7实现面框和按键自动上料，再由2号机器人22吸取面框，2号机器人22吸取按钮，并进行二次定位最后2号机器人22装配；完成后送入步骤八；

步骤八：通过第八工位8实现面框和按钮压合；

步骤九：通过第九工位9实现视觉外观检测；

步骤十：通过第十工位10实现成品下料并配合第十一工位11；

步骤十一：通过第十一工位11实现成品性能检测；

步骤十二：通过第十二工位12实现成品下料输送带，操作员工进行按键手感检测；

步骤十三：通过第十三工位13实现成品包装下线。

Claims (5)

1.一种电工行业机器人检测组装包装系统，该电工行业机器人检测组装包装系统包括系统控制器(14)，具体采用四台四轴工业机器人，两条平面回转物料输送系统，将9种零件通过20个组装单元和4个检测单元，完成了6种开关面板产品的自动组装和自动检测，其特征在于具体包括按照流水线设置的以下几个工位：

第一工位(1)，所述第一工位(1)包括一个将产品送入对应工位的循环输送带(15)、判断产品送料方向，同时当送料方向出错进行报障停机的定位检测器(17)以及当产品定位后用于固定的一个以上的输送工装托盘(16)；

第二工位(2)，包括设于循环输送带(15)一侧的自动螺丝机装配器(18)、大小铜片定位检测器(19)、空白塞送料器(20)和用于抓取物料和装配的1号机器人(21)；其中自动螺丝机装配器(18)根据装配产品需求同步装配螺丝组件，通过送料结构送入定位内；大小铜片定位检测器(19)检测定位后，再与螺丝组件组合装配；空白塞通过空白塞送料器(20)送料定位；再由1号机器人(21)对四种物料进行抓取和装配；

用于翘板上料的第三工位(3)；所述第三工位(3)中的送料器对翘板送料定位，通过组合送料夹具可兼容3种送料方式；

用于视觉检测，并将检测前面三个工位的物料装配情况，并将信号反馈至系统的；当产品完成前三工位的装配后，在该工位进行视觉检测，检测判定工位的装配情况，并将检测信号反馈至系统，再分析是否再进行第四工位的装配工序的第四工位(4)；

压板上料，同时在送料轨道上进行打黄油工序和检测筛选物料工序的第五工位(5)

用于压板压合工序，压板压合的同时进行开关中轴定位，便于下一工位的装配，避免损坏开关中轴的第六工位(6)

用于面框和按键的机器人装配，该工位采取吸塑盘供料的方式，通过2号机器人(22)在吸塑盘上吸取面框和按键，并通过二次定位，对面框和按键进行精准定位后再进行装配；机器人同时兼顾空吸塑盘的取走功能，当一层吸塑盘的物料取完以后，机器人自动识别，并进行空吸塑盘取走工序的第七工位(7)；

用于将面框和按钮压合的第八工位(8)；

作为外观视觉检测工序，对产品外观进行视觉检测，主要检测产品成品整体装配完成后的外观情况，并将检测结果反馈至系统，再由第十二工位(12)剔除出不良品的第九工位(9)；

作为成品下料工序，采用双夹手结构，左侧夹手负责将成品从主线体上取料和放入第十一工位(11)的检测夹具内，右侧夹手负责将完成检测的成品取放至到第十三工位(13)的第十工位(10)；

作为成品性能检测工序，该工位采用双位检测结构，取放料和性能检测可在该工位上同时进行，有效地延长检测时间，确保成品100％完成性能检测，避免出现有不良品流入成品，检测结果反馈至系统，再由第十二工位剔除出不良品。同时，该工位，可以通过更换相应的产品检测模块兼容一二三四位开关检测，实现满足该类别的产品不同型号的性能检测的第十一工位(11)；

成品下料输送工序和人工按键手感检测工序，该工位同时负责不良品剔除，根据系统统计的第九工位(9)和第十一工位(11)两工位的检测信号，通过不良品剔除结构将不良品剔除的第十二工位(12)；

作为成品包装下线工序，该成品包装，成品下线的信号与系统控制器(14)连接，设备运行的投入产出、不良品数量和生产节拍等实时数据均可在系统内读出的第十三工位(13)。

2.根据权利要求1所述的一种电工行业机器人检测组装包装系统，其特征在于：还包括3名工作工人：负责各个工位的物料配送的第一员工，负责两线体的巡查和故障处理的第二员工，负责成品下线和成品手感测试的第三员工。

3.根据权利要求1或2所述的一种电工行业机器人检测组装包装系统，其特征在于：所述第二工位(2)包括对端子、接触铜片、支撑铜片、空白塞的上料步骤。

4.根据权利要求3所述的一种电工行业机器人检测组装包装系统，其特征在于：所述第二工位(2)还包括接触铜片上料机(23)和支撑铜片上料机(24)。

5.一种电工行业机器人检测组装包装方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一：通过第一工位(1)实现底座上料，然后通过循环输送带(15)上的输送工装托盘(16)分别送料，并由定位检测器(17)定位检测，然后到达一定位置后，通过上料结构自动上料，进入步骤二；

步骤二：通过第二工位(2)实现对四大部件：端子、接触铜片、支撑铜片、空白塞进行上料，主要由自动螺丝机装配器(18)进行组装，并由循环输送带(15)送料分别依次实现对大小铜片定位检测器(19)，上料结构自动上料，空白塞送料，再由1号机器人(21)抓取并装配；完成后送入步骤三；

步骤三：通过第三工位(3)实现翘板上料，完成后送入步骤四；

步骤四：通过第四工位(4)实现视觉检测，检测前面几工位的物料装配情况，信号反馈至控制器(14)，完成后送入步骤五；

步骤五：通过第五工位(5)实现压板上料，同时进行打黄油和检测筛选物料工序；完成后送入步骤六；

步骤六：通过第六工位(6)实现压板压合工序，同时进行开关中轴定位；完成后送入步骤七；

步骤七：通过第七工位(7)实现面框和按键自动上料，再由2号机器人(22)吸取面框，2号机器人(22)吸取按钮，并进行二次定位最后2号机器人(22)装配；完成后送入步骤八；

步骤八：通过第八工位(8)实现面框和按钮压合；

步骤九：通过第九工位(9)实现视觉外观检测；

步骤十：通过第十工位(10)实现成品下料并配合第十一工位(11)；

步骤十一：通过第十一工位(11)实现成品性能检测；

步骤十二：通过第十二工位(12)实现成品下料输送带，操作员工进行按键手感检测；

步骤十三：通过第十三工位(13)实现成品包装下线。