CN109051495B - Smt料盘自动读码设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SMT料盘自动读码设备，包括：机架，所述机架上设置有操作台面；可移动地设置于所述操作台面上的上下料组件，所述上下料组件包括料盘放置架以及驱动所述料盘放置架移动的料盘放置架移动驱动单元，所述料盘放置架上具有上料区和下料区；设置于所述操作台面上的扫码平台，所述扫码平台的上方设置有扫码模块；设置于所述操作台面上的扫码机械手，所述扫码机械手将上料区的料盘移动至所述扫码平台上，并将扫码平台上的料盘移动至下料区。本发明的自动读码设备实现了SMT料盘的自动扫码，提高了效率及良品率。
Description
技术领域
本发明属于自动化设备技术领域，尤其涉及一种用于SMT料盘的自动读码设备。
背景技术
SMT料盘是电阻、三极管、电容等电子元件的载体，其外表面具有一维/二维码，通过读取SMT料盘上的一维/二维码可以对SMT料盘进行管理。目前，在仓储管理中，都是采用人工扫码的方式来读取SMT料盘上的一维/二维码，不仅劳动强度大，人工成本高，而且效率低，容易发生漏扫的情况。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以实现高效、精确扫码的SMT料盘自动读码设备。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
SMT料盘自动读码设备，包括：机架，所述机架上设置有操作台面；可移动地设置于所述操作台面上的上下料组件，所述上下料组件包括料盘放置架以及驱动所述料盘放置架移动的料盘放置架移动驱动单元，所述料盘放置架上具有上料区和下料区；设置于所述操作台面上的扫码平台，所述扫码平台的上方设置有扫码模块；设置于所述操作台面上的扫码机械手，所述扫码机械手将上料区的料盘移动至所述扫码平台上，并将扫码平台上的料盘移动至下料区。
更具体的，所述上下料组件还包括下料区压板及压板驱动单元，所述下料区压板在所述压板驱动单元的控制下可将下料区内的料盘向后推。
更具体的，所述上下料组件还包括下料导杆及下料导杆升降组件，所述下料导杆位于下料区的下料工位处，所述下料导杆沿竖直方向设置，并可在所述下料导杆升降组件的控制下上下移动，从而进入下料工位或离开下料工位。
更具体的，所述料盘放置架包括支撑底杆和一对位于所述支撑底杆两侧的侧导杆，所述侧导杆位于所述支撑底杆的斜上方。
更具体的，所述支撑底杆上设置有齿条部；所述料盘放置架移动驱动单元为电机，所述电机通过传动齿轮与齿条部的啮合带动所述料盘放置架移动。
更具体的，所述扫码机械手包括设置于一转轴上的上料机械手和下料机械手，所述转轴可在旋转驱动单元的控制下旋转，从而使所述上料机械手可在上料工位和扫码工位之间旋转，使所述下料机械手可在扫码工位和下料工位之间旋转；所述上料机械手和下料机械手的结构相同，均包括抓料气缸、连接臂和顶出气缸，所述顶出气缸与所述转轴相连，所述连接臂与所述顶出气缸的活塞杆相连，所述抓料气缸设置于所述连接臂上。
更具体的，所述上料机械手和下料机械手相互独立，且上料机械手和下料机械手之间的夹角为90度，所述转轴可在旋转驱动单元的控制下在90°范围旋转。
更具体的，所述转轴设置于一可沿竖直方向上下移动的安装座上。
更具体的，所述扫码平台可相对所述扫码机械手在竖直方向上移动。
更具体的，还包括不良品收集盒，所述扫码平台上设置有送料皮带，可将不合格料盘送入所述不良品收集盒中。
更具体的，所述料盘放置架的上料区的两侧设置有料盘压板。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的的SMT料盘自动读码设备可以实现自动上料、下料，自动对焦读取条码，与现有的人工扫码的方式相比，人工平均读取一个SMT盘条码花费6秒钟，设备自动读取一个SMT料盘条码仅需花费3秒钟，相同时间内读取条码的数量将是人工两到三倍，速度快，效率高，准确率高，而且一个工人就可以看守两到三台设备，不仅降低了劳动强度，也大大降低了人力成本。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例另一角度的示意图；
图3为本发明实施例的主视图；
图4为本发明实施例除掉机架后的结构示意图；
图5为上下料组件的结构示意图；
图6为上下料组件另一角度的结构示意图；
图7为扫码机械手和扫码平台的安装结构示意图。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述。
参照图1、图2及图3，本实施例的SMT料盘自动读码设备包括机架1、设置于机架1上的上下料组件2、扫码机械手3、扫码平台4以及扫码模块5。在本实施例中，还包括不良品收集盒6。
机架1上设置有操作台面1-1，上下料组件2设置于操作台面1-1上，操作台面1-1下方为电气柜，设置有电控箱、电源等常规的电气元件。上下料组件2用于放置SMT料盘，结合图4、图5和图6所示，本实施例的上下料组件2包括料盘放置架2-1、上料区导向板2-2、下料区导向板2-3、料盘放置架移动驱动单元2-4、下料区压板2-5、压板驱动单元2-6、下料导杆2-7及下料导杆升降组件2-8。
料盘放置架2-1可移动地设置于操作台面1-1上，料盘放置架2-1用于放置SMT料盘，料盘放置架2-1上具有两个区域：一个是放置待扫码的SMT料盘的上料区，一个是放置扫码完毕的SMT料盘的下料区。本实施例的料盘放置架2-1由一对侧导杆2-1a和一根支撑底杆2-1b组成，侧导杆2-1a分别位于支撑底杆2-1b的斜上方的两外侧，SMT料盘放入后，由支撑底杆2-1b和侧导杆2-1a所支承。在侧导杆2-1a和支撑杆2-1b的两端分别连接有下料区挡板2-1c和上料区挡板2-1d，下料区挡板2-1c与支撑底杆2-1b及侧导杆2-1a固连，上料区挡板2-1d与支撑底杆2-1b及侧导杆2-1a不是固定连接，上料区挡板2-1d在支撑底杆2-1b和侧导杆2-1a上的位置可调，调节好位置后可通过螺纹紧固件进行固定。上料区挡板2-1d与上料区导向板2-2之间的区域为上料区，下料区挡板2-1c与下料区导向板2-3之间的区域为下料区，随着料盘放置架的移动，上料区和下料区的大小相应改变，从而适应料盘数量的变化。
本实施例的料盘放置架移动驱动单元2-4为电机，电机与操作台面1-1(机架1)相固定，电机的输出轴上设置有主传动齿轮2-4a，主传动轮2-4a与一从传动齿轮2-4b相啮合。支撑底杆2-1b上加工有与从传动齿轮2-4b相啮合的齿条部2-1e，当电机工作时，通过主传动齿轮2-4a、从传动齿轮2-4b以及齿条部2-1e的配合驱动料盘放置架2-1移动，从而使上料区内的料盘随料盘放置架2-1移动至操作台面1-1上的上料工位处。齿条部2-1e也可以直接和主传动轮2-4a相啮合。除了可以采用齿轮齿条的传动结构将电机的动力传递给料盘放置架外，也可以采用皮带+同步轮或链条+链轮等常规的机械传动结构将电机的动力传递给料盘放置架，以驱动料盘放置架移动。
上料区导向板2-2和下料区导向板2-3间隔固定于操作台面1-1上，上料区导向板2-2和下料区导向板2-3用于对料盘放置架2-1的移动进行导向，上料区导向板2-2和下料区导向板2-3上加工有供侧导杆2-1a和支撑底杆2-1b穿过的通孔。作为本发明的一种变形，上料区导向板和下料区导向板也可以合二为一，采用具有一定宽度的块体来代替两块间隔设置的导向板；或者采用凹槽+凸肋的结构，在操作台面及料盘放置架上分别加工对应的凹槽和凸肋，来对料盘放置架的移动进行导向。
本实施例的下料区压板2-5可移动地设置于料盘放置架2-1上，下料区压板2-5在压板驱动单元2-6的作用下，可向靠近下料区挡板2-1c的方向或向远离下料区挡板2-1c的方向移动，压板驱动单元2-6优选采用气缸。更进一步的，在上料区导向板2-2与上料区挡板2-1d相对的一侧设置有压力感应器2-9，用于感应上料区内料盘堆料的松紧度，从而确定料盘放置架2-1的移动距离。
下料导杆2-7位于操作台面1-1的下料工位处，下料导杆2-7沿竖直方向设置，并可在下料导杆升降组件2-8的控制下上下移动，本实施例的下料导杆2-7设置于操作台面1-1的下方，在下料导杆升降组件2-8的控制下可向上伸出于操作台面1-1之上并伸入料盘放置架2-1，或向下退出至操作台面1-1(料盘放置架2-1)的下方。本实施例的下料导杆升降组件2-8与操作台面1-1(机架1)相固定，下料导杆2-7的升降运动可通过电机配合传动件控制，或者通过气缸控制。下料导杆也可以设置于操作台面的上方，可从上向下伸入料盘放置架或向上退出料盘放置架。
扫码机械手3设置于上下料组件2的旁侧，扫码机械手3可将SMT料盘从上料工位移动至扫码工位，再从扫码工位移动至下料工位。如图7所示，本实施例的扫码机械手3包括上料机械手3-1和下料机械手3-2，上料机械手3-1和下料机械手3-2设置于转轴3-3上，上料机械手3-1和下料机械手3-2之间的夹角为90度，转轴3-3在旋转驱动单元3-4的控制下在90°范围内旋转。本实施例的旋转驱动单元3-4为气缸，气缸的活塞杆与一齿条3-5相连，转轴3-3的外周面上设置有与齿条3-5相啮合的啮合齿部3-3a，当气缸动作时，带动齿条3-5移动，从而通过与齿条3-5相啮合的啮合齿部3-3a带动转轴3-3旋转，转轴3-3旋转时，可带动上料机械手3-1从上料工位旋转至扫码工位，并同时带动下料机械手3-2从扫码工位旋转至下料工位。上料机械手3-1和下料机械手3-2的结构相同，均包括抓料气缸3-6、连接臂3-7和顶出气缸3-8，顶出气缸3-8通过连接件(未标号)与转轴3-3相连，连接臂3-7与顶出气缸3-8的活塞杆相连，抓料气缸3-6设置于连接臂3-7上，顶出气缸3-8动作时可使连接臂3-7(及其上的抓料气缸3-6)伸出。本实施例的抓料气缸3-6为三爪气缸。转轴3-3设置于一安装座3-9上，安装座3-9由机械手升降控制单元3-10驱动可相对操作台面1-1上下移动，机械手升降控制单元3-10可为气缸或电机。本实施例的上料和下料分别采用相互独立的两个机械手完成，但也可以由同一个机械手完成上料和下料，只需通过旋转驱动单元3-4控制机械手旋转对应的角度即可，例如旋转驱动单元控制一个机械手在180°范围内旋转即可实现上料和下料，而无需设置两个机械手。旋转驱动单元也可以采用电机+齿轮的方式对转轴进行传动。
扫码平台4设置于安装座3-9上，本实施例的扫码平台4在扫码平台升降驱动单元4a的控制下可沿竖直方向上下移动。扫码模块5设置于扫码平台4的上方。作为本发明的一个优选实施方式，扫码平台4上设置有送料皮带4b，送料皮带4b采用电机驱动，可将扫码平台4上扫码不合格的NG品送至不良品收集收集盒6中。
下面对本发明的工作过程作进一步的说明：
将待扫描的SMT料盘竖立着装入料盘放置架2-1的上料区；为了防止扫码机械手3抓取料盘时，将上料区内的料盘带起，优选的，在料盘放置架2-1上料区的两侧设置有料盘压板7，料盘压板7倾斜地轻压在料盘上，同时为了防止设备运行时操作人员将手从侧面伸入操作台面1-1上方的作业区域，发生安全事故，在上料区和下料区上方的机架上设置有安全光幕8；
将料盘放置于料盘放置架2-1的上料区后，启动设备，料盘放置架移动驱动单元2-4驱动料盘放置架2-1移动，使位于上料区内的第一张料盘随料盘放置架2-1移动至上料工位；
料盘放置架2-1移动到位后，扫码机械手3的转轴3-3在旋转驱动单元3-4的驱动下旋转，使上料机械手3-1转至与上料区的料盘相对，即转至上料工位，上料机械手3-1的顶出气缸3-8动作，使连接臂3-7伸向料盘，连接臂3-7伸出后，其上的抓料气缸3-6穿过料盘中心的通孔，然后抓料气缸3-6张开，将料盘抓住；
机械手升降控制单元3-10动作，使扫描机械手3(安装座3-9)上升，料盘随扫描机械手3离开料盘放置架2-1，然后旋转驱动单元3-4复位，使上料机械手3-1随转轴3-3旋转90°，转至其上的料盘与扫码模块5相对，即转至扫码工位，扫描平台4在扫码平台升降驱动单元4a的控制下升起至料盘之下，上料机械手3-1松开，将料盘放至扫码平台4上，然后扫描机械手3下降复位；
扫码模块5对扫码平台4上的料盘进行扫码，并将扫码结果通过数据线传输至外部计算机(未标号)；料盘扫码完毕后，如果扫码合格，则扫码机械手3旋转至下料机械手3-2与扫码平台4上的料盘相对，扫码机械手3在机械手升降控制单元3-10的控制下再次上升，升起到位后，下料机械手3-2的顶出气缸3-8动作，使连接臂3-7伸向料盘，抓料气缸3-6穿过料盘中心的通孔，抓料气缸3-6动作张开，将料盘抓住；如果料盘扫码不合格，则由扫码平台4上的送料皮带4b送至不良品收集收集盒6中；
扫码机械手3抓取料盘后下降，扫码平台4也下降，扫码机械手3下降到位后，旋转驱动单元3-4驱动下料机械手3-2随转轴3-3旋转90°，使料盘随下料机械手3-2转至下料位置，即转至下料工位，下料机械手3-2的抓料气缸3-6收回，将料盘放入料盘放置架2-1的下料区内，顶出气缸3-8退回，下料机械手3-2离开下料工位；
当下料机械手3-2将料盘放入下料区后，下料导杆2-7在下料导杆升降组件2-8的控制下向下移动，退出料盘放置架2-1，压板驱动单元2-6驱动下料区压板2-5推动刚放入的料盘，使其向后靠近下料区上的其它料盘，下料区内每放入一张料盘，下料区压板2-5就动作一次，将料盘排齐，料盘排齐后下料导杆2-7在下料导杆升降组件2-8的控制下向上移动，向上伸出进入料盘放置架2-1的下料区，从而可以挡住下料区内的料盘，为下一个料盘的下料预留空间，下料导杆2-7上升到位后，下料区压板2-5收回；下料机械手3-2放料期间，下料导杆2-7始终位于上升位置，伸入至料盘放置架2-1内，从而防止料盘倾斜对下料造成阻挡；
一张料盘扫码完毕后，料盘放置架移动驱动单元2-4驱动料盘放置架2-1移动，使上料区内的下一张料盘随料盘放置架2-1移动至上料工位，上料机械手3-1再次转至与上料区的料盘相对，重复以上过程依次对上料区内的料盘逐个进行扫码，并将扫码完毕的料盘放至下料区，当上料区的料盘全部扫码完成后，再一次性将下料区完成扫码的料盘取走。本发明的自动读码设备实现了SMT料盘的自动扫码，提高了效率及良品率。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.SMT料盘自动读码设备，其特征在于，包括：
机架，所述机架上设置有操作台面；
移动地设置于所述操作台面上的上下料组件，所述上下料组件包括料盘放置架以及驱动所述料盘放置架移动的料盘放置架移动驱动单元，所述料盘放置架上具有上料区和下料区，所述料盘放置架包括支撑底杆和一对位于所述支撑底杆两侧的侧导杆，所述侧导杆位于所述支撑底杆的斜上方，所述侧导杆和所述支撑底杆的两端分别连接有下料区挡板和上料区挡板，随着所述料盘放置架的移动，所述上料区和所述下料区的大小相应改变；所述料盘放置架上还设置有下料区压板，所述下料区压板在压板驱动单元的作用下，向靠近所述下料区挡板的方向或向远离所述下料区挡板的方向移动，以使放入下料区的料盘向后靠近其它料盘，将料盘排齐；
设置于所述操作台面上的扫码平台，所述扫码平台的上方设置有扫码模块；
设置于所述操作台面上的扫码机械手，所述扫码机械手将上料区的料盘移动至所述扫码平台上，并将扫码平台上的料盘移动至下料区；
所述上下料组件还包括下料导杆及下料导杆升降组件，所述下料导杆位于下料区的下料工位处，所述下料导杆沿竖直方向设置，并在所述下料导杆升降组件的控制下上下移动，从而进入下料工位或离开下料工位；
所述扫码机械手包括设置于一转轴上的上料机械手和下料机械手，所述转轴在旋转驱动单元的控制下旋转，从而使所述上料机械手在上料工位和扫码工位之间旋转，使所述下料机械手在扫码工位和下料工位之间旋转；
所述上料机械手和下料机械手的结构相同，均包括抓料气缸、连接臂和顶出气缸，所述顶出气缸与所述转轴相连，所述连接臂与所述顶出气缸的活塞杆相连，所述抓料气缸设置于所述连接臂上。
2.根据权利要求1所述的SMT料盘自动读码设备，其特征在于：所述支撑底杆上设置有齿条部；所述料盘放置架移动驱动单元为电机，所述电机通过传动齿轮与齿条部的啮合带动所述料盘放置架移动。
3.根据权利要求1所述的SMT料盘自动读码设备，其特征在于：所述上料机械手和下料机械手相互独立，且上料机械手和下料机械手之间的夹角为90度，所述转轴在旋转驱动单元的控制下在90°范围旋转。
4.根据权利要求1所述的SMT料盘自动读码设备，其特征在于：所述转轴设置于一沿竖直方向上下移动的安装座上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的SMT料盘自动读码设备，其特征在于：所述扫码平台相对所述扫码机械手在竖直方向上移动。
6.根据权利要求1所述的SMT料盘自动读码设备，其特征在于：还包括不良品收集盒，所述扫码平台上设置有送料皮带，将不合格料盘送入所述不良品收集盒中。
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