CN110153669A - 一种物件排版机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物件排版机及方法，包括机柜组件、上机架、振动盘组件、直振组件、机械手组件和接料盘组件，上机架安装在机柜组件的顶部；振动盘组件设置在机柜组件的旁边，用于盛放第一物件并使第一物件有序地输出；直振组件安装在机柜组件的顶部且与振动盘组件相对接，用于接收振动盘组件输出的第一物件并进行直线排队成组；机械手组件安装在上机架上且位于直振组件的上方，用于抓取直振组件上排列好的第一物件组；接料盘组件安装在机柜组件的顶部且位于直振组件的前方，用于盛放机械手组件抓取到的第一物件组。本发明自动将物件排列到接料盘上，节省了劳动力，可直接将其它物件装配到接料盘内排列好的物件上，装配速度快，提高了生产效率。

Description

一种物件排版机及方法

技术领域

本发明涉及一种物件排版机及方法。

背景技术

在一些自动化程度不高的制造业工厂里，组装类产品需要大量的工人进行装配，例如拉链头是由拉头和拉片组装而成的，由于拉头和拉片分别杂乱堆放在料斗内，取用比较费时、费力，导致生产效率低。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高生产效率的物件排版机及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种物件排版机，包括机柜组件、上机架、振动盘组件、直振组件、机械手组件和接料盘组件，所述上机架安装在机柜组件的顶部；所述振动盘组件设置在机柜组件的旁边，用于盛放第一物件并使第一物件有序地输出；所述直振组件安装在机柜组件的顶部且与振动盘组件相对接，用于接收振动盘组件输出的第一物件并进行直线排队成组；所述机械手组件安装在上机架上且位于直振组件的上方，用于抓取直振组件上排列好的第一物件组；所述接料盘组件安装在机柜组件的顶部且位于直振组件的前方，用于盛放机械手组件抓取到的第一物件组。

进一步地，所述机柜组件包括柜体，所述柜体内安装有电气安装板和电磁阀安装板，所述柜体的前后两侧均设置有柜门，所述柜门上设置有拉手，所述柜体的底部设置有脚杯，所述柜体的顶部设置有工作台板，所述上机架、直振组件和接料盘组件均安装在工作台板上，所述工作台板的一旁安装有按钮盒，所述柜体的前侧上端安装有工具盒，所述工具盒靠近于工作台板，用于盛放第二物件；所述上机架包括框架，所述框架的上部设置有顶板、前侧板和后侧板，所述框架的下部设置有后板，所述框架的底部四个脚分别通过L形支撑座固定在工作台板上。

进一步地，所述振动盘组件包括底架和振动盘，所述振动盘放置于底架上，所述振动盘的圆振控制器通过控制器安装板固定在底架的前侧或后侧上；所述直振组件包括直振、直振料道、底板和垫条，所述直振料道固定在直振的顶部，所述直振料道的一端与振动盘的料道出口端相对接，所述直振的底部固定在底板上，所述底板的两端底部分别通过垫条固定在机柜组件的顶部，所述直振的直振控制器固定在控制器安装板上。

进一步地，所述机械手组件包括X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置和抓取机械手，所述Y轴移动装置的固定端安装在上机架上，所述X轴移动装置的固定端安装在Y轴移动装置的活动端上，所述Z轴移动装置的固定端安装在X轴移动装置的活动端上，所述抓取机械手安装在Z轴移动装置的活动端上。

进一步地，所述Y轴移动装置包括滚珠丝杠机构和Y轴导向机构，所述滚珠丝杠机构包括伺服电机、丝杠安装座板、丝杠和螺母，所述丝杠安装座板的四个角通过螺栓固定在上机架上，所述伺服电机通过电机座固定在丝杠安装座板的顶面，所述伺服电机的输出端与丝杠的一端传动连接，所述丝杠安装座板的顶面设置有前后相对且平行的第一轴座和第二轴座，所述丝杠的前后两端部分别通过轴承安装在第一轴座和第二轴座上，所述螺母活动套设在丝杠上，所述螺母的顶部固定有移动基板，所述移动基板的左右两端连接有支架；所述Y轴导向机构包括两根Y轴导轨和两个与对应Y轴导轨配合的Y轴滑块，两根Y轴导轨固定在丝杠安装座板的顶面且关于丝杠对称，所述Y轴滑块的顶部通过垫块固定在移动基板的底面。

进一步地，所述X轴移动装置包括电动直线滑台，所述电动直线滑台包括滑动配合的X轴导轨和X轴滑块，所述X轴导轨固定在支架的下部。

进一步地，所述Z轴移动装置包括活塞杆式电动缸和Z轴导向机构，所述活塞杆式电动缸的活塞杆朝下且连接有浮动头，所述Z轴导向机构包括Z轴导向座、两根导杆和导杆连接板，所述Z轴导向座固定套设在活塞杆式电动缸的缸体下端，所述Z轴导向座的后侧通过Z轴过渡安装板固定在X轴滑块上，所述导杆滑动穿设于Z轴导向座上的导向孔中，所述导向孔内安装有与导杆滑动配合的直线轴承，两根导杆的下端固定在导杆连接板的顶面且关于活塞杆式电动缸对称，所述浮动头通过浮动头座固定在导杆连接板的顶面中间，所述抓取机械手安装在导杆连接板的底面中间。

进一步地，所述抓取机械手包括摆缸安装板、摆动气缸、手指缸连接板、两个气动手指和两个夹板，所述摆缸安装板的顶面固定安装在导杆连接板的底面，所述摆动气缸固定在摆缸安装板的底面，所述手指缸连接板的中间固定在摆动气缸的转台上，两个气动手指的缸体分别固定在手指缸连接板的两端，两个夹板的上部对应固定在两个气动手指的前后手指上，所述夹板的内侧固定嵌设有沿其长度方向分布的软硅胶片。

进一步地，所述接料盘组件包括横向限位档条、纵向限位档条和接料盘，所述横向限位档条和纵向限位档条分别固定在机柜组件的顶部且二者之间形成直角，所述接料盘放置在机柜组件的顶部并由横向限位档条和纵向限位档条定位。

本发明还提供一种物件排版方法，采用上述的物件排版机，并包括以下步骤：（1）将复数个第一物件倒入振动盘组件的振动盘内，通过振动盘组件的料道将第一物件有序地输出；（2）通过直振组件的直振料道接收振动盘组件输出的第一物件，并进行直线排队成组；（3）通过机械手组件抓取直振组件上的第一物件组，并放置在接料盘组件的接料盘上，等待装配使用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该物件排版机采用振动盘组件将杂乱的物件整理成有序地输送出，采用直振组件将物件集中成组，采用机械手组件将物件组转移到接料盘上，无需人工取用物件，节省了劳动力，可直接将其它物件装配到接料盘内排列好的物件上，装配速度快，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的物件排版机主视图。

图2为本发明实施例的物件排版机俯视图。

图3为本发明实施例的物件排版机立体图。

图4为本发明实施例的机柜组件立体图。

图5为本发明实施例的机柜组件剖视图。

图6为本发明实施例的混凝土配重块剖视图。

图7为本发明实施例的上机架立体图。

图8为本发明实施例的振动盘组件立体图。

图9为本发明实施例的直振组件立体图。

图10为本发明实施例的机械手组件主视图。

图11为本发明实施例的机械手组件仰视图。

图12为本发明实施例的机械手组件立体图。

图13为本发明实施例的Z轴移动装置剖视图。

图14为本发明实施例的Z轴移动装置仰视图。

图15为本发明实施例的抓取机械手立体图。

图16为本发明实施例的接料盘组件立体图。

图中标记：100、机柜组件；101、柜体；102、电气安装板；103、电磁阀安装板；104、柜门；105、拉手；106、脚杯；107、工作台板；108、按钮盒；109、工具盒；110、L形支撑座；111、混凝土配重块；200、上机架；201、框架；202、顶板；203、前侧板；204、后侧板；205、后板；300、振动盘组件；301、底架；302、振动盘；303、圆振控制器；304、控制器安装板；400、直振组件；401、直振；402、直振料道；403、底板；404、垫条；405、直振控制器；500、机械手组件；510、X轴移动装置；511、电动直线滑台；512、X轴导轨；513、X轴滑块；514、X轴坦克链槽；515、X轴坦克链；520、Y轴移动装置；521、伺服电机；522、丝杠安装座板；523、丝杠；524、螺母；525、电机座；5261、主动带轮；5262、从动带轮；5263、同步带；5271、第一轴座；5272、第二轴座；528、移动基板；529、支架；530、Y轴坦克链槽；531、Y轴坦克链；532、Y轴导轨；533、Y轴滑块；534、垫块；535、挡光片；536、光电开关；540、Z轴移动装置；541、活塞杆式电动缸；542、浮动头；543、浮动头座；544、Z轴导向座；545、导杆；546、导杆连接板；547、Z轴过渡安装板；548、直线轴承；550、抓取机械手；551、摆缸安装板；552、摆动气缸；553、手指缸连接板；554、气动手指；555、夹板；556、软硅胶片；600、接料盘组件；611、横向限位档条；612、纵向限位档条；620、接料盘；621、定位槽。

具体实施方式

为了让本发明的上述特征和优点更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~3所示，本实施例提供一种物件排版机，包括机柜组件100、上机架200、振动盘组件300、直振组件400、机械手组件500和接料盘组件600，上机架200安装在机柜组件100的顶部；振动盘组件300设置在机柜组件100的旁边，用于盛放第一物件（如拉链头的拉头）并使第一物件有序地输出；直振组件400安装在机柜组件100的顶部且与振动盘组件300相对接，用于接收振动盘组件300输出的第一物件并进行直线排队成组；机械手组件500安装在上机架200上且位于直振组件400的上方，用于抓取直振组件400上排列好的第一物件组；接料盘组件600安装在机柜组件100的顶部且位于直振组件400的前方，用于盛放机械手组件500抓取到的第一物件组。

在本实施例中，如图4~6所示，机柜组件100包括柜体101，柜体101内安装有电气安装板102和电磁阀安装板103，用于安装机械手组件500的电气控制设备和电磁阀等；柜体101的左右两侧设置有散热孔，散热孔内安装有散热风扇（图中省略），柜体101的前后两侧均设置有柜门104，柜门104上设置有拉手105，方便打开柜门104，安装和检修电气控制设备和电磁阀等；柜体101内设置有混凝土配重块111；柜体101的底部设置有脚杯106，方便调节高度，使柜体101处于水平状态；柜体101的顶部设置有工作台板107，上机架200、直振组件400和接料盘组件600均安装在工作台板107上，方便产品的装配等操作；工作台板107的一旁安装有按钮盒108，方便按压按钮以控制机械手组件500的工作，柜体101的前侧上端安装有工具盒109，工具盒109靠近于工作台板107，用于盛放第二物件（如拉链头的拉片）；如图7所示，上机架200包括框架201，框架201的上部设置有顶板202、前侧板203和后侧板204，框架201的下部设置有后板205，这些板起到防尘等保护作用，同时方便印刷厂家信息和产品名称等；框架201的底部四个脚分别通过L形支撑座110固定在工作台板107上，即框架201通过螺栓与L形支撑座110的竖直分肢固定连接，L形支撑座110的水平分肢通过螺栓固定在工作台板107上。

在本实施例中，如图8~9所示，振动盘组件300包括两个底架301和四个振动盘302，两个底架301对称设置在机柜组件100的左右两边，每个底架301的底部也设置有脚杯，每个底架301上放置有两个前后对称分布的振动盘302，振动盘302的圆振控制器303通过控制器安装板304固定在底架301的前侧或后侧上；直振组件400包括四个直振401、四个直振料道402、四个底板403和八个垫条404，直振料道402固定在对应直振401的顶部，直振料道402的一端与对应振动盘302的料道出口端相对接，直振401的底部固定在对应底板403上，底板403的两端底部分别通过垫条404固定在机柜组件100的顶部（具体是工作台板107上），直振401的直振控制器405固定在控制器安装板304上。

在本实施例中，如图10~12所示，机械手组件500包括X轴移动装置510、Y轴移动装置520、Z轴移动装置540和抓取机械手550，Y轴移动装置520的固定端安装在上机架200上，X轴移动装置510的固定端安装在Y轴移动装置520的活动端上，Z轴移动装置540的固定端安装在X轴移动装置510的活动端上，抓取机械手550安装在Z轴移动装置540的活动端上，通过X轴移动装置510驱动抓取机械手550左右移动，通过Y轴移动装置520驱动抓取机械手550前后移动，通过Z轴移动装置540驱动抓取机械手550上下移动。

在本实施例中，如图10~12所示，Y轴移动装置520包括滚珠丝杠机构和Y轴导向机构，滚珠丝杠机构包括伺服电机521（如松下MSMD系列型号）、丝杠安装座板522、丝杠523和螺母524，丝杠安装座板522的四个角通过螺栓固定在上机架200上，伺服电机521通过电机座525固定在丝杠安装座板522的顶面，伺服电机521的输出端与丝杠523的一端传动连接，具体是伺服电机521的输出端安装有主动带轮5261，丝杠523的后端安装有从动带轮5262，从动带轮5262为带胀套同步带轮，主动带轮5261和从动带轮5262之间套设有同步带5263；丝杠安装座板522的顶面设置有前后相对且平行的第一轴座5271和第二轴座5272，丝杠523的前后两端部分别通过轴承（例如滚珠轴承）和卡簧安装在第一轴座5271和第二轴座5272上，螺母524活动套设在丝杠523上，螺母524的顶部固定有移动基板528，移动基板528的左右两端连接有支架529（例如方管支架），即移动基板528和支架529组成门形结构并滑动悬挂在丝杠安装座板522的上方；丝杠安装座板522的底面设置有Y轴坦克链槽530，Y轴坦克链槽530内设置有Y轴坦克链531，Y轴坦克链531用于固定Y轴移动装置520和Z轴移动装置540的各种线路；Y轴导向机构包括两根Y轴导轨532和两个与对应Y轴导轨532配合的Y轴滑块533，两根Y轴导轨532固定在丝杠安装座板522的顶面且关于丝杠523对称，Y轴滑块533的顶部通过垫块534固定在移动基板528的底面；移动基板528的底面固定有挡光片535，丝杠安装座板522 一侧边的前后部均安装有与挡光片535相配合的光电开关536，例如光电开关536通过光电开关座固定在丝杠安装座板522的右端面，以控制移动基板528的前后行程终点。当伺服电机521带动丝杠523转动时，丝杠523驱动螺母524沿Y轴方向移动，螺母524带动移动基板528和支架529前后运动，进而带动X轴移动装置510、Z轴移动装置540和抓取机械手550同步前后运动。

在本实施例中，如图10~12所示，X轴移动装置510包括电动直线滑台511，电动直线滑台511包括滑动配合的X轴导轨512和X轴滑块513，X轴导轨512（具体是其外部的铝合金型材壳体）固定在支架529的下部前侧，铝合金型材壳体上设置有X轴坦克链槽514，X轴坦克链槽514内设置有X轴坦克链515，X轴坦克链515用于固定X轴移动装置510的各种线路。其中，电动直线滑台511可以是由电动缸驱动的同步带型直线滑台、滚珠丝杠型直线滑台等，例如AIMS系列型号的电动直线滑台。

在本实施例中，如图10~14所示，Z轴移动装置540包括活塞杆式电动缸541和Z轴导向机构，活塞杆式电动缸541的活塞杆朝下且连接有浮动头542，Z轴导向机构包括Z轴导向座544、两根导杆545和导杆连接板546，Z轴导向座544固定套设在活塞杆式电动缸541的缸体下端，Z轴导向座544的后侧通过Z轴过渡安装板547固定在X轴滑块513上，导杆545滑动穿设于Z轴导向座544上的导向孔中，导向孔内安装有与导杆545滑动配合的直线轴承548，两根导杆545的下端固定在导杆连接板546的顶面且关于活塞杆式电动缸541对称，浮动头542通过浮动头座543固定在导杆连接板546的顶面中间，抓取机械手550安装在导杆连接板546的底面中间。其中，活塞杆式电动缸541可以选用AIME系列型号的折返型电动缸。当X轴滑块沿X轴导轨512左右移动时，Z轴移动装置540同步左右移动；当活塞杆式电动缸541的活塞杆上下运动时，抓取机械手550同步上下运动。

在本实施例中，如图15所示，抓取机械手550包括摆缸安装板551、摆动气缸552（如MSQB系列型号）、手指缸连接板553、两个气动手指554（如亚德客的HFK系列型号）和两个夹板555，摆缸安装板551的顶面固定安装在导杆连接板546的底面，摆动气缸552固定在摆缸安装板551的底面，手指缸连接板553的中间固定在摆动气缸552的转台上，两个气动手指554的缸体分别固定在手指缸连接板553的两端，两个夹板555的上部对应固定在两个气动手指554的前后手指上，夹板555的内侧固定嵌设有沿其长度方向分布的软硅胶片556，软硅胶片556不仅可以保护第一物件，避免被夹坏，而且能够更可靠地夹住第一物件。当摆动气缸552的转台转动时，手指缸连接板553及其上的气动手指554同步转动；当气动手指554的两根手指相向靠拢或相背远离运动时，两个夹板555夹住或松开第一物件组。

在本实施例中，如图16所示，接料盘组件600包括两个横向限位档条611、纵向限位档条612和两个接料盘620，横向限位档条611和纵向限位档条612分别固定在机柜组件100的顶部且二者之间形成直角，接料盘620放置在机柜组件100的顶部（具体是工作台板107上）并由横向限位档条611和纵向限位档条612定位，接料盘620上开设有多个前后等间隔分布的定位槽621，用于放置多个第一物件组。

请参照图1~16，一种物件排版方法，采用上述的物件排版机，并包括以下步骤：（1）将复数个第一物件（如拉链头的拉头）倒入振动盘组件300的振动盘302内，通过振动盘组件300的料道将第一物件有序地输出；（2）通过直振组件400的直振料道402接收振动盘组件300输出的第一物件，并进行直线排队成组；（3）通过机械手组件500抓取直振组件400上的第一物件组，并放置在接料盘组件600的接料盘620上，等待装配使用，例如取用工具盒109内的第二物件（如拉链头的拉片），将第二物件装配到第一物件上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做任何简单的修改、均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种物件排版机，其特征在于：包括机柜组件、上机架、振动盘组件、直振组件、机械手组件和接料盘组件，所述上机架安装在机柜组件的顶部；所述振动盘组件设置在机柜组件的旁边，用于盛放第一物件并使第一物件有序地输出；所述直振组件安装在机柜组件的顶部且与振动盘组件相对接，用于接收振动盘组件输出的第一物件并进行直线排队成组；所述机械手组件安装在上机架上且位于直振组件的上方，用于抓取直振组件上排列好的第一物件组；所述接料盘组件安装在机柜组件的顶部且位于直振组件的前方，用于盛放机械手组件抓取到的第一物件组。

2.根据权利要求1所述的物件排版机，其特征在于：所述机柜组件包括柜体，所述柜体内安装有电气安装板和电磁阀安装板，所述柜体的前后两侧均设置有柜门，所述柜门上设置有拉手，所述柜体的底部设置有脚杯，所述柜体的顶部设置有工作台板，所述上机架、直振组件和接料盘组件均安装在工作台板上，所述工作台板的一旁安装有按钮盒，所述柜体的前侧上端安装有工具盒，所述工具盒靠近于工作台板，用于盛放第二物件；所述上机架包括框架，所述框架的上部设置有顶板、前侧板和后侧板，所述框架的下部设置有后板，所述框架的底部四个脚分别通过L形支撑座固定在工作台板上。

3.根据权利要求1所述的物件排版机，其特征在于：所述振动盘组件包括底架和振动盘，所述振动盘放置于底架上，所述振动盘的圆振控制器通过控制器安装板固定在底架的前侧或后侧上；所述直振组件包括直振、直振料道、底板和垫条，所述直振料道固定在直振的顶部，所述直振料道的一端与振动盘的料道出口端相对接，所述直振的底部固定在底板上，所述底板的两端底部分别通过垫条固定在机柜组件的顶部，所述直振的直振控制器固定在控制器安装板上。

4.根据权利要求1所述的物件排版机，其特征在于：所述机械手组件包括X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置和抓取机械手，所述Y轴移动装置的固定端安装在上机架上，所述X轴移动装置的固定端安装在Y轴移动装置的活动端上，所述Z轴移动装置的固定端安装在X轴移动装置的活动端上，所述抓取机械手安装在Z轴移动装置的活动端上。

5.根据权利要求4所述的物件排版机，其特征在于：所述Y轴移动装置包括滚珠丝杠机构和Y轴导向机构，所述滚珠丝杠机构包括伺服电机、丝杠安装座板、丝杠和螺母，所述丝杠安装座板的四个角通过螺栓固定在上机架上，所述伺服电机通过电机座固定在丝杠安装座板的顶面，所述伺服电机的输出端与丝杠的一端传动连接，所述丝杠安装座板的顶面设置有前后相对且平行的第一轴座和第二轴座，所述丝杠的前后两端部分别通过轴承安装在第一轴座和第二轴座上，所述螺母活动套设在丝杠上，所述螺母的顶部固定有移动基板，所述移动基板的左右两端连接有支架；所述Y轴导向机构包括两根Y轴导轨和两个与对应Y轴导轨配合的Y轴滑块，两根Y轴导轨固定在丝杠安装座板的顶面且关于丝杠对称，所述Y轴滑块的顶部通过垫块固定在移动基板的底面。

6.根据权利要求5所述的物件排版机，其特征在于：所述X轴移动装置包括电动直线滑台，所述电动直线滑台包括滑动配合的X轴导轨和X轴滑块，所述X轴导轨固定在支架的下部。

7.根据权利要求6所述的物件排版机，其特征在于：所述Z轴移动装置包括活塞杆式电动缸和Z轴导向机构，所述活塞杆式电动缸的活塞杆朝下且连接有浮动头，所述Z轴导向机构包括Z轴导向座、两根导杆和导杆连接板，所述Z轴导向座固定套设在活塞杆式电动缸的缸体下端，所述Z轴导向座的后侧通过Z轴过渡安装板固定在X轴滑块上，所述导杆滑动穿设于Z轴导向座上的导向孔中，所述导向孔内安装有与导杆滑动配合的直线轴承，两根导杆的下端固定在导杆连接板的顶面且关于活塞杆式电动缸对称，所述浮动头通过浮动头座固定在导杆连接板的顶面中间，所述抓取机械手安装在导杆连接板的底面中间。

8.根据权利要求7所述的物件排版机，其特征在于：所述抓取机械手包括摆缸安装板、摆动气缸、手指缸连接板、两个气动手指和两个夹板，所述摆缸安装板的顶面固定安装在导杆连接板的底面，所述摆动气缸固定在摆缸安装板的底面，所述手指缸连接板的中间固定在摆动气缸的转台上，两个气动手指的缸体分别固定在手指缸连接板的两端，两个夹板的上部对应固定在两个气动手指的前后手指上，所述夹板的内侧固定嵌设有沿其长度方向分布的软硅胶片。

9.根据权利要求1所述的物件排版机，其特征在于：所述接料盘组件包括横向限位档条、纵向限位档条和接料盘，所述横向限位档条和纵向限位档条分别固定在机柜组件的顶部且二者之间形成直角，所述接料盘放置在机柜组件的顶部并由横向限位档条和纵向限位档条定位。

10.一种物件排版方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的物件排版机，并包括以下步骤：（1）将复数个第一物件倒入振动盘组件的振动盘内，通过振动盘组件的料道将第一物件有序地输出；（2）通过直振组件的直振料道接收振动盘组件输出的第一物件，并进行直线排队成组；（3）通过机械手组件抓取直振组件上的第一物件组，并放置在接料盘组件的接料盘上，等待装配使用。