CN110369999A - 一种全自动装滤波销设备 - Google Patents

Abstract

一种全自动装滤波销设备，包括机架、第一载具转移模组、主传输机构、载具、载具定位机构、插滤波销机器人、视觉系统、四分度转盘、滤波销上料模组、滤波销定位块下料模组、第二载具转移模组、回流传输机构；在滤波产品上料、下料及插滤波销采用四轴机器人，能快速准确的上下料及快速准确的插销钉，整体空间缩小且灵活，工作效率高，且不会破坏滤波产品银层。采取CCD相机拍照准确定位，提高产品良率，装滤波销良率提高到99.99％。采用双向传输带，载具具能重复利用，提高载具利用率及效率。

Description

一种全自动装滤波销设备

技术领域

本发明涉及自动装配领域，特别是涉及一种全自动装滤波销设备。

背景技术

滤波销是一种尺寸很小的产品，具体为φ2*2mm的铜产品，生产中需要将其装入到盲孔为φ2.15mm的滤波产品中，其中，要求定位精度0.05mm，并且销钉的三个爪向盲孔内部，平面向外，由于产品小，目前只能人工用镊子将滤波销装入滤波产品中，用镊子取滤波销很不方便，容易掉，装滤波销时若对镊子的夹紧力没有控制好，很容易导致装配失败，插销钉过程中容易刮破银层，因此对人工的装配技术要求非常高，且装配良率和效率低，使得生产车间产能低，人力成本高。

发明内容

为了有效的提高产能，节省人力成本，本发明型提供一种全自动装滤波销设备，该全自动装滤波销设备可以自动取滤波销，通过视觉系统定位可以自动准确的将滤波销装入到滤波产品中。现在生产车间是雇佣人工装滤波销，故全自动装滤波销设备采用PLC和工控机控制机器人和视觉系统，能自动准确的控制装滤波销机构的位置，该全自动装滤波销设备采用新型装滤波销机构，可以快速取装滤波销。

基于此，有必要针对上述问题，提供一种全自动装滤波销设备。

一种全自动装滤波销设备，包括机架、第一载具转移模组、主传输机构、载具、载具定位机构、插滤波销机器人、视觉系统、四分度转盘、滤波销上料模组、滤波销定位块下料模组、第二载具转移模组、回流传输机构；

其中，第一载具转移模组包括Z轴气缸一、夹爪气缸一、载具夹爪一、第一高精度伺服模组；

载具定位机构包括阻挡气缸、载具定位机构、载具拉杆气缸、定位气缸；

载具包括载具拉杆、Y向定位块、X向定位块、连接杆一、连接杆二、连接杆三、Y向定位块弹簧、X向定位块弹簧；

滤波销上料模组包括滤波销定位块、滤波销定位块传输机构、滤波销定位块转移机构、Z向气缸和推力气缸；

插滤波销机器人中还包括装滤波销机构；

视觉系统还包括CCD相机、第三高精度伺服模组；

四分度转盘为圆盘结构，并且圆盘上每90°设置有一个接口，四分度转盘还包括小型球头柱塞、旋转感应器；

滤波销定位块下料模组包括滤波销定位块下料拉块、滤波销定位块下料气缸、滤波销定位块推杆、滤波销定位块收料盒、滤波销定位块推杆弹簧；

第二载具转移模组包括高精度伺服模组二、Z轴气缸三、夹爪气缸三、载具夹爪三。

进一步地，载具还包括轴销，使连接杆二做旋转运动。

进一步地，机架包括下机架和上机架，采用铁方通烤漆的方式制作下机架，铁方通承载能力高，烤漆是为了防止铁方通生锈；用于安装电控元器件；上机架采用铝型材作为支架方便装配，采用透明亚克力板作为门板方便操作人员能观察到设备内部机构的运动状态；具有安全保护作用；机架下还设置有万向轮，采用四个高承载橡胶万向轮，能承受设备的总重量，橡胶万向轮且能缓冲防震减噪；用于多方向移动设备，方便可靠；机架上还设置有信号灯，用于提示故障信息；显示器与工控机相连，可调试、观察、追踪机器人和视觉系统的运行状态；用于机器人和视觉系统程序写入显示；触摸屏与PLC相连，可调试和控制气缸、伺服模组的运动状态。

进一步地，第一高精度伺服模组还包括限位、定位感应器，运动定位精度高，用于带动夹爪机构搬运载具到主传输机构；

进一步地，四分度转盘将旋转运动分割成四等分工位，带动滤波定位销运动；

进一步地，第一高精度伺服模组还包括限位、定位感应器，运动定位精度高，用于带动夹爪机构搬运载具到回流传输机构上；

进一步地，阻挡气缸对载具进行阻挡，且缓冲载具的流量；

进一步地，载具还包括载具夹爪槽，载具夹爪夹住载具夹爪槽；

进一步地，载具定位机构通过PLC控制，定位气缸带动推块推动载具，使载具与主传输机构挡边贴合。

进一步地，载具拉杆气缸通过PLC控制，载具拉杆气缸拉块拉动载具拉杆，使滤波产品定位块打开。

进一步地，连接杆一通过U型槽带动连接杆二运动，连接杆二通过轴销做旋转运动，且带动连接杆三运动，连接杆三与滤波产品X向定位块相连，带动滤波产品X向定位块运动；

进一步地，定位块转移机构通过PLC控制，Z向气缸和推力气缸将推动滤波销定位块转移到四分度分割器转盘上，并可实现重复转移。

进一步地，滤波销定位块下料气缸通过PLC控制，带动滤波销定位块下料拉块拉动滤波销定位块推杆，滤波销定位块推杆将滤波销定位块推到斜坡滑道上而自动滑入滤波销定位块收料盒中。

进一步地，第三高精度伺服模组有限位、定位感应器，运动定位精度高；用于带动视觉系统运动。

进一步地，视觉系统通过工控机控制，对滤波产品孔进行拍照定位，将滤波产品孔具体位置计算出并将信号发送给插滤波销机器人。

上述一种全自动装滤波销设备，在滤波产品上料、下料及插滤波销采用四轴机器人，能快速准确的上下料及快速准确的插销钉，整体空间缩小且灵活，工作效率高，且不会破坏滤波产品银层。采取CCD相机拍照准确定位，提高产品良率，装滤波销良率提高到99.99％。采用双向传输带，载具具能重复利用，提高载具利用率及效率。采用工控机和PLC控制，自动化程度高，大大提高了生产效率，降低了人力成本。采用高精度伺服模组，有限位、定位感应器，运动定位精度高。

附图说明

图1为本发明的外部示意图；

图2为本发明的整体示意图；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的局部示意图；

图5为本发明的载具结构示意图；

图6为本发明的载具结构示意图；

图7为本发明的滤波销定位块下料模组结构示意图；

图8为本发明的滤波销定位块下料模组结构示意图；

图9为本发明的视觉系统结构示意图；

图10为本发明的四分度转盘结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如附图1-10所示，一种全自动装滤波销设备，包括机架、第一载具转移模组、主传输机构8、载具19、载具定位机构、插滤波销机器人9、视觉系统41、四分度转盘11、滤波销上料模组、滤波销定位块下料模组、第二载具转移模组、回流传输机构13；

其中，第一载具转移模组包括Z轴气缸一18、夹爪气缸一17、载具夹爪一16、第一高精度伺服模组7；

载具定位机构包括阻挡气缸14、载具定位机构21、载具拉杆气缸22、定位气缸；

载具19包括载具拉杆20、Y向定位块23、X向定位块24、连接杆一27、连接杆二28、连接杆三30、Y向定位块弹簧26、X向定位块弹簧29；

滤波销上料模组包括滤波销定位块38、滤波销定位块传输机构10、滤波销定位块转移机构32、Z向气缸和推力气缸；

插滤波销机器人9中包括装滤波销机构15；

视觉系统41还包括CCD相机、第三高精度伺服模组40；

四分度转盘11还包括小型球头柱塞39、旋转感应器；

滤波销定位块下料模组包括滤波销定位块下料拉块33、滤波销定位块下料气缸35、滤波销定位块推杆34、滤波销定位块收料盒36、滤波销定位块推杆弹簧37；

第二载具转移模组包括高精度伺服模组二12、Z轴气缸三、夹爪气缸三、载具夹爪三。

进一步地，载具还包括轴销31，使连接杆二28做旋转运动。

进一步地，机架包括下机架2和上机架3，采用铁方通烤漆的方式制作下机架，铁方通承载能力高，烤漆是为了防止铁方通生锈；用于安装电控元器件；上机架采用铝型材作为支架方便装配，采用透明亚克力板作为门板方便操作人员能观察到设备内部机构的运动状态；具有安全保护作用；机架下还设置有万向轮1，采用4个高承载橡胶万向轮，能承受设备的总重量，橡胶万向轮且能缓冲防震减噪；用于多方向移动设备，方便可靠；机架上还设置有信号灯4，用于提示故障信息；显示器5与工控机相连，可调试、观察、追踪机器人和视觉系统的运行状态；用于机器人和视觉系统程序写入显示；触摸屏6与PLC相连，可调试和控制气缸、伺服模组的运动状态。

进一步地，第一高精度伺服模组7还包括限位、定位感应器，运动定位精度高，用于带动夹爪机构搬运载具到主传输机构；

进一步地，四分度转盘11将旋转运动分割成4等分工位，带动滤波定位销运动；

进一步地，第一高精度伺服模组12还包括限位、定位感应器，运动定位精度高，用于带动夹爪机构搬运载具到回流传输机构上；

进一步地，阻挡气缸14对载具进行阻挡，且缓冲载具的流量；

进一步地，载具还包括载具夹爪槽25，载具夹爪16夹住载具夹爪槽25；

进一步地，载具定位机构21通过PLC控制，定位气缸带动推块推动载具，使载具与主传输机构挡边贴合。

进一步地，载具拉杆气缸22通过PLC控制，载具拉杆气缸拉块拉动载具拉杆，使滤波产品定位块打开。

进一步地，连接杆一27通过U型槽带动连接杆二28运动，连接杆二28通过轴销31做旋转运动，且带动连接杆三30运动，连接杆三30与滤波产品X向定位块相连，带动滤波产品X向定位块运动；

进一步地，定位块转移机构32通过PLC控制，Z向气缸和推力气缸将推动滤波销定位块转移到四分度分割器转盘11上，并可实现重复转移。

进一步地，滤波销定位块下料气缸35通过PLC控制，带动滤波销定位块下料拉块33拉动滤波销定位块推杆34，滤波销定位块推杆将滤波销定位块推到斜坡滑道上而自动滑入滤波销定位块收料盒中。

进一步地，高精度伺服模组三40有限位、定位感应器，运动定位精度高；用于带动视觉系统运动。

进一步地，视觉系统41通过工控机控制，对滤波产品孔进行拍照定位，将滤波产品孔具体位置计算出并将信号发送给插滤波销机器人9。

具体工作原理如下：

第一阶段：通过PLC程序控制，Z轴气缸一18向下运动到设置位，夹爪气缸一17带动载具夹爪一16夹住滤波产品载具19后，Z轴气缸一18向上运动到设置位，第一高精度伺服模组17将Z轴气缸一18、夹爪气缸一17、载具夹爪一16、滤波产品载具19从回流传输机构13转移到主传输机构8中；滤波产品载具19通过主传输机构8运动到载具定位工位，阻挡气缸14对载具进行阻挡，载具定位机构21的定位气缸带动推块推动滤波产品载具19，使滤波产品载具19与主传输机构8挡边贴合实现定位；载具拉杆气缸22带动载具拉杆气缸拉块拉动载具拉杆20，载具拉杆20带动滤波产品Y向定位块23、连接杆一27、连接杆二28、连接杆三30、滤波产品X向定位块24同时运动，使Y向定位块23和X向定位块24同时打开，联机上料设备机械手将滤波产品放入滤波产品载具19产品槽中后，载具拉杆气缸22换向回原，Y向定位块弹簧26和X向定位块弹簧29通过弹簧力使Y向定位块23和X向定位块24同时回原闭合夹紧滤波产品；载具定位机构21的定位气缸换向回原，阻挡气缸14回原解除阻挡；滤波产品载具19通过主传输机构8运动到装滤波销定位工位，装滤波销定位机构和阻挡气缸分别对滤波产品载具19进行定位和阻挡并等待滤波销装入。

第二阶段：联机设备将装好滤波销的滤波销定位块38放入到滤波销定位块传输机构10中，通过传送带传输到滤波销定位块转移位，滤波销定位块转移机构32通过PLC控制Z向气缸二和推力气缸二将推动滤波销定位块38转移到四分度分割器11转盘上，小型球头柱塞39对滤波销定位块38进行定位夹紧后，四分度分割器11带动滤波销定位块38自动顺时针转动90度；通过工控机程序控制，四轴机器人9收到4分度分割器11感应器感应到四分度分割器11转动90度完成后的信号后带着装滤波销机构15运动到取滤波销工位，装滤波销机构15插入到滤波销定位块38滤波销外圆中，通过摩擦夹紧将滤波销从滤波销定位块38中取出；同时，第三高精度伺服模组40带动视觉系统41运动到装滤波销定位工位对滤波产品孔进行拍照后，将滤波产品孔的具体位置通过工控机发送给四轴机器人9，四轴机器人9获得滤波产品孔的具体位置后带动装滤波销机构15运动，并使装滤波销机构15中的滤波销对准滤波产品孔，装滤波销机构15上的气缸推动滤波销使滤波销准确的装入滤波产品孔中，装完滤波销后，四轴机器人9又回到原位进行重复动作；装滤波销定位机构和阻挡气缸分别回原，滤波产品载具19通过主传输机构8运动到滤波产品下料位，同理，载具定位机构的定位气缸带动推块推动滤波产品载具19，使滤波产品载具19与主传输机构8挡边贴合实现定位；载具拉杆气缸带动载具拉杆气缸拉块拉动载具拉杆20，载具拉杆20带动滤波产品Y向定位块23、连接杆一27、连接杆二28、连接杆三30、滤波产品X向定位块24同时运动，使Y向定位块23和X向定位块24同时打开，联机上料设备机械手将滤波产品取走后载具拉杆气缸换向回原，Y向定位块弹簧26和X向定位块弹簧29通过弹簧力使Y向定位块23和X向定位块24同时回原闭合；同时，四分度分割器11转动到滤波销定位块下料工位，通过PLC程序控制，滤波销定位块下料气缸35带动滤波销定位块下料拉块拉动滤波销定位块推杆34，滤波销定位块推杆34将滤波销定位块38推到斜坡滑道上而自动滑入滤波销定位块收料盒36中。

第三阶段：滤波产品被取走后，滤波产品载具19通过主传输机构8运动到滤波产品载具19转移工位，同理，通过PLC程序控制，第二高精度伺服模组12中Z轴气缸三向下运动到设置位，夹爪气缸三带动载具夹爪夹住滤波产品载具19后，Z轴气缸三向上运动到设置位，第二高精度伺服模组12将Z轴气缸三、夹爪气缸三、载具夹爪三、滤波产品载具19从主传输机构8回流传输机构13转移到回流传输机构13中，滤波产品载具19在回流传输机构13上运动并通过阻挡气缸14进行限流；滤波产品载具19运动到初始位后，循环往复以上动作。

同时，当全自动装滤波销设备正常运行时，信号灯4为绿灯，全自动装滤波销设备运行中出现故障隐患时，信号灯4为黄灯，全自动装滤波销设备不能运行时，信号灯4为红灯；若全自动装滤波销设备出现故障时，可通过显示器5或触摸屏6解除故障；在全自动装滤波销设备正常运行过程中，需要关掉上机架3中的安全门，避免出现安全事故。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种全自动装滤波销设备，其特征在于，包括：机架、第一载具转移模组、主传输机构、载具、载具定位机构、插滤波销机器人、视觉系统、四分度转盘、滤波销上料模组、滤波销定位块下料模组、第二载具转移模组、回流传输机构；

其中，第一载具转移模组包括Z轴气缸一、夹爪气缸一、载具夹爪一、第一高精度伺服模组；

载具定位机构包括阻挡气缸、载具定位机构、载具拉杆气缸、定位气缸；

载具包括载具拉杆、Y向定位块、X向定位块、连接杆一、连接杆二、连接杆三、Y向定位块弹簧、X向定位块弹簧；

滤波销上料模组包括滤波销定位块、滤波销定位块传输机构、滤波销定位块转移机构、Z向气缸和推力气缸；

插滤波销机器人中还包括装滤波销机构；

视觉系统还包括CCD相机、第三高精度伺服模组；

四分度转盘为圆盘结构，并且圆盘上每90°设置有一个接口，四分度转盘还包括小型球头柱塞、旋转感应器；

滤波销定位块下料模组包括滤波销定位块下料拉块、滤波销定位块下料气缸、滤波销定位块推杆、滤波销定位块收料盒、滤波销定位块推杆弹簧；

第二载具转移模组包括高精度伺服模组二、Z轴气缸三、夹爪气缸三、载具夹爪三。

2.根据权利要求1所述的一种全自动装滤波销设备，其特征在于，载具还包括轴销，使连接杆二做旋转运动。

3.根据权利要求1所述的一种全自动装滤波销设备，其特征在于，机架包括下机架和上机架，采用铁方通烤漆的方式制作下机架，铁方通承载能力高，烤漆是为了防止铁方通生锈；用于安装电控元器件；上机架采用铝型材作为支架方便装配，采用透明亚克力板作为门板方便操作人员能观察到设备内部机构的运动状态；具有安全保护作用；机架下还设置有万向轮，采用四个高承载橡胶万向轮，能承受设备的总重量，橡胶万向轮且能缓冲防震减噪；用于多方向移动设备，方便可靠；机架上还设置有信号灯，用于提示故障信息；显示器与工控机相连，可调试、观察、追踪机器人和视觉系统的运行状态；用于机器人和视觉系统程序写入显示；触摸屏与PLC相连，可调试和控制气缸、伺服模组的运动状态。

4.根据权利要求1所述的一种全自动装滤波销设备，其特征在于，第一高精度伺服模组还包括限位、定位感应器，运动定位精度高，用于带动夹爪机构搬运载具到主传输机构。

5.根据权利要求1所述的一种全自动装滤波销设备，其特征在于，载具还包括载具夹爪槽，载具夹爪夹住载具夹爪槽。

6.根据权利要求1所述的一种全自动装滤波销设备，其特征在于，载具拉杆气缸通过PLC控制，载具拉杆气缸拉块拉动载具拉杆，使滤波产品定位块打开。

7.根据权利要求1所述的一种全自动装滤波销设备，其特征在于，连接杆一通过U型槽带动连接杆二运动，连接杆二通过轴销做旋转运动，且带动连接杆三运动，连接杆三与滤波产品X向定位块相连，带动滤波产品X向定位块运动。

8.根据权利要求1所述的一种全自动装滤波销设备，其特征在于，视觉系统通过工控机控制，对滤波产品孔进行拍照定位，将滤波产品孔具体位置计算出并将信号发送给插滤波销机器人。