CN110385577A - 一种u盘装配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种U盘装配系统，包括工业机器人，工业机器人安装在工作台柜的一侧，所述工业机器人与吸附组件连接；吸附组件正对U盘工装；工作台柜的台面安装有四巧板储料单元、四巧板上料料仓、四巧板输送单元、U盘工装、U盘工装存储单元、U盘工装推送机构、U盘工装定位机构、U盘装配区、工装回收机构、气动控制单元、气源过滤处理单元和四巧板翻转区。与现有技术相比较，本发明将通过工业机器人U盘装配工作站，使学生全面了解工业机器人，掌握工业机器人技术，提高动手操作能力，充分满足学校对学生开展工业机器人教育的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种U盘装配工装系统，尤其涉及一种用于教学演示用的U盘自动化装配系统，属于U盘自动化装配教学演示技术领域。
背景技术
U盘装配工装自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。随着智能装备的发展，工业机器人在工业制造中的优势越来越显著，工业机器人企业也如雨后春笋般的出现。工业机器人的运用范围越来越广泛，即使在很多的传统工业领域中人们也在努力使机器人代替人类工作，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿、建筑业以及水电系统维护维修等各种非制造行业。
伴随着工业机器换人浪潮的到来，对于相关人才的需求日益扩大，目前高校的工业机器人专业也是刚起步，或者对机器人的教学还是停留在书本上，限制了学生的动手操作能力。
U盘由底盖、芯片、上盖和封帽等组成。芯片被底盖和上盖封装在一起组成主体结构，封帽设置在主体结构的一侧。
为了解决目前工业机器人人才教育需求，本发明提供一种U盘装配工装，通过基础实训使学生掌握工业机器人技术，提高动手操作能力。
发明内容
为了解决背景技术中的技术问题，本发明设计了一种U盘装配系统，包括工业机器人（2），工业机器人（2）安装在工作台柜的一侧，所述工业机器人（2）与吸附组件（1）连接；吸附组件（1）正对U盘工装（6）；
工作台柜的台面安装有四巧板储料单元（3）、四巧板上料料仓（4）、四巧板输送单元（5）、U盘工装（6）、U盘工装存储单元（7）、U盘工装推送机构（8）、U盘工装定位机构（9）、U盘装配区（10）、工装回收机构（11）、气动控制单元（12）、气源过滤处理单元（13）和四巧板翻转区（14）。
四巧板储料单元（3）和气动控制单元（12）设置在工作台柜的台面角部；四巧板上料料仓（4）设置在四巧板输元单元（5）一端；U盘工装（6）内的U盘半成品零部件放置在U盘工装存储单元（7）中，由工业机器人（2）于吸附组件（1）搬运到U盘装配区（10）装配成成品。U盘工装存储单元（7）设置在U盘装配区（10）与工装回收机构（11）之间，U盘工装推送机构（8）设置在U盘工装存储单元（7）的一侧，用以将U盘工装存储单元（7）中的U盘半成品零部件推送至U盘装配区（10）中；U盘工装定位机构（9）设置在U盘装配区（10）的一侧，四巧板翻转区（14）设置在U盘装配区（10）的另一侧；气源过滤处理单元（13）为驱动源且与气动控制单元（12）连接，气动控制单元（12）与吸附组件（1）、U盘工装推送机构（8）、U盘装配区（10）和工装回收机构（11）连接。
U盘工装推送机构（8）还将U盘工装（6）推送至U盘工装定位机构（9）中，通过U盘工装定位机构（9）定位后，工业机器人（2）与吸附组件（1）开始在U盘装配区（10）执行装配动作，将装配好的U盘成品放在流转下一工位，空的U盘工装（6）由吸附组件（1）放入料盘回收仓（11）。
U盘工装存储单元（7）中安装有光电传感器，通过四巧板输送单元（5）终端的光电开关与光电传感器进行识别，进而确认是否需要对U盘工装存储单元（7）补充物料。
U盘装配区（10）包括U盘定位座（M）、封帽定位座（N）、双轴气缸I（O）和笔形气缸（R）；封帽定位座（N）设置在U盘定位座（M）一侧，笔形气缸（R）正对U盘定位座（M），双轴气缸I（O）正对封帽定位座（N）。
工装回收机构（11）包括无杆气缸（S）、旋转气缸（T）、双轴气缸II（X）和吸盘组件（W）；旋转气缸（T）放置在无杆气缸（S）上，双轴气缸II（X）正对吸盘组件（W），双轴气缸II（X）与旋转气缸（T）在同一装配面上。
四巧板上料料仓（4）中的四巧板通过U盘工装推送机构（8）把物料推送到四巧板输送单元（5）上，工业机器人（2）开始执行系统指令，通过吸附组件（1）依次将四巧板搬运进行至U盘装配区（10）上进行装配，若有需要翻面的需求在四巧板翻转区（14）内完成翻转，吸附组件（1）上安装有真空检测装置，实时监测物料有无。装配好的四巧板随着工装板，通过倍数链流转到到下一工位，推送气缸再次四巧板推送到四巧板输送单元上，皮带线启动，进入下一个装配循环，四巧板储料单元（3）用于储存原料，四巧板上料料仓（4）安装有物料监测装置，若物料过少，系统报警，然后由人工到四巧板储料单元（3）取出原料放入四巧板上料料仓（4）内。
四巧板输送单元（4）由主动端、从动端及皮带组成，主动端通过皮带张紧力带动从动端运行，通过皮带将四巧板输送至皮带主动端末端的定位板进行定位，定位板上装有四组光纤传感器，当四组光纤传感器全部接收到物料到微信号时，皮带线停止运行，当工装板通过倍速链运输到指定位置后并且四组光纤传感器全部接收到物料到微信号。
四巧板储存单元（3）由底板和四种仿形钣金通过螺栓连接组成，用于存储四巧板物料。四种仿形钣金独立安装在底板上，组成的不同形式存储空间对U盘的四种组件进行存储。
四巧板上料料仓（4）由固定件、连接件、侧板、挡条、背板和仿形块组成；背板的两侧设有连接件，连接件的底部设有固定件，背板的正面依次设有四组不同形状的仿形块，四组不同形状的仿形块依次对应U盘的底盖、芯片、上盖和封帽，侧板的内壁处设有档条。
四巧板翻转区（14）由四巧板旋转气缸、过渡法兰、气动手指、手指、安装台面组成，气动手指通过过渡法兰安装在旋转气缸的端面上，四巧板旋转气缸的转动带动气动手指转动，四巧板旋转气缸通过L形连接件安装在安装台面上的一侧，手指设置在气动手指的端部。
所述的吸附组件（1）中能够吸附U盘的底盖、芯片、上盖和封帽，还能够吸附四巧板。
U盘工装（6）由底板、定位块、盖板、钢柱、定位销和磁铁组成；定位块安装在底板上，底板和定位块的侧部设有槽口，定位块的表面设有钢柱和定位销，盖板通过磁铁与定位块连接，磁铁分布在盖板上，磁铁与钢柱、定位销的位置相对应；
与现有技术相比较，本发明将工业机器人技术集成于一体；此外，本发明通过工业机器人U盘装配系统，使学生全面了解工业机器人，掌握工业机器人技术，提高动手操作能力，充分满足学校对学生开展工业机器人教育的需求。
附图说明
图1是本发明装置的整体结构图。
图2是四巧板储存单元的结构示意图。
图3是四巧板上料料仓结构示意图。
图4是四巧板翻转区结构示意图。
图5是U盘工装、U盘工装存储单元、U盘工装推送机构、U盘工装定位机构、U盘装配区、工装回收机构的结构示意图。
图中：M ：U盘定位座、N：封帽定位座、O：双轴气缸、P 三轴气缸，R笔形气缸，S：无杆气缸、T：旋转气缸、X:双轴气缸，W:吸盘组件。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
如图1-5所示，一种U盘装配系统，包括工业机器人（2），工业机器人（2）安装在工作台柜的一侧，所述工业机器人（2）与吸附组件（1）连接；吸附组件（1）正对U盘工装（6）；
工作台柜的台面安装有四巧板储料单元（3）、四巧板上料料仓（4）、四巧板输送单元（5）、U盘工装（6）、U盘工装存储单元（7）、U盘工装推送机构（8）、U盘工装定位机构（9）、U盘装配区（10）、工装回收机构（11）、气动控制单元（12）、气源过滤处理单元（13）和四巧板翻转区（14）。
四巧板储料单元（3）和气动控制单元（12）设置在工作台柜的台面角部；四巧板上料料仓（4）设置在四巧板输元单元（5）一端；U盘工装（6）内的U盘半成品零部件放置在U盘工装存储单元（7）中，由工业机器人（2）于吸附组件（1）搬运到U盘装配区（10）装配成成品。U盘工装存储单元（7）设置在U盘装配区（10）与工装回收机构（11）之间，U盘工装推送机构（8）设置在U盘工装存储单元（7）的一侧，用以将U盘工装存储单元（7）中的U盘半成品零部件推送至U盘装配区（10）中；U盘工装定位机构（9）设置在U盘装配区（10）的一侧。气源过滤处理单元（13）为驱动源且与气动控制单元（12）连接，气动控制单元（12）与吸附组件（1）、U盘工装推送机构（8）、U盘装配区（10）和工装回收机构（11）连接。
U盘工装推送机构（8）还将U盘工装（6）推送至U盘工装定位机构（9）中，通过U盘工装定位机构（9）定位后，工业机器人（2）与吸附组件（1）开始在U盘装配区（10）执行装配动作，将装配好的U盘成品放在流转下一工位，空的U盘工装（6）由吸附组件（1）放入料盘回收仓（11）。
四巧板上料料仓（4）中的四巧板通过U盘工装推送机构（8）把物料推送到四巧板输送单元（5）上，工业机器人（2）开始执行系统指令，通过吸附组件（1）依次将四巧板搬运进行至U盘装配区（10）上进行装配，若有需要翻面的需求在四巧板翻转区（14）内完成翻转，吸附组件（1）上安装有真空检测装置，实时监测物料有无。装配好的四巧板随着工装板，通过倍数链流转到到下一工位，推送气缸再次四巧板推送到四巧板输送单元上，皮带线启动，进入下一个装配循环，四巧板储料单元（3）用于储存原料，四巧板上料料仓（4）安装有物料监测装置，若物料过少，系统报警，然后由人工到四巧板储料单元（3）取出原料放入四巧板上料料仓（4）内。
所述的U盘工装存储单元（7）安装有光电传感器，具有检测工位中是否存在物料与缺料报警作用
所述的吸附组件（1）有气缸手指供为夹取力机器来源部件；
所述的料盘回收仓（11）采用电动推杆阶梯性升降存储物料；
所述的U盘工装（6）是由弹性机构对盘零部件是实现定位，采用磁性吸附设计。
实施例
一种工业机器人U盘装配系统，该系统可以模拟工业流水线工作、搬运包装作业以及视觉检测、贴标模块。上述的模拟工业流水线工作是由U盘工装推送机构通过节拍有序把U盘工装输送到指定工位上，由侧面三轴气缸推出，对U盘工装定位后，给工业机械人发出指令。工业机器人收到指令后抓取不同工件，放在U盘装配区开始装配成品，工业机器人将空的工装放在料盘回收仓，合格产品流转下一工位（倍速链）送出。
在实际的U盘装配中，人工将U盘半成品装好，并将U盘工装放入U盘工装存储单元中；当系统接收到装配U盘任务时，U盘工装推送机构推出工装至U盘工装定位机构中进行定位、定位信号完成后，工装回收机构执行以下动作，无杆气缸推出到位后，旋转气缸摆动180度，双轴气缸下降，吸盘组件吸附工装盖板，然后回到初始位置，将盖板放入U盘工装回收区。接下来机器人上的吸附组件依次吸附原料至包装区U盘装配区、包装区内三轴气缸伸出到位后双轴气缸对U盘上盖进行压紧，然后笔形气缸将U盘封帽推出实现U盘成品装配，同时将空的U盘工装通过工装回收机构放入回收区，然后执行循环装配动作，整个过程中对U盘工装实时监测工装存储情况，一旦缺料，满料都会报警，提醒人工进行处理。
四巧板为四种不同形状的物料块，通过不同的组合方式可以拼接多种不同的图案，四巧板图案的载体为工装板。
尽管本实用机型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新机型领域。对于熟悉本领域的人而言，可容易的实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用机型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种U盘装配系统，其特征在于：包括工业机器人（2），工业机器人（2）安装在工作台柜的一侧，所述工业机器人（2）与吸附组件（1）连接；
工作台柜的台面安装有四巧板储料单元（3）、四巧板上料料仓（4）、四巧板输送单元（5）、U盘工装（6）、U盘工装存储单元（7）、U盘装配区（10）和工装回收机构（11）；
吸附组件（1）正对U盘工装（6）；四巧板储料单元（3）设置在工作台柜的台面角部；四巧板上料料仓（4）设置在四巧板输元单元（5）一端；U盘工装（6）内的U盘半成品零部件放置在U盘工装存储单元（7）中，由工业机器人（2）于吸附组件（1）搬运到U盘装配区（10）装配成成品。
2.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：所述U盘工装存储单元（7）设置在U盘装配区（10）与工装回收机构（11）之间，U盘工装存储单元（7）的一侧设置有U盘工装推送机构（8），U盘装配区（10）的一侧设置有U盘工装定位机构（9）；U盘工装推送机构（8）用以将U盘工装存储单元（7）中的U盘半成品零部件推送至U盘装配区（10）中。
3.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：工作台柜的台面上还安装有气动控制单元（12）、气源过滤处理单元（13）和四巧板翻转区（14）；气动控制单元（12）设置在工作台柜的台面角部，气源过滤处理单元（13）为驱动源且与气动控制单元（12）连接，气动控制单元（12）与吸附组件（1）、U盘工装推送机构（8）、U盘装配区（10）和工装回收机构（11）连接；四巧板翻转区（14）设置在U盘装配区（10）的另一侧。
4.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：U盘工装推送机构（8）还将U盘工装（6）推送至U盘工装定位机构（9）中，通过U盘工装定位机构（9）定位后，工业机器人（2）与吸附组件（1）开始在U盘装配区（10）执行装配动作，将装配好的U盘成品放在流转下一工位，空的U盘工装（6）由吸附组件（1）放入料盘回收仓（11）。
5.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：U盘工装存储单元（7）中安装有光电传感器。
6.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：U盘装配区（10）中，封帽定位座（N）设置在U盘定位座（M）一侧，笔形气缸（R）正对U盘定位座（M），双轴气缸I（O）正对封帽定位座（N）。
7.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：工装回收机构（11）中，旋转气缸（T）放置在无杆气缸（S）上，双轴气缸II（X）正对吸盘组件（W），双轴气缸II（X）与旋转气缸（T）在同一装配面上。
8.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：四巧板输送单元（4）中，主动端通过皮带张紧力带动从动端运行，通过皮带将四巧板输送至皮带主动端末端的定位板进行定位。
9.根据权利要求8所述的一种U盘装配系统，其特征在于：定位板上装有四组光纤传感器。
10.根据权利要求1所述的一种U盘装配系统，其特征在于：四巧板储存单元（3）由底板和四种仿形钣金通过螺栓连接组成。
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