CN110439895B - 一种自动贴辅料生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动贴辅料生产线，设置有贴料设备，所述贴料设备设置有用于调整立体物料贴料面的旋转贴料工位；所述旋转贴料工位设置有旋转治具、旋转控制部件和顶升部件，所述旋转治具由治具上部和治具下部构成；所述顶升部件顶升所述治具上部使所述治具上部与所述治具下部分离，所述旋转控制部件控制旋转所述治具上部使所述立体物料的待贴料面转至所述旋转治具的正上方。旋转治具设置成具有可拆分成的治具上部和治具下部结构，方便拆分旋转和待贴辅料面暴露在外。顶升部件顶升使治具上部与治具下部分离后，旋转控制部件通过控制装载有立体物料的治具上部旋转，调整立体物料的待贴料面旋转至预期位置，方便机械贴料。

Description

一种自动贴辅料生产线

技术领域

本发明涉及一种生产线，尤其是指一种自动贴辅料生产线。

背景技术

耳机框架(AC Frame)在贴辅料(包括Mic Cap Foam、Mesh、Seal-Foam、PSA)时，由于耳机框架形状不规则，贴合位置存在多个，所以现有的贴合方式采用人工贴合方式。人工贴合的生产方式存在物料损耗大、不合格率高、工作效率低、产能低、贴合精度不稳定等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过机械替代人力的方式对形状不规则的立体物料进行贴合。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自动贴辅料生产线，其特征在于，设置有贴料设备，所述贴料设备设置有用于调整立体物料贴料面的旋转贴料工位；所述旋转贴料工位设置有旋转治具、旋转控制部件和顶升部件，所述旋转治具由治具上部和治具下部构成；所述顶升部件顶升所述治具上部使所述治具上部与所述治具下部分离，所述旋转控制部件控制旋转所述治具上部使所述立体物料的待贴料面转至所述旋转治具的正上方。

进一步的，所述治具下部设置有第一销钉和磁铁，所述治具上部通过所述第一销钉和所述磁铁的引力与所述治具下部相接。

进一步的，位于所述治具上部分别设置有抓爪位和与所述抓爪位位置相对的顶针位，所述旋转控制部件由治具旋转电机、夹爪气缸、第一开合气缸、第二开合气缸、治具夹头和治具旋转顶针构成，所述治具夹头与所述治具旋转顶针分别位于所述旋转治具两侧；受所述第一开合气缸驱动的所述治具夹头与受所述第二开合气缸驱动的所述治具旋转顶针发生相对位移；所述治具夹头与所述抓爪位连接后通过所述夹爪气缸夹持所述抓爪位，所述治具旋转电机通过控制所述治具夹头旋转间接控制所述治具上部旋转，所述治具旋转顶针与所述顶针位连接后协助所述治具夹头控制所述治具上部旋转。

进一步的，所述顶升部件由两个顶升气缸构成，两所述顶升气缸通过分别驱动所述治具夹头与所述治具旋转顶针使所述治具上部与所述治具下部分离。

进一步的，所述旋转贴料工位上还设置有治具竖直压板和受气缸控制升降的第二销钉，所述治具下部设置有与所述第二销钉匹配的销钉孔；通过所述第二销钉插入所述销钉孔阻挡所述旋转治具在水平方向上移动，所述治具竖直压板阻挡所述治具下部在竖直方向上移动；所述旋转治具上至少设置有一个装载位，所述装载位旁设置有用于固定立体物料的固定架。

进一步的，所述贴料设备还设置有轨道、贴料机构和保压机构，所述旋转贴料工位设置有两个，一个所述旋转贴料工位设置在所述贴料机构下方，一个所述旋转贴料工位设置在所述保压机构下方；两个所述旋转贴料工位通过所述轨道连接并共用同一个所述旋转治具，所述旋转治具依次通过所述贴料机构、所述保压机构下方。

进一步的，还设置有治具闭合装置、治具闭合检测装置和治具打开装置，所述旋转治具通过所述轨道依次经过所述治具闭合装置、所述治具闭合检测装置、所述贴料设备和所述治具打开装置；所述治具闭合装置关闭所述固定架，所述治具闭合检测装置检测所述固定架的闭合状态，所述治具打开装置打开所述固定架。

进一步的，还设置有两个撕膜机构，所述贴料设备设置有四台，四台所述贴料设备通过所述轨道共用同一个所述旋转治具；所述撕膜机构设置在相邻的两个贴料设备之间。

进一步的，在所述治具闭合装置前设置有上料设备，在所述治具打开装置后设置有下料设备。

进一步的，还设置有第一风刀和第二风刀，所述轨道设置有第一轨道和第二轨道；所述旋转治具从所述第二轨道移至所述第一轨道后经过所述第一风刀进入所述上料设备；所述旋转治具经过所述第二风刀进入所述下料设备后从第一轨道移至所述第二轨道；所述治具竖直压板和所述第二销钉设置在所述第一轨道上。

本发明的有益效果在于：旋转治具设置成具有可拆分成的治具上部和治具下部结构，方便拆分旋转和待贴辅料面暴露在外。顶升部件顶升使治具上部与治具下部分离后，旋转控制部件通过控制装载有立体物料的治具上部旋转，调整立体物料的待贴料面旋转至预期位置，方便机械贴料。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为本发明的一种自动贴辅料生产线的旋转贴料工位的部分结构爆炸图；

图2为本发明的一种自动贴辅料生产线的部分轨道结构细节图；

图3为本发明的一种自动贴辅料生产线机构图；

其中，1-贴料设备，11-旋转贴料工位，12-贴料机构，13-保压机构，14-治具闭合装置，15-治具闭合检测装置，16-治具打开装置，17-撕膜机构，18-第一轨道，19-第二轨道，101-治具上部，102-治具下部，103-第一销钉，104-磁铁，105-抓爪位，106-顶针位，107-治具旋转电机，108-抓爪气缸，109-第一开合气缸，110-第二开合气缸，111-治具夹头，112-治具旋转顶针，113-顶升气缸，114-装载位，115-固定架，116-销钉孔，117-治具竖直压板，118-第二销钉，2-上料设备，21-治具抬升机构，22-第一风刀，23-第二风刀，24-治具下降机构，3-下料设备。

具体实施方式

本发明最关键的构思在于：根据预设需求通过控制旋转治具旋转使待贴合面暴露在机械臂下方而方便机械贴合。

为详细论述本发明构思的可行性，结合实施方式以及本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，并配合附图详予说明。

请参阅图1，一种自动贴辅料生产线，其特征在于，设置有贴料设备1，所述贴料设备1设置有用于调整立体物料贴料面的旋转贴料工位11；所述旋转贴料工位11设置有旋转治具、旋转控制部件和顶升部件，所述旋转治具由治具上部101和治具下部102构成；所述顶升部件顶升所述治具上部101使所述治具上部101与所述治具下部102分离，所述旋转控制部件控制旋转所述治具上部101使所述立体物料的待贴料面转至所述旋转治具的正上方。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：旋转治具设置成具有可拆分成的治具上部101和治具下部102结构，方便拆分旋转和待贴辅料面暴露在外。顶升部件顶升使治具上部101与治具下部102分离后，旋转控制部件通过控制装载有立体物料的治具上部101旋转，调整立体物料的待贴料面旋转至预期位置，方便机械贴料。

进一步的，请参阅图1，所述治具下部102设置有第一销钉103和磁铁104，所述治具上部101通过所述第一销钉103和所述磁铁104的引力与所述治具下部102相接。完成贴料后，治具上部101返回与治具下部102结合重新形成一个整体。在治具下部102均匀设置有磁铁104和第一销钉103，磁铁使治具上部101通过一定作用力与治具下部102结合而不易于发生竖直位移，但在反作用力大于磁铁作用力时也不影响治具上部101与治具下部102分离；第一销钉103用于固定治具上部101，防止治具上部101与治具下部102之间发生水平位移。

进一步的，请参阅图1，位于所述治具上部101分别设置有抓爪位105和与所述抓爪位105位置相对的顶针位106，所述旋转控制部件由治具旋转电机107、夹爪气缸108、第一开合气缸109、第二开合气缸110、治具夹头111和治具旋转顶针112构成，所述治具夹头111与所述治具旋转顶针112分别位于所述旋转治具两侧；受所述第一开合气缸109驱动的所述治具夹头111与受所述第二开合气缸110驱动的所述治具旋转顶针112发生相对位移；所述治具夹头111与所述抓爪位105连接后通过所述夹爪气缸108夹持所述抓爪位105，所述治具旋转电机107通过控制所述治具夹头111旋转间接控制所述治具上部101旋转，所述治具旋转顶针112与所述顶针位106连接后协助所述治具夹头111控制所述治具上部101旋转。通过治具旋转顶针112和治具夹头111靠近并夹持住治具上部101后控制治具上部101旋转，完成贴附后各部件逐一归位后治具上部101即返回与治具下部102结合。

进一步的，请参阅图1，所述顶升部件由两个顶升气缸113构成，两所述顶升气缸113通过分别驱动所述治具夹头111与所述治具旋转顶针112使所述治具上部101与所述治具下部102分离。通过治具旋转顶针112和治具夹头111靠近并夹持住治具上部101后先控制治具上部101与治具下部102分离后再控制治具上部101旋转。

进一步的，请参阅图2，所述旋转贴料工位11上还设置有治具竖直压板117和受气缸控制升降的第二销钉118，所述治具下部102设置有与所述第二销钉118匹配的销钉孔116；通过所述第二销钉118插入所述销钉孔116阻挡所述旋转治具在水平方向上移动，所述治具竖直压板117阻挡所述治具下部102在竖直方向上移动；所述旋转治具上至少设置有一个装载位114，所述装载位114旁设置有用于固定立体物料的固定架115。治具竖直压板117和第二销钉118共同结合固定治具下部102，防止治具下部102与治具上部101进行分离操作时发生位移而导致治具上部101在完成贴附后无法重新返回与治具下部102结合。多个装载位114放置多个立体物料，方便提高工作效率。可设置4-6个装载位114，在提高工作效率的同时不影响旋转控制部件控制治具上部101旋转的准确性和稳定性。固定架115通过弹性旋转轴固定在治具上部101上，闭合后固定架115将立体物料固定在治具上部101上，防止旋转过程中立体物料从治具上部101上跌落或发生位移，即保证贴附的精度和合格率。

进一步的，请参阅图3，所述贴料设备1还设置有轨道、贴料机构12和保压机构13，所述旋转贴料工位11设置有两个，一个所述旋转贴料工位11设置在所述贴料机构12下方，一个所述旋转贴料工位11设置在所述保压机构13下方；两个所述旋转贴料工位11通过所述轨道连接并共用同一个所述旋转治具，所述旋转治具依次通过所述贴料机构12、所述保压机构13下方。贴料完成后还需要经过经过保压机构13进行按压，保证贴附的牢固性。为贴料机构12和保压机构13分别设置一个旋转贴料工位11，使贴料机构12与保压机构13之间的工作动作互不干扰。旋转治具通过轨道移动，便于在同一立体物料上分别进行贴料操作和按压操作。贴料机构12由包含第二真空吸头的第二机械臂、飞达上料装置、第二上视觉定位装置和第二下视觉定位装置构成；第二上视觉定位装置获取立体物料的待贴料面空间位置；第二下视觉定位装置获取第二真空吸头上的贴合料空间位置；第一机械臂移动使贴合料从飞达上料装置上转移并贴在立体物料上。保压机构13由电缸和分别装在电缸前端的压头组构成，电缸驱动压头组按压贴合料，使贴合料与立体物料之间贴合更牢固。

进一步的，请参阅图3，还设置有治具闭合装置14、治具闭合检测装置15和治具打开装置16，所述旋转治具通过所述轨道依次经过所述治具闭合装置14、所述治具闭合检测装置15、所述贴料设备12和所述治具打开装置16；所述治具闭合装置14关闭所述固定架115，所述治具闭合检测装置15检测所述固定架115的闭合状态，所述治具打开装置16打开所述固定架115。旋转治具装载立体物料完成后，由压轮、气缸构成的治具闭合装置14通过气缸推动压轮将治具上部101的固定架115关闭达到固定立体物料的目的。治具闭合检测装置15通过拍照获取各个立体物料的固定状态传送至PCD端软件与标准进行比较，符合标准后PCD端软件才发送控制信号至贴料设备1进行贴料。贴料完成后通过设置有阻挡部件的治具打开装置16的阻挡部件将固定架115掀起达到打开治具的目的，从而方便将贴附完成的立体物料取出。

进一步的，请参阅图3，还设置有两个撕膜机构17，所述贴料设备1设置有四台，四台所述贴料设备1通过所述轨道共用同一个所述旋转治具；所述撕膜机构17设置在相邻的两个贴料设备1之间。设置撕膜机构17将立体物料本身带有的离型纸或贴料过程带入的离型纸进行撕离。撕膜机构17设置有包含撕膜夹头的移动模块、收膜气缸、收膜胶纸、收胶纸电机和废料收卷轮，撕膜夹头夹取立体物料上的离型纸后随移动模块移动至收膜胶纸旁，收膜气缸驱动收膜胶纸黏住离型纸，收胶纸电机驱动废料收卷轮将已黏住离型纸的收膜胶纸进行收卷。设置多台贴料设备1，方便对立体物料的不同位置进行贴附。本生产线上贴附的立体物料为耳机框架，需要贴附Mic Cap Foam、Mesh、Seal-Foam、PSA等物料，故选用四台贴料设备1完成贴附工序。贴附其他立体物料时，可根据贴附工序的多少进行增减贴料设备1，可根据贴附过程带入的离型纸数目增减撕膜机构17。

进一步的，请参阅图3，在所述治具闭合装置14前设置有上料设备2，在所述治具打开装置16后设置有下料设备3。上料设备2由翠盘上料机构、包含第一真空吸头的第一机械臂、第一上视觉定位装置和第一下视觉定位装置构成；第一上视觉定位装置获取旋转治具的装载位空位的空间位置，第一下视觉定位装置获取第一真空吸头上的立体物料的空间位置；第一机械臂移动使所述立体物料从翠盘上料机构转移至旋转治具上。下料设备3由不合格料盘、合格品输送带、包含第三真空吸头的第三机械臂、第三上视觉定位装置和第三下视觉定位装置构成；第三上视觉定位装置获取不合格料盘的空位空间位置；第三下视觉定位装置获取第三真空吸头上立体物料的空间位置；第三机械臂移动使立体物料从旋转治具上转移至所述不合格料盘或所述合格品输送带上。

第一上视觉定位装置、第一下视觉定位装置、第二上视觉定位装置、第二下视觉定位装置、第三上视觉定位装置、第三下视觉定位装置等均设置有摄像功能。第一下视觉定位装置通过拍摄第一真空吸头上立体物料的图片后，利用PC端软件将图片信息分析处理计算得出立体物料的位置并判断立体物料是否合格，不合格时第一机械臂将对应立体物料放入固定的第一废料盒上。第一上视觉定位装置拍摄旋转治具装载位空位的图片后，利用PC端软件计算出装载位空位的位置。软件根据立体物料和装载位空位的位置差值计算出第一真空吸头需要移动的位置坐标距离，第一真空吸头按软件的计算值移动到指定位置后撤除吸头负压，立体物料即放入旋转治具内。

第二下视觉定位装置通过拍摄第二真空吸头上贴合料的图片后，利用PC端软件将图片信息分析处理计算得出贴合料的位置并判断贴合料是否合格，不合格时第一机械臂将对应贴合料放入固定的第二废料盒上。第二上视觉定位装置拍摄旋转治具上立体物料的待贴料面的图片后，利用PC端软件计算出待贴料面的位置。软件根据贴合料和待贴料面的位置差值计算出第二真空吸头需要移动的位置坐标距离，第二真空吸头按软件的计算值移动到指定位置后撤除吸头负压，贴合料即贴在待贴料面上。

第三下视觉定位装置通过拍摄第三真空吸头上已完成贴合的立体物料的图片后，利用PC端软件将图片信息分析处理计算得出已完成贴合的立体物料的位置并判断立体物料贴附后是否合格，不合格时第一机械臂将对应立体物料放入不合格料盘上。第三上视觉定位装置先拍摄旋转治具上已贴合完成的立体物料和不合格料盘的空位空间位置的图片后，利用PC端软件通过与标准品进行比较判断立体物料是否合格：第三上视觉定位装置和第三下视觉定位装置均判断合格时，第三真空吸头将已贴合的立体物料放在合格品输送带上；否则，判断不合格时再拍摄旋不合格料盘的空位空间位置的图片，利用PC端软件计算出空位的位置，软件根据立体物料和空位的位置差值计算出第三真空吸头需要移动的位置坐标距离，第三真空吸头按软件的计算值移动到指定位置后撤除吸头负压，不合格料即放入不合格料盘上。

进一步的，请参阅图2以及图3，还设置有第一风刀22和第二风刀23，所述轨道设置有第一轨道18和第二轨道19；所述旋转治具从所述第二轨道19移至所述第一轨道18后经过所述第一风刀22进入所述上料设备2；所述旋转治具经过所述第二风刀23进入所述下料设备3后从第一轨道18移至所述第二轨道19；所述治具竖直压板117和所述第二销钉118设置在所述第一轨道18上。第一风刀22和第二风刀23将旋转治具上的尘埃颗粒除去，增加贴合的牢固性，提高贴合后的合格率。第一轨道18与第二轨道19共同构成一环形轨道，通过第一轨道18，旋转治具依次经过上料设备2、治具闭合装置14、治具闭合检测装置15、贴料设备1、治具打开装置16、下料设备3等，最后通过第二轨道19返回，使旋转治具自动循环使用。第一轨道18作为上层轨道，第二轨道19作为下层轨道设置时，可增加设置治具抬升机构21和治具下降机构24。旋转治具通过治具抬升机构21从第二轨道19上升至第一轨道18后经过第一风刀22进入上料设备2；旋转治具经过第二风刀23进入下料设备3后通过治具下降机构24从第一轨道18下降至第二轨道19；旋转治具沿着第二轨道19从治具下降机构24移至治具抬升机构21，从而实现旋转治具循环使用。

在上料设备2、治具闭合装置14、治具闭合检测装置15、撕膜机构17、旋转贴料工位11、治具打开装置16、下料设备3等处第一轨道18上均设置有受气缸控制升降的第二销钉118和数目与各操作工位数目相匹配的位置传感器，通过所述第二销钉118插入所述销钉孔116阻挡所述旋转治具在水平方向上移动，通过触发位置传感器使相应位置的受PC端软件控制的气缸或电机进行工作，使得贴附工作逐步完成。由于每一个工位都有位置传感器，各个工位所执行的动作受软件控制且互不干扰，所以多个旋转治具同时在轨道上运行。

综上所述，本发明提供的一种自动贴辅料生产线，通过旋转治具设置成具有可拆分成的治具上部和治具下部结构，方便拆分旋转和待贴辅料面暴露在外。顶升部件顶升使治具上部与治具下部分离后，旋转控制部件通过控制装载有立体物料的治具上部旋转，调整立体物料的待贴料面旋转至预期位置，方便机械贴料。通过四台贴料设备整合上料设备、下料设备、撕膜机构等完成不规则立体物料——耳机框架(AC Frame)进行贴附Mic CapFoam、Mesh、Seal-Foam、PSA等物料。通过使用本自动生产线进行耳机框架物料贴附，生产过程物料损耗小、不合格率低、工作效率高、产能高、贴合精度高。经统计测算，单位时间内，本生产线的工作效率为人工贴附的40倍，能有效地减少人力的投入，降低工人的劳动强度。

此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动贴辅料生产线，其特征在于，设置有贴料设备，所述贴料设备设置有用于调整立体物料贴料面的旋转贴料工位；所述旋转贴料工位设置有旋转治具、旋转控制部件和顶升部件，所述旋转治具由治具上部和治具下部构成；所述顶升部件顶升所述治具上部使所述治具上部与所述治具下部分离，所述旋转控制部件控制旋转所述治具上部使所述立体物料的待贴料面转至所述旋转治具的正上方；位于所述治具上部分别设置有抓爪位和与所述抓爪位位置相对的顶针位，所述旋转控制部件由治具旋转电机、夹爪气缸、第一开合气缸、第二开合气缸、治具夹头和治具旋转顶针构成，所述治具夹头与所述治具旋转顶针分别位于所述旋转治具两侧；受所述第一开合气缸驱动的所述治具夹头与受所述第二开合气缸驱动的所述治具旋转顶针发生相对位移；所述治具夹头与所述抓爪位连接后通过所述夹爪气缸夹持所述抓爪位，所述治具旋转电机通过控制所述治具夹头旋转间接控制所述治具上部旋转，所述治具旋转顶针与所述顶针位连接后协助所述治具夹头控制所述治具上部旋转。

2.如权利要求1所述自动贴辅料生产线，其特征在于，所述治具下部设置有第一销钉和磁铁，所述治具上部通过所述第一销钉和所述磁铁的引力与所述治具下部相接。

3.如权利要求2所述自动贴辅料生产线，其特征在于，所述顶升部件由两个顶升气缸构成，两所述顶升气缸通过分别驱动所述治具夹头与所述治具旋转顶针使所述治具上部与所述治具下部分离。

4.如权利要求1至3任一所述自动贴辅料生产线，其特征在于，所述旋转贴料工位上还设置有治具竖直压板和受气缸控制升降的第二销钉，所述治具下部设置有与所述第二销钉匹配的销钉孔；通过所述第二销钉插入所述销钉孔阻挡所述旋转治具在水平方向上移动，所述治具竖直压板阻挡所述治具下部在竖直方向上移动；所述旋转治具上至少设置有一个装载位，所述装载位旁设置有用于固定立体物料的固定架。

5.如权利要求4所述自动贴辅料生产线，其特征在于，所述贴料设备还设置有轨道、贴料机构和保压机构，所述旋转贴料工位设置有两个，一个所述旋转贴料工位设置在所述贴料机构下方，一个所述旋转贴料工位设置在所述保压机构下方；两个所述旋转贴料工位通过所述轨道连接并共用同一个所述旋转治具，所述旋转治具依次通过所述贴料机构、所述保压机构下方。

6.如权利要求5所述自动贴辅料生产线，其特征在于，还设置有治具闭合装置、治具闭合检测装置和治具打开装置，所述旋转治具通过所述轨道依次经过所述治具闭合装置、所述治具闭合检测装置、所述贴料设备和所述治具打开装置；所述治具闭合装置关闭所述固定架，所述治具闭合检测装置检测所述固定架的闭合状态，所述治具打开装置打开所述固定架。

7.如权利要求6所述自动贴辅料生产线，其特征在于，还设置有两个撕膜机构，所述贴料设备设置有四台，四台所述贴料设备通过所述轨道共用同一个所述旋转治具；所述撕膜机构设置在相邻的两个贴料设备之间。

8.如权利要求7所述自动贴辅料生产线，其特征在于，在所述治具闭合装置前设置有上料设备，在所述治具打开装置后设置有下料设备。

9.如权利要求8所述自动贴辅料生产线，其特征在于，还设置有第一风刀和第二风刀，所述轨道设置有第一轨道和第二轨道；所述旋转治具从所述第二轨道移至所述第一轨道后经过所述第一风刀进入所述上料设备；所述旋转治具经过所述第二风刀进入所述下料设备后从第一轨道移至所述第二轨道；所述治具竖直压板和所述第二销钉设置在所述第一轨道上。

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