CN111993568A - 安装设备及具有其的生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安装设备及具有其的生产线，安装设备用于将预埋件安装在预定位置上，包括行走机构，行走机构沿第一预定轨迹可移动地设置，行走机构用于承载预埋件；抓取组件安装在行走机构上部，以通过行走机构带动抓取组件移动，抓取组件具有夹持部件，通过夹持部件夹持预埋件并将预埋件安装于待加工工件上的预定位置；位置检测部件安装在行走机构上，位置检测部件用于检测行走机构的位置信息；控制器与行走机构、抓取组件和位置检测部件均连接，以使控制器根据位置检测部件检测的位置信息控制行走机构的运动状态，同时控制夹持部件抓取并安装预埋件，以解决现有技术中的预埋件的安装效率低的问题。

Description

安装设备及具有其的生产线

技术领域

本发明涉及预埋件安装领域，具体而言，涉及一种安装设备及具有其的生产线。

背景技术

目前，在预应力混凝土叠合板长线台生产线中，需要将预埋件安装在待加工的叠合板内，现有的预埋件(线盒或者预留孔等)均采用人工手动进行安装固定。

但是，采用人工安装需要每次根据不同的叠合板进行预埋件的分拣与位置测量，容易出现预埋件安装不稳定，位置出现偏移等问题，预埋件偏移会造成叠合板之间的连接不匹配，甚至可能会造成叠合板报废，降低了叠合板的生产效率以及预埋件的安装效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种安装设备及具有其的生产线，以解决现有技术中的预埋件的安装效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种安装设备，用于将预埋件安装在预定位置上，安装设备包括：行走机构，行走机构沿第一预定轨迹可移动地设置，行走机构用于承载预埋件；抓取组件，安装在行走机构上部，以通过行走机构带动抓取组件移动，抓取组件具有夹持部件，夹持部件沿第二预定轨迹可移动地设置，夹持部件位于预埋件上方以通过夹持部件抓取预埋件并将预埋件安装于预定位置；位置检测部件，位置检测部件安装在行走机构上，位置检测部件用于检测行走机构的位置信息；控制器，与行走机构、抓取组件和位置检测部件均连接，以使控制器根据位置检测部件检测的位置信息控制行走机构的运动状态，同时控制夹持部件抓取并安装预埋件。

进一步地，行走机构包括主体架，抓取组件安装在主体架上部；安装设备还包括：料框，安装在主体架上并位于抓取组件的下方，预埋件放置在料框内；主体架上具有第一定位部；料框的框体上具有与第一定位部相配合的第二定位部，第一定位部的至少部分插入第二定位部内，以对料框进行定位。

进一步地，料框沿主体架的前后方向可移动地设置，第二定位部为多个，多个第二定位部沿料框的前后方向间隔设置；第一定位部具有推动杆，推动杆沿预定方向可移动地设置，第二定位部具有导向孔，推动杆的至少部分插入导向孔内以与料框的框体连接。

进一步地，安装设备的侧方设置有检测条码，安装设备还包括位置检测部件，位置检测部件为线性测量传感器，所述线性测量传感器与所述检测条码对应设置，在行走机构移动的过程中，通过线性测量传感器感应检测条码，以获取行走机构的位置信息。

进一步地，行走机构包括：主体架，抓取组件安装在主体架上；安装板，安装板包括相互连接的第一板体和第二板体，第一板体与主体架连接，第二板体与第一板体之间具有预定夹角，线性测量传感器安装在第二板体上，第一板体遮蔽于线性测量传感器的上方。

进一步地，行走机构包括主体架；位置检测部件为激光测距传感器，激光测距传感器安装在主体架上，激光测距传感器用于检测主体架与基准面之间相对位置关系，基准面设置在第一预定轨迹的一端，以获取主体架的位置信息。

进一步地，行走机构包括主体架，主体架包括两个相对设置的支撑部件和连接两个支撑部件的横梁，横梁相对于支撑部件沿前后方向可移动地设置，抓取组件安装在横梁上。

进一步地，横梁的初始位置与位置检测部件位于同一竖直平面上。

根据本发明的第二个方面，提供了一种生产线，包括安装设备和长线台，待加工工件位于长线台的加工工位上，长线台上设置有移动轨道，移动轨道位于加工工位的侧方，安装设备的至少部分安装在移动轨道内，安装设备为上述的安装设备。

进一步地，安装设备为上述的安装设备，安装设备具有预定停止位置和实际停止位置，预定停止位置和实际停止位置之间形成位置偏差，通过横梁沿前后方向可移动地设置以补偿位置偏差。

应用本发明的技术方案，安装设备，用于将预埋件安装在待加工工件上，安装设备包括行走机构、抓取组件和位置检测部件，行走机构沿第一预定轨迹可移动地设置，行走机构用于承载预埋件；抓取组件安装在行走机构上部，以通过行走机构带动抓取组件移动，抓取组件具有夹持部件，夹持部件沿第二预定轨迹可移动地设置，夹持部件位于预埋件上方，以通过夹持部件抓取预埋件并将预埋件安装于待加工工件上的预定位置；位置检测部件安装在行走机构上，位置检测部件用于检测行走机构的位置信息；控制器，与行走机构、抓取组件和位置检测部件均连接，以使控制器根据位置检测部件检测的位置信息控制行走机构的运动状态，同时控制夹持部件抓取并安装预埋件。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的安装设备的实施例的结构示意图；

图2示出了根据图1的A部分的放大图；

图3示出了根据本发明的安装设备的位置检测部件的第一实施例的示意图；

图4示出了根据本发明的安装设备的位置检测部件的第二实施例的示意图；

图5示出了根据本发明的生产线的结构示意图；以及

图6示出了根据本发明的安装方法的控制流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、预埋件；1、行走机构；2、抓取组件；20、夹持部件；3、位置检测部件；10、主体架；11、第一定位部；4、料框；40、第二定位部；110、推动杆；111、定位气缸；12、安装板；13、滚轮；14、长线台；15、支撑部件；16、横梁；200、加工工位。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在这里需要解释的是，参考图1，第一预定轨迹为行走机构1的行走方向，第一预定轨迹与水平面平行，第一预定轨迹为行走机构的前后方向，行走机构1沿生产线的延伸方向行走，即前后方向为生产线的延伸方向；第二预定轨迹为夹持部件20夹取预埋件100并将预埋件100安装至待加工工件上的移动轨迹，在本发明提供的实施例中，抓取组件2优选为三轴机械手，第二预定轨迹为夹持部件20向下移动以夹取预埋件并将预埋件取出，同时沿左右方向移动以夹取不同坐标位置的预埋件的移动轨迹，夹持部件20安装在三轴机械手的机械臂的端部。

本发明提供了一种安装设备，请参考图1至图5，用于将预埋件100安装在预定位置上，安装设备包括：行走机构1，行走机构1沿第一预定轨迹可移动地设置，行走机构1用于承载预埋件100；抓取组件2，安装在行走机构1上部，以通过行走机构1带动抓取组件2移动，抓取组件2具有夹持部件20，夹持部件20沿第二预定轨迹可移动地设置，夹持部件20位于预埋件100上方，以通过夹持部件20抓取预埋件100并将预埋件100安装于预定位置；位置检测部件3，位置检测部件3安装在行走机构1上，位置检测部件3用于检测行走机构1的位置信息；控制器，与行走机构1、抓取组件2和位置检测部件3均连接，以使控制器根据位置检测部件3检测的位置信息控制行走机构1的运动状态，同时控制夹持部件20抓取并安装预埋件100。

根据本发明提供的安装设备，用于将预埋件100安装在待加工工件上，安装设备包括行走机构1、抓取组件2和位置检测部件3，行走机构1沿第一预定轨迹可移动地设置，行走机构1用于承载预埋件100；抓取组件2安装在行走机构1上，以通过行走机构1带动抓取组件2移动，抓取组件2具有夹持部件20，夹持部件20沿第二预定轨迹可移动地设置，夹持部件20位于预埋件100上方，以通过夹持部件20夹持预埋件100并将预埋件100安装于待加工工件上的预定位置；位置检测部件3安装在行走机构1上，位置检测部件3用于检测行走机构1的位置信息；控制器，与行走机构1、抓取组件2和位置检测部件3均连接，以使控制器根据位置检测部件3检测的位置信息控制行走机构1的运动状态，同时控制夹持部件20抓取并安装预埋件100。这样设置能够通过行走机构配合抓取组件自动安装预埋件，同时利用位置检测部件3检测行走机构的位置信息，以保证预埋件的安装精度，结合控制器控制行走机构的运动状态，提高了预埋件的安装效率。

具体地，行走机构1包括主体架10，抓取组件2安装在主体架10上，主体架10上具有第一定位部11；安装设备还包括：料框4，安装在主体架10上并位于抓取组件2的下方，预埋件100放置在料框4内；料框4的框体上具有与第一定位部11相配合的第二定位部40，第一定位部11的至少部分插入第二定位部40内，以对料框4进行定位。其中，主体架10优选为框体，料框4安装在主体架10的第一端梁上，抓取组件2安装在与第一端梁相对的第二端梁上，以在行走机构1行走的过程中，抓取组件2对预埋件进行抓取，通过行走机构1移动，使抓取组件2将预埋件100安装在预定位置；料框4上设置有滚轮13，以便于操作人员推动料框4至主体架10的支撑板上，以便于安装并移动料框4。

在本发明提供的实施例中，料框4沿主体架10的前后方向可移动地设置，第二定位部40为多个，多个第二定位部40沿料框4的前后方向间隔设置；第一定位部11具有推动杆110，推动杆110沿预定方向可移动地设置，第二定位部40具有导向孔，推动杆110的至少部分插入导向孔内以与料框4的框体连接。在这里需要说明的是，预定方向为靠近或者远离料框4的方向，在需要将料框4由主体架10上取下时，推动杆110抽出导向孔，当安装料框4时，使推动杆110插入导向孔内直至与料框4接触，以定位料框。在这里需要说明的是，导向孔为多个，推动杆110插入多个导向孔中的一个对料框4进行定位。其中，料框的前后方向为图1所示的前后方向。

为了使安装设备的结构更加简单，对料框4的定位更加便捷，第一定位部11还包括定位气缸111，定位气缸111安装在主体架10上，定位气缸111与推动杆110驱动连接，以通过定位气缸111驱动推动杆110移动。

优选地，第一定位部11位两组，两组第一定位部11分别设置在主体架10相对的两个端梁上，第二定位部40位两组，两组第二定位部40分别设置在料框4相对的两个侧板上，这样能够限制料框4的水平位移，实现对料框4的精确定位。具体地，推动杆110为两个，两个推动杆110分别将料框4相对的两个侧板顶紧，以保证料框4的稳定性。

在本发明提供的一个实施例中，安装设备的侧方设置有检测条码，安装设备还包括：位置检测部件3，位置检测部件3为线性测量传感器，线性测量传感器与检测条码对应设置，在行走机构1移动的过程中，通过线性测量传感器感应检测条码，以获取行走机构1的位置信息。这样设置能够避免工作环境中的石块或者运输车等障碍物对行走机构1的位置信息产生影响，以精准检测行走机构1的位置信息。优选地，检测条码设置在长线台生产线的模台上。

为了便于安装线性测量传感器，行走机构1包括：主体架10，抓取组件2安装在主体架10上；安装板12，安装板12包括相互连接的第一板体和第二板体，第一板体与主体架10连接，第二板体与第一板体之间具有预定夹角，线性测量传感器安装在第二板体上，第一板体遮蔽于线性测量传感器上方。

在本发明提供的另一个实施例中，行走机构包括主体架10；位置检测部件3为激光测距传感器，激光测距传感器安装在主体架10上，激光测距传感器用于检测主体架10与基准面之间相对位置关系，基准面设置在第一预定轨迹的一端，以获取主体架10的位置信息。利用激光测距传感器不受工作环境中污水和灰尘的影响，安装方便，无需单独设置安装部件。其中，基准面是指能够接收激光测距传感器发射的激光并能够反射激光至激光测距传感器的平面，因此，基准面设置在第一预定轨迹的一端也可以理解为基准面设置在生产线上的一端，以作为行走机构上激光测距传感器的测量基准面。

在具体实施的过程中，行走机构1还包括驱动电机和行走轮，行走轮安装在主体架10上，驱动电机与行走轮驱动连接，以使驱动电机通过行走轮带动主体架10移动。控制器通过控制驱动电机的运行状态，调整主体架10的位置。

行走机构1包括主体架10，主体架10包括两个相对设置的支撑部件15和连接两个支撑部件15的横梁16，横梁16相对于支撑部件15沿前后方向可移动地设置，抓取组件2安装在横梁16上。其中，横梁16左右延伸以连接两个支撑部件15，通过横梁16实现抓取组件在前后方向上移动。

优选地，为了提高预埋件的抓取精度，横梁16的初始位置与位置检测部件3位于同一竖直平面上。

本发明还提供了一种生产线，包括安装设备和长线台14，待加工工件位于长线台14的加工工位200上，长线台14上设置有移动轨道，移动轨道位于加工工位的侧方，安装设备的至少部分安装在移动轨道内，安装设备为上述实施例的安装设备。

其中，模台安装在长线台14上，移动轨道设置在模台上，模台的延伸方向与加工工位200的延伸方向一致。

安装设备为上述实施例的安装设备，安装设备具有预定停止位置和实际停止位置，预定停止位置和实际停止位置之间形成位置偏差，通过横梁16沿前后方向可移动地设置以补偿位置偏差。

本发明还提供了一种安装方法，适用于上述实施例安装设备，安装方法包括：S10：在控制器中设定预埋件100的安装个数、预埋件型号以及预埋件的位置坐标；S20：抓取组件2夹取行走机构1上的预埋件100，抓取组件2带动预埋件100移动，并根据预埋件的位置坐标将预埋件100安装至待加工工件上的预定位置；S30：在抓取组件2动作之前，抓取组件2与位置检测部件3在竖直方向上相对设置。这样设置是由于在生产线运行时，行走机构1在停止后会由于惯性具有向前移动的位移量，此时位置检测部件所检测到的位置信息与系统中预埋件录入的位置信息会产生位置偏差△S，控制系统检测出△S之后，将数值信息录入抓取组件2中，利用抓取组件2补偿△S，以保证定位精度。

安装设备为上述实施例的安装设备，安装方法还包括：在控制行走机构1移动之前，通过安装设备的第一定位部11和第二定位部40对安装设备的料框4进行定位。

安装方法还包括：在控制行走机构1移动的过程中，控制器根据位置检测部件3所检测到的位置信息与步骤S10中的预埋件的位置坐标进行对比，以实时控制行走机构1按第一预定轨迹移动。

其中，设定预埋件的相对于生产线的坐标位置为S，位置检测部件所检测的预埋件相对于生产线的坐标位置为S1，控制器根据S1与S的差值，控制驱动电机的运行状态，以保证行走机构1按第一预定轨迹移动；当行走机构1移动至安装位置时，控制器控制抓取组件由料框内抓取预埋件，之后将预埋件安装至生产线上；三轴机械手上具有位置传感器，以将三轴机械手的坐标位置信息S2传递至控制器，在预埋件安装过程中，控制器通过判断S2与S的差值△S，调整三轴机械手的位置，以保证预埋件的安装精度。

本发明提供的安装方法的控制图如图6所示，电源电路连接PLC控制器，型号选用西门子1511-1PN，控制器与操作面板、行走机构1的变频器、位置检测部件、三轴机械手伺服控制器、通讯模块和定位气缸均连接，其中，通讯模块通过无线路由器与工控机连接，以实现远程控制预埋件安装，行走机构1的变频器与驱动电机连接，以调节驱动电机的频率；三轴机械手伺服控制器与三轴机械手电机连接，以调节三轴机械手电机的运行频率，三轴机械手电机控制三轴机械手的机械臂运动，对预埋件料框内的预埋件进行抓取并安装，通过定位气缸对预埋件料框进行定位。

其中，操作面板的型号选用TP1200，行走机构的电频器型号选用西门子G120，三轴机械手伺服控制器选用西门子V90；线性测量传感器型号优选为OLM200，激光测距传感器型号优选为DL100。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本发明提供的安装设备，用于将预埋件100安装在待加工工件上，安装设备包括行走机构1、抓取组件2和位置检测部件3，行走机构1沿第一预定轨迹可移动地设置，行走机构1用于承载预埋件100；抓取组件2安装在行走机构1上，以通过行走机构1带动抓取组件2移动，抓取组件2具有夹持部件20，夹持部件20沿第二预定轨迹可移动地设置，抓取组件2位于预埋件100上方，以通过夹持部件20夹持预埋件100并将预埋件100安装于待加工工件上的预定位置；位置检测部件3安装在行走机构1上，位置检测部件3用于检测行走机构1的位置信息；控制器，与行走机构1、抓取组件2和位置检测部件3均连接，以使控制器根据位置检测部件3检测的位置信息控制行走机构1的运动状态，同时控制夹持部件20抓取并安装预埋件100。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安装设备，用于将预埋件安装在预定位置上，其特征在于，所述安装设备包括：

行走机构，所述行走机构沿第一预定轨迹可移动地设置，所述行走机构用于承载所述预埋件；

抓取组件，安装在所述行走机构上部，以通过所述行走机构带动所述抓取组件移动，所述抓取组件具有夹持部件，所述夹持部件沿第二预定轨迹可移动地设置，所述夹持部件位于所述预埋件上方，以通过所述夹持部件抓取所述预埋件并将所述预埋件安装于预定位置；

位置检测部件，所述位置检测部件安装在所述行走机构上，所述位置检测部件用于检测所述行走机构的位置信息；

控制器，与所述行走机构、所述抓取组件和所述位置检测部件均连接，以使所述控制器根据所述位置检测部件检测的位置信息控制所述行走机构的运动状态，同时控制所述抓取组件抓取并安装所述预埋件。

2.根据权利要求1所述的安装设备，其特征在于，所述行走机构包括主体架，所述抓取组件安装在所述主体架上部；所述安装设备还包括：

料框，安装在所述主体架上并位于所述抓取组件的下方，所述预埋件放置在所述料框内；

所述主体架底部具有第一定位部，所述料框的框体上具有与所述第一定位部相配合的第二定位部，所述第一定位部的至少部分插入所述第二定位部内，以对所述料框进行定位。

3.根据权利要求2所述的安装设备，其特征在于，所述料框沿所述主体架的前后方向可移动地设置，所述第二定位部为多个，多个所述第二定位部沿所述料框的前后方向间隔设置；

所述第一定位部具有推动杆，所述推动杆沿预定方向可移动地设置，所述第二定位部具有导向孔，所述推动杆的至少部分插入所述导向孔内以与所述料框的框体连接。

4.根据权利要求1所述的安装设备，其特征在于，所述安装设备的侧方设置有检测条码，所述安装设备还包括：

位置检测部件，所述位置检测部件为线性测量传感器，所述线性测量传感器与所述检测条码对应设置，在所述行走机构移动的过程中，通过所述线性测量传感器感应检测条码，以获取所述行走机构的位置信息。

5.根据权利要求4所述的安装设备，其特征在于，所述行走机构包括：

主体架，所述抓取组件安装在所述主体架上；

安装板，所述安装板包括相互连接的第一板体和第二板体，所述第一板体与所述主体架连接，所述第二板体与所述第一板体之间具有预定夹角，所述线性测量传感器安装在所述第二板体上，所述第一板体遮蔽于所述线性测量传感器的上方。

6.根据权利要求1所述的安装设备，其特征在于，所述行走机构包括主体架；

所述位置检测部件为激光测距传感器，所述激光测距传感器安装在所述主体架上，所述激光测距传感器用于检测所述主体架与基准面之间相对位置关系，所述基准面设置在所述第一预定轨迹的一端，以获取所述主体架的位置信息。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的安装设备，其特征在于，所述行走机构包括主体架，所述主体架包括两个相对设置的支撑部件和连接两个所述支撑部件的横梁，所述横梁相对于所述支撑部件沿前后方向可移动地设置，所述抓取组件安装在所述横梁上。

8.根据权利要求7所述的安装设备，其特征在于，所述横梁的初始位置与所述位置检测部件位于同一竖直平面上。

9.一种生产线，包括安装设备和长线台，所述预定位置位于所述长线台的加工工位上，所述长线台上设置有移动轨道，所述移动轨道位于所述加工工位的侧方，所述安装设备的至少部分安装在所述移动轨道内，其特征在于，所述安装设备为权利要求1至8中任一项所述的安装设备。

10.根据权利要求9所述的生产线，其特征在于，所述安装设备为权利要求8所述的安装设备，所述安装设备具有预定停止位置和实际停止位置，所述预定停止位置和所述实际停止位置之间形成位置偏差，通过横梁沿前后方向可移动地设置以补偿所述位置偏差。

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