CN113247582A - 一种杆状产品全自动上料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种杆状产品全自动上料系统，包括定位输出机构、同步输出机构、以及主控机；定位输出机构和同步输出机构受控于主控机；定位输出机构包括摄像模块、透光输送装置、发光模块和第一输出机器人；发光模块向透光输送装置投射光源以形成光幕区，摄像模块与透光输送装置上的光幕区对应；同步输出机构包括同步输送装置、产品感应模块和第二输出机器人；若干产品感应模块沿杆状产品的输送轨迹排布；第二输出机器人从同步输送装置上的取件工位夹执杆状产品至下位机。本杆状产品全自动上料系统能实现全自动完成杆状产品的定位上料工作，其上料效率高，定位准确，满足大批量生产要求，节省人工成本。

Description

一种杆状产品全自动上料系统

技术领域

本发明涉及一种自动化上料设备，具体是一种杆状产品全自动上料系统。

背景技术

对于螺杆这一类杆状产品，在生产过程中需要进行定位上料工作，即需要把杆状产品以特定的方位上料至下位机上，然而杆状产品在储料容器中都是杂乱无章的随意摆放，市场上暂时也没有有效的系统设备能实现杆状产品的定位上料，所以现有生产线需要安排工人专门负责杆状产品的上料工作，可见现有技术中，工人的投入成本高，工人劳动强度大、工作效率低、难以实现大批量生产。因此，有必要设计一种自动上料设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种杆状产品全自动上料系统，本系统能实现全自动完成杆状产品的定位上料工作，其上料效率高，定位准确，满足大批量生产要求，节省人工成本。

本发明的目的是这样实现的：

一种杆状产品全自动上料系统，包括用于识别杆状产品初始方位并按设定方位输出杆状产品的定位输出机构、把杆状产品有序输出至下位机的同步输出机构、以及主控机；所述定位输出机构把杆状产品输出至同步输出机构上；所述定位输出机构和同步输出机构受控于主控机；

所述定位输出机构包括摄像模块、透光输送装置、发光模块和第一输出机器人；所述发光模块向透光输送装置投射光源以形成光幕区，摄像模块与透光输送装置上的光幕区对应，所述第一输出机器人从光幕区夹执杆状产品至同步输送机构上；所述摄像模块通讯连接主控机；所述主控机控制连接第一输出机器人；

所述同步输出机构包括同步输送装置、产品感应模块和第二输出机器人；杆状产品在所述同步输送装置上有序输送，若干所述产品感应模块沿杆状产品的输送轨迹排布；所述第二输出机器人从同步输送装置上的取件工位夹执杆状产品至下位机；所述产品感应模块通讯连接主控机；所述主控机控制连接第二输出机器人。

所述透光输送装置包括由透光材料制成的透光输送带、以及用于驱动透光输送带运转的第一输送动力组件；所述发光模块设置于透光输送带下方且发光侧朝向透光输送带，以使光幕区形成在透光输送带上；所述光幕区的位置固定，透光输送带在第一输送动力组件驱动下运转以把杆状产品输送至光幕区。

所述摄像模块通过龙门架设置于光幕区上方，以对光幕区进行取景拍摄，拍摄信息传输到主控机上；所述主控机上设置有用于对拍摄信息进行数据分析处理的中央处理模块、根据处理结果识别杆状产品方位的位置识别模块；所述中央处理模块分别电路连接位置识别模块和第一输出机器人。

所述同步输送装置包括第一同步输送组件、第二同步输送组件、以及第二输送动力组件；所述第二输送动力组件分别传动连接第一同步输送组件和第二同步输送组件，第一同步输送组件和第二同步输送组件同步输送杆状产品。

所述第一同步输送组件包括第一同步输送带、以及两个以上第一同步输送辊轮，第一同步输送带绕设于两个以上第一同步输送辊轮上；所述第二同步输送组件包括第二同步输送带、以及两个以上第二同步输送辊轮，第二同步输送带绕设于两个以上第二同步输送辊轮上；所述第二输送动力组件包括第二输送电机，第二输送电机的电机轴分别传动连接第一同步输送辊轮和第二同步输送辊轮，杆状产品至少部分支承于第一同步输送带和第二同步输送带上。

所述第二输送动力组件还包括第一中间带轮、第二中间带轮、以及绕设于第一中间带轮和第二中间带轮上的中间传动带；所述第一中间带轮同轴式传动连接第一同步输送辊轮；所述第二输送电机的电机轴同轴式传动连接第二中间带轮和第二同步输送辊轮；所述第一同步输送辊轮与第二同步输送辊轮的直径相等或无限接近相等；所述第一中间带轮与第二中间带轮的直径相等或无限接近相等。

所述第二同步输送带上设置有若干定位支撑部件，定位支撑部件随第二同步输送带的运转而同步移动；所述定位支撑部件上设有用于定位放置杆状产品的定位卡口、以及用于避让第二输出机器人的机械手的避让凹槽。

若干所述产品感应模块固定设置于第一同步输送组件与第二同步输送组件之间，杆状产品输送过程中经过产品感应模块的感应范围并由该产品感应模块监测；相邻两产品感应模块之间的间距与相邻两定位支撑部件之间的间距相等或无限接近相等。

所述同步输出机构还包括导向部件，导向部件上设置有导向斜立面和导向平立面，导向斜立面末端与导向平立面始端连接；所述导向斜立面相对杆状产品的输送轨迹倾斜延伸，且沿杆状产品的输送方向逐渐靠近同步输送装置；所述导向平立面相对杆状产品的输送轨迹平行延伸，导向平立面部分、一个以上产品感应模块分别位于取件工位上；所述同步输出机构还包括用于推移杆状产品以使杆状产品端部顶靠导向平立面的推料组件。

所述推料组件包括推料气缸和推料块；所述推料气缸上的活塞杆传动连接推料块，所述推料块与导向平立面对应，以驱动推料块朝向导向平立面往复移动。

本发明的有益效果如下：

定位输出机构通过影像识别技术有效的识别杆状产品的放置方位，通过数据处理生成相应的夹执指令并由第一输出机器人夹取杆状产品；具体地，通过拍摄产生的影像可充分反映杆状产品的方位，且通过计算杆状产品的放置角度和方向等参数生成相应的指令，以便于控制第一输送机器人补偿角度差异及纠正方向，进而保证杆状产品以特定方位输出至同步输出机构上；

同步输出机构能以与下位机生产频率相同的速度输出杆状产品，以保证上料频率满足生产要求；具体地，杆状产品输出至同步输送装置上时，会被相应的产品感应模块检测到，主控机由此知道同步输送装置上哪些位置有杆状产品，进而控制同步输送装置将杆状产品向前定位输送至取件工位上，保证第二输出机器人顺利把杆状产品输出至下位机上。

附图说明

图1为本发明一实施例中杆状产品全自动上料系统的立体图。

图2为本发明一实施例中杆状产品全自动上料系统的俯视图。

图3为本发明一实施例中定位输出机构的示意图。

图4为本发明一实施例中定位输出机构的局部剖视图。

图5为本发明一实施例中同步输出机构的示意图。

图6和图7分别为本发明一实施例中同步输出机构不同方位的局部示意图。

图8为本发明一实施例中同步输出机构工作状态的局部俯视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图8，本实施例涉及的杆状产品为螺杆100，且可以是不同型号（长短不同，粗细不同，材料不同）的螺杆100；杆状产品全自动上料系统包括用于识别螺杆100初始方位并按设定方位（垂直于输送轨迹的方位）输出螺杆100的定位输出机构A、把螺杆100有序输出至下位机的同步输出机构B、以及主控机（图中未示出）；定位输出机构A把螺杆100输出至同步输出机构B上；定位输出机构A和同步输出机构B分别受控于主控机；

定位输出机构A包括摄像模块1、透光输送装置、发光模块4和第一输出机器人10；发光模块4向透光输送装置投射光源以在透光输送装置上形成光幕区C，摄像模块1与透光输送装置上的光幕区C对应，第一输出机器人10从光幕区C夹执杆状产品至同步输送机构B上；摄像模块1通讯连接主控机，以及时向主控机反馈影像信息；主控机控制连接第一输出机器人10，以对第一输出机器人10进行控制；

同步输出机构B包括同步输送装置、产品感应模块19和第二输出机器人23；螺杆100在同步输送装置上以设定的输出频率有序输送，若干产品感应模块19沿螺杆100的输送轨迹间隔式排布，以检测杆状产品的位置、数量等数据；第二输出机器人23从同步输送装置上的取件工位D夹执螺杆100至下位机；产品感应模块19通讯连接主控机，以及时向主控机反馈监测信息；主控机控制连接第二输出机器人23，以对第二输出机器人23进行控制。

进一步地，透光输送装置包括由透光材料制成的透光输送带3、以及用于驱动透光输送带3运转的第一输送动力组件；发光模块4设置于透光输送带3下方且发光侧朝向透光输送带3，以使光幕区C形成在透光输送带3上；光幕区C的位置固定，透光输送带3在第一输送动力组件驱动下运转以把螺杆100输送至光幕区C。具体地，发光模块4具有一定的发光面积，以保证光幕区C能容纳一根以上螺杆100；透光输送带3上水平运行的部分为用于输送螺杆100的输送区域，光幕区C形成于该输送区域中，发光模块4则位于输送区域下方，摄像模块1拍摄到的影像为螺杆100的剪影图片，该取景方式清晰可靠，有利于后期进行图像识别。

进一步地，摄像模块1通过龙门架2设置于光幕区C上方，以对光幕区C进行取景拍摄，拍摄信息通过有线或无线方式传输到主控机上；主控机上设置有用于对拍摄信息进行数据分析处理的中央处理模块、根据处理结果识别螺杆100方位的位置识别模块；中央处理模块分别电路连接位置识别模块和第一输出机器人10。主控机能通过影像信息可直接查看透光输送装置上螺杆100的放置情况，继而通过分析计算等手段得出螺杆100初始方位与同步输出机构B上设定方位的差异，进而得到纠偏方法，随后将纠偏方法转换成相应的夹执指令下发到第二输出机器人23上执行。

进一步地，第一输送动力组件包括第一输送电机6、定位输送皮带7、从动输送轮8和主动输送轮9，第一输送电机6的电机轴传动连接主动输送轮9，定位输送皮带7绕设于从动输送轮8和主动输送轮9上，从动输送轮8通过相应的辊轮驱动透光输送带3运转。

进一步地，同步输送装置包括第一同步输送组件、第二同步输送组件、以及第二输送动力组件；第二输送动力组件分别传动连接第一同步输送组件和第二同步输送组件，第一同步输送组件和第二同步输送组件同步输送螺杆100，保证螺杆100以设定方位输送。

进一步地，第一同步输送组件包括第一同步输送带18、以及两个第一同步输送辊轮17（根据实际需要可设置三个以上），第一同步输送带18张紧式绕设于两个第一同步输送辊轮17上；第二同步输送组件包括第二同步输送带14、以及两个第二同步输送辊轮13（根据实际需要可设置三个以上），第二同步输送带14张紧式绕设于两个第二同步输送辊轮13上；第二输送动力组件包括第二输送电机11，第二输送电机11的电机轴分别传动连接第一同步输送辊轮17和第二同步输送辊轮13，螺杆100至少部分支承于第一同步输送带18和第二同步输送带14上；由于螺杆100分别支承于两同步输送带上，为了保证螺杆100输送过程中不会出现歪斜等不良现象，要保证两同步输送带同步运转。

进一步地，第二输送动力组件还包括第一中间带轮12、第二中间带轮12’、以及绕设于第一中间带轮12和第二中间带轮12’上的中间传动带16；第一中间带轮12同轴式传动连接第一同步输送辊轮17；第二输送电机11的电机轴同轴式传动连接第二中间带轮12’和第二同步输送辊轮13；第一同步输送辊轮17与第二同步输送辊轮13的直径相等或无限接近相等；第一中间带轮12与第二中间带轮12’的直径相等或无限接近相等。

进一步地，第二同步输送带14上设置有若干间隔式排布的定位支撑部件15，定位支撑部件15随第二同步输送带14的运转而同步移动；定位支撑部件15上设有用于定位放置螺杆100的定位卡口1501、以及用于避让第二输出机器人23的机械手2301的避让凹槽1502，机械手2301伸入避让凹槽1502以夹取螺杆100。

进一步地，若干产品感应模块19间隔式固定设置于第一同步输送组件与第二同步输送组件之间，螺杆100输送过程中经过产品感应模块19的感应范围并由该产品感应模块19监测；相邻两产品感应模块19之间的间距与相邻两定位支撑部件15之间的间距相等或无限接近相等。第二同步输送带14以步进式输送，所以定位支撑部件15与产品感应模块19轮候对应，保证各螺杆100可被产品感应模块19检测到；由于定位输出机构A的输出频率与同步输出机构B的输出频率难以保持一致，为了克服频率不一致的问题，经定位输出机构A输出的螺杆100不要求挨个放置于各定位支撑部件15或产品感应模块19对应的位置，而是由产品感应模块19检测哪些位置有螺杆100、哪些位置没有螺杆100，再由主控机适当控制同步输送装置做出相应的输送速度、定位位置等数据调整。

进一步地，同步输出机构B还包括设置于第二同步输送带14一侧的导向部件20，导向部件20侧壁上成型有导向斜立面2001和导向平立面2002，导向斜立面2001末端与导向平立面2002始端连接；导向斜立面2001相对螺杆100的输送轨迹倾斜延伸，且沿螺杆100的输送方向逐渐靠近同步输送装置；导向平立面2002相对螺杆100的输送轨迹平行延伸，导向平立面2002部分、一个以上产品感应模块19分别位于取件工位D上；定位卡口1501有效防止螺杆100端部与导向斜立面2001之间的摩擦阻力导致螺杆100偏移；同步输出机构B还包括用于推移螺杆100以使螺杆100端部顶靠导向平立面2002的推料组件，有效的对螺杆100做进一步定位。

进一步地，推料组件包括推料气缸21和推料块22；推料气缸21上的活塞杆传动连接推料块22，推料块22与导向平立面2002对应，以驱动推料块22朝向导向平立面2002往复移动。当取件工位D上的产品感应模块19检测到螺杆100时，及时反馈主控机，以控制推料组件工作把螺杆100推移至顶靠导向平立面2002，使其端部位置得到有效定位。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术工人应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种杆状产品全自动上料系统，其特征在于：包括用于识别杆状产品初始方位并按设定方位输出杆状产品的定位输出机构（A）、把杆状产品有序输出至下位机的同步输出机构（B）、以及主控机；所述定位输出机构（A）和同步输出机构（B）受控于主控机；

所述定位输出机构（A）包括摄像模块（1）、透光输送装置、发光模块（4）和第一输出机器人（10）；所述发光模块（4）向透光输送装置投射光源以形成光幕区（C），摄像模块（1）与透光输送装置上的光幕区（C）对应，所述第一输出机器人（10）从光幕区（C）夹执杆状产品至同步输送机构（B）上；所述摄像模块（1）通讯连接主控机；所述主控机控制连接第一输出机器人（10）；

所述同步输出机构（B）包括同步输送装置、产品感应模块（19）和第二输出机器人（23）；若干所述产品感应模块（19）沿杆状产品的输送轨迹排布；所述第二输出机器人（23）从同步输送装置上的取件工位（D）夹执杆状产品至下位机；所述产品感应模块（19）通讯连接主控机；所述主控机控制连接第二输出机器人（23）。

2.根据权利要求1所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述透光输送装置包括由透光材料制成的透光输送带（3）、以及用于驱动透光输送带（3）运转的第一输送动力组件；所述发光模块（4）设置于透光输送带（3）下方且发光侧朝向透光输送带（3），以使光幕区（C）形成在透光输送带（3）上；所述光幕区（C）的位置固定，透光输送带（3）在第一输送动力组件驱动下运转以把杆状产品输送至光幕区（C）。

3.根据权利要求1所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述摄像模块（1）设置于光幕区（C）上方，以对光幕区（C）进行取景拍摄，拍摄信息传输到主控机上；所述主控机上设置有用于对拍摄信息进行数据分析处理的中央处理模块、根据处理结果识别杆状产品方位的位置识别模块；所述中央处理模块分别电路连接位置识别模块和第一输出机器人（10）。

4.根据权利要求1所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述同步输送装置包括第一同步输送组件、第二同步输送组件、以及第二输送动力组件；所述第二输送动力组件分别传动连接第一同步输送组件和第二同步输送组件，第一同步输送组件和第二同步输送组件同步输送杆状产品。

5.根据权利要求4所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述第一同步输送组件包括第一同步输送带（18）、以及两个以上第一同步输送辊轮（17），第一同步输送带（18）绕设于两个以上第一同步输送辊轮（17）上；所述第二同步输送组件包括第二同步输送带（14）、以及两个以上第二同步输送辊轮（13），第二同步输送带（14）绕设于两个以上第二同步输送辊轮（13）上；所述第二输送动力组件包括第二输送电机（11），第二输送电机（11）的电机轴分别传动连接第一同步输送辊轮（17）和第二同步输送辊轮（13），杆状产品至少部分支承于第一同步输送带（18）和第二同步输送带（14）上。

6.根据权利要求5所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述第二输送动力组件还包括第一中间带轮（12）、第二中间带轮（12’）、以及绕设于第一中间带轮（12）和第二中间带轮（12’）上的中间传动带（16）；所述第一中间带轮（12）同轴式传动连接第一同步输送辊轮（17）；所述第二输送电机（11）的电机轴同轴式传动连接第二中间带轮（12’）和第二同步输送辊轮（13）；所述第一同步输送辊轮（17）与第二同步输送辊轮（13）的直径相等；所述第一中间带轮（12）与第二中间带轮（12’）的直径相等。

7.根据权利要求5所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述第二同步输送带（14）上设置有若干定位支撑部件（15），定位支撑部件（15）随第二同步输送带（14）的运转而同步移动；所述定位支撑部件（15）上设有用于定位放置杆状产品的定位卡口（1501）、以及用于避让第二输出机器人（23）的机械手（2301）的避让凹槽（1502）。

8.根据权利要求7所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：若干所述产品感应模块（19）固定设置于第一同步输送组件与第二同步输送组件之间，杆状产品输送过程中经过产品感应模块（19）的感应范围并由该产品感应模块（19）监测；相邻两产品感应模块（19）之间的间距与相邻两定位支撑部件（15）之间的间距相等。

9.根据权利要求1所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述同步输出机构（B）还包括导向部件（20），导向部件（20）上设置有导向斜立面（2001）和导向平立面（2002），导向斜立面（2001）末端与导向平立面（2002）始端连接；所述导向斜立面（2001）相对杆状产品的输送轨迹倾斜延伸，且沿杆状产品的输送方向逐渐靠近同步输送装置；所述导向平立面（2002）相对杆状产品的输送轨迹平行延伸，导向平立面（2002）部分、一个以上产品感应模块（19）分别位于取件工位（D）上；所述同步输出机构（B）还包括用于推移杆状产品以使杆状产品端部顶靠导向平立面（2002）的推料组件。

10.根据权利要求9所述杆状产品全自动上料系统，其特征在于：所述推料组件包括推料气缸（21）和推料块（22）；所述推料气缸（21）上的活塞杆传动连接推料块（22），所述推料块（22）与导向平立面（2002）对应，以驱动推料块（22）朝向导向平立面（2002）往复移动。

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