CN113264314B - 自动排布设备及排布方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动排布设备和排布方法,包括滚筒输送线、平移翻转机构和抓料旋转机构;该抓料旋转机构设置在滚筒输送线输出端和平移机构输入端一侧,所述抓料旋转机构的抓料部件可移动地悬挂在滚筒输送线和平移翻转机构上方;所述抓料部件上设置有角度探测器和正反探测器,所述抓料部件通过所述抓料旋转机构的旋转驱动部件在水平面内旋转;所述平移翻转机构的翻转零件托架在正面和反面之间翻转。实现自动将杂乱地输送来的元器件按同向同面排布后输出,节省人工,节约生产时间,有效提高生产效率。
Description
技术领域
本发明及一种自动化装置,特别涉及一种元器件排布方向的设备及排布方法。
背景技术
电子产品自动生产线上,在对元器件(如电路板)运送到下一工序处理时,如安装元件的电路板需要装配相应的器件,需要将该元器件按同一方向排布运送到相应的工位进行处理。现有设备可以将器件依次排序输送,但需要人工将器件按指向统一方向摆放,不仅工作效率低成本高,而且容易出错,不利于下一步工序自动生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术生产效率易出错等问题,提出了一种自动排布设备,包括滚筒输送线、平移翻转机构和抓料旋转机构;该抓料旋转机构设置在滚筒输送线输出端和平移机构输入端一侧,所述抓料旋转机构的抓料部件可移动地悬挂在滚筒输送线和平移翻转机构上方;所述抓料部件上设置有角度探测器和正反探测器;所述抓料部件通过所述抓料旋转机构的旋转驱动部件在水平面内旋转;平所述移翻转机构的翻转零件托架在正面和反面之间翻转。
进一步的是,
所述抓料部件包括抓料机架、设置在抓料机架上的复数个抓料爪以及收合驱动部件,所述抓料爪通过所述收合驱动部件在张开状态和收合状态之间转换。
所述角度探测器有四个,分别设置在所述抓料部件的能探测所抓取物件的四个边角标识的相应位置;
所述正反探测器有四个,分别设置在所述抓料部件的各抓料爪能探测所抓取物件的正反标识的相应位置上。
所述角度探测器分别设置在相邻抓料爪之间的滑动块之底部; 所述滑动块通过穿插在其上的滑动连接杆与相邻的抓料爪连接在一起,穿插在滑动块上的滑动连接杆彼此相间且垂直,所述滑动块可移动地安插在滑动连接杆上;抓料爪收合时,与抓料爪连接的滑动连接杆随之移动,位于滑动连接杆上的滑动块也就随着抓料爪的收合而相应收合移动。
所述抓料旋转机构包括抓料部件、旋转驱动部件和纵向-横向驱动部件;所述抓料部件顶部与旋转驱动部件的旋转轴连接,旋转驱动部件与位于滚筒输送线输出端一侧的纵向-横向驱动部件连接;所述抓料部件通过旋转驱动部件绕其旋转轴的轴心线转动;所述旋转驱动部件通过纵向-横向驱动部件纵向或横向移动。
所述滚筒输送线包括滚筒输送线机架、滚筒、止位边、定位夹和定位夹驱动部件;所述滚筒彼此平行地排布在滚筒输送线机架上,滚筒通过滚筒驱动部件绕其自身轴心旋转;所述止位边位于滚筒输送线的输出端;定位夹的两条夹持板与滚筒输送线的输送方向平行地安装在滚筒两侧,两条所述夹持板通过定位夹驱动部件在靠近或远离状态之间转换。
所述滚筒输送线的机架的下方竖立着两条支撑臂,该支撑臂的顶端通过顶起驱动部件在伸出或缩回状态之间转换。
所述平移翻转机构包括平移机架、平移零件托架、平移推送部件和翻转部件,所述平移零件托架和翻转部件的翻转零件托架排布在平移机架两条平行轨道上;平移推送部件的每对推动杆竖直排布在两条平行轨道之间,与平移零件托架和翻转零件托架一一对应;每对所述推动杆通过平移驱动单元竖直移动和水平移动;翻转零件托架通过其转轴可转动地安装平行轨道上,该翻转零件托架的转轴与翻转部件的翻转驱动机构连接。
本发明还提出该自动排布设备的排布方法,包括实施如下步骤:
(1)元器件从滚筒输送线的输入端流入,当到达滚筒输送线输出端止位边时,元器件的一个侧边顶在止位边上,与之对齐地停滞在滚筒上;
(2)滚筒输送线的定位夹的两夹持板向中间收缩,将停滞在滚筒上的元器件夹持在固定位置上;
(3)位于滚筒输送线的下面的支撑臂在顶起驱动部件的驱动下,穿过滚筒之间的间隙向上伸出顶起元器件,使元器件四周悬空地脱离滚筒;
(4)抓料旋转机构的纵向-横向驱动部件带动抓料部件向下移动以抓取元器件,抓料部件的角度探测器检测所抓取的元器件的方位标识,抓料部件的抓料爪的正反探测器感应元器件的正反标识;所述自动排布设备的控制电路根据角度探测器和正反控测器探测的结果,发送是否翻转指令至平移翻转机构,同时指示旋转部件将抓取的元器件旋转到指定的方位,然后纵向-横向驱动部件带动抓料部件移动至平移翻转机构输入端,将元器件放置在平移翻转机构的输入端的零件托架上;
(5)位于平移翻转机构的输入端的零件托架上的元器件被平移输送部件推送至翻转部件的翻转零件托架上;翻转部件根据控制电路的指令,对需要翻转的元器件翻转180度后,由平移输送部件推送至下一工位,对不需翻转的元器件直接由平移输送部件推送至下一工位;
对输入的元器件依次实施上述步骤,使得元器件按同一方向和正反面一致地排布输出。
进一步的是,所述方位标识是指元器件的至少一角与其他角不同;所述元器件的正反标识是指元器件正反有不同的凹凸。
与现有技术相比,本发明采用机器自动完成器件方向和正反的排布,节省人工,有效地降低了错误的发生,节约了生产时间,提高了自动化生产能力,有效提高生产效率。
附图说明
图1本发明之优选实施例中自动校正部件方向设备的结构示意图;
图2本发明之优选实施例中滚筒输送线的止位边阻挡元器件的示意图;
图3本发明之优选实施例中滚筒输送线上的元器件被夹挂板夹持的示意图;
图4本发明之优选实施例中滚筒输送线上的元器件被顶起机构的顶起的示意图;
图5本发明之优先实施例中抓料机构的结构示意图;
图6本发明之优先实施例中抓料旋转机构的抓料部件的结构示意图;
图7本发明之优选实施例中平移翻转机构的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图,对本发明的较佳实施例作详细说明。
参见图1,一种自动排布设备,用于将杂乱地输送来的元器件按预设方向排布后输出至下一个加工位;所述设备包括滚筒输送线100、抓料旋转机构300、平移翻转机构500;所述平移翻转机构500位于滚筒输送线100输出端侧;所述抓料旋转机构300位于滚筒输送线100输出端和平移翻转机构500输入端一侧,抓料旋转机构的抓料部件310可移动地悬挂在滚筒输送线100或平移翻转机构上方。
参见图2至图4,所述滚筒输送线100包括滚筒输送线机架101、滚筒102、止位边103和定位夹110;所述滚筒102彼此平行地排布在机架101上,滚筒102在滚筒驱动部件的驱动下,绕其自身轴心向同一方向(本实施例中为顺时针方向)自转,从而带动放置于滚筒102上的元器件9前行;止位边103位于滚筒输送线的输出端,阻挡随滚筒转动而前行的元器件9移动;定位夹110的两条夹持板111与滚筒输送线的输送方向平行地安装在滚筒两侧,所述夹持板111通过穿过滚筒之间间隙的联接件112与位于滚筒输送线机架下方的定位夹驱动部件联接,定位夹驱动部件驱动两条夹持板之间相向或背离移动,用以实现元器件9的导向。
所述滚筒输送线机架的下方竖立着两条长条形的支撑臂121,该支撑臂121底部与顶起驱动部件连接在一起;在顶起驱动部件的驱动下,支撑臂121的顶端从滚筒之间的间隙伸出或缩回;当支撑臂121伸出时恰好将被止位边103和定位夹110导向的元器件四边角悬空地顶起,脱离滚筒输送线。
参见图5,所述抓料旋转机构300包括抓料部件310、旋转驱动部件320、以及纵向-横向驱动部件330;所述抓料部件310顶部与旋转驱动部件320的旋转轴321连接,旋转驱动部件320与位于滚筒输送线输出端一侧的纵向-横向驱动部件330连接在一起,以在纵向-横向驱动部件330的驱动下带动所述抓料部件310在滚筒输送线100输出端以及平移翻转机构500输入端之间往复移动;所述抓料部件310的抓料机架顶部与旋转驱动部件的竖直的旋转轴321一端连接在一起,旋转轴321的另一端与旋转驱动部件的驱动电机322连接,即抓料部件在旋转驱动部件的带动下,可绕旋转轴的轴心线转动,即可旋转调节所抓取工件的方向;所述旋转驱动部件固定在滚筒输送线一侧的纵向-横向驱动部件上,该旋转驱动部件在纵向-横向驱动部件的驱动下,带动与其连接在一起的抓料部件上、下地纵向或左、右横向地移动。
参见图6,所述抓料部件310的四个抓料爪311环绕排布在抓料机架312上,与固定在该抓料机架上的驱动抓料爪收合的驱动单元313联接;所述驱动单元313为两组,两组驱动单元313上下重叠地固定在抓料机架312上,每组驱动单元313两端驱动收合的驱动杆3130的轴心线是彼此垂直的; 所述四个抓料爪311之上端分别固定在该驱动单元的驱动杆3130上、两两对称地排布在抓料机架312四周;所述抓料爪311的底部设置有适于抓取物件的夹爪3110;两相邻抓料爪311之间设置有滑动块320,所述滑动块320通过穿插在其上的在两根滑动连接杆321与相邻的抓料爪311连接在一起,穿插在该滑动块上滑动连接杆321彼此相间且垂直的;所述滑动块320是可移动地安插在滑动连接杆321上的,滑动块320的底部设置有角度探测器314;当驱动单元313驱动抓料爪311收合抓取物件时,带动抓料爪311的滑动杆随之移动,位于各滑动连接杆上滑动块320也就随着抓料爪311的收合而相应收合移动,从而使位于滑动块320底部的角度探测器314,能对准从而探测所抓取物件的四个边角标识。 当然,角度控制测控测器314也可以设置在抓料部件其他能够探测所抓取物件的四个角标识的任意位置。
所述抓料爪上还设置能探测所抓取物件上、下两面正反的正反探测器315。
所述元器件9的四边角是有标识的,即四角不是完全一样的,至少一角与其他角不同,所述元器件的正反也是有区别标识的。参见图6,本例中,元器件9的两侧边分别设置有凸边92和避空位93作为正反区别标识,该元器件9的4个角中有一个角是与其他仨不同,如设置有倒角91,便于抓料部件上的角度探测器识别元器件9的方向,便于控制电路控制旋转机构旋转到合适的方位。正反探测器315设置抓料爪上的夹爪3110上侧边处,当元器件9两侧凸边92朝上时,其凸侧边恰好挡住正反探测器315的信号,此时抓料部件的四个正反探测器315均能感应到信号;当元器件9的凸侧边朝下时,则其有两侧的避空位34恰好对应到正反探测器315,此时抓料部件的四个正反探测器315中有两个是检测不到信号的,控制电路据此就可以判断出元器件9的正反面。显然,也可以设置其他相应的标识,只要令角度和正反探测器足以探测,区分即可。
参见图7,所述平移翻转机构500包括平移机架501、平移零件托架502、平移推送部件503和翻转部件520,所述平移零件托架502和翻转部件的翻转零件托架521排布在平移机架501两条平行轨道5010上,元器件9的两端借助两条平移轨道上的零件托架502或翻转零件托架521上,而水平地放置在平移机架上两条平移轨道上;平移推送部件503设置在平行轨道5010下方,平移推送部件的每对竖直的推动杆5031排布于两条平行轨道5010之间,与平移零件托架502和翻转零件托架521一一对应;所述每对的两个推动杆503之间为元器件9的置放空间;在平移驱动单元的驱动下,每对推动杆可以上、下竖直移动和水平移动;元器件9两端借助两条平移轨道上的平移零件托架502或翻转零件托架521水平放置在平移机架上两条平移轨道上时,与之对应的推动杆从元器件9的下方伸出,位于该元器件9的两侧,推动杆在平移驱动单元驱动下,将元器件9夹持着水平移动地将其推入下一个工位单元,推送到位后,所述推动杆松开元器件,竖直下移动,从元器件的下方,移回原工位;所述翻转零件托架521通过其转轴可转动地安装平行轨道5010上,该翻转零件托架521的转轴与翻转驱动机构连接,使得放置在该翻转零件托架521的元器件可以随之翻转180度;所述翻转零件托架521上设置卡槽5210,使得元器件在随之翻转时,不会脱离。本例中自动排布设备对输入的元器件的进行如下操作:
(1)元器件9杂乱无序地从滚筒输送线100的输口流入,当到与达滚筒输送线输出端的止位边103时,元器件9的一个侧边顶在止位边上,与之对齐(如图2)。
(2) 滚筒输送线的定位夹向中间收缩,将该元器件9夹持在固定位置上(如图3)。
(3)位于滚筒输送线的下方的支撑臂在顶起驱动部件的驱动下,穿过滚筒之间的间隙向上顶起元器件,使元器件9四周悬空地脱离滚筒,方便抓料部件310抓取(如图4)。
(4)纵向-横向驱动部件带动抓料部件310向下移动以抓取元器件(如图5),其中抓料部件310上的4个方向的抓料爪向中间靠拢夹紧零件(如图6);如图6所示,抓料部件上的滑动块320也随之相应地移动,使得设置在滑动块底部的4个角度探测器,恰好分别对应零件的4个角,可以检测元器件的四个角标识位;同时,当元器件两侧凸边朝上时,元器件的凸侧边就会挡住抓料部件的夹紧驱动部件(如气缸)四侧边的抓料爪的正反探测器(如图6)的信号,此时抓料部件的四侧边均能感应到信号;当零件的凸侧边朝下时,则零件有两侧的避空位就会对应到正反探测器,此时抓料机构的四侧边中有两边是检测不到信号的,这样就控制电路可以判断出元器件的正反标识,控制电路根据角度探测器和正反控测器探测的结果,发送是否翻转指令至平移翻转机构;同时指示旋转部件带动抓料部件将抓取的元器件旋转到合适的方位,然后纵向-横向驱动部件带动抓料部件横向移动至平移翻转机构,将元器件放置在平移翻转机构的零件托架上。
(5)如图7所示元器件由平移推送部件503的推送杆5031推入翻转零件托架521的卡槽5210,翻转部件根据控制电路发出翻转指令将元器件翻转180度后,由该工位的平移推送部的一对推送杆503向上移动至位后,夹持元器件平移推送至下一个工位;或者根据控制电路发出不翻转指令由位于该翻转工位的推送杆5031推送至下一个工位;从而使用元器件均按预先设定一面,流入下一工位,完成有序排布。
应当理解的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,对本领域技术人员来说,可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改和替换,都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种自动排布设备,其特征在于:
包括滚筒输送线、平移翻转机构和抓料旋转机构;该抓料旋转机构设置在滚筒输送线输出端和平移机构输入端一侧,所述抓料旋转机构的抓料部件可移动地悬挂在滚筒输送线和平移翻转机构上方;所述抓料部件上设置有角度探测器和正反探测器,所述抓料部件通过所述抓料旋转机构的旋转驱动部件在水平面内旋转;所述平移翻转机构的翻转零件托架在正面和反面之间翻转;所述抓料部件包括抓料机架、设置在抓料机架上的复数个抓料爪以及收合驱动部件,所述抓料爪通过所述收合驱动部件在张开状态和收合状态之间转换;
所述角度探测器有四个,分别设置在所述抓料部件的能探测所抓取物件的四个边角标识的相应位置;
所述正反探测器有四个,分别设置在所述抓料部件的各抓料爪能探测所抓取物件的正反标识的相应位置;
所述边角标识是指所抓取物件至少一角与其他角不同;所述正反标识是指所抓取物件的正反有不同的凹凸。
2.按照权利要求1所述的自动排布设备,其特征在于:
所述角度探测器分别设置在相邻抓料爪之间的滑动块之底部;所述滑动块通过穿插在其上的滑动连接杆与相邻的抓料爪连接在一起,穿插在滑动块上的滑动连接杆彼此相间且垂直,所述滑动块可移动地安插在滑动连接杆上;抓料爪收合时,与抓料爪连接的滑动连接杆随之移动,位于滑动连接杆上的滑动块也就随着抓料爪的收合而相应收合移动。
3.按照权利要求1所述的自动排布设备,其特征在于:
所述抓料旋转机构包括抓料部件、旋转驱动部件和纵向-横向驱动部件;所述抓料部件顶部与旋转驱动部件的旋转轴连接,旋转驱动部件与位于滚筒输送线输出端一侧的纵向-横向驱动部件连接;所述抓料部件通过所述旋转驱动部件绕其旋转轴的轴心线在水平面内旋转;所述旋转驱动部件通过纵向-横向驱动部件沿纵向或横向移动。
4.按照权利要求1所述的自动排布设备,其特征在于:
所述滚筒输送线包括滚筒输送线机架、滚筒、止位边、定位夹和定位夹驱动部件;所述滚筒彼此平行地排布在滚筒输送线机架上,滚筒通过滚筒驱动部件绕其自身轴心旋转;所述止位边位于滚筒输送线的输出端;定位夹的两条夹持板与滚筒输送线的输送方向平行地安装在滚筒两侧,两条所述夹持板通过定位夹驱动部件在靠近或远离状态之间转换。
5.按照权利要求1所述的自动排布设备,其特征在于:
所述滚筒输送线的机架的下方竖立着两条支撑臂,该支撑臂的顶端通过顶起驱动部件在伸出或缩回状态之间转换。
6.按照权利要求1所述的自动排布设备,其特征在于:
所述平移翻转机构包括平移机架、平移零件托架、平移推送部件和翻转部件,所述平移零件托架和翻转部件的翻转零件托架排布在平移机架两条平行轨道上;平移推送部件的每对推动杆竖直排布在两条平行轨道之间,与平移零件托架和翻转零件托架一一对应;每对所述推动杆通过平移驱动单元竖直移动和水平移动;所述翻转零件托架通过其转轴可转动地安装平行轨道上,该翻转零件托架的转轴与翻转部件的翻转驱动机构连接。
7.基于权利要求1至6任一所述的自动排布设备的排布方法,包括实施如下步骤:
(1)元器件从所述滚筒输送线的输入端流入,当到达所述滚筒输送线输出端的止位边时,元器件的一个侧边顶在止位边上,与之对齐地停滞在滚筒上;
(2)所述滚筒输送线的定位夹的两夹持板向中间收缩,将停滞在滚筒上的元器件夹持在固定位置上;
(3)位于所述滚筒输送线的下面的支撑臂在顶起驱动部件的驱动下,穿过滚筒之间的间隙向上伸出顶起元器件,使元器件四周悬空地脱离滚筒;
(4)所述抓料旋转机构的纵向-横向驱动部件带动抓料部件向下移动以抓取元器件,所述抓料部件的角度探测器检测所抓取的元器件的方位标识,抓料部件的抓料爪的正反探测器感应元器件的正反标识;所述自动排布设备的控制电路根据角度探测器和正反控测器探测的结果,发送是否翻转指令至平移翻转机构,同时指示旋转部件将抓取的元器件旋转到指定的方位,然后纵向-横向驱动部件带动抓料部件移动至所述平移翻转机构输入端,将元器件放置在所述平移翻转机构的输入端的平移零件托架上;
(5)位于所述平移翻转机构的输入端的平移零件托架上的元器件被平移输送部
件推送至翻转部件的翻转零件托架上;翻转部件根据控制电路的指令,对需要翻转的元器件翻转180度后,由平移输送部件推送至下一工位,对不需翻转的元器件直接由平移输送部件推送至下一工位;
对输入的元器件依次实施上述步骤,使得元器件按同一方向和正反面一致地排布输出。
8.按照权利要求7所述的自动排布设备的排布方法,其特征在于:
所述方位标识是指元器件的至少一角与其他角不同;所述元器件的正反标识是指元器件正反有不同的凹凸。
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