CN113306760A - 一种柔性震动机械手摆盘机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性震动机械手摆盘机，包括：机架；储料仓，储料仓上设有出料口，储料仓下方设有振动器，储料仓与振动器固定；柔性振动盘，柔性振动盘上设有储料盒，储料盒设置在出料口下方；工业相机，其用于识别柔性振动盘上的产品的正反面，并记录产品位置，工业相机与控制器电连接；输送机构，其用于输送载盘；机械手，其用于吸取柔性振动盘正面朝上的产品，并移动到输送机构的载盘摆好上，机械手上设有仿形吸嘴，振动器、柔性振动盘、工业相机、输送机构和机械手分别与机架固定。本发明提供了一种柔性震动机械手摆盘机，可以对正反面面差别小且杂乱放置的小产品进自动摆盘，降低了人成本，提高了工作效率。

Description

一种柔性震动机械手摆盘机
技术领域
本发明涉及摆盘机技术领域，尤其是涉及一种柔性震动机械手摆盘机。
背景技术
在小零件的实际生产过程中，经常需要对小零件进行摆盘，整齐排列后的产品连通在盘一起进入下一工序进行加工。现有技术中的摆盘设备各式各样，但是都是需要产品预先设定好朝向，才能进行摆盘，产品杂乱放置，且需要翻面时，现有的摆盘机很难实现摆盘，一般都是依靠人工进行摆盘。特别是产品正反面仅图案有所区别，形状大小区别很小时，无法通过机械设备进行正反面分类时，常规的摆盘机难以进行摆盘。因此，需要设计一种柔性震动机械手摆盘机，对正反面面差别小，且杂乱放置的小产品进摆盘。
中国专利申请公开号CN208843294U，公开日为2019年05月10日，名称为“一种智能识别摆盘机”，公开了一种智能识别摆盘机，涉及摆盘机技术领域，该智能识别摆盘机，包括摆盘机主体，摆盘机主体的内部固定安装有机台底板，所述摆盘机主体的内部固定安装有振动盘送料底座，所述振动盘送料底座的顶部固定连接振动盘的底部，所述振动盘的一侧固定连接振动盘送料带的一端，所述摆盘机主体的内部固定安装升降料仓底座的一侧，所述升降料仓底座的顶部固定连接升降料仓的底部。该智能识别摆盘机，自主创新研发的出料模块配合振动盘出料，使与皮带的衔接更加完善，提高生产效率，皮带滚动设计，NG物料会直接被送走，避免卡料的现象，方便操作，一人可看管多台设备，节省人工成本。但是该摆盘机仍存在上述问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术中产品正反面差距小，且杂乱放置时，常规的摆盘机难以进行摆盘，只能人工摆盘的不足，提供一种柔性震动机械手摆盘机，可以对正反面面差别小且杂乱放置的小产品进自动摆盘，降低了人成本，提高了工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种柔性震动机械手摆盘机，包括：
机架；
储料仓，其用于储存待摆盘的产品，储料仓上设有出料口，储料仓下方设有振动器，储料仓与振动器固定；
柔性振动盘，其用于将产品翻面，柔性振动盘上设有储料盒，储料盒设置在出料口下方；工业相机，其用于识别柔性振动盘上的产品的正反面，并记录产品位置，工业相机与控制器电连接，工业相机设置在储料盒上方；
输送机构，其用于输送载盘；
机械手，其用于吸取柔性振动盘正面朝上的产品，并移动到输送机构的载盘摆好上，机械手上设有仿形吸嘴，振动器、柔性振动盘、工业相机、输送机构和机械手分别与机架固定。
上述技术方案中，所述仿形吸嘴与外部气源连通，可以产生吸力，吸附产品，关闭气源或吹气即可将产品放下。所述柔性振动盘采用市面上可以将小零件翻面的柔性振动盘即可。上述摆盘机的工作过程是：1.在储料仓添加产品；2.在输送机构上添加载盘；3.工业相机启动监测；4.当储料盒没有产品时，自启振动器往储料盒送料；5.相机开始识别产品的正反面、方向6.机械手开始抓取产品；7.相机识别怎么产品过少时，自启柔性振动盘对反面产品进行调整，使产品翻面；8.机械手再次开始抓取；9.当相机监测储料盒产品不足时，再次自启振动器送料；10.载盘摆满时，输送机构将满盘产品送至堆料区；依此循环。所述摆盘机实现了产品的自动摆盘，降低了人成本，提高了工作效率。
作为优选，所述机械手为蜘蛛机械手。
作为优选，所述输送机构包括放料机构、堆料机构以及设有横移驱动机构的输送导轨，放料机构和堆料机构设置在输送导轨上方，放料机构上设有载盘。所述结构可以实现载盘的自动输送和堆叠，横移驱动机构可以带动输送导轨上方的载盘横移。
作为优选，所述放料机构包括第一支撑架、第一夹紧气缸和第一顶升气缸，第一顶升气缸设置在输送导轨下方，第一支撑架设置在第一顶升气缸上方，第一夹紧气缸设置在第一支撑架两侧。所述结构可以实现载盘的自动放料和输送。需要输送载盘时，第一顶升气缸上升，第一夹紧气缸松开，然后第一顶升气缸下降，第一支撑架上的载盘随之下降，落入输送导轨，第一夹紧气缸伸出，将上方的载盘夹住，然后输送导轨将载盘的送出。
作为优选，所述堆料机构以包括第二支撑架、第二夹紧气缸和第二顶升气缸，第二顶升气缸设置在输送导轨下方，第二支撑架设置在第二顶升气缸上方，第二夹紧气缸设置在第二支撑架两侧。载盘放满产品后，输送导轨将载盘推到第二顶升气缸上方，第二夹紧气缸松开，第二顶升气缸上升，然后第二夹紧气缸伸出夹住载盘，之后第二顶升气缸下降，实现载盘的堆放。
作为优选，所述机械手上设有连接架和切换机构，仿形吸嘴数量至少为两个，仿形吸嘴与连接架在竖直方向上滑动连接，仿形吸嘴与切换机构连接。所述结构可以增加堆叠效率，机械手不需要每次吸取一个产品就进行大幅度移动，可以将每个仿形吸嘴都吸附产品后在一次性移动到载盘上方进行放料，提高摆盘效率。
作为优选，所述切换机构驱动电机和转轴，驱动电机与连接架固定，驱动电机驱动转轴旋转，转轴的侧壁上设有导向环槽，仿形吸嘴设有与导向环槽适配的导向杆，导向杆的一端设置在导向环槽内，导向环槽包括处于同一高度的水平槽和向下弯曲的下降槽。
上述技术方案中，驱动电机驱动转轴旋转，下降槽的位置随之改变，下降槽移动到某一个仿形吸嘴对应位置时，对应的仿形吸嘴在导向杆的带动下向下移动，然后在机械手的带动下进行产品吸附，其余仿形吸嘴处于高位，不会与储料盒内的产品接触，避免误吸反面的产品。仿形吸嘴吸附产品后继续旋转转轴，使转轴移动到下一个仿形吸嘴对应的位置。中机械手移动和仿形吸嘴的切换可以同时进行，提高吸取效率。
作为优选，所述下降槽的底部设有一段水平设置的下平槽。所述结构可以使仿形吸嘴向下伸出时具有一定的稳定区间，避免驱动电机和转轴的角度误差使仿形吸的高度出现偏差。
作为优选，所述导向杆设置在导向环槽内的一端上设有滚轮。所述结构可以降低导向杆与导向环槽之间的摩擦和磨损。
作为优选，还包括防脱机构，防脱机构包括扭簧和防脱杆，防脱杆包括防脱块和转动杆，防脱块设置在仿形吸嘴下方，防脱块与转动杆下端固定，转动杆中间位置与连接架铰接，扭簧连接转动杆与连接架连，转轴在转动杆上端的高度的上设有凸块，凸块与转轴的侧壁平滑过渡，凸块设置在下降槽正上方，凸块的宽度大于下降槽的宽度。所述防脱机构在仿形吸嘴相对于连接架处于高位时，防脱块挡住仿形吸嘴的下端，当仿形吸嘴上具有产品时可以避免产品脱落，当仿形吸嘴需要下降时，转轴旋转，转动杆上端先与凸块接触，防脱块离开仿形吸嘴的下端，转轴继续旋转，导向杆进入下降槽，仿形吸嘴下降，仿形吸嘴吸取产品后，转轴继续旋转，导向杆进入水平槽，仿形吸嘴上升，转轴继续旋转，转动杆上端与凸块脱离，防脱块挡住仿形吸嘴的下端。
本发明的有益效果是：(1)实现了产品的自动摆盘，降低了人成本，提高了工作效率；(2)机械手不需要每次吸取一个产品就进行大幅度移动，可以将每个仿形吸嘴都吸附产品后在一次性移动到载盘上方进行放料，提高摆盘效率；(3)所述防脱机构在仿形吸嘴相对于连接架处于高位时，防脱块挡住仿形吸嘴的下端，当仿形吸嘴上具有产品时可以避免产品脱落。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是实施例2的局部结构示意图；
图3是实施例3的局部结构示意图。
图中：机架1、储料仓2、出料口2.1、柔性振动盘3、工业相机4、输送机构5、放料机构5.1、第一支撑架5.1.1、第一夹紧气缸5.1.2、第一顶升气缸5.1.3、堆料机构5.2、输送导轨5.3、机械手6、储料盒7、仿形吸嘴8、导向杆8.1、连接架9、切换机构10、转轴10.1、导向环槽10.2、水平槽10.2.1、下降槽10.2.2、下平槽10.2.3、凸块10.3、防脱机构11、防脱杆11.1、防脱块11.1.1、转动杆11.1.2、载盘12。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
如图1所示，在实施例1的基础上，一种柔性震动机械手摆盘机，包括机架1、储料仓2、工业相机4、输送机构5和机械手6；振动器、柔性振动盘3、工业相机4、输送机构5和机械手6分别与机架1固定。储料仓2用于储存待摆盘的产品，储料仓2上设有出料口2.1，储料仓2下方设有振动器，储料仓2与振动器固定；柔性振动盘3用于将产品翻面，柔性振动盘3上设有储料盒7，储料盒7设置在出料口2.1下方；工业相机4用于识别柔性振动盘3上的产品的正反面，并记录产品位置，工业相机4与控制器电连接，工业相机4设置在储料盒7上方；输送机构5用于输送载盘12；所述输送机构5包括放料机构5.1、堆料机构5.2以及设有横移驱动机构的输送导轨5.3，放料机构5.1和堆料机构5.2设置在输送导轨5.3上方，放料机构5.1上设有载盘12。所述放料机构5.1包括第一支撑架5.1.1、第一夹紧气缸5.1.2和第一顶升气缸5.1.3，第一顶升气缸5.1.3设置在输送导轨5.3下方，第一支撑架5.1.1设置在第一顶升气缸5.1.3上方，第一夹紧气缸5.1.2设置在第一支撑架5.1.1两侧。堆料机构5.2以包括第二支撑架、第二夹紧气缸和第二顶升气缸，第二顶升气缸设置在输送导轨5.3下方，第二支撑架设置在第二顶升气缸上方，第二夹紧气缸设置在第二支撑架两侧。机械手6用于吸取柔性振动盘3正面朝上的产品，并移动到输送机构5的载盘12摆好上，机械手6为蜘蛛机械手6。机械手6上设有仿形吸嘴8，仿形吸嘴8与外部气源连通。
上述技术方案中，所述仿形吸嘴8与外部气源连通，可以产生吸力，吸附产品，关闭气源或吹气即可将产品放下。所述柔性振动盘3采用市面上可以将小零件翻面的柔性振动盘3即可。上述摆盘机的工作过程是：1.在储料仓2添加产品；2.在输送机构5上添加载盘12；3.工业相机4启动监测；4.当储料盒7没有产品时，自启振动器往储料盒7送料；5.相机开始识别产品的正反面、方向6.机械手6开始抓取产品；7.相机识别怎么产品过少时，自启柔性振动盘3对反面产品进行调整，使产品翻面；8.机械手6再次开始抓取；9.当相机监测储料盒7产品不足时，再次自启振动器送料；10.载盘12摆满时，输送机构5将满盘产品送至堆料区；依此循环。所述摆盘机实现了产品的自动摆盘，降低了人成本，提高了工作效率。
实施例2：
如图2所示，在实施例1的基础上，所述机械手6上设有连接架9和切换机构10，仿形吸嘴8与连接架9在竖直方向上滑动连接，所述切换机构10驱动电机和转轴10.1，驱动电机与连接架9固定，驱动电机驱动转轴10.1旋转，转轴10.1的侧壁上设有导向环槽10.2，仿形吸嘴8设有与导向环槽10.2适配的导向杆8.1，导向杆8.1的一端设置在导向环槽10.2内，导向杆8.1设置在导向环槽10.2内的一端上设有滚轮。导向环槽10.2包括处于同一高度的水平槽10.2.1和向下弯曲的下降槽10.2.2。下降槽10.2.2的底部设有一段水平设置的下平槽10.2.3。仿形吸嘴8数量为4个，4个仿形吸嘴8沿转轴10.1的轴线均布。
上述技术方案中，驱动电机驱动转轴10.1旋转，下降槽10.2.2的位置随之改变，下降槽10.2.2移动到某一个仿形吸嘴8对应位置时，对应的仿形吸嘴8在导向杆8.1的带动下向下移动，然后在机械手6的带动下进行产品吸附，其余仿形吸嘴8处于高位，不会与储料盒7内的产品接触，避免误吸反面的产品。仿形吸嘴8吸附产品后继续旋转转轴10.1，使转轴10.1移动到下一个仿形吸嘴8对应的位置。中机械手6移动和仿形吸嘴8的切换可以同时进行，提高吸取效率。所述结构可以增加堆叠效率，机械手6不需要每次吸取一个产品就进行大幅度移动，可以将每个仿形吸嘴8都吸附产品后在一次性移动到载盘12上方进行放料，提高摆盘效率。
实施例3：
如图2和图3所示，在实施例2的基础上，还包括防脱机构11，防脱机构11包括扭簧和防脱杆11.1，防脱杆11.1包括防脱块11.1.1和转动杆11.1.2，防脱块11.1.1设置在仿形吸嘴8下方，防脱块11.1.1与转动杆11.1.2下端固定，转动杆11.1.2中间位置与连接架9铰接，扭簧连接转动杆11.1.2与连接架9连，转轴10.1在转动杆11.1.2上端的高度的上设有凸块10.3，凸块10.3与转轴10.1的侧壁平滑过渡，凸块10.3设置在下降槽10.2.2正上方，凸块10.3的宽度大于下降槽10.2.2的宽度。所述防脱机构11在仿形吸嘴8相对于连接架9处于高位时，防脱块11.1.1挡住仿形吸嘴8的下端，当仿形吸嘴8上具有产品时可以避免产品脱落，当仿形吸嘴8需要下降时，转轴10.1旋转，转动杆11.1.2上端先与凸块10.3接触，防脱块11.1.1离开仿形吸嘴8的下端，转轴10.1继续旋转，导向杆8.1进入下降槽10.2.2，仿形吸嘴8下降，仿形吸嘴8吸取产品后，转轴10.1继续旋转，导向杆8.1进入水平槽10.2.1，仿形吸嘴8上升，转轴10.1继续旋转，转动杆11.1.2上端与凸块10.3脱离，防脱块11.1.1挡住仿形吸嘴8的下端。
本发明的有益效果是：(1)实现了产品的自动摆盘，降低了人成本，提高了工作效率；(2)机械手6不需要每次吸取一个产品就进行大幅度移动，可以将每个仿形吸嘴8都吸附产品后在一次性移动到载盘12上方进行放料，提高摆盘效率；(3)所述防脱机构11在仿形吸嘴8相对于连接架9处于高位时，防脱块11.1.1挡住仿形吸嘴8的下端，当仿形吸嘴8上具有产品时可以避免产品脱落。

Claims (9)

1.一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，包括：
机架；
储料仓，其用于储存待摆盘的产品，储料仓上设有出料口，储料仓下方设有振动器，储料仓与振动器固定；
柔性振动盘，其用于将产品翻面，柔性振动盘上设有储料盒，储料盒设置在出料口下方；
工业相机，其用于识别柔性振动盘上的产品的正反面，并记录产品位置，工业相机与控制器电连接，工业相机设置在储料盒上方；
输送机构，其用于输送载盘；
机械手，其用于吸取柔性振动盘正面朝上的产品，并移动到输送机构的载盘摆好上，机械手上设有仿形吸嘴，振动器、柔性振动盘、工业相机、输送机构和机械手分别与机架固定。
2.根据权利要求1所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，所述机械手为蜘蛛机械手。
3.根据权利要求1所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，所述输送机构包括放料机构、堆料机构以及设有横移驱动机构的输送导轨，放料机构和堆料机构设置在输送导轨上方，放料机构上设有载盘。
4.根据权利要求3所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，所述放料机构包括第一支撑架、第一夹紧气缸和第一顶升气缸，第一顶升气缸设置在输送导轨下方，第一支撑架设置在第一顶升气缸上方，第一夹紧气缸设置在第一支撑架两侧。
5.根据权利要求3所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，所述堆料机构以包括第二支撑架、第二夹紧气缸和第二顶升气缸，第二顶升气缸设置在输送导轨下方，第二支撑架设置在第二顶升气缸上方，第二夹紧气缸设置在第二支撑架两侧。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，所述机械手上设有连接架和切换机构，仿形吸嘴数量至少为两个，仿形吸嘴与连接架在竖直方向上滑动连接，仿形吸嘴与切换机构连接。
7.根据权利要求6所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，所述切换机构驱动电机和转轴，驱动电机与连接架固定，驱动电机驱动转轴旋转，转轴的侧壁上设有导向环槽，仿形吸嘴设有与导向环槽适配的导向杆，导向杆的一端设置在导向环槽内，导向环槽包括处于同一高度的水平槽和向下弯曲的下降槽。
8.根据权利要求7所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，所述下降槽的底部设有一段水平设置的下平槽。
9.根据权利要求7所述的一种柔性震动机械手摆盘机，其特征是，还包括防脱机构，防脱机构包括扭簧和防脱杆，防脱杆包括防脱块和转动杆，防脱块设置在仿形吸嘴下方，防脱块与转动杆下端固定，转动杆中间位置与连接架铰接，扭簧连接转动杆与连接架连，转轴在转动杆上端的高度的上设有凸块，凸块与转轴的侧壁平滑过渡，凸块设置在下降槽正上方，凸块的宽度大于下降槽的宽度。
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