CN113681250A - 一种智能制造中心用多功能装配设备 - Google Patents

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CN113681250A
CN113681250A CN202110828083.3A CN202110828083A CN113681250A CN 113681250 A CN113681250 A CN 113681250A CN 202110828083 A CN202110828083 A CN 202110828083A CN 113681250 A CN113681250 A CN 113681250A
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张淑芝
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Abstract

本发明公开了一种智能制造中心用多功能装配设备，包括：基座；滑杆数量为若干个，两个为一组分别设置于所述基座的顶部左右两侧后端；升降座可滑动地安装于所述滑杆的外壁；支架固定安装于所述基座的顶部右侧前端；PLC控制器固定安装于所述支架的顶端；万向轮，数量为若干个，分别固定安装于所述基座的底部四角；送料机构，固定安装于所述升降座的顶端，且与所述PLC控制器电性连接。该智能制造中心用多功能装配设备，实现自动地对多个物料同时进行夹持送料，操作简单效率较高，对操作人员要求较低，并且可以对夹持组件释放物料的位置进行调整，在定位失效后可以反馈式的自动调节定位位置，从而提高装配精度，满足生产线后端精确装配的需求。

Description

一种智能制造中心用多功能装配设备
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域，具体为一种智能制造中心用多功能装配设备。
背景技术
智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等，通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化，一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力，智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力，智能制造中心具有智能性，即具有推理、判断等智力，这也是它具有自治性和合作性的内在原因，智能制造中心的生产线中，智能装配一直是智能化生产有发展空间的区域，而物料的精确定位是智能装配的关键，物料在装配之前只有精确定位了，装配机器人才能准确抓取物料并准确放置到指定装配位置实现精确装配；
现有的装配设备大多采用机械臂配合装配机械手对物料进行夹持装配，该方案无法自动地对多个物料同时进行夹持送料，对操作人员的要求较高，操作困难且效率较低，智能化程度较低，此外，用于送料的电动滑台需要定位块或位置开关对目标位置进行定位，定位块或位置开关等定位机构无法根据需要进行自动调整，在定位出错后也无法反馈式调节，无法保证物料输送后放置定位精确，而高精度定位设备的送料效率过低，很难同时兼顾效率和定位精度，无法满足生产线后端精确装配的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能制造中心用多功能装配设备，以至少解决现有技术送料效率低、无法对定位位置进行自动调节的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能制造中心用多功能装配设备，包括：基座；滑杆，数量为若干个，两个为一组分别设置于所述基座的顶部左右两侧后端；升降座可滑动地安装于所述滑杆的外壁；支架固定安装于所述基座的顶部右侧前端；PLC控制器固定安装于所述支架的顶端；万向轮，数量为若干个，分别固定安装于所述基座的底部四角；送料机构，固定安装于所述升降座的顶端，且与所述PLC控制器电性连接；调节定位机构，固定安装于所述升降座的底部，且与所述PLC控制器电性连接；输送带组件，设置于所述基座的顶部左侧，且与所述PLC控制器电性连接；
所述送料机构包括：第一气动缸，数量为两个，分别内嵌于所述基座的左右两侧，两个所述第一气动缸的输出端均与升降座的底部固定连接，且两个所述第一气动缸均与PLC控制器电性连接；第一滑台，设置于所述升降座的顶端，且与所述PLC控制器电性连接；夹持组件，固定安装于所述第一滑台的输出端，且与所述PLC控制器电性连接；
所述调节定位机构包括：第二滑台，固定安装于所述基座的顶部右侧前端，且与所述PLC控制器电性连接；调节组件，固定安装于所述升降座的底部右侧，且与所述PLC控制器电性连接。
优选的，所述夹持组件包括：安装座，数量为若干个，分别从左至右的安装于所述第一滑台的输出端顶部；滑槽，数量为若干个，分别从前至后的开设于所述安装座的顶部和底部；第一夹持杆，可滑动地安装于位于顶部的所述滑槽的内壁；第二夹持杆，可滑动地安装于位于底部的所述滑槽的内壁；外壳，固定安装于所述第一滑台的输出端，且对安装座进行限位；第一支撑杆，数量为两个，分别固定安装于所述外壳的左右两侧；第一限位杆，两端分别安装于两个所述第一支撑杆的内侧后端；连接杆，数量为若干个，均可旋转地安装于所述第一限位杆的外壁；限位块，数量为若干个，分别设置于所述第一夹持杆和第二夹持杆的右侧后端；限位槽，数量为若干个，分别开设于所述连接杆的上下两端，且所述限位块与限位槽可滑动地连接；驱动杆，固定安装于所述连接杆的顶端；第二气动缸，固定安装于所述外壳的顶部中间位置，且与所述PLC控制器电性连接；驱动块，固定安装于所述第二气动缸的输出端；凹槽，开设于所述驱动块的底部，且对驱动杆进行限位。
优选的，所述第一夹持杆和第二夹持杆的底部处于同一水平面。
优选的，所述调节组件包括：电机座，固定安装于所述升降座的底部右侧；第一电机，固定安装于所述电机座的内腔侧壁，且与所述PLC控制器电性连接；第二限位杆，数量为两个，分别固定安装于所述电机座的右端前后两侧；挡板，固定安装于两个所述第二限位杆的右端；螺杆，一端固定安装于所述第一电机的输出端，且另一端与所述挡板的左端可旋转地连接；滑块，可滑动地安装于两个限位杆的外壁，且所述滑块的中部与螺杆相适配螺接；第二支撑杆，设置于所述滑块的前侧；限位开关，固定安装于所述限位开关的顶端，且与所述PLC控制器电性连接。
优选的，所述第二支撑杆呈“U”形。
优选的，所述输送带组件包括：安装架，内嵌于所述基座的顶部左侧；第一带轮，可旋转地安装于所述安装架的后端；第二带轮，可旋转地安装于所述安装架的前端；输送带，相适配地套接于所述第一带轮和第二带轮的外壁；支撑板，固定安装于所述安装架的顶端，且对所述输送带进行限位；第二电机，固定安装于所述安装架的右侧后端，所述第二电机的输出端与第一带轮的右侧固定连接，且所述第二电机与PLC控制器电性连接。
本发明提出的一种智能制造中心用多功能装配设备，有益效果在于：
1、本发明通过PLC控制器驱动第一滑台向左侧移动，当夹持组件到达输送带的上方，第一气动缸驱动升降座下降，第二气动缸的输出端推动驱动块向后侧移动，凹槽推动驱动杆带动多个连接杆同时绕第一限位杆向后侧旋转，通过顶部和底部的限位块和限位槽的限位作用下，驱动第一夹持杆和第二夹持杆同时向内侧移动，并对物料进行夹持，随后升降座上升，第一滑台的输出端向右侧移动，当夹持组件的第一支撑杆与限位开关碰撞，限位开关向PLC控制器发送到位信号，PLC控制器控制第一滑台制动，并将物料放置于第二滑台的顶端，实现自动地对多个物料同时进行夹持送料，操作简单效率较高，对操作人员要求较低。
2、本发明通过PLC控制器驱动第二滑台调节前后的位置，第一电机驱动螺杆旋转，在螺纹升力的作用下驱动滑块沿第二限位杆左右移动，滑块带动限位开关进行左右移动，当第一支撑杆与限位开关碰撞，PLC控制器控制第一滑台制动，从而调整限位开关左右方向的位置，可以对夹持组件释放物料的位置进行调整，在定位失效后可以反馈式的自动调节定位位置，从而提高装配精度，满足生产线后端精确装配的需求。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明右视图；
图3为本发明俯视图；
图4为夹持组件结构示意图；
图5为夹持组件右视图；
图6为夹持组件俯视图；
图7为调节组件结构示意图。
图中：2、基座，3、滑杆，4、升降座，5、送料机构，51、第一气动缸，52、第一滑台，53、夹持组件，531、安装座，532、滑槽，533、第一夹持杆，534、第二夹持杆，535、外壳，536、第一支撑杆，537、第一限位杆，538、连接杆，539、限位块，5310、限位槽，5311、驱动杆，5312、第二气动缸，5313、驱动块，5314、凹槽，6、调节定位机构，61、第二滑台，62、调节组件，621、电机座，622、第一电机，623、第二限位杆，624、挡板，625、螺杆，626、滑块，627、第二支撑杆，628、限位开关，7、支架，8、PLC控制器，9、输送带组件，91、安装架，92、第一带轮，93、第二带轮，94、输送带，95、支撑板，96、第二电机，10、万向轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种智能制造中心用多功能装配设备，包括：基座2、滑杆3、升降座4、送料机构5、调节定位机构6、支架7、PLC控制器8、输送带组件9和万向轮10，滑杆3数量为若干个，两个为一组分别设置于基座2的顶部左右两侧后端，升降座4可滑动地安装于滑杆3的外壁，支架7固定安装于基座2的顶部右侧前端，PLC控制器8固定安装于支架7的顶端，PLC控制器8由内部CPU，指令及数据存储器、输入输出单元、电源模块、数字模拟等单元所模块化组合成，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，万向轮10，数量为四个，分别固定安装于基座2的底部四角，送料机构5固定安装于升降座4的顶端，且与PLC控制器8电性连接，调节定位机构6固定安装于升降座4的底部，且与PLC控制器8电性连接，输送带组件9设置于基座2的顶部左侧，且与PLC控制器8电性连接；
送料机构5包括：第一气动缸51、第一滑台52和夹持组件53，第一气动缸51数量为两个，分别内嵌于基座2的左右两侧，两个第一气动缸51的输出端均与升降座4的底部固定连接，第一气动缸51可以驱动输出端带动升降座4进行上下移动，且两个第一气动缸51均与PLC控制器8电性连接，第一滑台52设置于升降座4的顶端，且与PLC控制器8电性连接，第一滑台52用于驱动夹持组件53进行左右移动，夹持组件53固定安装于第一滑台52的输出端，且与PLC控制器8电性连接；
调节定位机构6包括：第二滑台61和调节组件62，第二滑台61固定安装于基座2的顶部右侧前端，且与PLC控制器8电性连接，调节组件62固定安装于升降座4的底部右侧，且与PLC控制器8电性连接。
作为优选方案，更进一步的，夹持组件53包括：安装座531、滑槽532、第一夹持杆533、第二夹持杆534、外壳535、第一支撑杆536、第一限位杆537、连接杆538、限位块539、限位槽5310、驱动杆5311、第二气动缸5312、驱动块5313和凹槽5314，安装座531数量为若干个，分别从左至右的安装于第一滑台52的输出端顶部，滑槽532数量为若干个，分别从前至后的开设于安装座531的顶部和底部，第一夹持杆533可滑动地安装于位于顶部的滑槽532的内壁，第二夹持杆534可滑动地安装于位于底部的滑槽532的内壁，外壳535固定安装于第一滑台52的输出端，且对安装座531进行限位，第一支撑杆536数量为两个，分别固定安装于外壳535的左右两侧，第一限位杆537两端分别安装于两个第一支撑杆536的内侧后端，连接杆538数量为若干个，均可旋转地安装于第一限位杆537的外壁，限位块539数量为若干个，分别设置于第一夹持杆533和第二夹持杆534的右侧后端，限位槽5310数量为若干个，分别开设于连接杆538的上下两端，且限位块539与限位槽5310可滑动地连接，驱动杆5311固定安装于连接杆538的顶端，第二气动缸5312固定安装于外壳535的顶部中间位置，且与PLC控制器8电性连接，驱动块5313固定安装于第二气动缸5312的输出端，凹槽5314开设于驱动块5313的底部，且对驱动杆5311进行限位，第二气动缸5312的输出端推动驱动块5313向后侧移动，凹槽5314推动驱动杆5312带动多个连接杆538同时绕第一限位杆537向后侧旋转，通过顶部和底部的限位块539和限位槽5310的限位作用下，驱动第一夹持杆533和第二夹持杆534同时向相反方向移动，并对物料进行夹持。
作为优选方案，更进一步的，第一夹持杆533和第二夹持杆534的底部处于同一水平面，从而第一夹持杆533和第二夹持杆534同时向内侧或外侧移动时，可以对物料进行夹持。
作为优选方案，更进一步的，调节组件62包括：电机座621、第一电机622、第二限位杆623、挡板624、螺杆625、滑块626、第二支撑杆627和限位开关628，电机座621固定安装于升降座4的底部右侧，第一电机622固定安装于电机座621的内腔侧壁，且与PLC控制器8电性连接，第二限位杆623数量为两个，分别固定安装于电机座621的右端前后两侧，挡板624固定安装于两个第二限位杆623的右端，螺杆625一端固定安装于第一电机622的输出端，且另一端与挡板624的左端可旋转地连接，滑块626可滑动地安装于两个限位杆623的外壁，且滑块626的中部与螺杆625相适配螺接，第二支撑杆627设置于滑块626的前侧，限位开关628固定安装于限位开关628的顶端，且与PLC控制器8电性连接，限位开关628是一种常用的小电流主令电器，利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的，用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等，当第一滑台52驱动夹持组件53向右侧移动，当夹持组件53的第一支撑杆536与限位开关628碰撞，限位开关628向PLC控制器8发送到位信号，PLC控制器8控制第一滑台52制动，从而进行精确定位，第一电机622驱动螺杆625旋转，在螺纹升力的作用下驱动滑块626带动限位开关628进行左右移动，从而调整夹持组件53的定位位置。
作为优选方案，更进一步的，第二支撑杆627呈“U”形，从而避免第二支撑杆627与升降座4发生干涉。
作为优选方案，更进一步的，输送带组件9包括：安装架91、第一带轮92、第二带轮93、输送带94、支撑板95和第二电机96，安装架91内嵌于基座2的顶部左侧，第一带轮92可旋转地安装于安装架91的后端，第二带轮93可旋转地安装于安装架91的前端，输送带94相适配地套接于第一带轮92和第二带轮93的外壁，第一带轮92、第二带轮93和输送带94构成同步带传动，输送带94内周表面设有等间距齿形的环行带，第一带轮92和第二带轮93是具有输送带94相应吻合的轮，同步带传动综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点，转动时，通过输送带94带齿与第一带轮92和第二带轮93的齿槽相啮合来传递动力，支撑板95固定安装于安装架91的顶端，且对输送带94进行限位，第二电机96固定安装于安装架91的右侧后端，第二电机96的输出端与第一带轮92的右侧固定连接，且第二电机96与PLC控制器8电性连接。
其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
步骤一，上料机构将物料排列放置于输送带94的顶部后侧，通过PLC控制器8驱动第二电机96的输出端带动第一带轮92旋转，输送带94带齿与第一带轮92和第二带轮93的齿槽相啮合来传递动力，将物料从后至前的进行输送，PLC控制器8驱动第一滑台52向左侧移动，当夹持组件53到达输送带94的上方，第一气动缸51驱动升降座4下降，第二气动缸5312的输出端推动驱动块5313向后侧移动，凹槽5314推动驱动杆5312带动多个连接杆538同时绕第一限位杆537向后侧旋转，通过顶部和底部的限位块539和限位槽5310的限位作用下，驱动第一夹持杆533和第二夹持杆534同时向内侧移动，并对物料进行夹持，随后升降座4上升，第一滑台52的输出端向右侧移动，当夹持组件53的第一支撑杆536与限位开关628碰撞，限位开关628向PLC控制器8发送到位信号，PLC控制器8控制第一滑台52制动，并将物料放置于第二滑台61的顶端；
步骤二，当定位出现偏差时，PLC控制器8驱动第二滑台61调节前后的位置，第一电机622驱动螺杆625旋转，在螺纹升力的作用下驱动滑块626沿第二限位杆623左右移动，滑块626带动限位开关628进行左右移动，当第一支撑杆536与限位开关628碰撞，PLC控制器8控制第一滑台52制动，从而调整限位开关628左右方向的位置，可以对夹持组件53释放物料的位置进行调整；
本装置可以同时抓取多个物料，操作简单且效率极高，并且可以对定位位置进行自动调节，在定位失效后可以反馈式的自动调节定位位置，从而提高装配精度，满足生产线后端精确装配的需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种智能制造中心用多功能装配设备，包括：基座(2)、滑杆(3)、升降座(4)、支架(7)、PLC控制器(8)和四个万向轮(10)，若干个所述滑杆(3)两个为一组分别设置于所述基座(2)的顶部左右两侧后端，所述升降座(4)可滑动地安装于滑杆(3)的外壁，所述支架(7)固定安装于基座(2)的顶部右侧前端，所述PLC控制器(8)固定安装于支架(7)的顶端，四个所述万向轮(10)分别固定安装于基座(2)的底部四角，其特征在于，还包括：
送料机构(5)，固定安装于所述升降座(4)的顶端，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
调节定位机构(6)，固定安装于所述升降座(4)的底部，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
输送带组件(9)，设置于所述基座(2)的顶部左侧，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
所述送料机构(5)包括：
第一气动缸(51)，数量为两个，分别内嵌于所述基座(2)的左右两侧，两个所述第一气动缸(51)的输出端均与升降座(4)的底部固定连接，且两个所述第一气动缸(51)均与PLC控制器(8)电性连接；
第一滑台(52)，设置于所述升降座(4)的顶端，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
夹持组件(53)，固定安装于所述第一滑台(52)的输出端，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
所述调节定位机构(6)包括：
第二滑台(61)，固定安装于所述基座(2)的顶部右侧前端，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
调节组件(62)，固定安装于所述升降座(4)的底部右侧，且与所述PLC控制器(8)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能制造中心用多功能装配设备，其特征在于：所述夹持组件(53)包括：
安装座(531)，数量为若干个，分别从左至右的安装于所述第一滑台(52)的输出端顶部；
滑槽(532)，数量为若干个，分别从前至后的开设于所述安装座(531)的顶部和底部；
第一夹持杆(533)，可滑动地安装于位于顶部的所述滑槽(532)的内壁；
第二夹持杆(534)，可滑动地安装于位于底部的所述滑槽(532)的内壁；
外壳(535)，固定安装于所述第一滑台(52)的输出端，且对安装座(531)进行限位；
第一支撑杆(536)，数量为两个，分别固定安装于所述外壳(535)的左右两侧；
第一限位杆(537)，两端分别安装于两个所述第一支撑杆(536)的内侧后端；
连接杆(538)，数量为若干个，均可旋转地安装于所述第一限位杆(537)的外壁；
限位块(539)，数量为若干个，分别设置于所述第一夹持杆(533)和第二夹持杆(534)的右侧后端；
限位槽(5310)，数量为若干个，分别开设于所述连接杆(538)的上下两端，且所述限位块(539)与限位槽(5310)可滑动地连接；
驱动杆(5311)，固定安装于所述连接杆(538)的顶端；
第二气动缸(5312)，固定安装于所述外壳(535)的顶部中间位置，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
驱动块(5313)，固定安装于所述第二气动缸(5312)的输出端；
凹槽(5314)，开设于所述驱动块(5313)的底部，且对驱动杆(5311)进行限位。
3.根据权利要求2所述的一种智能制造中心用多功能装配设备，其特征在于：所述第一夹持杆(533)和第二夹持杆(534)的底部处于同一水平面。
4.根据权利要求3所述的一种智能制造中心用多功能装配设备，其特征在于：所述调节组件(62)包括：
电机座(621)，固定安装于所述升降座(4)的底部右侧；
第一电机(622)，固定安装于所述电机座(621)的内腔侧壁，且与所述PLC控制器(8)电性连接；
第二限位杆(623)，数量为两个，分别固定安装于所述电机座(621)的右端前后两侧；
挡板(624)，固定安装于两个所述第二限位杆(623)的右端；
螺杆(625)，一端固定安装于所述第一电机(622)的输出端，且另一端与所述挡板(624)的左端可旋转地连接；
滑块(626)，可滑动地安装于两个限位杆(623)的外壁，且所述滑块(626)的中部与螺杆(625)相适配螺接；
第二支撑杆(627)，设置于所述滑块(626)的前侧；
限位开关(628)，固定安装于所述限位开关(628)的顶端，且与所述PLC控制器(8)电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能制造中心用多功能装配设备，其特征在于：所述第二支撑杆(627)呈“U”形。
6.根据权利要求5所述的一种智能制造中心用多功能装配设备，其特征在于：所述输送带组件(9)包括：
安装架(91)，内嵌于所述基座(2)的顶部左侧；
第一带轮(92)，可旋转地安装于所述安装架(91)的后端；
第二带轮(93)，可旋转地安装于所述安装架(91)的前端；
输送带(94)，相适配地套接于所述第一带轮(92)和第二带轮(93)的外壁；
支撑板(95)，固定安装于所述安装架(91)的顶端，且对所述输送带(94)进行限位；
第二电机(96)，固定安装于所述安装架(91)的右侧后端，所述第二电机(96)的输出端与第一带轮(92)的右侧固定连接，且所述第二电机(96)与PLC控制器(8)电性连接。
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