CN115780298A - 矿用电子仪器装配调零检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿用电子仪器装配调零检测技术领域，特别涉及矿用电子仪器装配调零检测系统；包括机架、后盖上料机、进料模组、标签打印机、成品下料机、四轴机械手、出料模组、后盖压装及螺丝机定位治具A、后盖压装及螺丝机定位治具B、螺丝机、机器手抓具、调零检测箱A、调零检测箱B、NG模组和PLC控制系统。本发明仅需要一个操作员，即可实现产品主体进料、产品主体PCBA条码扫描、产品主体上料、后盖上料、后盖上螺丝、后盖贴条码、后盖条码和PCBA条码绑定、后盖装配结果检测、调零及功能检测、合格品和NG品区分下料、产量统计、过程数据记录、检测结果记录及所有记录数据的保存和追溯等功能，具备自动化、智能化以及信息化生产的优势。

Description

矿用电子仪器装配调零检测系统

技术领域

本发明涉及矿用电子仪器装配调零检测技术领域，特别涉及矿用电子仪器装配调零检测系统。

背景技术

矿用电子仪器主要用于矿下各种有毒有害气体浓度检测，与矿下作业人员的生命安全息息相关。目前，矿用电子仪器的生产属于多品种、小批量生产模式，装配、调零、检测等均为人工操作，存在以下几个问题。

(1)装配生产过程均为人工操作，生产要素标识不健全，制造过程数据采集不充分，无法实现生产过程全过程追溯；

(2)生产完成后进行人工抽检，检测数据手工记录，存在误检或漏检的情况，不能对产品质量有效管控；

(3)矿用电子仪器装配调零检测过程中，劳动强度大，效率低，无法实现自动化、智能化以及信息化生产。

为此，提出一种具有智能化、信息化的矿用电子仪器装配调零检测系统。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种矿用电子仪器装配调零检测系统，本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有技术中的装配生产过程均为人工操作，生产要素标识不健全，制造过程数据采集不充分，无法实现生产过程全过程追溯；生产完成后进行人工抽检，检测数据手工记录，存在误检或漏检的情况，不能对产品质量有效管控以及矿用电子仪器装配调零检测过程中，劳动强度大，效率低，无法实现自动化、智能化以及信息化生产的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

矿用电子仪器装配调零检测系统，检测系统包括机架、后盖上料机、进料模组、标签打印机、成品下料机、四轴机械手、出料模组、后盖压装及螺丝机定位治具A、后盖压装及螺丝机定位治具B、螺丝机、机器手抓具、调零检测箱A、调零检测箱B、NG模组和PLC控制系统；

所述后盖上料机设置于机架的旁侧，用于向机器手抓具抓取位置传递后盖；

所述标签打印机设置于机架上，且位于后盖上料机的旁侧，用于打印后盖条码；

所述成品下料机设置于机架的旁侧，且位于标签打印机的旁侧，用于将系统装配及检测合格的成品送出；

所述进料模组设置于机架上，且位于后盖上料机的旁侧，用于向机器手抓具抓取位置传递已完成前置工序的产品主体；

所述四轴机械手设置于机架上，且位于进料模组的旁侧，所述机器手抓具固定安装于四轴机械手上，用于抓取进料模组传递的产品主体、产品主体PCBA条码扫描、上料机传递的后盖、后盖粘贴后盖条码、将待检测的成品移动至调零检测箱A或调零检测箱B以及抓取已检测的成品至NG模组或成品下料机或出料模组；

所述出料模组设置于机架上，且位于四轴机械手的旁侧，用于与下一工作站的合格品进行自动输送；

所述螺丝机设置于机架上，且位于四轴机械手的旁侧，对装配好的产品主体进行拧螺丝以固定后盖，所述后盖压装及螺丝机定位治具A和后盖压装及螺丝机定位治具B均设置于螺丝机的旁侧，用于将后盖和产品主体装配成一个主体，再进行拧螺丝前的定位；

所述调零检测箱A和调零检测箱B均设置于机架上，且位于螺丝机的旁侧，用于对待检测的成品进行调零和功能检测；

所述NG模组设置于机架上，且位于调零检测箱B的旁侧，用于收集不合格品、异常半成品或者初始化清料；

所述后盖上料机、进料模组、标签打印机、成品下料机、四轴机械手、出料模组、后盖压装及螺丝机定位治具A、后盖压装及螺丝机定位治具B、螺丝机、机器手抓具、调零检测箱A、调零检测箱B均与PLC控制系统相连。

具体的，所述后盖上料机和成品下料机均包括料机框架、铰接于料机框架侧面的防护门、固定安装于料机框架底部的提升伺服电机、固定连接于提升伺服电机输出轴端的上料架、滑动连接于上料架上的货架、连接货架与上料架的插销、位于料机框架顶部的取/放料位和空/满盘存放区以及位于防护门上方的操作面板，所述上料架上开设有插槽，所述货架上开设有贯穿槽，所述插销依次穿设贯穿槽插接于插槽内，所述货架上设有把手，所述料机框架的四角位置还固定连接有限位防错立柱，所述提升伺服电机与操作面板相连，所述操作面板与PLC控制系统相连。

具体的，所述进料模组包括呈并列且平行分布的若干进料滑轨、滑动连接于进料滑轨上的移动滑台A、设置于进料滑轨侧面的进料伺服电机以及设置于进料滑轨侧面的安全光栅，所述进料伺服电机的输出轴端与移动滑台A固定连接。

具体的，所述机器手抓具包括机器手主体、吸盘气缸A、吸盘气缸B、固定于吸盘气缸A输出轴的吸盘板A、固定于吸盘气缸B输出轴的吸盘板B、固定于吸盘板A上的条码吸盘、固定于吸盘板B上的后盖吸盘、固接于机器手主体上的工业相机、固接于机器手主体上的相机光源、固接于机器手主体上的激光位移传感器、滑动连接于机器手主体上的主体夹爪和固接于机器手主体上的负压泵，所述机器手主体上设置有滑轨A、滑轨B和滑轨C，所述吸盘气缸A固接于滑轨A的侧面，所述吸盘板A滑动连接于滑轨A上，所述滑轨B固接于吸盘板A的侧面，所述吸盘气缸B固接于滑轨B的侧面，所述吸盘板B滑动连接于滑轨B上，所述相机光源设置于工业相机的外侧，所述条码吸盘和后盖吸盘连通于负压泵，所述主体夹爪包括第一气缸、第二气缸、第一夹爪、第二夹爪、支撑架和滑动架，所述第一气缸设置于滑轨C的侧面，所述支撑架滑动连接于滑轨C上，所述第一气缸的输出轴与支撑架固定连接，所述滑动架固接于支撑架的下方，所述第二气缸和第一夹爪相对设置于滑动架的两侧，所述第二夹爪滑动连接于滑动架上，所述第二气缸的输出轴与第二夹爪固定连接。

具体的，所述出料模组包括呈并列且平行分布的若干出料滑轨、滑动连接于出料滑轨上的移动滑台B和设置于出料滑轨侧面的出料伺服电机，所述出料伺服电机的输出轴端与移动滑台B固定连接。

具体的，所述后盖压装及螺丝机定位治具A和后盖压装及螺丝机定位治具B均包括右侧下压气缸、左侧下压气缸、固接于右侧下压气缸输出轴的下压架A、固接于左侧下压气缸输出轴的下压架B、辅助定位气缸、固定于辅助定位气缸输出轴的辅助定位块和设置于右侧下压气缸下方的合拢装置，所述辅助定位气缸靠近右侧下压气缸设置。

具体的，所述调零检测箱A和调零检测箱B均包括箱体、设置于箱体内部的测试气缸、声敏和光敏装置以及蓝牙装置，所述测试气缸的输出轴固定连接有测试块，所述测试块滑动连接于箱体内部底面，所述声敏和光敏装置和蓝牙装置设置于测试块远离测试气缸的一侧。

本发明的有益效果为：

本发明涉及的矿用电子仪器装配调零检测系统包括后盖上料机、进料模组、标签打印机、成品下料机、四轴机械手、出料模组、后盖压装及螺丝机定位治具A、后盖压装及螺丝机定位治具B、螺丝机、机器手抓具、调零检测箱A、调零检测箱B、NG模组和PLC控制系统，该系统操作仅需要一个操作员，即可实现产品主体进料、产品主体PCBA条码扫描、产品主体上料、后盖上料、后盖上螺丝、后盖贴条码、后盖条码和PCBA条码绑定、后盖装配结果检测、调零及功能检测、合格品和NG品区分下料、产量统计、过程数据记录、检测结果记录及所有记录数据的保存和追溯等功能，能够有效降低操作人员的劳动强度，改善产品的品质，避免存在误检或漏检的情况，大大提高生产效率，具备自动化、智能化以及信息化生产的优势。

附图说明

图1为本发明实施例1矿用电子仪器装配调零检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1后盖上料机的结构示意图；

图3为本发明实施例1进料模组的结构示意图；

图4为本发明实施例1机器手抓具的结构示意图；

图5为本发明实施例1机器手抓具的侧视图；

图6为本发明实施例1后盖压装及螺丝机定位治具A或后盖压装及螺丝机定位治具B的结构示意图；

图7为本发明实施例1调零检测箱A或调零检测箱B的结构示意图；

图8为本发明实施例1出料模组的结构示意图；

图9为本发明实施例2矿用电子仪器装配调零检测方法的流程图。

附图标记：后盖上料机1、进料模组2、标签打印机3、成品下料机4、四轴机械手5、出料模组6、后盖压装及螺丝机定位治具A7、后盖压装及螺丝机定位治具B8、螺丝机9、机器手抓具10、调零检测箱A11、调零检测箱B12、NG模组13、料机框架14、防护门15、提升伺服电机16、限位防错立柱17、插销18、把手19、货架20、上料架21、操作面板22、取/放料位23、空/满盘存放区24、进料滑轨25、移动滑台A26、进料伺服电机27、安全光栅28、机器手主体29、主体夹爪30、条码吸盘31、后盖吸盘32、工业相机33、相机光源34、激光位移传感器35、滑轨A36、滑轨B37、滑轨C38、吸盘板A39、吸盘板B40、支撑架41、滑动架42、第一夹爪43、第二夹爪44、右侧下压气缸45、左侧下压气缸46、下压架A47、下压架B48、辅助定位气缸49、辅助定位块50、合拢装置51、箱体55、测试气缸56、声敏和光敏装置57、蓝牙装置58、测试块59、出料滑轨60、移动滑台B61、出料伺服电机62。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

实施例1

参考附图1-8，矿用电子仪器装配调零检测系统，检测系统包括机架、后盖上料机1、进料模组2、标签打印机3、成品下料机4、四轴机械手5、出料模组6、后盖压装及螺丝机定位治具A7、后盖压装及螺丝机定位治具B8、螺丝机9、机器手抓具10、调零检测箱A11、调零检测箱B12、NG模组13和PLC控制系统；后盖上料机1、进料模组2、标签打印机3、成品下料机4、四轴机械手5、出料模组6、后盖压装及螺丝机定位治具A7、后盖压装及螺丝机定位治具B8、螺丝机9、机器手抓具10、调零检测箱A11、调零检测箱B12均与PLC控制系统相连。

在本实施例中，后盖上料机1设置于机架的旁侧，用于向机器手抓具10抓取位置传递后盖；成品下料机4设置于机架的旁侧，且位于标签打印机3的旁侧，用于将系统装配及检测合格的成品送出；其中，后盖上料机1和成品下料机4均包括料机框架14、铰接于料机框架14侧面的防护门15、固定安装于料机框架14底部的提升伺服电机16、固定连接于提升伺服电机16输出轴端的上料架21、滑动连接于上料架21上的货架20、连接货架20与上料架21的插销18、位于料机框架14顶部的取/放料位23和空/满盘存放区24以及位于防护门15上方的操作面板22，上料架21上开设有插槽，货架20上开设有贯穿槽，插销18依次穿设贯穿槽插接于插槽内，货架20上设有把手19，料机框架14的四角位置还固定连接有限位防错立柱17，提升伺服电机16与操作面板22相连，操作面板22与PLC控制系统相连。

在本实施例中，本发明涉及的后盖上料机1和成品下料机4的结构相同，用于后盖上料和成品下料，其中，本发明涉及的后盖上料机1中一次可以补充15盘料盘，满足将近半天的用量，并且，通过设置限位防错立柱17，具备防错功能，能够对料盘进行导向限位，操作时，操作员打开防护门15，拔出插销18，并拉出货架20，将装有后盖的料盘按照设定方向放在货架20上，随后退回货架20，再将插销18依次穿设贯穿槽插接于插槽内，关闭防护门15，再点击操作面板22上的启动按钮，完成备料，操作简单，解决了原来需要人工频繁搬运上下料的问题。

在本实施例中，本发明涉及的后盖上料机1和成品下料机4上还设有缺料和满料提示，便于上料操作，其中，实现缺料和满料的提示方式，包括但不限于采用光电传感器检测是否有料盘来实现的，在空/满料盘存放区顶部装有光电传感器，工作中，空/满料盘会一层一层往上累加，当光电传感器检测到有料盘时，则表示料盘存满了，需要取走料盘。

在本实施例中，标签打印机3设置于机架上，且位于后盖上料机1的旁侧，用于打印后盖条码；其中，标签打印机3为现有技术，在此不再赘述。

在本实施例中，进料模组2设置于机架上，且位于后盖上料机1的旁侧，用于向机器手抓具10抓取位置传递已完成前置工序的产品主体；进料模组2包括呈并列且平行分布的若干进料滑轨25、滑动连接于进料滑轨25上的移动滑台A26、设置于进料滑轨25侧面的进料伺服电机27以及设置于进料滑轨25侧面的安全光栅28，所述进料伺服电机27的输出轴端与移动滑台A26固定连接。

在本实施例中，操作员将已完成前置工序的产品主体放置在进料模组2的移动滑台上，待安全光栅28检测到人员离开进料区并延迟若干时间以后(例如：延迟2s)，进料模组2中的进料伺服电机27带动移动滑台移动至机器手抓具10抓取位。

在本实施例中，四轴机械手5设置于机架上，且位于进料模组2的旁侧，机器手抓具10固定安装于四轴机械手5上，用于抓取进料模组2传递的产品主体、产品主体PCBA条码扫描、上料机传递的后盖、后盖粘贴后盖条码、将待检测的成品移动至调零检测箱A11或调零检测箱B12以及抓取已检测的成品至NG模组13或成品下料机4或出料模组6。

在本实施例中，本发明涉及的四轴机械手5为现有技术，只要能够实现本发明四轴机械手5进行四个自由度运动目的即可，在此不再赘述。

在本实施例中，机器手抓具10包括机器手主体29、吸盘气缸A、吸盘气缸B、固定于吸盘气缸A输出轴的吸盘板A39、固定于吸盘气缸B输出轴的吸盘板B40、固定于吸盘板A39上的条码吸盘31、固定于吸盘板B40上的后盖吸盘32、固接于机器手主体29上的工业相机33、固接于机器手主体29上的相机光源34、固接于机器手主体29上的激光位移传感器35、滑动连接于机器手主体29上的主体夹爪30和固接于机器手主体29上的负压泵，所述机器手主体29上设置有滑轨A36、滑轨B37和滑轨C38，所述吸盘气缸A固接于滑轨A36的侧面，所述吸盘板A39滑动连接于滑轨A36上，所述滑轨B37固接于吸盘板A39的侧面，所述吸盘气缸B固接于滑轨B37的侧面，所述吸盘板B40滑动连接于滑轨B37上，所述相机光源34设置于工业相机33的外侧，所述条码吸盘31和后盖吸盘32连通于负压泵，所述主体夹爪30包括第一气缸、第二气缸、第一夹爪43、第二夹爪44、支撑架41和滑动架42，所述第一气缸设置于滑轨C38的侧面，所述支撑架41滑动连接于滑轨C38上，所述第一气缸的输出轴与支撑架41固定连接，所述滑动架42固接于支撑架41的下方，所述第二气缸和第一夹爪43相对设置于滑动架42的两侧，所述第二夹爪44滑动连接于滑动架42上，所述第二气缸的输出轴与第二夹爪44固定连接。

在本实施例中，本发明涉及的吸盘气缸A、吸盘板A39、条码吸盘31以及滑轨A36，利用吸盘气缸A通过吸盘板A39带动条码吸盘31沿着滑轨A36进行竖直移动，配合负压泵的使用，采用机械手加薄膜吸盘的方式，避免了普通吸盘吸后盖条码时容易将后盖条码吸变形不便粘贴的问题。另外，经过前期实验测试得出，条码吸盘31吸住后盖条码后，后盖条码水平方向能承受的力比垂直方向的力大许多，因此后盖条码抓取的方法采用：条码吸盘31吸住后盖条码后，先水平移出条码打印机，再垂直往上移走的方式，解决了常规方法即吸住后盖条码后直接垂直移走带来的后盖条码可能粘在打印机上，吸盘吸附不稳定的问题。

在本实施例中，后盖条码抓取方式具体步骤为：机器手抓具10先移动到条码抓取前的拍照位，进行精确定位，然后利用吸盘气缸A通过吸盘板A39伸出条码吸盘31并前往理论吸取位加上定位偏差的位置进行精确吸取；检测到条码吸盘31负压满足条件后，水平向外移出打印机范围，再收回条码吸盘31；条码吸盘31收回后，再次检测条码吸盘31负压，若满足则前往条码粘贴位，若不满足，则伸出条码吸盘31再次前往吸取位；考虑到后盖条码可能粘贴在打印机上太紧，最多吸取4次，若无法吸取，则报警并暂停；需人工处理废弃后盖条码并重新手动打印条码后按继续按钮继续动作；后盖条码到达条码粘贴位后，再次判断条码吸盘31负压是否满足，若满足，则执行粘贴动作，若不满足，则返回条码丢失信号，暂停并退出当前子程序；需人工处理丢失条码后按继续按钮恢复；PLC控制系统收到条码丢料信号后，再次请求条码打印并请求机器人前往条码拍照位进行拍照定位和取料。

在本实施例中，本发明涉及的机器手抓具10配置有激光位移传感器35和工业相机33，后盖压装及拧螺丝完成后，机器人先张贴后盖条码在后盖上，然后通过激光位移传感器35对压好的后盖四个角进行检测，判断后盖安装后是否存在间隙或压装不到位的情况；再拍照判断后盖条码粘贴的角度、位置和清晰度等是否合格，并读取后盖条码信息；将之前获取的产品主体PCBA条码与后盖条码信息进行绑定；然后将合格品抓取至调零检测箱进行测试，非合格品单独抓取至NG模组13，保证各流程产品的正确性；另外产品主体PCBA条码和后盖条码进行绑定后，存入系统后台，方便后期追溯。

在本实施例中，本发明涉及的吸盘气缸B、吸盘板B40、后盖吸盘32以及滑轨B37，利用吸盘气缸B通过吸盘板B40带动后盖吸盘32沿着滑轨B37进行竖直移动，配合负压泵的使用，采用负压吸盘吸取，抓取方法为：机器手抓具10先移动到拍照位进行定位，然后利用吸盘气缸B带动吸盘板B40伸出后盖吸盘32，并移动到理论吸取位加上定位偏差的位置执行精确吸取，检测到吸取负压达到后，收回后盖吸盘32；后盖吸盘32收回后，再次判断负压是否满足，若满足，则前往后盖放料位，若不满足，则伸出后盖吸盘32再次返回吸取位置进行后盖吸取。另外，后盖吸取到达放料位后，再次检测吸取负压是否满足，若满足则执行放料，若不满足，则返回给PLC控制系统后盖丢料信号，暂停动作并直接退出当前工序；需人工排除丢失的后盖后，按继续按钮恢复；PLC控制系统收到后盖丢料信号后，再次请求机器人前方上料机进行拍照定位和取料；避免过多的报警和人员干预，提升系统合理性。

在本实施例中，本发明涉及的主体夹爪30由第一气缸、第二气缸、第一夹爪43、第二夹爪44、支撑架41和滑动架42组成，其中，利用第一气缸通过支撑架41带动整体主体夹爪30进行竖直方向上的移动，并且在第二气缸的作用下，带动第二夹爪44朝向或远离第一夹爪43的方向移动，便于抓取产品主体。

在本实施例中，机器手抓具10收到PLC控制系统的抓取请求后，先移动至主体拍照位，然后请求工业相机33；工业相机33拍照后，判断产品主体方向并读取PCBA条码，2项均完成后，返回拍照完成信号；若方向不对或PCBA条码有异常，则返回拍照失败信号；机器手抓具10收到拍照完成信号时，抓取产品主体至螺丝机9工位，收到拍照失败信号时，抓取主体至NG模组13工位。

在本实施例中，螺丝机9设置于机架上，且位于四轴机械手5的旁侧，对装配好的产品主体进行拧螺丝以固定后盖，所述后盖压装及螺丝机定位治具A7和后盖压装及螺丝机定位治具B8均设置于螺丝机9的旁侧，用于将后盖和产品主体装配成一个主体，再进行拧螺丝前的定位。

在本实施例中，所述后盖压装及螺丝机定位治具A7和后盖压装及螺丝机定位治具B8均包括右侧下压气缸45、左侧下压气缸46、固接于右侧下压气缸45输出轴的下压架A47、固接于左侧下压气缸46输出轴的下压架B48、辅助定位气缸49、固定于辅助定位气缸49输出轴的辅助定位块50和设置于右侧下压气缸下方的合拢装置，所述辅助定位气缸靠近右侧下压气缸设置。

在本实施例中，本发明涉及的螺丝机9、后盖压装及螺丝机定位治具A7以及后盖压装及螺丝机定位治具B8，在产品主体放料后，采用辅助定位气缸49带动辅助定位块50对产品主体进行辅助定位；随后机器手抓具10根据理论抓取点加上相机定位得出的偏差进行精确抓取后盖，并移动回螺丝机9位准确放置后盖，将后盖放置在产品主体后，采用合拢装置的夹取，对产品主体和后盖的左右两侧进行合拢定位，再采用右侧下压气缸45和左侧下压气缸46，分别带动下压架A47以及下压架B48进行向下移动，进而对产品主体和后盖进行压装工序，模拟手工压装后盖的动作，保证后盖压装稳定可靠，也保证拧螺丝时，螺丝机9能够准确的定位拧紧。

在本实施例中，本发明涉及的合拢装置51为现有技术，包括但不限于气动夹爪，只要能够实现本发明对产品主体和后盖的左右两侧进行合拢定位的目的即可，在此不再赘述。

在本实施例中，本发明涉及的螺丝机9为现有技术，只要能够实现本发明螺丝机打螺丝目的即可，在此不再赘述。

在本实施例中，本发明涉及的螺丝机9也可采用以太网通讯接口，PLC控制系统可与螺丝机9控制器通讯连接，实施读取每次拧螺丝的角度、扭矩及完成结果，PLC控制系统将螺丝机9参数和结果与产品条码进行绑定，实现了后期产品追溯。

在本实施例中，调零检测箱A11和调零检测箱B12均设置于机架上，且位于螺丝机9的旁侧，用于对待检测的成品进行调零和功能检测；调零检测箱A11和调零检测箱B12均包括箱体55、设置于箱体55内部的测试气缸56、声敏和光敏装置57以及蓝牙装置58，所述测试气缸56的输出轴固定连接有测试块59，所述测试块59滑动连接于箱体55内部底面，所述声敏和光敏装置57和蓝牙装置58设置于测试块59远离测试气缸56的一侧。

在本实施例中，本发明涉及的调零检测箱A11或调零检测箱B12通过测试气缸56带动测试块59对待检测的成品进行开关机测试，采用声敏和光敏装置57以及蓝牙装置58实现对待检测的成品的蜂鸣器、指示灯及成品功能进行测试，并对读数的初始值进行调零，从而实现了功能检测与调零的一站式完成。

在本实施例中，出料模组6设置于机架上，且位于四轴机械手5的旁侧，用于与下一工作站的合格品进行自动输送；出料模组包括呈并列且平行分布的若干出料滑轨60、滑动连接于出料滑轨60上的移动滑台B61和设置于出料滑轨60侧面的出料伺服电机62，所述出料伺服电机62的输出轴端与移动滑台B61固定连接。

在本实施例中，本发明涉及的成品下料机4和出料模组6均用于下料，不同之处在于，根据是否需要下线老化选择按钮选择合格品走成品下料机4还是出料模组6。

在本实施例中，NG模组13设置于机架上，且位于调零检测箱B12的旁侧，用于收集不合格品、异常半成品或者初始化清料。

在本实施例中，NG模组13用于收集不合格品、异常半成品或者初始化清料，具备满料报警功能。

在本实施例中，本发明涉及的进料模组2、出料模组6、后盖压袋及螺丝机9定位治具、功能调零检测箱均采用双工位模式，以及这些工位均采用两套独立的装置，互不影响，有效保证矿用电子仪器装配调零检测系统的生产效率。

在本实施例中，本发明涉及的PLC控制系统采用PLC加工控机。PLC控制系统能够实现各个装置的安全有序控制并与PLC加工控机交互，实现整机稳定运行；PLC加工控机实现整个过程中PCBA条码、后盖条码、螺丝机9扭力、角度等工艺参数、检测调零结果、合格品数量和不合格品数量等质量数据和产量数据的记录和绑定工作，为过程管控和产品追溯提供支撑。整套系统为矿用电子仪器的装配调零检测实现自动化、智能化、信息化生产提供有力保障。

实施例2

参考附图9，基于矿用电子仪器装配调零检测系统的矿用电子仪器装配调零检测方法，包括以下步骤：

启动：矿用电子仪器装配调零检测系统接电后，所有部件自动上电，运行PLC控制系统，通过PLC控制系统操作界面启动按钮或系统操作面板启动按钮启动系统；进料模组2、出料模组6、机器手抓具10、调零检测箱、螺丝机9均回到原点，PLC控制系统开始执行清料程序：PLC控制系统依次自动检测机器手抓具10、螺丝机9、调零检测箱是否有物料残留并取出至NG位；

后盖备料：操作员打开防护门15，拔出插销18，并拉出货架20，将装有后盖的料盘按照设定方向放在货架20上，随后退回货架20，再将插销18依次穿设贯穿槽插接于插槽内，关闭防护门15，再点击操作面板22上的启动按钮，完成备料，后盖上料机1自动提升到允许机器手抓具10抓取位置；

进料模组2人工上料(产品主体)：人工位操作员将已完成前置工序的产品主体放置在进料模组2的移动滑台上，待安全光栅28检测到人员离开进料区并延迟2s以后，进料模组2自动进料到机器手抓具10抓取位，并呼叫机器手抓具10取料；

机器手抓具10收到抓取请求后，先移动至主体拍照位，然后请求工业相机33；工业相机33拍照后，判断产品主体方向并读取PCBA条码，2项均完成后，返回拍照完成信号；若方向不对或PCBA条码有异常，则返回拍照失败信号；机器手抓具10收到拍照完成信号时，抓取产品主体至螺丝机9工位，收到拍照失败信号时，抓取主体至NG模组13工位；

在产品主体放料后，采用辅助定位气缸49通过辅助定位推杆带动辅助定位块50对产品主体进行辅助定位；随后机器手抓具10根据理论抓取点加上相机定位得出的偏差进行精确抓取后盖，并移动回螺丝机9位准确放置后盖，将后盖放置在产品主体后，采用合拢装置的夹取，对产品主体和后盖的左右两侧进行合拢定位，再采用右侧下压气缸45和左侧下压气缸46，分别带动下压架A47以及下压架B48进行向下移动；向螺丝机9发送工请求拧螺丝命令；同时，机器手抓具10前往标签打印机3位置抓取后盖条码；

螺丝机9收到拧螺丝命令后，开始执行拧螺丝命令，同时PLC加工控机采集后，返回给PLC控制系统，拧螺丝的扭矩、角度和完成结果，并将结果返回给PLC控制系统；

拧螺丝完成后，机器手抓具10粘贴后盖条码，然后拍照识别后盖条码，PLC加工控机将PCBA条码和后盖条码进行绑定；

后盖条码扫码完成后，根据PLC控制系统返回的螺丝机9完成结果控制机器手将拧螺丝合格的成品抓取至调零检测箱，并请求开始调零检测；将拧螺丝不合格品抓取至NG模组13；

调零检测箱收到开始调零检测的请求后，测试气缸56先收回，然后开始进行功能检测和调零命令，采用声敏和光敏装置57以及蓝牙装置58实现对待检测的成品的蜂鸣器、指示灯及成品功能进行测试，并对读数的初始值进行调零；完成后返回执行结果给PLC控制系统，PLC控制系统根据结果是否合格，将产品抓取至NG模组13或者出料模组6/下料机(部分类别产品需要下线老化时，通过上位机软件选择按钮，选择合格品时抓取至出料模组6还是下料机)。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.矿用电子仪器装配调零检测系统，其特征在于，包括机架、后盖上料机、进料模组、标签打印机、成品下料机、四轴机械手、出料模组、后盖压装及螺丝机定位治具A、后盖压装及螺丝机定位治具B、螺丝机、机器手抓具、调零检测箱A、调零检测箱B、NG模组和PLC控制系统；

所述后盖上料机设置于机架的旁侧，用于向机器手抓具抓取位置传递后盖；

所述标签打印机设置于机架上，且位于后盖上料机的旁侧，用于打印后盖条码；

所述成品下料机设置于机架的旁侧，且位于标签打印机的旁侧，用于将系统装配及检测合格的成品送出；

所述进料模组设置于机架上，且位于后盖上料机的旁侧，用于向机器手抓具抓取位置传递已完成前置工序的产品主体；

所述四轴机械手设置于机架上，且位于进料模组的旁侧，所述机器手抓具固定安装于四轴机械手上，用于抓取进料模组传递的产品主体、产品主体PCBA条码扫描、上料机传递的后盖、后盖粘贴后盖条码、将待检测的成品移动至调零检测箱A或调零检测箱B以及抓取已检测的成品至NG模组或成品下料机或出料模组；

所述出料模组设置于机架上，且位于四轴机械手的旁侧，用于与下一工作站的合格品进行自动输送；

所述螺丝机设置于机架上，且位于四轴机械手的旁侧，对装配好的产品主体进行拧螺丝以固定后盖，所述后盖压装及螺丝机定位治具A和后盖压装及螺丝机定位治具B均设置于螺丝机的旁侧，用于将后盖和产品主体装配成一个主体，再进行拧螺丝前的定位；

所述调零检测箱A和调零检测箱B均设置于机架上，且位于螺丝机的旁侧，用于对待检测的成品进行调零和功能检测；

所述NG模组设置于机架上，且位于调零检测箱B的旁侧，用于收集不合格品、异常半成品或者初始化清料；

所述后盖上料机、进料模组、标签打印机、成品下料机、四轴机械手、出料模组、后盖压装及螺丝机定位治具A、后盖压装及螺丝机定位治具B、螺丝机、机器手抓具、调零检测箱A、调零检测箱B均与PLC控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的矿用电子仪器装配调零检测系统，其特征在于，所述后盖上料机和成品下料机均包括料机框架、铰接于料机框架侧面的防护门、固定安装于料机框架底部的提升伺服电机、固定连接于提升伺服电机输出轴端的上料架、滑动连接于上料架上的货架、连接货架与上料架的插销、位于料机框架顶部的取/放料位和空/满盘存放区以及位于防护门上方的操作面板，所述上料架上开设有插槽，所述货架上开设有贯穿槽，所述插销依次穿设贯穿槽插接于插槽内，所述货架上设有把手，所述料机框架的四角位置还固定连接有限位防错立柱，所述提升伺服电机与操作面板相连，所述操作面板与PLC控制系统相连。

3.根据权利要求1所述的矿用电子仪器装配调零检测系统，其特征在于，所述进料模组包括呈并列且平行分布的若干进料滑轨、滑动连接于进料滑轨上的移动滑台A、设置于进料滑轨侧面的进料伺服电机以及设置于进料滑轨侧面的安全光栅，所述进料伺服电机的输出轴端与移动滑台A固定连接。

4.根据权利要求1所述的矿用电子仪器装配调零检测系统，其特征在于，所述机器手抓具包括机器手主体、吸盘气缸A、吸盘气缸B、固定于吸盘气缸A输出轴的吸盘板A、固定于吸盘气缸B输出轴的吸盘板B、固定于吸盘板A上的条码吸盘、固定于吸盘板B上的后盖吸盘、固接于机器手主体上的工业相机、固接于机器手主体上的相机光源、固接于机器手主体上的激光位移传感器、滑动连接于机器手主体上的主体夹爪和固接于机器手主体上的负压泵，所述机器手主体上设置有滑轨A、滑轨B和滑轨C，所述吸盘气缸A固接于滑轨A的侧面，所述吸盘板A滑动连接于滑轨A上，所述滑轨B固接于吸盘板A的侧面，所述吸盘气缸B固接于滑轨B的侧面，所述吸盘板B滑动连接于滑轨B上，所述相机光源设置于工业相机的外侧，所述条码吸盘和后盖吸盘连通于负压泵，所述主体夹爪包括第一气缸、第二气缸、第一夹爪、第二夹爪、支撑架和滑动架，所述第一气缸设置于滑轨C的侧面，所述支撑架滑动连接于滑轨C上，所述第一气缸的输出轴与支撑架固定连接，所述滑动架固接于支撑架的下方，所述第二气缸和第一夹爪相对设置于滑动架的两侧，所述第二夹爪滑动连接于滑动架上，所述第二气缸的输出轴与第二夹爪固定连接。

5.根据权利要求1所述的矿用电子仪器装配调零检测系统，其特征在于，所述出料模组包括呈并列且平行分布的若干出料滑轨、滑动连接于出料滑轨上的移动滑台B和设置于出料滑轨侧面的出料伺服电机，所述出料伺服电机的输出轴端与移动滑台B固定连接。

6.根据权利要求1所述的矿用电子仪器装配调零检测系统，其特征在于，所述后盖压装及螺丝机定位治具A和后盖压装及螺丝机定位治具B均包括右侧下压气缸、左侧下压气缸、固接于右侧下压气缸输出轴的下压架A、固接于左侧下压气缸输出轴的下压架B、辅助定位气缸、固定于辅助定位气缸输出轴的辅助定位块和设置于右侧下压气缸下方的合拢装置，所述辅助定位气缸靠近右侧下压气缸设置。

7.根据权利要求1所述的矿用电子仪器装配调零检测系统，其特征在于，所述调零检测箱A和调零检测箱B均包括箱体、设置于箱体内部的测试气缸、声敏和光敏装置以及蓝牙装置，所述测试气缸的输出轴固定连接有测试块，所述测试块滑动连接于箱体内部底面，所述声敏和光敏装置和蓝牙装置设置于测试块远离测试气缸的一侧。

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