CN115780408A - 生产线自动吸尘设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产线自动吸尘设备及其控制方法，涉及机械生产设备技术领域，方法包括如下步骤：检测托盘是否到位；检测所述托盘上是否有工件；读取RFID中的数据信息；判断读取到的所述数据信息是否正确；抬起装置将所述托盘从输送线上抬起，吸尘器开启；机器人带动吸嘴按照预定轨迹运行，进行吸尘工作，运行结束后所述机器人回到原点；所述吸尘器关闭，所述抬起装置将所述托盘放回到所述输送线上；挡料装置动作，对所述托盘放行。本发明生产线自动吸尘设备及其控制方法能够自动实现变速箱的全吸尘，保证变速箱的清洁度，从而降低变速箱的生产成本，提高了变速箱的生产效率和测试合格率。

Description

生产线自动吸尘设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及机械生产设备技术领域，特别涉及一种用于变速箱生产线的自动吸尘设备及其控制方法。

背景技术

变速箱是一种汽车配件，用于变更转速比和运动方向，属于精密机械产品。在变速箱的装配过程中，变速箱的清洁度是至关重要的，这将影响变速箱的整体性能，保证变速箱的清洁度，能够有效的提高变速箱测试的合格率，降低返修成本。但变速箱的装配车间不可避免的会存在灰尘等杂物，因此如何在装配过程中有效的保证变速箱的清洁度是一直被关注的问题。

在传统的变速箱装配生产线中，都是采用手动吸尘工序，将吸尘工序与其它工序并存，完成其它工序后，操作人员开吸尘器，手持吸嘴对变速箱进行吸尘。此种人工手动吸尘的方式存在漏吸、吸尘位置不固定、吸尘位置及吸尘时间较随意的问题，无法保证对变速箱进行100%的全吸尘，从而在变速箱测试的过程中，经常会因清洁度的问题导致变速箱故障，从而对变速箱进行返修重新装配，严重的增加了变速箱的生产成本，降低了变速箱的生产效率，并且大大的降低了变速箱的测试合格率。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种生产线自动吸尘设备及其控制方法，此生产线自动吸尘设备及其控制方法能够自动实现变速箱的全吸尘，保证变速箱的清洁度，从而降低变速箱的生产成本，提高了变速箱的生产效率和测试合格率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种生产线自动吸尘设备控制方法，包括如下步骤：检测托盘是否到位；检测所述托盘上是否有工件；读取RFID中的数据信息；判断读取到的所述数据信息是否正确；抬起装置将所述托盘从输送线上抬起，吸尘器开启；机器人带动吸嘴按照预定轨迹运行，进行吸尘工作，运行结束后所述机器人回到原点；所述吸尘器关闭，所述抬起装置将所述托盘放回到所述输送线上；挡料装置动作，对所述托盘放行。

其中，所述数据信息包括工件SN码、托盘号、机型号、程序号和工位号。

其中，所述预定轨迹包括沿着托盘靠近所述机器人的一侧进行往复吸尘，对工件的外部进行定点吸尘，对工件的内部装配位置进行吸尘。

用于实现上述生产线自动吸尘设备控制方法的生产线自动吸尘设备，包括吸尘器，所述吸尘器的吸尘口通过吸尘管连通有吸嘴；还包括安装在生产线的输送线侧部的机器人，所述吸嘴安装在所述机器人的手臂上；还包括检测开关和定位装置；还包括控制器，所述控制器分别与所述吸尘器、所述机器人、所述检测开关和所述定位装置电连接，所述控制器根据所述检测开关的信号控制所述吸尘器、所述机器人和所述定位装置工作。

其中，所述检测开关包括托盘到位检测开关、有无工件检测开关和托盘抬起到位检测开关。

其中，所述有无工件检测开关为镜反射式光电开关或对射式光电开关。

其中，所述定位装置包括挡料装置和抬起装置。

其中，所述挡料装置包括位于托盘前进方向上的挡料气缸，所述挡料气缸的活塞杆上安装有缓冲器。

其中，所述抬起装置包括位于托盘下方的抬起气缸，所述抬起气缸设有两个，两个所述抬起气缸呈对角设置。

其中，所述吸尘管内安装有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明生产线自动吸尘设备控制方法包括如下步骤：检测托盘是否到位；检测托盘上是否有工件；读取RFID中的数据信息；判断读取到的数据信息是否正确；抬起装置将托盘从输送线上抬起，吸尘器开启；机器人带动吸嘴按照预定轨迹运行，进行吸尘工作，运行结束后所述机器人回到原点；吸尘器关闭，抬起装置将托盘放回到输送线上；挡料装置动作，对托盘放行。本发明生产线自动吸尘设备控制方法由控制器控制自动运行，机器人带动吸嘴按照程序设定的预定轨迹运行，对变速箱进行吸尘，无需要人工干预，因此不会出现漏吸、吸尘位置不固定、吸尘位置及吸尘时间较随意的问题，能够保证对变速箱进行100%的全面吸尘，从而有效的保证了变速箱的清洁度，保证了变速箱的性能，极大的降低了因清洁度的问题而导致变速箱故障的几率，进而极大的降低了变速箱的返修率，降低了变速箱的生产成本，提高了变速箱的生产效率和测试合格率。

由于本发明生产线自动吸尘设备用于实现上述生产线自动吸尘设备控制方法，本发明生产线自动吸尘设备可自动实现对变速箱的全面吸尘，能够有效的保证变速箱的清洁度，从而保证了变速箱的性能，能够极大的降低了因清洁度的问题而导致变速箱故障的几率，进而极大的降低了变速箱的返修率，降低了变速箱的生产成本，提高了变速箱的生产效率和测试合格率。

综上所述，本发明生产线自动吸尘设备及其控制方法解决了现有技术中变速箱清洁度低、返修率高，测试合格率低等技术问题，本发明生产线自动吸尘设备及其控制方法能够自动实现变速箱的全吸尘，保证变速箱的清洁度，从而降低变速箱的生产成本，提高了变速箱的生产效率和测试合格率。

附图说明

图1是本发明生产线自动吸尘设备的侧视结构示意图；

图2是本发明生产线自动吸尘设备的俯视结构示意图—不包含吸尘器及吸尘管；

图3是本发明生产线自动吸尘设备的控制系统的结构框图；

图4是本发明生产线自动吸尘设备的控制方法的流程图；

图中：10、吸尘器，12、吸尘管，14、吸嘴，20、机器人，22、机器人支座，30、输送线，32、输送线支架，34、滚轮，40、托盘，50、抬起气缸，52、销轴，60、有无工件检测开关，70、工件，72、阀板腔，74、离合器C1内腔，76、离合器C2内腔，78、密封圈安装孔，80、挡料气缸，82、缓冲器。

实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。

本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

为了更清楚的展示各设备的位置关系，本说明书附图中省略了安装机架，只表示了各设备的相对安装位置，同时各设备的安装方式并不是本发明的发明点，且各设备的安装方式均是本领域的常规技术手段，故关于各设备的安装方式在本说明书中不作阐述。

实施例

如图1、图2和图3共同所示，一种生产线自动吸尘设备，包括吸尘器10、机器人20、检测开关、定位装置和控制器，控制器分别与吸尘器10、机器人20、检测开关和定位装置电连接，控制器根据检测开关的信号控制吸尘器10、机器人20和定位装置工作，在变速箱装配的过程中对变速箱进行自动吸尘，以保证变速箱的清洁度，从而保证变速箱的性能，避免因清洁度而发生的故障。

如图1、图2和图3共同所示，吸尘器10的吸尘口连接有吸尘管12，吸尘管12的端部连接有吸嘴14，吸尘管12将吸尘器10与吸嘴14连通。本实施方式优选吸尘管12为波纹软管，吸尘管12靠近吸尘器10的大部固定安装在机架（图中未示出）上，靠近吸嘴14的部分未固定，能够自由伸缩和活动。本实施方式优选在吸尘管12固定安装的部分内安装有压力传感器，压力传感器与控制器电连接，用于实时检测吸尘器10的负压大小，以便能够实时的了解吸尘器10的工作状态，防止因堵塞而导致设备故障。本实施方式中吸尘器10为工业吸尘器，因吸尘器10为现有设备，并不是本发明的创新点，故在此关于吸尘器10的结构不再详述。

如图1、图2和图3共同所示，机器人20通过机器人支座22安装在生产线的输送线30的一侧，吸嘴14安装在机器人20的手臂上。本实施方式优选机器人20为四轴机器人。工作时，机器人20在控制器的控制下带动吸嘴14按照预定轨迹运行，在机器人20带动吸嘴14运行的同时，吸嘴14对工件70（即变速箱）进行吸尘。

如图1、图2和图3共同所示，检测开关包括托盘到位检测开关、有无工件检测开关60和托盘抬起到位检测开关。托盘到位检测开关安装在输送线30上，用于检测托盘40是否到位。输送线30的两侧设有滚轮34，托盘40的两侧搭在滚轮34上，工件70放置在托盘40上，由输送线30输送从图2的左侧向右侧前行，托盘到位检测开关检测到托盘40到位后就会向控制器发送一个托盘到位信号。托盘抬起到位检测开关安装在机架上，在托盘40到位后，定位装置中的抬起装置会将托盘40抬起，使托盘40离开输送线30，托盘抬起到位检测开关用于检测托盘40是否抬起到位，托盘抬起到位检测开关检测到托盘抬起到位后就会向控制器发送一个托盘抬起到位信号。本实施方式中到托盘到位检测开关和托盘抬起到位检测开关可以是行程开关、接近开关或光电开关等，只要能实现到位触发就可以，本实施例在此对托盘到位检测开关和托盘抬起到位检测开关的种类不作限制，同时关于行程开关、接近开关或光电开关等的应用均为现有技术，故关于托盘到位检测开关和托盘抬起到位检测开关的安装方法，及与控制器的连接方式在此不再详述。

如图1、图2和图3共同所示，有无工件检测开关60安装在输送线30上，用于检测到位的托盘40上是否放有工件70。本实施方式优选有无工件检测开关60为光电开关，进一步的优选有无工件检测开关60为镜反射式光电开关或对射式光电开关。即本实施方式中有无工件检测开关60包括两部分，有无工件检测开关60的两部分分别设置在输送线30的两侧，进一步的优选有无工件检测开关60的两部分呈对角设置，即分别设置在托盘40的对角线的两端延长线上。本实施方式中：当有无工件检测开关60为镜反射式光电开关时，其两部分中的一个为光线的发射和接收端，一个为光线的反射端；当有无工件检测开关60为对射式光电开关时，其两部分中的一个为光线的发射端，一个为光线的接收端。当托盘40上有工件70时，有无工件检测开关60的两部分之间的光线会被阻挡，有无工件检测开关60则发出有工件信号给控制器。

如图1、图2和图3共同所示，定位装置安装在输送线30上，包括挡料装置和抬起装置。

如图1、图2和图3共同所示，挡料装置包括挡料气缸80，挡料气缸80的活塞杆上安装有缓冲器82。挡料气缸80安装在位于托盘40前进方向上的输送线支架32上，挡料气缸80的活塞杆常态是伸出状态，用于阻挡托盘40前进，即当托盘40过来时会碰到缓冲器82上，不能再前进，当吸尘工序结束后，挡料气缸80的活塞杆缩回，对托盘40放行，托盘40才会前进，当托盘40通过后，挡料气缸80的活塞杆将再次伸出，用于阻挡下一个托盘。

如图1、图2和图3共同所示，抬起装置包括抬起气缸50，本实施方式中抬起气缸50设有两个，两个抬起气缸50位于托盘40的下方，安装在输送线支架32上。本实施方式优选两个抬起气缸50相对于托盘40相对的两个角设置，即两抬起气缸50呈对角设置。本实施方式进一步的优选两个抬起气缸50均为插销式气缸，托盘40的下侧设有与两个抬起气缸50的销轴52相适配的定位槽（图中未示出）。抬起气缸50用于在托盘40到位后，将托盘40抬起，使托盘40离开输送线30。即当托盘40到位后，抬起气缸50的销轴52伸出，将托盘40抬起，使其离开输送线30，以防止因输送线30的运行造成托盘40晃动，从而影响吸尘效果，当吸尘工作完成后，抬起气缸50的销轴52缩回，托盘40落回到输送线30上，由输送线30带动继续前进。需要说明的是，抬起气缸50为插销式气缸仅是本实施方式的优选方案，实际应用中也可以采用活塞式气缸或滑轨式气缸等，本实施方式对于抬起气缸的类型不作限制。

如图1、图2和图3共同所示，本实施方式优选控制器为PLC（Programmable LogicController，可编程逻辑控制器），控制器还连接有显示装置，本实施方式优选显示装置为触摸屏，控制器从工件70上读取的RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）标签中的数据信息将通过显示装置进行显示。

实施例

如图1、图2、图3和图4共同所示，一种实施例一所述的生产线自动吸尘设备的控制方法，包括如下步骤：

检测托盘40是否到位；

检测托盘40上是否有工件70；

读取RFID中的数据信息；

判断读取到的数据信息是否正确；

抬起装置将托盘40从输送线30上抬起，吸尘器10开启；

机器人20带动吸嘴14按照预定轨迹运行，进行吸尘工作，运行结束后机器人20回到原点；

吸尘器10关闭，抬起装置将托盘40放回到输送线30上；

挡料装置动作，对托盘40放行。

下面对上述控制方法进行详细的阐述，如图1、图2、图3和图4共同所示，具体包括如下步骤：

步骤S100、此步骤为初始化步骤，在此步骤中机器人20位于原点，挡料气缸80的活塞杆处于伸出状态，抬起气缸50的销轴52处于缩回状态，吸尘器10处于关闭状态。

步骤S101、托盘到位检测开关检测托盘40是否到位，若否则返回继续检测；若是则向控制器发送托盘40到位的信号，然后进入步骤S102。

步骤S102、有无工件检测开关60检测托盘40上是否有工件70，若否则进入步骤S108；若是则向控制器发送有工件的信号，然后进入步骤S103。

步骤S103、控制器读取工件70上的RFID标签中的数据信息，读取的数据信息包括工件SN码（Serial Number，产品序列号）、托盘号、机型号、程序号和工位号等，并将这些数据信息显示到触摸屏上，信息读取完成后进入步骤S104。

步骤S104、控制器将读取的数据信息与预先配置的数据信息进行对比，判断读取的数据信息是否正确。若读取的数据信息与预先配置的数据信息一致，则说明读取的数据信息正确，进入到步骤S105；若读取的数据信息与预先配置的数据信息不一致，则说明读取的数据信息不正确，该工件70不是要进行吸尘的工件，则进行报警，工作人员对报警复位后进入步骤S108。

步骤S105、控制器控制抬起装置将托盘40抬起，即控制器向抬起气缸50发出控制信号，抬起气缸50的销轴52伸出，将托盘40向上抬起定位，使得托盘40离开输送线30；同时控制器控制吸尘器10开启，然后进入步骤S106。

步骤S106、托盘抬起到位检测开关检测到托盘40到位后，向控制器发送托盘抬起到位信号，控制器接收到托盘抬起到位信号后，将程序号发送给机器人20，机器人20按照程序中的预定轨迹带动吸嘴14一起运行，吸嘴14进行吸尘工作。本实施方式中预定轨迹包括沿着托盘40靠近机器人20的一侧进行往复吸尘，对工件70的外部进行定点吸尘，对工件70的内部装配位置进行吸尘。具体的：机器人20带动吸嘴14首先运动到托盘40的边缘，沿着托盘40的表面和边缘往复移动吸尘两遍。托盘位置吸尘完毕后，机器人20带动吸嘴14运动到工件70的外侧，对工件70外部的油道孔进行定点吸尘，然后对阀板腔72进行吸尘，连续吸尘15s后结束。结束对工件70外部的吸尘后，机器人20带动吸嘴14运动到工件70的内侧，对工件70内部的装配位置进行吸尘，主要吸尘位置包括离合器C1内腔74、离合器C2内腔76和密封圈安装孔78及外沿等位置。需要说明的是，不同型号的变速箱其所要吸尘的位置坐标也不同，因此每个型号的变速箱对应一个机器人程序，关于各程序中机器人20运行的具体坐标在此不作具体举例。机器人20带动吸嘴14完成对托盘40、工件70外侧和工件70内侧的吸尘工作后，机器人20回到原点，并发送机器人回到原点的位置信号给控制器，进入步骤S107。

步骤S107、控制器接收到机器人20回到原点的位置信号后，关闭吸尘器10，抬起气缸50的销轴52缩回，将托盘40放回到输送线30上，进入步骤S108。

步骤S108、控制器控制挡料气缸80的活塞杆缩回，对托盘40放行，合格品随着输送线30直接进入到下一工序，不合格品和空盘由岔道转出，当托盘40离开后，挡料气缸80的活塞杆再次伸出，然后程序再从步骤S101重新执行。

综上所述，本发明生产线自动吸尘设备及其控制方法能够自动实现变速箱的全吸尘，保证变速箱的清洁度，从而降低变速箱的生产成本，提高了变速箱的生产效率和测试合格率。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.生产线自动吸尘设备控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测托盘（40）是否到位；

检测所述托盘（40）上是否有工件（70）；

读取RFID中的数据信息；

判断读取到的所述数据信息是否正确；

抬起装置将所述托盘（40）从输送线（30）上抬起，吸尘器（10）开启；

机器人（20）带动吸嘴（14）按照预定轨迹运行，进行吸尘工作，运行结束后所述机器人（20）回到原点；

所述吸尘器（10）关闭，所述抬起装置将所述托盘（40）放回到所述输送线（30）上；

挡料装置动作，对所述托盘（40）放行。

2.根据权利要求1所述的生产线自动吸尘设备控制方法，其特征在于，所述数据信息包括工件SN码、托盘号、机型号、程序号和工位号。

3.根据权利要求2所述的生产线自动吸尘设备控制方法，其特征在于，所述预定轨迹包括沿着托盘（40）靠近所述机器人（20）的一侧进行往复吸尘，对工件（70）的外部进行定点吸尘，对工件（70）的内部装配位置进行吸尘。

4.用于实现权利要求1至3任一项所述的生产线自动吸尘设备控制方法的生产线自动吸尘设备，其特征在于，包括吸尘器（10），所述吸尘器（10）的吸尘口通过吸尘管（12）连通有吸嘴（14）；

还包括安装在生产线的输送线（30）侧部的机器人（20），所述吸嘴（14）安装在所述机器人（20）的手臂上；

还包括检测开关和定位装置；

还包括控制器，所述控制器分别与所述吸尘器（10）、所述机器人（20）、所述检测开关和所述定位装置电连接，所述控制器根据所述检测开关的信号控制所述吸尘器（10）、所述机器人（20）和所述定位装置工作。

5.根据权利要求4所述的生产线自动吸尘设备，其特征在于，所述检测开关包括托盘到位检测开关、有无工件检测开关（60）和托盘抬起到位检测开关。

6.根据权利要求5所述的生产线自动吸尘设备，其特征在于，所述有无工件检测开关（60）为镜反射式光电开关或对射式光电开关。

7.根据权利要求4所述的生产线自动吸尘设备，其特征在于，所述定位装置包括挡料装置和抬起装置。

8.根据权利要求7所述的生产线自动吸尘设备，其特征在于，所述挡料装置包括位于托盘（40）前进方向上的挡料气缸（80），所述挡料气缸（80）的活塞杆上安装有缓冲器（82）。

9.根据权利要求7所述的生产线自动吸尘设备，其特征在于，所述抬起装置包括位于托盘（40）下方的抬起气缸（50），所述抬起气缸（50）设有两个，两个所述抬起气缸（50）呈对角设置。

10.根据权利要求4所述的生产线自动吸尘设备，其特征在于，所述吸尘管（12）内安装有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接。

Images