CN117444560A - 一种用于上料组装的自动化设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于上料组装的自动化设备及其控制方法，底壳上料模块包括设于工作台上并用于存放底壳的底壳料盘、设于底壳料盘上方的上料机构及用于驱动上料机构相对于工作台沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的第一移动机构；PCB部件上料模块包括设于工作台上的送料机构及设于送料机构一侧的校正机构，送料机构用于运送PCB部件，校正机构用于从送料机构中夹取PCB部件并使该PCB部件旋转校正；组装模块包括设于底壳料盘和送料机构之间的输送机构，输送机构将底壳运送至靠近校正机构的接料位置并通过校正机构将校正合格的PCB部件运送至输送机构中与底壳进行组装。通过合理且紧凑的布局，极大地节省了设备空间，从而提升设备主体的工作效率。

Description

一种用于上料组装的自动化设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动化加工设备的技术领域，尤其涉及一种用于上料组装的自动化设备及其控制方法。

背景技术

近年来，随着智能信息化建设的发展，多地水路客运纷纷实行并推广电子船票政策，利用电子船票代替纸质船票，通过电子船票能够查询电子船票相关信息和快速验票等，从而有效规范水路客运秩序、提高通关效率及提升水路旅客出行便利性。电子船票主要包括相互固定连接的上下壳及安装在上下壳内的圆形PCB部件，其中包括多种材料上料、PCB部件装壳、注胶、上下壳焊接固定、成品包装等多项生产工序，还涉及到多线运输的情况，若采取传统的单种机器对应不同的生产工序生产，各工序之间运输的时间较长，从而导致生产效率下降。随着电子船票的普及，对电子船票的需求日益增大，对电子船票生产组装设备的效率要求越来越高，因此有必要提出更加自动化的生产设备。

本发明即是针对现有技术的不足而研究提出。

发明内容

本发明的目的是提升电子船票的生产组装效率，本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种用于上料组装的自动化设备，包括设备主体，所述设备主体包括工作台，所述工作台上依次设有底壳上料模块、组装模块和PCB部件上料模块；所述底壳上料模块包括设于工作台上并用于存放底壳的底壳料盘、设于底壳料盘上方的上料机构及用于驱动上料机构相对于工作台沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的第一移动机构，所述上料机构包括连接在第一移动机构上的用于夹取底壳的第一夹爪和用于夹取料盘的第二夹爪，所述第二夹爪设于第一夹爪的外围，所述第一夹爪上部连接有补偿移动装置，第一夹爪通过补偿移动装置沿Z轴方向移动以伸出第二夹爪的下方夹取底壳；所述PCB部件上料模块包括设于工作台上的送料机构及设于送料机构一侧的校正机构，所述送料机构用于运送PCB部件，所述校正机构用于从送料机构中夹取PCB部件并使该PCB部件旋转校正；所述组装模块包括设于底壳料盘和送料机构之间的输送机构，所述第一夹爪通过第一移动机构将底壳从底壳料盘运送至输送机构中，所述输送机构将底壳运送至靠近校正机构的接料位置并通过校正机构将校正合格的PCB部件运送至输送机构中与底壳进行组装。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，底壳竖向插接在所述底壳料盘中，所述底壳上料模块还包括设于底壳料盘和输送机构之间的第一调整机构、设于第一调整机构一侧并位于输送机构上方的第三夹爪及用于驱动第三夹爪沿Y轴和Z轴方向移动的第二移动机构，第一调整机构用于将底壳的竖向状态切换至横向状态，所述第一调整机构包括弧形轨道、设于弧形轨道顶端的入口及设于弧形轨道底端的凹槽，竖向状态的底壳经所述入口进入弧形轨道，横向状态的底壳放置在所述凹槽中；经弧形轨道切换至横向放置状态后的底壳由第三夹爪夹取并通过第二移动机构运送至输送机构中。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，所述上料机构还包括设于第一夹爪的一侧并与第一夹爪中的底壳相对的检测器，所述检测器能够向第一夹爪所夹取的底壳发射信号来判断检测器与底壳之间的距离，从而判断底壳的正反面。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，所述底壳上料模块还包括设于底壳料盘一侧的第二调整机构，所述第二调整机构包括安装在工作台上的旋转气缸及连接在旋转气缸上部的插座，所述插座与底壳相配合插接，经检测器判断为正面的底壳由第一夹爪夹取并通过第一移动机构运送至所述插座中，通过所述旋转气缸使插座旋转而带动底壳旋转以使底壳的正面转换至反面，再由第一夹爪夹取并通过第一移动机构将转换后的底壳从所述插座运送至第一调整机构中。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，所述补偿移动机构通过第一支架连接在第一移动机构上，第一支架下部连接有镂空架，所述第二夹爪包括分别连接在镂空架两端的第一吸附组和第二吸附组，所述第一吸附组和第二吸附组均包括与镂空架连接的连接板及若干个安装在连接板上并间隔排列分布的料盘吸附器，所述镂空架设有开口以容纳第一夹爪，所述第一夹爪通过补偿移动机构在第一吸附组和第二吸附组之间沿Z轴方向移动。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，所述第一移动机构包括安装在工作台上并依次连接的第一Y轴移动装置、第一X轴移动装置及第一Z轴移动装置，所述第一Y轴移动装置包括分别连接在第一X轴移动装置两端的第一Y轴移动组件和第二Y轴移动组件；所述校正机构包括设于第一移动机构一侧的第三移动机构、连接在第三移动机构上的旋转机构及连接在旋转机构下部且用于吸附PCB部件的第一吸附器，所述第三移动机构包括安装在工作台并依次连接的第二Y轴移动装置、第二X轴移动装置及第二Z轴移动装置，所述第二Y轴移动装置包括分别连接在第二X轴移动装置两端的第三Y轴移动组件和第四Y轴移动组件，所述第二Y轴移动组件和第三Y轴移动组件均通过第二支架安装在工作台上，所述第二Y轴移动组件和第三Y轴移动组件分别安装在第二支架的两侧。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，所述输送机构包括设于送料机构一侧的第一传送带、置于第一传送带上并随第一传送带移动的第一料盘，所述第一料盘设有若干个对称分布的第一料槽，所述第一传送带中设有靠近校正机构的接料位置，所述第一料盘通过第一传送带移动至所述接料位置，校正合格的PCB部件通过所述第一吸附器对应放置在所述第一料槽中。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，所述输送机构还包括设于第一传动带中的阻挡机构，所述阻挡机构包括用于阻截第一料盘的挡块及用于驱动挡块升降的升降装置，所述挡块通过升降装置上升使所述第一料盘停止移动。

由上所述的一种用于上料组装的自动化设备，所述送料机构包括设于输送机构一侧的第二传送带、置于第二传送带上并随第二传送带移动的第二料盘，所述第二料盘设有若干个对称分布的第二料槽，待校正的PCB部件对应放置在所述第二料槽内，所述第二传送带中设有靠近校正机构的夹料位置，所述第二料盘通过第二传送带移动并带动待校正的PCB部件移动至所述夹料位置。

基于由上所述的一种用于上料组装的自动化设备的控制方法，具体步骤如下：

S1.底壳上料：底壳料盘用于放置底壳，第一夹爪通过第一移动机构相对工作台移动并夹取底壳，再通过第一移动机构将底壳运送至第一调整机构中；

S2.底壳正反面调整：通过与第一夹爪相对设置的检测器检测底壳中与检测器之间的相对面为正面或反面，该相对面为正面的底壳则通过第一移动机构直接运送至第一调整机构中；该相对面为反面的底壳则通过第一移动机构运送至第二调整机构中并插接在插座内，通过旋转气缸使插座旋转使该底壳相对面转换为正面，再由第一夹爪夹取并通过第一移动机构运送至第一调整机构中；

S3.底壳放置状态调整：由第一夹爪所夹取的底壳呈竖向状态，该底壳经入口进行弧形轨道将竖向状态转换至横向状态并置于凹槽中，第三夹爪通过第二移动机构相对于输送机构和第一调整机构移动并从凹槽中夹取横向状态的底壳，再通过第二移动机构将该底壳运送至输送机构的第一料盘中，装有底壳的第一料盘通过第一传送带运送至靠近校正机构的接料位置；

S4.PCB部件上料：第二料盘通过第二传送带将待校正的PCB部件运送至靠近校正机构的夹料位置，第一吸附器通过第三移动机构从第二料盘中吸取待校正的PCB部件；

S5.PCB部件校正：吸附有待校正PCB部件的第一吸附器通过旋转机构旋转而带动PCB部件进行旋转校正；

S6.组装：处于接料位置的第一料盘装有待组装的底壳，校正合格的PCB部件由第一吸附器吸附并通过第三移动机构运送至第一料盘中与底壳进行组装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、上料机构设置有夹取底壳的第一夹爪和夹取底壳料盘的第二夹爪，通过对底壳夹料和装有底壳的料盘夹料两个工序的机械结构进行整合，通过合理化布局减少了设备空间，缩减了底壳上料和装有底壳的料盘上料的时间，从而提升了底壳的上料效率，而且第一夹爪和第二夹爪共用第一移动机构以实现相对工作台的移动，降低了设备主体的能耗；

2、在实际生产过程中，可以通过人工或机械手将底壳竖向插接在底壳料盘中，由于人工劳动受人员状态影响或机械手运作存在误差，难免会出现相同朝向的底壳正反不一的情况，检测器设于第三夹爪的一侧以检测底壳为正反面，通过第二调整机构对底壳进行正反面调整，以利于底壳与校正合格的PCB部件顺利组装，从而提升设备主体的工作效率；

3、第二夹爪设于第一夹爪的外围，第一夹爪通过补偿移动装置沿Z轴方向向下移动伸出第二夹爪的下方以夹取底壳，第一夹爪通过补偿移动装置沿Z轴方向向上移动收回至第二夹爪之间等待工作，第一夹爪与第二夹爪互不干涉，使得上料机构能够正常工作，不易损坏；

4、通过校正机构对PCB部件进行角度校正，以满足电子船票的组装工艺要求，从而保护底壳和PCB部件不易损坏，提高电子船票的合格品率，从而提升电子船票的生产效率；

5、输送机构设于底壳料盘和送料机构之间，便于第一夹爪将底壳从底壳料盘运送至输送机构中，通过合理且紧凑的布局，在满足设备主体正常工作的前提上，极大地节省了设备空间，通过缩短各工序之间的距离来缩短物料运输的时间，从而提升设备主体的工作效率。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为图1中的A部分放大图；

图4为图2中的B部分放大图；

图5为图2中的C部分放大图；

图6为本发明的上料机构的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。

如图1—图6所示，本发明所提供的一种用于上料组装的自动化设备，包括设备主体，所述设备主体包括工作台1，所述工作台1上依次设有底壳上料模块2、组装模块3和PCB部件上料模块4；所述底壳上料模块2包括设于工作台1上并用于存放底壳的底壳料盘21、设于底壳料盘21上方的上料机构22及用于驱动上料机构22相对于工作台1沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的第一移动机构23，所述上料机构22包括连接在第一移动机构23上的用于夹取底壳的第一夹爪221和用于夹取料盘的第二夹爪222，所述第二夹爪222设于第一夹爪221的外围，所述第一夹爪221上部连接有补偿移动装置223，第一夹爪221通过补偿移动装置223沿Z轴方向移动以伸出第二夹爪222的下方夹取底壳；所述PCB部件上料模块4包括设于工作台1上的送料机构41及设于送料机构41一侧的校正机构42，所述送料机构41用于运送PCB部件，所述校正机构42用于从送料机构41中夹取PCB部件并使该PCB部件旋转校正；所述组装模块3包括设于底壳料盘21和送料机构41之间的输送机构31，所述第一夹爪221通过第一移动机构23将底壳从底壳料盘21运送至输送机构31中，所述输送机构31将底壳运送至靠近校正机构42的接料位置并通过校正机构42将校正合格的PCB部件运送至输送机构31中与底壳进行组装。本发明所述提供的设备主要应用于电子船票生产组装自动化生产线上的底壳上料组装模块，所述底壳上料模块2用于电子船票底壳上料，其中所述底壳料盘21能够存放多个底壳，各底壳均竖向插接在底壳料盘21上以便于所述第一夹爪221夹取底壳；所述上料机构22设置有夹取底壳的第一夹爪221和夹取底壳料盘21的第二夹爪222，通过对底壳夹料和装有底壳的料盘夹料两个工序的机械结构进行整合，通过合理化布局减少了设备空间，缩减了底壳上料和装有底壳的料盘上料的时间，从而提升了底壳的上料效率，而且所述第一夹爪221和第二夹爪222共用第一移动机构23以实现相对工作台1的移动，降低了所述设备主体的能耗；另外，所述第二夹爪222设于第一夹爪221的外围，第一夹爪221通过所述补偿移动装置223沿Z轴方向向下移动伸出第二夹爪222的下方以夹取底壳，第一夹爪221通过所述补偿移动装置223沿Z轴方向向上移动收回至第二夹爪222之间等待工作，如图6所示，在本实施方式中，第二夹爪222中部设有贯通上下的容纳空间以容纳第一夹爪221，从而保证第一夹爪221与第二夹爪222互不干涉，使得上料机构22能够正常工作，不易损坏。所述PCB部件上料模块4用于PCB部件上料及校正，由于组装工艺要求，PCB部件底部设有芯片等电子元件，底壳的正面设有容纳PCB部件中的电子元件的安装槽，PCB部件需要通过校正机构42进行角度校正使电子元件配合安装到安装槽中，角度校正合格的PCB部件才能与所述底壳组装成功且不易损坏PCB部件和底壳，在本实施方式中，PCB部件的顶面设有一个长条，该长条可作为PCB部件是否校正合格的参考物，如图5所示，轴线E1和E2分别为PCB部件顶面中相互垂直的轴线，轴线E1和轴线E2将PCB部件顶面分割呈4个扇形区域，由于PCB部件整体形状为圆形，该PCB部件沿轴线E1对称时为校正之前的初始状态，一般在送料机构41中的PCB部件为初始状态，校正机构42对PCB部件进行校正之后，所述长条处于D区域为PCB部件的校正合格状态，所述长条处于非D区域均为校正不合格状态；通过校正机构42对PCB部件进行角度校正，以满足电子船票的组装工艺要求，从而保护底壳和PCB部件不易损坏，提高电子船票的合格品率，从而提升电子船票的生产效率。所述组装模块3用于PCB部件与电子船票底壳组装，所述输送机构31设于底壳料盘21和送料机构41之间，便于第一夹爪221将底壳从底壳料盘21运送至输送机构31中，各机械结构通过合理且紧凑的布局，在满足所述设备主体正常工作的前提上，极大地节省了设备空间，通过缩短各工序之间的距离来缩短物料运输的时间，从而提升所述设备主体的工作效率。

优选的，底壳竖向插接在所述底壳料盘21中，所述底壳上料模块2还包括设于底壳料盘21和输送机构31之间的第一调整机构24、设于第一调整机构24一侧并位于输送机构31上方的第三夹爪25及用于驱动第三夹爪25沿Y轴和Z轴方向移动的第二移动机构26，第一调整机构24用于将底壳的竖向状态切换至横向状态，所述第一调整机构24包括弧形轨道241、设于弧形轨道241顶端的入口242及设于弧形轨道241底端的凹槽243，竖向状态的底壳经所述入口242进入弧形轨道241，横向状态的底壳放置在所述凹槽243中；经弧形轨道241切换至横向放置状态后的底壳由第三夹爪25夹取并通过第二移动机构26运送至输送机构31中。如图4所示，在本实施方式中，所述入口242与底壳竖向状态的外径相适配，经弧形轨道241使底壳的竖向状态切换至横向状态，通过弧形轨道241底端的凹槽243使底壳保持横向状态，通过第三夹爪25夹取横向状态的底壳并将其运送至输送机构31中，需要注意的是，为了使校正合格的PCB部件顺利安装在底壳上，底壳为竖向状态时，其正面即设有电子元件安装槽的一面朝第三夹爪25方向，经弧形轨道241调整后底壳的正面朝上即为底壳的横向状态，以利于校正合格的PCB部件与底壳顺利组装，所述弧形轨道241结构简单，易于实施，易于自动化机械操作，生产成本较低。

进一步的，所述上料机构22还包括设于第一夹爪221的一侧并与第一夹爪221中的底壳相对的检测器224，所述检测器224能够向第一夹爪221所夹取的底壳发射信号来判断检测器224与底壳之间的距离，从而判断底壳的正反面。更进一步的，所述底壳上料模块2还包括设于底壳料盘21一侧的第二调整机构27，所述第二调整机构27包括安装在工作台1上的旋转气缸271及连接在旋转气缸271上部的插座272，所述插座272与底壳相配合插接，经检测器224判断为正面的底壳由第一夹爪221夹取并通过第一移动机构23运送至所述插座272中，通过所述旋转气缸271使插座272旋转而带动底壳旋转以使底壳的正面转换至反面，再由第一夹爪221夹取并通过第一移动机构23将转换后的底壳从所述插座272运送至第一调整机构24中。在实际生产过程中，可以通过人工或机械手将底壳竖向插接在底壳料盘21中，由于人工劳动受人员状态影响或机械手运作存在误差，难免会出现相同朝向的底壳正反不一的情况，由于底壳在进入弧形轨道241的入口242时需保持朝向第三夹爪25的一面为底壳正面，以保证下工序的组装工作顺利进行，因此在底壳料盘21与第一调整机构24之间设置第二调整机构27，将底壳朝向第三夹爪25的一面从反面调整为正面，所述底壳正面为朝向第三夹爪25的一面设有电子元件安装槽，底壳反面为光滑表面，通过所述检测器224来检测底壳是否需要调整，正常情况下，与检测器224相对的面为底壳反面，如图6所示，所述检测器224安装在第一夹爪221的外侧且远离输送机构31，需要注意的是，输送机构31与第三夹爪25位于同侧，通过所述检测器224朝底壳发射信号，根据该信号反弹的时间计算检测器224与底壳之间的距离，若测得距离较短说明与检测器224相对的面为底壳反面，该底壳能够直接通过第一夹爪221运送至第一调整机构24中；若测得距离较长说明与检测器224相对的面为底壳正面，该底壳通过第一夹爪221先运送至第二调整机构27中进行正反面调整，在通过第一夹爪221运送至第一调整机构24中；在第二调整机构27中通过旋转气缸271对底壳进行正反面转换，最终使底壳朝向第三夹爪25方向的一面为正面，以利于底壳与校正合格的PCB部件顺利组装，从而提升所述设备主体的工作效率。另外，所述第二调整机构27和第一调整机构24均设于底壳料盘21的同一侧，布局合理并紧凑，利于节省设备空间，降低设备能耗，而且如图4所示，第二调整机构27和第一调整机构24中的调整工位结构简单，占用空间小，能够通过增加各自的调整工位数量来提升底壳调整的效率，从而提升所述设备主体的工作效率。

优选的，所述补偿移动机构223通过第一支架225连接在第一移动机构23上，第一支架225下部连接有镂空架226，所述第二夹爪222包括分别连接在镂空架226两端的第一吸附组2221和第二吸附组2222，所述第一吸附组2221和第二吸附组2222均包括与镂空架226连接的连接板22201及若干个安装在连接板22201上并间隔排列分布的料盘吸附器22202，所述镂空架226设有开口2261以容纳第一夹爪221，所述第一夹爪221通过补偿移动机构223在第一吸附组2221和第二吸附组2222之间沿Z轴方向移动。如图6所示，在本实施方式中，所述镂空架226中设有开口2261以供第一夹爪221上下移动，所述第一吸附组2221和第二吸附组2222分别连接在镂空架226的两端，保证第一夹爪221和第二夹爪222互不影响，从而保证所述上料机构22正常工作；通过料盘吸附器22202吸附底壳料盘21并通过第一移动机构23运送底壳料盘21，利用料盘吸附器22202吸附易于操作，不易损坏底壳料盘21，而且能够通过增加料盘吸附器22202的数量以增强底壳料盘21在运送过程中的平稳性，从而保护底壳料盘21。

优选的，所述第一移动机构23包括安装在工作台1上并依次连接的第一Y轴移动装置231、第一X轴移动装置232及第一Z轴移动装置233，所述第一Y轴移动装置231包括分别连接在第一X轴移动装置232两端的第一Y轴移动组件2311和第二Y轴移动组件2312；所述校正机构42包括设于第一移动机构23一侧的第三移动机构421、连接在第三移动机构421上的旋转机构422及连接在旋转机构422下部且用于吸附PCB部件的第一吸附器423，所述第三移动机构421包括安装在工作台1并依次连接的第二Y轴移动装置4211、第二X轴移动装置4212及第二Z轴移动装置4213，所述第二Y轴移动装置4211包括分别连接在第二X轴移动装置4212两端的第三Y轴移动组件42111和第四Y轴移动组件42112，所述第二Y轴移动组件2312和第三Y轴移动组件42111均通过第二支架5安装在工作台1上，所述第二Y轴移动组件2312和第三Y轴移动组件42111分别安装在第二支架5的两侧。如图1和图2所示，在本实施方式中，通过上述第一移动机构23实现上料机构21相对于工作台1沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，通过上述第三移动机构421实现校正机构42相对于工作台1沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，通过多自由度的第一移动机构23和第三移动机构421实现上料机构21和校正机构42的基本空间移动，提升了所述设备主体的机械移动能力，满足了所述设备主体中物料的输送要求，提升了底壳和PCB部件的输送速度，从而提升了底壳和PCB部件的输送效率；而且第二Y轴移动组件2312和第三Y轴移动组件42111安装在第二支架5的两侧，通过合理且紧凑的机构布局，极大地节省了设备空间，降低设备能耗和成本。另外，所述校正机构42主要由第一吸附器423和连接在第一吸附器423上部的旋转机构422组成，如图5所示，所述PCB部件的顶面为吸附面，为了使PCB部件能够通过第一吸附器423精准地置入输送机构31中，所述顶面与第一吸附器423保持同轴，所述旋转机构422可采用旋转电机，通过手动设定或结合相应的软件设定使第一吸附器423朝规定方向旋转规定角度，从而达到PCB部件与底壳的组装要求，采用所述第一吸附器423吸附PCB部件能够对PCB部件进行自动机械式的快捷运送，结构简单，易于操作，降低了对自动化生产线的设备要求，利于工厂实施电子船票的生产组装工作，从而提升电子船票的生产组装效率。

进一步的，所述输送机构31包括设于送料机构41一侧的第一传送带311、置于第一传送带311上并随第一传送带311移动的第一料盘312，所述第一料盘312设有若干个对称分布的第一料槽3121，所述第一传送带311中设有靠近校正机构42的接料位置，所述第一料盘312通过第一传送带311移动至所述接料位置，校正合格的PCB部件通过所述第一吸附器423对应放置在所述第一料槽3121中。如图3所示，所述第一料盘312所处位置为最佳接料位置，该接料位置靠近所述校正机构42，所述第一吸附器423能够通过第三移动机构421沿X轴、Y轴和Z轴方向移动以对准第一料槽3121并将校正合格的PCB部件置入第一料槽3121中，以使该PCB部件与底壳配合组装再通过第一传送带311运送至下一工序，为了使校正合格的PCB部件能够通过第一吸附器423顺利置入第一料槽3121中，所述第一吸附器423的中轴线与第一料槽3121的中轴线重合为对准；所述第一料盘312内优选设有4个对称分布的第一料槽3121，在第一料盘312中进行合理布局，通过增加第一料槽3121的数量来增强所述输送机构31的运送力，使所述输送机构31能够一次运送更多的PCB部件和底壳，从而提升输送机构31的运送效率；而且所述第一传送带311优选采用电动皮带传动，电动皮带传动应用广泛，运送效率高，通过增加所述第一料盘312的移动速度来提升输送机构31的运送效率，所述输送机构31的整体结构简单，易于实现且易于维护，生产成本较低。

进一步的，所述输送机构31还包括设于第一传动带311中的阻挡机构313，所述阻挡机构313包括用于阻截第一料盘312的挡块3131及用于驱动挡块3131升降的升降装置3132，所述挡块3131通过升降装置3132上升使所述第一料盘312停止移动。由于所述第一传送带311为自动化机械传送带，难免会发生所述第一传送带311输送速度过快而影响第一吸附器423吸附PCB部件的情况，通过阻挡机构313使第一料盘312暂时停止，能够使所述第一吸附器423更加精准地对准所述第一料槽3121并吸附PCB部件，从而保证PCB部件的校正工作顺利进行，进而提升PCB部件的校正效率；其中，如图3所示，在本实施方式中，所述阻挡机构313主要由挡块3131和驱动所述挡块3131上下升降的升降装置3132组成，所述挡块3131通过升降装置3132上升以截停第一料盘312；所述挡块3131通过升降装置3132下降以使第一料盘312通过第一传送带311运送，结构简单，易于实现，生产成本较低。

优选的，所述送料机构41包括设于输送机构31一侧的第二传送带411、置于第二传送带411上并随第二传送带411移动的第二料盘412，所述第二料盘412设有若干个对称分布的第二料槽4121，待校正的PCB部件对应放置在所述第二料槽4121内，所述第二传送带411中设有靠近校正机构42的夹料位置，所述第二料盘412通过第二传送带411移动并带动待校正的PCB部件移动至所述夹料位置。如图3所示，在本实施方式中，所述第二料盘412所处位置为最佳夹料位置，该夹料位置靠近所述角度校正机构3，所述第一吸附器423能够通过第三移动机构421沿X轴、Y轴和Z轴方向移动以对准并吸附所述第二料槽4121中的PCB部件，为了使PCB部件进行角度校正后能够通过第一吸附器423顺利置入接收机构2，所述第一吸附器423的中轴线与PCB部件的中轴线重合为对准；所述第二料盘412内优选设有4个对称分布的第二料槽4121，且所述第二料槽4121与PCB部件相配合，在第二料盘412中进行合理布局，通过增加第二料槽4121的数量来增强所述送料机构41的运送力，使所述送料机构41能够一次运送更多的PCB部件，从而提升送料机构41的运送效率；而且所述第二传送带411优选采用电动皮带传动，电动皮带传动应用广泛，运送效率高，通过增加所述第二料盘412的移动速度来提升送料机构41对PCB部件的运送效率，所述送料机构41的整体结构简单，易于实现且易于维护，生产成本较低。另外，优选的是，所述第二传送带411中设置有阻挡机构313，以使第二料盘412暂停移动，保证第一吸附器423能够对准第二料槽4121从而顺畅地吸附待校正的PCB部件，进而保护第一吸附器423和第二料盘412不易损坏。

本发明还公开了基于上述用于上料组装的自动化设备，其主要工作步骤如下：

S1.底壳上料：底壳料盘21用于放置底壳，第一夹爪221通过第一移动机构23相对工作台1移动并夹取底壳，再通过第一移动机构23将底壳运送至第一调整机构24中；

S2.底壳正反面调整：通过与第一夹爪221相对设置的检测器224检测底壳中与检测器224之间的相对面为正面或反面，该相对面为正面的底壳则通过第一移动机构23直接运送至第一调整机构24中；该相对面为反面的底壳则通过第一移动机构23运送至第二调整机构27中并插接在插座272内，通过旋转气缸271使插座272旋转使该底壳相对面转换为正面，再由第一夹爪221夹取并通过第一移动机构23运送至第一调整机构24中；

S3.底壳放置状态调整：由第一夹爪221所夹取的底壳呈竖向状态，该底壳经入口242进行弧形轨道241将竖向状态转换至横向状态并置于凹槽243中，第三夹爪25通过第二移动机构26相对于输送机构31和第一调整机构24移动并从凹槽243中夹取横向状态的底壳，再通过第二移动机构26将该底壳运送至输送机构31的第一料盘312中，装有底壳的第一料盘312通过第一传送带311运送至靠近校正机构42的接料位置；

S4.PCB部件上料：第二料盘412通过第二传送带411将待校正的PCB部件运送至靠近校正机构42的夹料位置，第一吸附器423通过第三移动机构421从第二料盘412中吸取待校正的PCB部件；

S5.PCB部件校正：吸附有待校正PCB部件的第一吸附器423通过旋转机构422旋转而带动PCB部件进行旋转校正；

S6.组装：处于接料位置的第一料盘312装有待组装的底壳，校正合格的PCB部件由第一吸附器423吸附并通过第三移动机构421运送至第一料盘312中与底壳进行组装。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种用于上料组装的自动化设备，包括设备主体，其特征在于：所述设备主体包括工作台(1)，所述工作台(1)上依次设有底壳上料模块(2)、组装模块(3)和PCB部件上料模块(4)；

所述底壳上料模块(2)包括设于工作台(1)上并用于存放底壳的底壳料盘(21)、设于底壳料盘(21)上方的上料机构(22)及用于驱动上料机构(22)相对于工作台(1)沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的第一移动机构(23)，所述上料机构(22)包括连接在第一移动机构(23)上的用于夹取底壳的第一夹爪(221)和用于夹取料盘的第二夹爪(222)，所述第二夹爪(222)设于第一夹爪(221)的外围，所述第一夹爪(221)上部连接有补偿移动装置(223)，第一夹爪(221)通过补偿移动装置(223)沿Z轴方向移动以伸出第二夹爪(222)的下方夹取底壳；

所述PCB部件上料模块(4)包括设于工作台(1)上的送料机构(41)及设于送料机构(41)一侧的校正机构(42)，所述送料机构(41)用于运送PCB部件，所述校正机构(42)用于从送料机构(41)中夹取PCB部件并使该PCB部件旋转校正；

所述组装模块(3)包括设于底壳料盘(21)和送料机构(41)之间的输送机构(31)，所述第一夹爪(221)通过第一移动机构(23)将底壳从底壳料盘(21)运送至输送机构(31)中，所述输送机构(31)将底壳运送至靠近校正机构(42)的接料位置并通过校正机构(42)将校正合格的PCB部件运送至输送机构(31)中与底壳进行组装。

2.根据权利要求1所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：底壳竖向插接在所述底壳料盘(21)中，所述底壳上料模块(2)还包括设于底壳料盘(21)和输送机构(31)之间的第一调整机构(24)、设于第一调整机构(24)一侧并位于输送机构(31)上方的第三夹爪(25)及用于驱动第三夹爪(25)沿Y轴和Z轴方向移动的第二移动机构(26)，第一调整机构(24)用于将底壳的竖向状态切换至横向状态，所述第一调整机构(24)包括弧形轨道(241)、设于弧形轨道(241)顶端的入口(242)及设于弧形轨道(241)底端的凹槽(243)，竖向状态的底壳经所述入口(242)进入弧形轨道(241)，横向状态的底壳放置在所述凹槽(243)中；经弧形轨道(241)切换至横向放置状态后的底壳由第三夹爪(25)夹取并通过第二移动机构(26)运送至输送机构(31)中。

3.根据权利要求2所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：所述上料机构(22)还包括设于第一夹爪(221)的一侧并与第一夹爪(221)中的底壳相对的检测器(224)，所述检测器(224)能够向第一夹爪(221)所夹取的底壳发射信号来判断检测器(224)与底壳之间的距离，从而判断底壳的正反面。

4.根据权利要求3所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：所述底壳上料模块(2)还包括设于底壳料盘(21)一侧的第二调整机构(27)，所述第二调整机构(27)包括安装在工作台(1)上的旋转气缸(271)及连接在旋转气缸(271)上部的插座(272)，所述插座(272)与底壳相配合插接，经检测器(224)判断为正面的底壳由第一夹爪(221)夹取并通过第一移动机构(23)运送至所述插座(272)中，通过所述旋转气缸(271)使插座(272)旋转而带动底壳旋转以使底壳的正面转换至反面，再由第一夹爪(221)夹取并通过第一移动机构(23)将转换后的底壳从所述插座(272)运送至第一调整机构(24)中。

5.根据权利要求1所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：所述补偿移动机构(223)通过第一支架(225)连接在第一移动机构(23)上，第一支架(225)下部连接有镂空架(226)，所述第二夹爪(222)包括分别连接在镂空架(226)两端的第一吸附组(2221)和第二吸附组(2222)，所述第一吸附组(2221)和第二吸附组(2222)均包括与镂空架(226)连接的连接板(22201)及若干个安装在连接板(22201)上并间隔排列分布的料盘吸附器(22202)，所述镂空架(226)设有开口(2261)以容纳第一夹爪(221)，所述第一夹爪(221)通过补偿移动机构(223)在第一吸附组(2221)和第二吸附组(2222)之间沿Z轴方向移动。

6.根据权利要求1所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：所述第一移动机构(23)包括安装在工作台(1)上并依次连接的第一Y轴移动装置(231)、第一X轴移动装置(232)及第一Z轴移动装置(233)，所述第一Y轴移动装置(231)包括分别连接在第一X轴移动装置(232)两端的第一Y轴移动组件(2311)和第二Y轴移动组件(2312)；所述校正机构(42)包括设于第一移动机构(23)一侧的第三移动机构(421)、连接在第三移动机构(421)上的旋转机构(422)及连接在旋转机构(422)下部且用于吸附PCB部件的第一吸附器(423)，所述第三移动机构(421)包括安装在工作台(1)并依次连接的第二Y轴移动装置(4211)、第二X轴移动装置(4212)及第二Z轴移动装置(4213)，所述第二Y轴移动装置(4211)包括分别连接在第二X轴移动装置(4212)两端的第三Y轴移动组件(42111)和第四Y轴移动组件(42112)，所述第二Y轴移动组件(2312)和第三Y轴移动组件(42111)均通过第二支架(5)安装在工作台(1)上，所述第二Y轴移动组件(2312)和第三Y轴移动组件(42111)分别安装在第二支架(5)的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：所述输送机构(31)包括设于送料机构(41)一侧的第一传送带(311)、置于第一传送带(311)上并随第一传送带(311)移动的第一料盘(312)，所述第一料盘(312)设有若干个对称分布的第一料槽(3121)，所述第一传送带(311)中设有靠近校正机构(42)的接料位置，所述第一料盘(312)通过第一传送带(311)移动至所述接料位置，校正合格的PCB部件通过所述第一吸附器(423)对应放置在所述第一料槽(3121)中。

8.根据权利要求7所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：所述输送机构(31)还包括设于第一传动带(311)中的阻挡机构(313)，所述阻挡机构(313)包括用于阻截第一料盘(312)的挡块(3131)及用于驱动挡块(3131)升降的升降装置(3132)，所述挡块(3131)通过升降装置(3132)上升使所述第一料盘(312)停止移动。

9.根据权利要求1所述的一种用于上料组装的自动化设备，其特征在于：所述送料机构(41)包括设于输送机构(31)一侧的第二传送带(411)、置于第二传送带(411)上并随第二传送带(411)移动的第二料盘(412)，所述第二料盘(412)设有若干个对称分布的第二料槽(4121)，待校正的PCB部件对应放置在所述第二料槽(4121)内，所述第二传送带(411)中设有靠近校正机构(42)的夹料位置，所述第二料盘(412)通过第二传送带(411)移动并带动待校正的PCB部件移动至所述夹料位置。

10.基于权利要求1—9任意一项所述的一种用于上料组装的自动化设备的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1.底壳上料：底壳料盘(21)用于放置底壳，第一夹爪(221)通过第一移动机构(23)相对工作台(1)移动并夹取底壳，再通过第一移动机构(23)将底壳运送至第一调整机构(24)中；

S2.底壳正反面调整：通过与第一夹爪(221)相对设置的检测器(224)检测底壳中与检测器(224)之间的相对面为正面或反面，该相对面为正面的底壳则通过第一移动机构(23)直接运送至第一调整机构(24)中；该相对面为反面的底壳则通过第一移动机构(23)运送至第二调整机构(27)中并插接在插座(272)内，通过旋转气缸(271)使插座(272)旋转使该底壳相对面转换为正面，再由第一夹爪(221)夹取并通过第一移动机构(23)运送至第一调整机构(24)中；

S3.底壳放置状态调整：由第一夹爪(221)所夹取的底壳呈竖向状态，该底壳经入口(242)进行弧形轨道(241)将竖向状态转换至横向状态并置于凹槽(243)中，第三夹爪(25)通过第二移动机构(26)相对于输送机构(31)和第一调整机构(24)移动并从凹槽(243)中夹取横向状态的底壳，再通过第二移动机构(26)将该底壳运送至输送机构(31)的第一料盘(312)中，装有底壳的第一料盘(312)通过第一传送带(311)运送至靠近校正机构(42)的接料位置；

S4.PCB部件上料：第二料盘(412)通过第二传送带(411)将待校正的PCB部件运送至靠近校正机构(42)的夹料位置，第一吸附器(423)通过第三移动机构(421)从第二料盘(412)中吸取待校正的PCB部件；

S5.PCB部件校正：吸附有待校正PCB部件的第一吸附器(423)通过旋转机构(422)旋转而带动PCB部件进行旋转校正；

S6.组装：处于接料位置的第一料盘(312)装有待组装的底壳，校正合格的PCB部件由第一吸附器(423)吸附并通过第三移动机构(421)运送至第一料盘(312)中与底壳进行组装。