CN205397495U - 一种基于机器视觉的活塞工件的自动化上料机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于机器视觉的活塞工件的自动化上料机，包括立柱、固定在立柱上的横梁、移动架以及升降梁，移动架的一端可移动连接至横梁，移动架的另一端连接至升降梁，升降梁可相对移动架上下移动，其中，自动化上料机还包括照相机和取料机构，照相机安装在升降梁上，取料机构连接升降梁的尾端，取料机构包括连接部、吸附装置和夹爪装置，吸附装置和夹爪装置可旋转连接至连接部。本实用新型的自动化上料机设置有照相机，可对不规则放置活塞工件进行自动化上料，结构简单，可操作性精度高，反应迅速，提高了上料机的完全自动化控制水平。

Description

一种基于机器视觉的活塞工件的自动化上料机

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备自动化技术领域，尤其涉及一种适用于活塞工件的自动化上料机。

背景技术

在制造加工行业中，自动化机械加工制造已是现在制造行业当中发展的趋势，也是未来竞争激烈当中制造行业所发展的目标，现在很多自动化机械加工所采用的进料方式是人工手动上料，这就造成了在人工手动上料的过程中很容易发生劳动事故、人工劳动强度大、人员利用率低、机械加工上料不及时、生产效率低等不良因素。

现有的自动化上料机逐渐替代人工手动上料而越来越引起人们的重视。上料机的任务是把待加工的工件从料仓或储料器中分离出来，按要求放入指定位置。上料机构是自动机械中的主要工作机构之一，其性能优劣及自动化程度直接影响到自动机械的生产效率和质量。

但是，现有的自动化上料机只能针对按照一定规则放置的工件进行分离放入到输送线中，对不规则放置的工件无法识别。因此，还需要人工手动方式对不规则放置的工件进行上料，不能达到完全自动化上料的目的。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种设置有照相机、可对不规则放置活塞工件进行上料的自动化上料机。

为了实现上述的主要目的，本实用新型提供一种基于机器视觉的活塞工件的自动化上料机，包括立柱、固定在立柱上的横梁、移动架以及升降梁，移动架的一端可移动连接横梁，移动架的另一端连接升降梁，升降梁可相对移动架上下移动，其中，自动化上料机还包括照相机和取料机构，照相机安装在升降梁上，取料机构连接升降梁的尾端，取料机构包括连接部、吸附装置和夹爪装置，吸附装置和夹爪装置可旋转连接至连接部。

一个优选的方案是，连接部的一端与升降梁的尾端固定连接，连接部的另一端开有一通孔。

由此可见，自动化上料机设有安装在升降梁上的照相机，利用照相机对不规则放置的活塞工件进行位置定位，将位置数据传输到控制系统。自动化上料机还设有取料机构，取料机构包括连接部、吸附装置和夹爪装置，吸附装置和夹爪装置可旋转连接至连接部，即控制系统输送处理后的位置数据到取料机构，控制吸附装置和夹爪装置自动旋转切换，去吸起不规则放置的活塞工件，并放置到传送机构上，从而完成一个工作循环。照相机进行活塞工件位置数据采集，根据位置数据控制吸附装置和夹爪装置自动旋转。该结构简单，可操作性精度高，反应迅速，提高了上料机的自动化控制效率。

进一步的方案是，取料机构还包括旋转驱动气缸、移动轴、连杆、侧盖和传动部，旋转驱动气缸固定连接至连接部的侧面，旋转驱动气缸驱动移动轴往复移动，移动轴设有齿条，连杆贯穿通孔设置，连杆中间设置有齿轮，齿轮与齿条啮合，连杆的第一端可旋转连接侧盖，连杆的第二端固定连接传动部。

可见，通过齿轮与齿条啮合来传递旋转驱动作用力，结构简单，工作紧凑可靠。

更进一步的方案是，传动部包括第一悬臂和第二悬臂，吸附装置连接第一悬臂，夹爪装置连接第二悬臂。

由此可见，吸附装置连接传动部的第一悬臂，夹爪装置连接传动部的第二悬臂，方便吸附装置和夹爪装置之间的旋转切换，达到快速切换的目的。

更进一步的方案是，吸附装置设置有多个真空吸盘。

可见，吸附装置设置有多个真空吸盘，有利于活塞工件吸附的准确性，提高上料机的自动化的可靠性。

更进一步的方案是，夹爪装置包括夹爪驱动气缸和夹爪部，夹爪驱动气缸和夹爪部分别设置在第二悬臂的两侧。

可见，夹爪驱动气缸和夹爪部分别设置在传动部的第二悬臂的两侧，结构简单，方便夹爪驱动气缸对夹爪部的驱动控制。

更进一步的方案是，夹爪部包括拉杆和夹爪座，拉杆设置在夹爪座的内部，拉杆的一端连接夹爪驱动气缸的连接杆，连接杆控制拉杆往复移动。

可见，拉杆设置在夹爪座的内部，夹爪驱动气缸的连接杆控制拉杆往复移动，结构简单，提高拉杆往复移动的径向跳动精度。

更进一步的方案是，夹爪座的两端分别是固定部和开口部，固定部连接第二悬臂，开口部的侧面设有多个通孔。

可见，夹爪座的固定部连接第二悬臂，开口部的侧面设有多个通孔，部件之间的连接方式简单可靠。

更进一步的方案是，夹爪部还包括胀爪、斜锲以及限位盖，胀爪设置在通孔内并突出开口部的侧面，限位盖固定连接开口部，斜锲设置在开口部内腔，斜锲的一端连接拉杆的另一端。

可见，斜锲的一端连接拉杆的另一端，通过拉杆的往复移动控制斜锲的往复移动，斜锲的斜面将会作用于胀爪，胀爪会经过开口部的侧面往外移动，进行夹紧活塞工件，操作方便，工作可靠。

更进一步的方案是，胀爪为弹性材料。

可见，胀爪为弹性材料，夹紧活塞工件精度高，提高了工作的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型自动化上料机实施例的结构图。

图2是图1中A处的工作状态下局部放大结构图。

图3是本实用新型自动化上料机实施例的局部结构图。

图4是本实用新型自动化上料机实施例的局部俯视图。

图5是图4中B-B处的剖视图。

图6是本实用新型自动化上料机实施例的工作状态图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1、图2、图3、图4和图5，图1是自动化上料机1的结构图，图2是图1中A处的工作状态下局部放大结构图，图3是自动化上料机1的局部结构图，图4是自动化上料机1的局部俯视图，图5是图4中B-B处的剖视图。自动化上料机1包括立柱2、固定在立柱2上的横梁3、移动架4以及升降梁5，移动架4的一端可移动连接到横梁3上，移动架4的另一端连接至升降梁5，升降梁5可相对移动架4上下移动。自动化上料机1还包括照相机7和取料机构6，照相机7安装在升降梁5上，取料机构6连接升降梁5的尾端，取料机构6包括连接部61、吸附装置68和夹爪装置67，吸附装置68和夹爪装置67可旋转连接至连接部61。连接部61的一端与升降梁5的尾端固定连接，连接部61的另一端开有一通孔611。

取料机构6还包括旋转驱动气缸62、移动轴63、连杆64、侧盖65和传动部66，旋转驱动气缸62固定连接至连接部61的侧面，旋转驱动气缸62驱动移动轴63往复移动，移动轴63设有齿条631，连杆64贯穿通孔611设置，连杆64中间设置有齿轮641，齿轮641与齿条631啮合，连杆64的第一端可旋转连接侧盖65，连杆64的第二端固定连接传动部66。传动部66包括第一悬臂661和第二悬臂662，吸附装置68连接第一悬臂661，夹爪装置67连接第二悬臂662。吸附装置68设置有多个真空吸盘681。

夹爪装置67包括夹爪驱动气缸671和夹爪部，夹爪驱动气缸671和夹爪部分别设置在第二悬臂662的两侧。夹爪部包括拉杆674和夹爪座673，拉杆674设置在夹爪座673的内部，拉杆674的一端连接夹爪驱动气缸671的连接杆672，连接杆672控制拉杆674往复移动。

夹爪座673的两端分别是固定部和开口部，固定部连接第二悬臂662，开口部的侧面设有多个通孔。夹爪部还包括胀爪676、斜锲675以及限位盖677，胀爪676设置在通孔内并突出开口部的侧面，限位盖677固定连接开口部，斜锲675设置在开口部内腔，斜锲675的一端连接拉杆674的另一端。胀爪676为弹性材料。

参见图6，图6是自动化上料机1的工作状态图。操作工人或移动小车将一整框活塞工件8移至上料区，操作箱接到启动工作信号时，移动架4带动升降梁5在横梁3上移动至需要输送活塞工件8区域的上方。此时，旋转驱动气缸62驱动移动轴63往上移动，伴随着齿条631往上移动并驱动齿轮641旋转，齿轮641带动连杆64和传动部66一起旋转，夹爪装置67处于工作状态。

照相机7对目标活塞工件8的位置进行拍照定位，将目标活塞工件8的位置数据传输到操作箱，再经操作箱处理后发出定位数据，然后移动架4和升降梁5依定位数据移动，夹爪装置67插入活塞工件8的圆孔内。此时，夹爪装置67的夹爪驱动气缸671驱动连接杆672带动拉杆674往下移动，伴随着斜锲675也往下移动，斜锲675的斜面作用于胀爪676，胀爪676远离夹爪座673内腔的径向方向移动，胀爪676径向方向顶紧目标活塞工件8的圆孔内壁，然后移动目标活塞工件8。当移动目标活塞工件8放到活塞工件传送机10上后，夹爪装置67的夹爪驱动气缸671驱动连接杆672带动拉杆674往上移动，伴随着斜锲675也往上移动，斜锲675的斜面远离胀爪676，胀爪676缩回夹爪座673内腔的径向方向移动，从而松开目标活塞工件8。

以上工作状态连续循环，将该层目标活塞工件8完全输送后，操作箱发送中间隔板9吸附信号。此时，旋转驱动气缸62驱动移动轴63往下移动，伴随着齿条631往下移动并驱动齿轮641反转，齿轮641带动连杆64和传动部66一起反转，吸附装置68处于工作状态，从而控制多个真空吸盘681吸起中间隔板9放置到隔板收集箱11上。

因此，夹爪装置67和吸附装置68根据操作箱的信号进行自动切换。

最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如传动部驱动方式的改变、夹爪装置驱动方式的改变、真空吸盘形状的改变等变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉的活塞工件的自动化上料机，包括立柱、固定在所述立柱上的横梁、移动架以及升降梁，所述移动架的一端可移动连接至所述横梁，所述移动架的另一端连接至所述升降梁，所述升降梁可相对所述移动架上下移动，其特征在于：

所述自动化上料机还包括：

照相机，所述照相机安装在所述升降梁上；

取料机构，所述取料机构连接所述升降梁的尾端，所述取料机构包括连接部、吸附装置和夹爪装置，所述吸附装置和所述夹爪装置可旋转连接所述连接部。

2.根据权利要求1所述的自动化上料机，其特征在于：

所述连接部的一端与所述升降梁的尾端固定连接，所述连接部的另一端开有一通孔。

3.根据权利要求2所述的自动化上料机，其特征在于：

所述取料机构还包括旋转驱动气缸、移动轴、连杆、侧盖和传动部，所述旋转驱动气缸固定连接所述连接部的侧面，所述旋转驱动气缸驱动所述移动轴往复移动，所述移动轴设有齿条，所述连杆贯穿所述通孔设置，所述连杆中间设置有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合，所述连杆的第一端可旋转连接所述侧盖，所述连杆的第二端固定连接所述传动部。

4.根据权利要求3所述的自动化上料机，其特征在于：

所述传动部包括第一悬臂和第二悬臂，所述吸附装置连接所述第一悬臂，所述夹爪装置连接所述第二悬臂。

5.根据权利要求4所述的自动化上料机，其特征在于：

所述吸附装置设置有多个真空吸盘。

6.根据权利要求5所述的自动化上料机，其特征在于：

所述夹爪装置包括夹爪驱动气缸和夹爪部，所述夹爪驱动气缸和所述夹爪部分别设置在所述第二悬臂的两侧。

7.根据权利要求6所述的自动化上料机，其特征在于：

所述夹爪部包括拉杆和夹爪座，所述拉杆设置在所述夹爪座的内部，所述拉杆的一端连接所述夹爪驱动气缸的连接杆，所述连接杆控制所述拉杆往复移动。

8.根据权利要求7所述的自动化上料机，其特征在于：

所述夹爪座的两端分别设有固定部和开口部，所述固定部连接所述第二悬臂，所述开口部的侧面设有多个通孔。

9.根据权利要求8所述的自动化上料机，其特征在于：

所述夹爪部还包括胀爪、斜锲以及限位盖，所述胀爪设置在所述通孔内并突出所述开口部的侧面，所述限位盖固定连接所述开口部，所述斜锲设置在所述开口部内腔，所述斜锲的一端连接所述拉杆的另一端。

10.根据权利要求9所述的自动化上料机，其特征在于：

所述胀爪为弹性材料。