CN208881103U - 自动取料装置 - Google Patents

Abstract

一种自动取料装置，包括本体和机械手爪。机械手爪包括注塑件取料机构，固持件取料机构，摄像模块，检测模块和控制模块。注塑件取料机构用于抓取第一零件并将所述第一零件放入注塑机治具中。固持件取料机构用于抓取第二零件并将所述第二零件放入注塑机治具中。摄像模块对所述第一零件和所述第二零件放入所述注塑机治具的位置进行拍摄图像并将所拍摄的图像传送给所述检测模块。检测模块通过对所述摄像模块拍摄的图像进行视觉处理来检测所述第一零件和所述第二零件是否放入所述注塑机治具，从而实现自动取料。这样，既可避免人工长时间疲劳操作带来的负面影响，保证操作准确度和提高产品良率；还可以减少因人工操作带来的烫伤安全隐患。

Description

自动取料装置

技术领域

本实用新型涉及自动上下料设备，尤其涉及自动上下料设备的自动取料装置。

背景技术

目前，在使用注塑机治具进行手机中框本体998注塑时，在注塑机治具前需要人工分别手持类似注塑件（又称四大Ｕ件）机械手爪和固持件（又称四小U件）机械手爪的取料定位机构来取注塑件和固持件以放至注塑机治具中。请参阅图1，该注塑件996包括手机中框本体中的左U件，右U件，上U件和下U件。该固持件包括手机中框本体中的大弹片992，小弹片993，工型件994和T型螺母995。

由上可知，现在的上料过程需要长时间的人工操作，这样容易造成员工疲劳，而且人工操作无法保证操作准确度，容易形成不良品。此外，整个注塑工程中都是高温操作，过多的人工操作还存在烫伤安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种可减少人工介入的自动取料装置。

一种自动取料装置，其包括本体，所述自动取料装置还包括连接于所述本体的机械手爪，所述机械手爪包括注塑件取料机构，固持件取料机构，摄像模块，检测模块和控制模块；

所述注塑件取料机构用于抓取注塑件自动上料装置提供的第一零件并将所述第一零件放入注塑机治具中；

所述固持件取料机构用于抓取固持件自动上料装置上放置的第二零件并将所述第二零件放入注塑机治具中；

所述摄像模块对所述第一零件和所述第二零件放入所述注塑机治具的位置进行拍摄图像并将所拍摄的图像传送给所述检测模块；

所述检测模块通过对所述摄像模块拍摄的图像进行视觉处理来检测所述第一零件和所述第二零件是否放入所述注塑机治具；

所述控制模块用于协调所述注塑件取料机构，所述固持件取料机构，所述摄像模块和所述检测模块之间的工作。

在进一步的实施例中，所述检测模块还可进一步检测所述第一零件和所述第二零件放入所述注塑机治具的位置是否偏离。

在进一步的实施例中，所述检测模块通过产品缺失算法来判断所述第一零件和所述第二零件是否放入所述注塑机治具；所述检测模块通过模板匹配算法来检测所述第一零件和所述第二零件放入注塑机治具的位置是否偏离。

在进一步的实施例中，所述注塑件取料机构，所述固持件取料机构和所述摄像模块三者相互垂直设置。

在进一步的实施例中，所述注塑件取料机构包括第一框架，设置在所述第一框架上的四爪气缸和定位手爪；所述定位手爪用于抓取和松开取所述注塑件自动上料装置提供的所述第一零件；所述四爪气缸在所述控制模块的控制下驱动所述定位手爪，使所述定位手爪对所述第一零件进行抓取和松开的操作。

在进一步的实施例中，所述注塑件取料机构上还设有第一导向轴，所述第一导向轴与所述注塑件自动上料装置上的第一导向孔对应设置，所述第一导向轴和所述第一导向孔进行定位配合使所述注塑件取料机构更精确地取走所述注塑件自动上料装置上的所述第一零件。

在进一步的实施例中，所述注塑件取料机构还包括第一浮动接头，且所述四爪气缸通过第一浮动接头固定。

在进一步的实施例中，所述固持件取料机构包括第二框架，设置在第二框架上的小件吸盘和真空电磁阀；所述小件吸盘用于吸取和松开取所述固持件自动上料装置提供的所述第二零件；所述真空电磁阀在所述控制模块的控制下驱动所述小件吸盘，使所述小件吸盘对所述第二零件进行吸取和松开操作。

在进一步的实施例中，所述固持件取料机构还包括第二导向轴，所述第二导向轴与所述固持件自动上料装置中的第二导向孔对应设置；所述第二导向轴和所述第二导向孔进行定位配合使所述固持件取料机构更精确地取走所述固持件自动上料装置上的所述第二零件。

由上可知，使用本实用新型提供的自动上下设备中的自动取料装置，所述第一零件和所述第二零件不用人工介入即可完成上料至注塑机治具注塑的过程，从而实现自动取料。这样，既可避免人工长时间疲劳操作带来的负面影响，保证操作准确度和提高产品良率；还可以减少因人工操作带来的烫伤安全隐患。

附图说明

图1为成型后的手机中框本体的结构示意图。

图2为本实用新型一种实施方式的自动上下料设备的平面示意图。该自动上下料设备包括自动取料装置。

图3为图2所示自动取料装置的立体图，该自动取料装置包括本体和机械手爪。

图4为图3所示本体的一种实施方式的立体图。

图5至图9为图3所示机械手爪的一种实施方式的示意图，该机械手爪包括注塑件取料机构，固持件取料机构和摄像模块。

图10至图13为图5至图9所示注塑件取料机构的一种实施方式的示意图。

图14至图18为图5至图9所示固持件取料机构的一种实施方式的示意图。

图19至20为图5至图9所示摄像模块的一种实施方式的示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。其中，本实用新型实施例结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。

下面结合附图，对本实用新型的自动取料装置作详细说明。

请参阅图2，本实用新型主要应用于一种自动上下料设备990中。该自动上下料设备990包括注塑件自动上料装置10，固持件自动上料装置20，自动取料装置40，注塑机治具50，下料装置60和下料流水线70。

请同时参考图1，在本实施方式中，注塑件自动上料装置10用于上料第一零件，其上设有第一导向孔。固持件自动上料装置20用于上料第二零件，其上设有第二导向孔。自动取料装置40用于将注塑件上料装置10提供的所述第一零件和固持件上料装置20提供的所述第二零件放入注塑机治具50。注塑机治具50将所述第一零件和所述第二零件注塑成型为手机的中框本体998。在本实施方式中，所述第一零件为手机中框本体998中的注塑件996，该注塑件996包括左U件，右U件，上U件和下U件。所述第二零件为手机中框本体998中的大弹片992，小弹片993，工型件994和T型螺母995。

注塑件自动上料装置10，固持件自动上料装置20和自动取料装置40三者均位于注塑机治具50左侧。注塑件自动上料装置10和自动取料装置40协同对注塑机治具50进行所述第一零件的上料。固持件自动上料装置20和自动取料装置40协同对注塑机治具50进行所述所述第二零件的上料。下料装置60和下料流水线70位于注塑机治具50右侧，协同对注塑机治具50成型的所述中框本体进行下料。

请参阅图3至图4，自动取料装置40包括底座41，安装于底座41上的本体42，和连接于本体42的机械手爪44。本体42连接于底座41和机械手爪44之间。请进一步参阅图5至图9，机械手爪44包括注塑件取料机构442，固持件取料机构444，摄像模块446，检测模块和控制模块。

请参阅图10至图13，注塑件取料机构442用于抓取注塑件自动上料装置10提供的所述第一零件并将所述第一零件放入注塑机治具50中。注塑件取料机构442上包括第一框架4420，及设置在第一框架4420上的第一导向轴4422，四爪气缸4424，定位手爪4426和第一浮动接头4428。

定位手爪4426用于抓取和松开取注塑件自动上料装置10提供的所述第一零件。在本实施方式中，定位手爪4426大致呈长方形结构。四爪气缸4424位于定位手爪4426上方，其在所述控制模块的控制下驱动定位手爪4426，使定位手爪4426对所述第一零件进行抓取和松开的操作。定位手爪4426的形状和手机的中框本体形状对应设置，且其位置分布与注塑机治具50中成型手机中框本体的注塑件的位置分布对应设置，以使所述注塑件取料机构442可以将所述第一零件更准确的放入注塑机治具50中。

第一导向轴4422与注塑件自动上料装置10上的所述第一导向孔对应设置。第一导向轴4422和所述第一导向孔进行定位配合使注塑件取料机构442的定位手爪4426可以精确地取走注塑件自动上料装置10上的所述第一零件。

四爪气缸4424通过第一浮动接头4428固定，使四爪气缸4424及其连接件不需要完全对中和直接安装，这样可以减轻被请驱动四爪气缸4424的偏心、平行精度不足等。第一浮动接头4428的五大特点如下：第一为容易安装；第二可以消除两轴间因连接误差所产生的干涉现象；第三可适度放大配合件的加工精度；第四符合体积小，高抗拉、抗压强度要求；第五可以用来消除误差，保护相关部件及使设备运行平稳以延长设备使用寿命。

请参阅图14至图18，固持件取料机构444用于抓取固持件自动上料装置20上放置的所述第二零件并将所述第二零件放入注塑机治具50中。固持件取料机构444包括第二框架4440，及设置在第二框架4440上的第二导向轴4442，小件吸盘4444，真空电磁阀和第二浮动接头4448。

小件吸盘4444用于吸取和松开取固持件自动上料装置20提供的所述第二零件。小件吸盘4444的位置分布与注塑机治具50中成型手机中框本体的固持件的位置分布对应设置，以使所述固持件取料机构444可以将所述第二零件更准确的放入注塑机治具50中。

所述真空电磁阀在所述控制模块的控制下驱动小件吸盘4444，使小件吸盘4444对所述第二零件进行吸取和松开操作。小件吸盘4444通过第二浮动接头4448固定，使小件吸盘4444及其连接件不需要完全对中和直接安装，这样可以减轻被请驱动小件吸盘4444的偏心、平行精度不足等。第二浮动接头4448和第一浮动接头4428相同，请参考上述第一浮动接头4428的描述，此处不再赘述。

第二导向轴4442与固持件自动上料装置20中的所述第二导向孔对应设置。第二导向轴440和所述第二导向孔进行定位配合使固持件取料机构444的小件吸盘4444可以精确地取走固持件自动上料装置20上的所述第二零件。

请同时参考图19和图20。摄像模块446对所述第一零件和所述第二零件放入注塑机治具50的位置进行拍摄图像并将所拍摄的图像传送给所述检测模块。其中摄像模块446为3D相机。

所述检测模块通过对摄像模块446拍摄的图像进行视觉处理来检测所述第一零件和所述第二零件是否放入注塑机治具50，还可进一步检测所述第一零件和所述第二零件放入注塑机治具50的位置是否偏离。在本实施方式中，所述检测模块通过产品缺失算法来判断所述第一零件和所述第二零件是否放入注塑机治具50。所述检测模块通过模板匹配算法来检测所述第一零件和所述第二零件放入注塑机治具50的位置是否偏离。所述检测模块在检测到所述第一零件和所述第二零件均准确放入注塑机治具50中的对应位置时产生放入信号，并将该放入信号发送给所述控制模块。这样，机械手爪44除了可以完成对所述第一零件和所述第二零件的自动上料，还可以替代人工视觉来检测所述第一零件和所述第二零件是否放入注塑机500治具，及所述第一零件和所述第二零件放入注塑机治具50内的位置是否偏差。从而避免人的视觉疲劳对所述第一零件和所述第二零件位置的误判，降低了注塑机50注塑过程中人为因素引入的质量瑕疵。

注塑件取料机构442，固持件取料机构444和摄像模块446三者相互垂直设置，该三者在机械手爪44的工作过程中操作如下。固持件取料机构444取走固持件自动上料装置20上的所述第二零件并发送取走信号给所述控制模块。所述控制模块响应该取走信号控制机械手爪44，使机械手爪44上下翻转90度使注塑件取料机构442取走注塑件自动上料装置10上的所述第一零件。机械手爪44移动至注塑机治具50上方并进行下降操作，注塑件取料机构442将所述第一零件放入注塑机治具50中。机械手爪44上升并上下翻转90度，固持件取料机构444将所述第二零件放入注塑机治具50中。机械手爪44再左右旋转90度，所述摄像模块对所述第一零件和所述第二零件放入注塑机治具50的位置进行拍摄图像并将所拍摄的图像传送给所述检测模块。

请再次参阅图2，注塑机治具50用于在所述控制模块响应所述放入信号时将所述第一零件和所述第二零件进行成型形成手机的中框本体998，然后用其顶针把完成的中框本体顶起并通过下料装置60下料至下料流水线70上。注塑机治具50设有第三导向孔（未标示）和第四导向孔（未标示）。第三导向孔和注塑件取料机构442上的第一导向轴4422对应设置。第三导向孔和第一导向轴4422进行定位配合来使注塑件取料机构442将所述第一零件更精确放入注塑机治具50中。第四导向孔和固持件取料机构444上的第二导向轴440对应设置。第四导向孔和第二导向轴440进行定位配合来使固持件取料机构444将所述第二零件更精确放入注塑机治具50中。

注塑机50还设有报警灯和不良品出口。所述报警灯在注塑机治具50成型出的不合格的中框本体时报警提示，工作人员从所述不良品出口取出不合格的中框本体。为了安全起见，所述不良品出口设有安全光栅。当工作人员的手通过所述安全光栅时，注塑机50，自动取料装置40和下料装置60立即暂停运行。

自动取料装置40附近还设有维修防护门，所述维修防护门设有感应开关。当工作人员打开维修防护门去维修自动取料装置40时，所述感应开关产生开门信号并发送开门信号给所述控制模块，所述控制模块响应所述开门信号控制自动取料装置40立即暂停运行。

所述控制模块用于协调机械手爪44中的注塑件取料机构442，固持件取料机构444，摄像模块446，所述检测模块及注塑机50之间的工作，从而完成所述第一零件和所述第二零件的上料。在本实施方式中，控制模块为可编程逻辑控制器（Programmable LogicController，PLC）。

由上可知，使用本实用新型提供的自动上下设备990中的自动取料装置40，所述第一零件和所述第二零件不用人工介入即可完成上料至注塑机治具50注塑的过程，从而实现自动取料。这样，既可避免人工长时间疲劳操作带来的负面影响，保证操作准确度和提高产品良率；还可以减少因人工操作带来的烫伤安全隐患。

另外，对于领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动取料装置，其包括本体，其特征在于：所述自动取料装置还包括连接于所述本体的机械手爪，所述机械手爪包括注塑件取料机构，固持件取料机构，摄像模块，检测模块和控制模块；

所述注塑件取料机构用于抓取注塑件自动上料装置提供的第一零件并将所述第一零件放入注塑机治具中；

所述固持件取料机构用于抓取固持件自动上料装置上放置的第二零件并将所述第二零件放入注塑机治具中；

所述摄像模块对所述第一零件和所述第二零件放入所述注塑机治具的位置进行拍摄图像并将所拍摄的图像传送给所述检测模块；

所述检测模块通过对所述摄像模块拍摄的图像进行视觉处理来检测所述第一零件和所述第二零件是否放入所述注塑机治具；

所述控制模块用于协调所述注塑件取料机构，所述固持件取料机构，所述摄像模块和所述检测模块之间的工作。

2.如权利要求1所述的自动取料装置，其特征在于：所述检测模块还可进一步检测所述第一零件和所述第二零件放入所述注塑机治具的位置是否偏离。

3.如权利要求2所述的自动取料装置，其特征在于：所述检测模块通过产品缺失算法来判断所述第一零件和所述第二零件是否放入所述注塑机治具；所述检测模块通过模板匹配算法来检测所述第一零件和所述第二零件放入注塑机治具的位置是否偏离。

4.如权利要求1所述的自动取料装置，其特征在于：所述注塑件取料机构，所述固持件取料机构和所述摄像模块三者相互垂直设置。

5.如权利要求1所述的自动取料装置，其特征在于：所述注塑件取料机构包括第一框架，设置在所述第一框架上的四爪气缸和定位手爪；所述定位手爪用于抓取和松开取所述注塑件自动上料装置提供的所述第一零件；所述四爪气缸在所述控制模块的控制下驱动所述定位手爪，使所述定位手爪对所述第一零件进行抓取和松开的操作。

6.如权利要求5所述的自动取料装置，其特征在于：所述注塑件取料机构上还设有第一导向轴，所述第一导向轴与所述注塑件自动上料装置上的第一导向孔对应设置，所述第一导向轴和所述第一导向孔进行定位配合使所述注塑件取料机构更精确地取走所述注塑件自动上料装置上的所述第一零件。

7.如权利要求5所述的自动取料装置，其特征在于：所述注塑件取料机构还包括第一浮动接头，且所述四爪气缸通过第一浮动接头固定。

8.如权利要求1所述的自动取料装置，其特征在于：所述固持件取料机构包括第二框架，设置在第二框架上的小件吸盘和真空电磁阀；所述小件吸盘用于吸取和松开取所述固持件自动上料装置提供的所述第二零件；所述真空电磁阀在所述控制模块的控制下驱动所述小件吸盘，使所述小件吸盘对所述第二零件进行吸取和松开操作。

9.如权利要求8所述的自动取料装置，其特征在于：所述固持件取料机构还包括第二导向轴，所述第二导向轴与所述固持件自动上料装置中的第二导向孔对应设置；所述第二导向轴和所述第二导向孔进行定位配合使所述固持件取料机构更精确地取走所述固持件自动上料装置上的所述第二零件。