CN212120875U - 一种自动识别工位状态转移工件的流水线设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动识别工位状态转移工件的流水线设备，包括机座、运输机构、搬运机构以及与运输机构、搬运机构通信连接的工控机，通过RFID识别技术，将载具、电子标签、工件和工控机软件程序参数唯一对应，根据工件的待测和已测、合格和不合格的情况智能地进行不同的处理作业，提高生产效率，同时形成可靠的作业记录，增强产品可回溯性。

Description

一种自动识别工位状态转移工件的流水线设备

技术领域

本实用新型涉及工业自动生产线领域，IPC分类属于G05B19/418。

背景技术

工业生产过程中需要对流水线上的工件进行不同处理，并根据处理结果分配工件的流向。一般地，处理端的输入侧需要判断输入工件是否已处理，输出侧需要判断工件是否合格。以上作业如由人工操作，容易出现疏漏且难以形成完整的作业记录，影响生产效率和产品可回溯性。

有关术语和公知常识，可参见机械工业出版社1983年或1997年版的《机械工程手册》、《电机工程手册》以及国家标准GBT 14521-2015《连续搬运机械术语》、GBT 10595-2017《带式输送机》和GB/T 12643-2013《机器人与机器人装备词汇》。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种自动识别工位状态转移工件的流水线设备，包括：

1)机座；

2)运输机构，包括：

——带式输送机，紧固于机座，包括第一输送带；

——载具，放置于所述第一输送带上，设有可承托工件的第一支架部并嵌有与所述载具唯一对应的电子标签；

——工站，固定设置于所述第一输送带的机架上，包括使载具静止的定位机构和可读取电子标签的RFID天线；

所述定位机构包括探测是否有载有工件的载具进入工站的红外线探测器和挡柱；挡柱因载有工件的载具进入工站而动作，于载具前进方向端伸出，以阻挡载具前进；

3)搬运机构，包括：

——横向移动机构，包括第一固定部和以第一固定部为约束的横向移动部，所述第一固定部约束于机座；

所述第一固定部为第一伺服电机和第一滚珠丝杆，所述横向移动部为第一滑台；第一伺服电机通过第一滚珠丝杆与第一滑台联接，驱动第一滑台横向移动；

——纵向移动机构，包括第二固定部和以第二固定部为约束的纵向移动部，所述第二固定部约束于所述横向移动部；

所述第二固定部为气缸缸体，气缸缸体固定设于所述第一滑台上；所述纵向移动部为夹持器，夹持器的固定部与气缸活塞杆联接，夹持器的活动部可取放工件；气缸通过气缸活塞杆的伸缩动作驱动夹持器纵向移动；

4)接收RFID天线发送的电子标签信息的工控机，与运输机构、搬运机构通信连接；工控机内部存储有软件程序，所述软件程序设有可读写的与所述电子标签唯一对应的参数，工控机根据所述参数控制工件在运输机构和搬运机构之间的转移。

具体地，所述流水线设备还包括检测机构；所述检测机构包括：

1)第二线性模组，包括第二伺服电机、第二滚珠丝杆和第二滑台；所述第二伺服电机和第二滚珠丝杆固定设置于机座上，第二伺服电机通过第二滚珠丝杆与第二滑台联接，驱动第二滑台横向移动；所述第二滑台顶部设有可承托工件的第二支架部；

2)动作时使工件的开口封闭，并测算气压泄漏值的气密性检测探头，设于第二滑台横向移动行程的一端；

所述第二滑台横向移动行程的两端形成待机工位和检测工位，当所述第二滑台处于待机工位时，工控机根据所述参数控制工件在测试机构和搬运机构之间的转移；当所述第二滑台处于检测工位时，工控机控制所述气密性检测探头动作，并接收所述气压泄漏值信息。

具体地，所述带式输送机还包括第二输送带；若所述气压泄漏值超过预设阈值，工控机控制搬运机构将工件转移至第二输送带；若所述气压泄漏值不超过预设阈值，工控机控制搬运机构将工件转移至载具。

本实用新型所采用的技术手段及其所产生的有益效果如下：

1、通过RFID识别技术，将载具、电子标签、工件和工控机软件程序参数唯一对应，根据工件的待测和已测、合格和不合格的情况智能地进行不同的处理作业，提高生产效率，同时形成可靠的作业记录，增强产品可回溯性。

2、可扩展性强，基于同一第一输送带、第二输送带重复设置工站、搬运机构和测试机构，或基于同一检测机构重复设置线性模组和气密性检测探头，提高生产效率。

附图说明

图1是所述搬运机构的放大示意图；

图2是所述第一输送带的放大示意图；

图3是所述第一输送带的放大示意图；

图4是所述检测机构的放大示意图；

图5是所述设备的整体结构示意图；

图6是所述夹持器取走待测泵体的示意图；

图7是所述夹持器准备释放待测泵体的示意图；

图8是所述夹持器释放待测泵体的示意图；

图9是所述泵体进入检测工位的示意图；

图10是所述夹持器取走已测泵体的示意图；

图11是所述搬运机构准备调整已测泵体流向的示意图；

图12是所述夹持器释放合格泵体的示意图；

图13是所述夹持器释放合格泵体的示意图；

图14是所述夹持器释放不良泵体的示意图。

具体实施方式

以下详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“驱动”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；可以是直接驱动，也可以通过中间媒介间接驱动。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型实施例装置用于进行泵体气密性检测工序时泵体在运输机构、搬运机构、检测机构之间的转移。

本实用新型实施例提供的一种自动识别工位状态转移工件的流水线设备，包括：

如图1和图5所示，搬运机构，用于泵体在运输机构和检测机构之间的位置转移，包括第一线性模组、气缸、夹持器。第一线性模组包括第一伺服电机31、第一滚珠丝杆和第一滑台32；第一伺服电机31和第一滚珠丝杆紧固于机座1的机架上，第一伺服电机31通过第一滚珠丝杆与第一滑台32联接并驱动第一滑台32横向直线运动。气缸，作为驱动夹持器纵向移动的直线执行器，其缸体331和331’固定设于第一滑台32上，其气缸活塞杆332 和332’的端部联接夹持器的固定部341和341’。夹持器34和34’的活动部342和342’为两只勾形夹爪，通过夹爪342和342’的并拢和张开动作取放泵体。泵体的开口有外延的边缘，夹爪342和342’通过勾部承托泵体开口的边缘以夹持泵体。

第一线性模组可选用高工公司的线性模组，型号为GTH14A--L20-1200-BL-T40。气缸可选用AirTAC公司SC系列气缸，MISUMI公司MGCLB系列气缸等。

如图2、图3和图5，运输机构，用于运送泵体5进出该流水线设备，包括带式输送机、载具23、工站。带式输送机包括用于输入待测泵体和输出合格泵体的第一输送带21以及用于输出不良泵体的第二输送带22，所述第一输送带21和第二输送带22分别置于第一滑台32行程两端的下方。

载具23，放置于第一输送带21上，由第一输送带21带动；载具23顶部设有使泵体5竖直放置的第一支架部231；载具23本体装嵌有与其唯一对应的电子标签，可被一定范围内的RFID天线24读取。

工站为设于第一输送带21上的一个工位，用于在搬运机构取走待测泵体以及搬运机构释放合格泵体时，使载具23静止。工站包括定位机构和阅读器：定位机构具有探测部、阻挡部和抬升部；探测部为一红外线探测器25，固定设置在第一输送带机架211上，以与第一输送带21运行方向垂直的方向射出红外光束，红外光束的水平高度稍高于载具23顶端，可被放置于载具第一支架部231中的泵体5遮挡；具体地，红外线探测器可选用松下CX-442型号红外线探测器。

阻挡部为一挡柱26，设于第一输送带21中空部分下方，在红外光束被遮挡时动作，伸出一定距离以超过第一输送带21的水平高度，与载具23的前进方向一端接触。

抬升部为一升降台27，设于第一输送带21中空部分下方，在搬运机构取出待测泵体和 /或释放合格泵体时动作，与载具23底部接触并托起载具23上升一定距离使得载具23与第一输送带21不接触。

阅读器，为一RFID天线24，固定设置在第一输送带机架211上；当载具23被升降台27托起时，可读取所述升降台27上的载具23的电子标签，并向工控机发送该电子标签信息，使得工控机软件程序中标志泵体是否已进行气密性检测的参数改变。RFID天线24可选用深坂科技公司的TX-4050型号RFID天线。

如图4，检测机构，用于泵体气密性检测，固定设置于机座1上，包括第二线性模组和检测部。第二线性模组包括第二伺服电机41、第二滚珠丝杆和第二滑台42。第二伺服电机41和第二滚珠丝杆固定设置在机座1上，第二滑台42顶部设有使泵体5竖直放置的第二支架部421，第二伺服电机41通过第二滚珠丝杆与第二滑台42联接并驱动第二滑台42直线运动。

在气密性检测前，第二滑台42移动至其行程一端的待机工位(图4中第二滑台42行程的左端)，接收搬运机构转移的泵体5；在气密性检测后，第二滑台42承载已测泵体返至待机工位，等待搬运机构转移该已测泵体。

检测部位于第二滑台42行程另一端的检测工位(图4中第二滑台42行程的右端)，具体为一气密性检测探头43。当第二滑台42移动到检测工位时，该探头43下压使泵体5封闭，测算气压泄漏值并发送给工控机。

控制机构为工控机，与搬运机构、运输机构和检测机构通信连接。工控机存储控制搬运机构、运输机构和检测机构运行的软件程序，并记录各检测工位的泵体气密性检测数据。所述软件程序存储有一数表，数表中的各个参数可读写，并与电子标签唯一对应。若参数为0，表明持对应电子标签的载具23所载有的泵体5未进行气密性检测；若参数为1，表明持对应电子标签的载具23所载有的泵体5已进行气密性检测。工控机可选用研为科技公司的 EPC-BS730型号工控机。

工控机存储的软件程序所控制执行的一个周期的工作过程，主要为：

1、准备阶段，见图2、图3和图5，

步骤1.1，检查检测机构是否有空闲的检测工位：若有空闲的检测工位，按序执行后续步骤；若没有空闲的检测工位，转入步骤5.1。

步骤1.2，检查载具23是否载有泵体5：若红外光束没有被遮挡，则表明载具23载有泵体5，按序执行后续步骤；若载具23没有载泵体5，转入步骤5.1。

步骤1.3，挡柱26上升从而阻挡载具23前进，升降台27上升从而抬升起载具23，载具23被定位至稍高于第一输送带21的位置。

步骤1.4，检查载具23上的泵体5是否已进行过气密性检测：RFID天线24读取电子标签，并向工控机发送该电子标签信息；工控机在收到所述电子标签信息后，查询所述数表中对应的参数，若参数为0，按序执行后续步骤；若参数为1，转入步骤5.2。

2、输入阶段

步骤2.1，见图5、图6，取走待测泵体5：第一伺服电机31驱动第一滑台32横向移动至载具23的上方高位，第一气缸活塞杆332伸出并驱动第一夹持器34下移至载具23的上方低位，夹爪342并拢托起泵体5的开口边缘，使得第一夹持器34夹持住泵体5；第一气缸活塞杆332缩进，驱动第一夹持器34上移回高位。

步骤2.2，见图7、图8，释放待测泵体：第一伺服电机31驱动第一滑台32横向移动至检测工位的上方高位，第一气缸活塞杆332伸出并驱动第一夹持器34下移至检测工位的上方低位，夹爪342张开，使得泵体5放置于第二滑台42的第二支架部421中。

3、检测阶段

步骤3.1，见图9，进行气密性检测：第二伺服电机41驱动第二滑台42移动至检测工位，气密性检测探头43下压贴合泵体5的开口，使泵体5封闭，测算泵体5内部的气压泄漏值并发送给工控机；工控机将对应的所述参数修改为1，并根据气压泄漏值判断泵体5是否通过气密性检测，记录判断结果及气压泄漏值等检测数据。

步骤3.2，气密性检测探头43复位，第二伺服电机41驱动第二滑台42移动至待机工位。

4、输出阶段

步骤4.1，见图10和图11，取走已测泵体5：第一伺服电机31驱动第一滑台32横向移动至待机工位的上方高位，第二气缸活塞杆332’伸出并驱动第二夹持器34’下移至第二滑台42的上方低位，夹爪342’并拢抓紧泵体5的开口，使得第二夹持器34’夹持住泵体5；第二气缸活塞杆332’缩进，驱动第二夹持器34’上移回高位。

步骤4.2，释放已测泵体5，转入步骤5.3：

对于通过气密性检测的合格泵体，见图12和图13：第一伺服电机31驱动第一滑台32 横向移动至载具23的上方高位，第一气缸活塞杆332伸出并驱动第一夹持器34下移至载具 23的上方低位，夹爪张开，将合格泵体放置于载具23的第一支架部231上。

对于未通过气密性检测的不良泵体，见图14：第一伺服电机31驱动第一滑台32横向移动至第二输送带22的上方高位，第二气缸活塞杆332’伸出并驱动第二夹持器34’下移至第二输送带22的上方低位，夹爪342’张开，将不良泵体放置于第二输送带22上。

5、结束阶段

步骤5.1，挡柱和升降台不动作，载具通过工站，一个工作周期结束。

步骤5.2，挡柱26复位，载具23通过工站，一个工作周期结束。

步骤5.3，挡柱27和升降台27复位，载具通过工站，一个工作周期结束。

在同一实用新型构思下，本实用新型实施例可对部分要素特征进行简单叠加，以提高检测效率，如：检测机构可并排重复设置多组线性模组和检测部；或者，在第一输送带上重复设置多个工站，根据重复设置的工站设置对应的运输机构和检测机构；又或者，第一滑台 32下设多个独立运作的气缸，每个气缸的活塞杆均联接2个独立运作的夹持器，相应地，检测机构数量为偶数个，以两个待机工位镜像相对的方式依次排列。

尽管已经示出和描述了本实用新型的具体实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对所述实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种自动识别工位状态转移工件的流水线设备，其特征在于，包括：

机座(1)；

运输机构，包括：

带式输送机，紧固于机座(1)，包括第一输送带(21)；

载具(23)，放置于所述第一输送带(21)上，设有可承托工件(5)的第一支架部(231)并嵌有与所述载具(23)唯一对应的电子标签；

工站，固定设置于所述第一输送带(21)的机架(211)上，包括使载具(23)静止的定位机构和可读取电子标签的RFID天线(24)；

所述定位机构包括探测是否有载有工件(5)的载具(23)进入工站的红外线探测器(25)、因载有工件(5)的载具(23)进入工站而动作的，于所述载具(23)前进方向端伸出的挡柱(26)和于所述载具(23)下方升起的升降台(27)；

搬运机构，包括：

横向移动机构，包括第一固定部和以第一固定部为约束的横向移动部，所述第一固定部约束于机座(1)；

所述第一固定部为第一伺服电机(31)和第一滚珠丝杆，所述横向移动部为第一滑台(32)；第一伺服电机(31)通过第一滚珠丝杆与第一滑台(32)联接，驱动第一滑台(32)横向移动；

纵向移动机构，包括第二固定部和以第二固定部为约束的纵向移动部，所述第二固定部约束于所述横向移动部；

所述第二固定部为气缸缸体(331，331’)，气缸缸体(331，331’)固定设于所述第一滑台(32)上；所述纵向移动部为夹持器(34，34’)，夹持器(34，34’)的固定部(341，341’)与气缸活塞杆(332，332’)联接，夹持器(34，34’)的活动部(342，342’)可取放工件(5)；气缸通过气缸活塞杆(332，332’)的伸缩动作驱动夹持器(34，34’)纵向移动；

接收RFID天线(24)发送的电子标签信息的工控机，与运输机构、搬运机构通信连接；工控机内部存储有软件程序，所述软件程序设有可读写的与所述电子标签唯一对应的参数。

2.根据权利要求1所述的流水线设备，其特征在于，还包括检测机构；所述检测机构包括：

第二线性模组，包括第二伺服电机(41)、第二滚珠丝杆和第二滑台(42)；所述第二伺服电机(41)和第二滚珠丝杆固定设置于机座(1)上，第二伺服电机(41)通过第二滚珠丝杆与第二滑台(42)联接，驱动第二滑台(42)横向移动；所述第二滑台(42)顶部设有可承托工件的第二支架部(421)；

动作时使工件(5)的开口封闭，并测算气压泄漏值的气密性检测探头(43)，设于第二滑台(42)横向移动行程的一端。

3.根据权利要求2所述的流水线设备，其特征在于，所述带式输送机还包括第二输送带(22)；若所述气压泄漏值超过预设阈值，工控机控制搬运机构将工件(5)转移至第二输送带(22)；若所述气压泄漏值不超过预设阈值，工控机控制搬运机构将工件(5)转移至载具(23)。

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