CN2596444Y

CN2596444Y - 柔性装配流水线装置

Info

Publication number: CN2596444Y
Application number: CN02288388U
Authority: CN
Inventors: 梁兆正; 许永顺; 忻歌; 顿向明
Original assignee: SHANGHAI SCIENCE & TECHNOLOGY MUSEUM
Current assignee: SHANGHAI SCIENCE & TECHNOLOGY MUSEUM
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2003-12-31
Anticipated expiration: 2012-12-16

Abstract

本实用新型涉及一种柔性装配流水线装置，其特点是，包括多台用户计算机的信号输出端由电线与监控计算机的输入端连接；监控计算机的信号端由电线分别与装配流水线控制器、雕刻机控制器、拧螺钉机控制器、多台机器人控制器的信号端连接；装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人的控制端通过电线分别与装配流水线控制器、雕刻机控制器、拧螺钉机控制器、多台机器人控制器的输入端口连接；在装配流水线本体上部的自动传输带上间隔设有多个随行夹具装置；雕刻机的工作台上设置自动出料装置。本实用新型可实现对设计的内容自动加工、带有个性创意的产品自动完工下线。亦可用于科普教育场合中，使操作者对机器人技术、CAD/CAM现代制造技术在实践中有深刻的理解。

Description

柔性装配流水线装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于科普与娱乐的集机器人技术、计算机辅助设计和制造技术为一体的柔性装配流水线装置。

背景技术

现有的柔性装配流水线主要针对工业应用设计，结构庞大，难以通过适当的形式向公众演示，进行科普宣讲，目前尚无一种可通过直观的操作平台与良好的人机接口环境，集机器人技术、计算机辅助设计和制造技术为一体的柔性装配流水线装置，应用于科普教育。

发明内容

本实用新型是为了解决目前尚无一种集大量高科技技术为一体的应用于在科普教育的柔性装配流水线，而提供一种用于科普与娱乐的集机器人技术、计算机辅助设计和制造CAD/CAM技术、柔性制造技术为一体的柔性装配流水线装置，受教者通过计算机辅助设计，柔性装配流水线装置自动装配，无任何先验知识的操作者通过参与该项活动，便可在实践中对现代制造技术的理念深刻理解。

本实用新型采取的技术方案是这样的，一种柔性装配流水线装置，其特征在于：包括多台用户计算机、监控计算机、装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人本体、以及控制装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人本体工作的装配流水线控制器、雕刻机控制器、拧螺钉机控制器、多台机器人控制器；

所述的多台用户计算机的信号输出端口通过电缆线与监控计算机的输双向连接；

所述的监控计算机的信号端口通过电缆线分别与装配流水线控制器、雕刻机控制器、拧螺钉机控制器、多台机器控制器人控制器双向连接；

所述的装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人本体的控制端口通过电缆线分别与装配流水线控制器、雕刻机控制器、拧螺钉机控制器、多台机器人控制器的输出端口连接。

上述的柔性装配流水线装置，其中，所述的装配流水线本体上部设有自动传输带。

上述的柔性装配流水线装置，其中，还包括多个随行夹具装置，所述的多个随行夹具装置分别间隔设置在自动传输带上。

上述的柔性装配流水线装置，其中，所述的随行夹具包括基板、基座、外框、底板、调节螺栓、定位座、定位销、检测传感器；基板底部两侧设置基座；基板上设有外框，底板设在外框内，底板与外框内四边之间设有间隙，多个调整螺栓分别穿过外框与底板相抵；多个定位座分别设置在底板上四角位置；多个定位销分别设置在定位座和底板上；多个检测传感器设置在基板的外侧面。

上述的柔性装配流水线装置，其中，还包括一自动出料装置，所述的自动出料装置设置在雕刻机的工作台上。

上述的柔性装配流水线装置，其中，所述的自动出料装置包括工作台、出料台、针型气缸、两台回转夹紧气缸、一对压爪；所述的工作台上设置出料台，通过螺栓连接；工作台上和出料台中心设有针型气缸孔；针型气缸设置在针型气缸孔中，其下部与雕刻机连接；两台回转夹紧气缸分别设置在工作台两侧；一对压爪分别设置在工作台两侧的回转夹紧气缸上方，通过螺栓与回转夹紧气缸连接。

上述的柔性装配流水线装置，其中，所述的压爪一段设为矩形，另一段呈梯形扁平状；对应向内设置在工作台上。

上述的柔性装配流水线装置，其中，还包括两块调节板和多个调节螺栓以及一水平调节垫；所述的两块调节板分别设置在工作台两侧，分别通过螺栓与工作台连接；所述的水平调节垫块设置在工作台底部与机体之间。

上述的柔性装配流水线装置，其中，还包括一控制箱，所述的控制箱内设有可编程控制器及灯光控制器；可编程控制器输入端与装配流水线本体控制器连接，其输出端与装配流水线本体连接；灯光控制器与监控计算机连接。

上述的柔性装配流水线装置，其中，还包括多个料盘，所述的料盘分别设置在相对应工序的机器人本体一侧。

本实用新型由于实现了上述的技术方案，与现有技术相比，具有明显的优点和效果：

1、本实用新型由于设有用户计算机，受教者能直接参与应用计算机设计，通过柔性装配流水线装置的自动装配，使受教者对机器人技术、CAD/CAM技术、并行工程设计技术、基于行为的人工智能技术、柔性制造技术、人机工程学技术、可靠性设计技术、物流规划与控制技术等现代制造技术，在实践中深刻理解。

2、本实用新型由于设有监控计算机、装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人本体以及控制其工作的装配流水线控制器、雕刻机控制器、拧螺钉机控制器、多台机器人的控制器；可实现无人化数控设备对设计的内容自动加工、机器人在自动流水线上的多工位高精度组合装配，带有操作者创意的产品完成并自动下线，操作者设计完毕后，整个过程不需要人工干预自动进行。

3、本实用新型由于在自动出料装置中配对设有一对回转夹紧气缸，分别设置在工作台两侧与分别设置在工作台两侧的一对压爪连接，可从左右两侧同时完成对加工件的压紧动作，夹紧工件可靠，加工件定位精度高，消除了不平衡力矩的影响。

4、本实用新型由于在自动出料装置中设有的压爪一段设为呈梯形扁平状；一对压爪的梯形扁平状段对应向内设置在工作台上，压爪的有效工作面积增大，提高了不同操作对象的兼容性，并保证最大限度的冲击力平衡，降低了对被操作对象的材料要求。

5、本实用新型由于在自动出料装置的工作台两侧和底部分别设有调节板和调节垫块，可分别调节工作台和压爪处于水平位置。

6、本实用新型由于在随行夹具装置的基板上设置外框，外框内设有底板；通过多个调整螺栓分别调节底板与框内内四边之间设有的间隙，使调整螺栓与底板相抵，达到精确定位，通过调节底板与外框内四边之间设有的间隙，同时能适合不同批此零件的加工需求。

7、本实用新型由于在随行夹具装置的调整底板四角位置上分别设置多个定位座，并可按不同加工件的定位要求，移动后定位，适用性强。

8、本实用新型由于在随行夹具装置的多个检测传感器设置在基座的外侧面，能及时感应到到位信号，使随行夹具装置自动停止移动，动作灵敏。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图进一步给出。

图1是本实用新型的柔性装配流水线装置结构示意图。

图2是本实用新型的柔性装配流水线装置的控制系统原理框图。

图3是本实用新型的随行夹具装置的主视结构示意图。

图4是本实用新型的随行夹具装置的俯视结构示意图。

图5是本实用新型的自动出料装置的主视结构示意图。

图6是是本实用新型自动出料装置的俯视结构示意图。

具体实施方法

请参见图1、图2，柔性装配流水线装置，包括多台用户计算机1、监控计算机2、装配流水线本体3、雕刻机4、拧螺钉机5、多台机器人本体6、以及控制装配流水线本体3、雕刻机4、拧螺钉机5、多台机器人本体6工作的装配流水线控制器31、雕刻机控制器41、拧螺钉机控制器51、多台机器人控制器61、62、63；多台用户计算机1的数据信号端口通过电缆线与监控计算机2连接；并双向传输信息；监控计算机2的数据信号端口通过电缆线分别与装配流水线控制器31、雕刻机控制器41、拧螺钉机控制器51、多台机器控制器人的控制器61、62、63连接，并双向传输信息；装配流水线本体3、雕刻机4、拧螺钉机5、多台机器人本体61、62、63的控制端口通过电缆线分别与装配流水线控制器31、雕刻机的控制器41、拧螺钉机控制器51、多台机器人控制器611、621、631的输入端口连接，并双向传输信息。工位料盘71、72、73、74、75、76分别设置在相对应工序的机器人本体61、62、63一侧；控制箱8内设有可编程控制器及灯光控制器；可编程控制器输入端与装配流水线本体控制器连接，其输出端与装配流水线本体连接；灯光控制器81与监控计算机连接。

请配合参见图3、图4，装配流水线本体3上部设有自动传输带32，多个随行夹具装置33分别间隔设置在自动传输带32上；随行夹具装置33包括基板331、设置在基板底部两侧的基座332，基板上设有外框333，通过螺栓3331连接；底板334设在外框333内，底板334与外框四边之间设有间隙，多个调整螺栓335分别设穿过外框333与底板334相抵；多个定位座336分别设置在底板334上四角位置，通过螺栓3361与底板连接；多个定位销337分别设置在定位座336和底板334上；多个检测传感器338设置在基板的外侧面。

请配合参见图5、图6，自动出料装置42设置在雕刻机4的工作台上，自动出料装置42包括工作台421、出料台422、针型气缸423、两台回转夹紧气缸424、一对压爪425、平调节垫块426、两块调节板427多个调节螺栓428；工作台421上设置出料台422，通过螺栓4221连接；工作台421上和出料台422中心设有针型气缸孔；针型气缸423设置在针型气缸孔中，其下部与雕刻机连接；两台回转夹紧气缸424分别设置在工作台421两侧；一对压爪425分别设置在工作台421两侧通过螺栓4251与回转夹紧气缸424连接。压爪425一段设为矩形，另一段呈梯形扁平状；对应向内设置在工作台421上，可压紧加工件429；水平调节垫块设置在工作台421底部；两块调节板分别设置在工作台421两侧，分别通过调节螺栓428与工作台421连接。

本实用新型通过操作者在用户计算机中输入自行设计的文字和图案，通过电缆线输入监控计算机，通过计算机内设有的系统软件，分别控制装配流水线控制器、雕刻机的控制器、拧螺钉机控制器、多台机器控制器人控制器，发出各种控制信号和数据信号，控制装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人本体完成各道工序的操作。

以下以八音盒的装配过程为实施例，八音盒由以下四部分组成：底座(内含机芯、科技馆模型(事先连接好)、上盖、玻璃罩和标牌。

主要由以下六个工序，通过各工序自动完成八音盒的装配输送过程：

在八音盒标牌上雕刻文字工序A；标牌和八音盒底座的装配工序B；八音盒上盖和底座的装配工序C；上盖和下盖之间的拧螺钉作业工序D；玻璃罩和八音盒上盖的装配工序E；玻璃罩和八音盒上盖的拧螺钉装配工序F。

请配合参见图2，具体流程如下：

八音盒标牌上雕刻文字工序A，操作者在操作者计算机上进行设计，机器人61把标牌从料盘71上取出，放到雕刻机4的自动出料装置41上定位夹紧，通过雕刻机4及其雕刻机控制器将操作者设计的文字或图案加工在表牌上；

标牌和八音盒底座的装配工序B，与此同时，机器人61把八音盒底座从料盘72取出，放到流水线上的随行夹具装置上；雕刻完毕后，机器人61将标牌从雕刻机4的自动出料装置上爪取送到流水线上的随行夹具装置上和底座装配，装配完以后，随行夹具装置33输送到下一道工序；

八音盒上盖和底座的装配工序C，机器人61把八音盒上盖从料盘73爪取送至随行夹具装置上的八音盒底座上装配后，由随行夹具装置送至下工序，

上盖和下盖之间的拧螺钉作业工序D，机器人62从料盘74爪取螺钉，置入上盖和底座孔中，由拧螺钉机完成上盖和底座的连接；

玻璃罩和八音盒上盖的装配工序E，机器人63将科技馆模型从料盘75上爪取，装在八音盒上盖上；

玻璃罩和八音盒上盖的拧螺钉装配工序F，机器人63再从料盘76上爪取玻璃罩，罩盖在八音盒上盖上；由拧螺钉机完成玻璃罩和上盖的连接。

自动出料装置将已装配好了的礼品顶出，由装配机器人63抓取并放置到滑槽面上，礼品滑入送料小火车，最终由小火车运送至礼品领取处，供操作者取走。

本实用新型由于设有用户计算机，受教者能直接参与应用计算机设计，通过柔性装配流水线装置的自动装配，可实现无人化数控设备对设计的内容自动加工、机器人在自动流水线上的多工位高精度组合装配，带有个性创意的产品完成并自动下线；亦可用于科普教育场合中，使操作者对机器人技术、CAD/CAM现代制造技术在实践中有深刻的理解。

Claims

1、一种柔性装配流水线装置，其特征在于：包括多台用户计算机、监控计算机、装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人本体、以及控制装配流水线本体、雕刻机、拧螺钉机、多台机器人本体工作的装配流水线控制器、雕刻机控制器、拧螺钉机控制器、多台机器人控制器；

2、根据权利要求1所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：所述的装配流水线本体上部设有自动传输带。

3、根据权利要求1所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：还包括多个随行夹具装置，所述的多个随行夹具装置分别间隔设置在装配流水线本体上部的自动传输带上。

4、根据权利要求3所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：所述的随行夹具包括基板、基座、外框、底板、调节螺栓、定位座、定位销、检测传感器；基板底部两侧设置基座；基板上设有外框，底板设在外框内，底板与外框内四边之间设有间隙，多个调整螺栓分别穿过外框与底板相抵；多个定位座分别设置在底板上四角位置；多个定位销分别设置在定位座和底板上；多个检测传感器设置在基板的外侧面。

5、根据权利要求1所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：还包括一自动出料装置，所述的自动出料装置设置在雕刻机的工作台上。

6、根据权利要求5所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：所述的自动出料装置包括工作台、出料台、针型气缸、两台回转夹紧气缸、一对压爪；所述的工作台上设置出料台，通过螺栓连接；工作台上和出料台中心设有针型气缸孔；针型气缸设置在针型气缸孔中，其下部与雕刻机连接；两台回转夹紧气缸分别设置在工作台两侧；一对压爪分别设置在工作台两侧的回转夹紧气缸上方，通过螺栓与回转夹紧气缸连接。

7、根据权利要求6所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：所述的压爪一段设为矩形，另一段呈梯形扁平状；对应向内设置在工作台上。

8、根据权利要求6所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：还包括两块调节板和多个调节螺栓以及一水平调节垫；所述的两块调节板分别设置在工作台两侧，分别通过螺栓与工作台连接；所述的水平调节垫块设置在工作台底部与机体之间。

9、根据权利要求6所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：还包括一控制箱，所述的控制箱内设有可编程控制器及灯光控制器；可编程控制器输入端与装配流水线本体控制器连接，其输出端与装配流水线本体连接；灯光控制器与监控计算机连接。

10、根据权利要求1所述的柔性装配流水线装置，其特征在于：还包括多个料盘，所述的料盘分别设置在相对应工序的机器人本体一侧。