CN108512369A - 一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，由多个不同工作站的组合，来实现产品装配的不同阶段，产品在工作站之间使用柔性移栽装置来完成，流水线包括：组装工作站、测试工作站、标志工作站和包装工作站，所述组装工作站包括数个依次排布的组装子工作站，所述组装子工作站分别包括无人柔性化产品固定子工作站、无人柔性装配子工作站、无人柔性上料子工作站和无人柔性检测子工作站。通过上述方式，本发明所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，可以实现过程的无人化操作，产线能“一键换线”，瞬间切换所装配的产品，且无需在切换产品时更换工装夹具，大大提升了工作效率，减少了人力。
Description
技术领域
本发明涉及机电生产技术领域，特别是涉及一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构。
背景技术
电动机和水泵等机电产品的零配件繁多，组装工序复杂。电动机和水泵产品组装时通常分为若干个班组，分别进行部分工序的加工，整个组装的工人需要十几个，人工的成本高。
另外，零配件的质量良莠不齐，工人组装时难以进行零配件的检测，容易造成不良品。而且，组装完成后还需要测试和包装，又要增加人工，在工人逐渐短缺、人工成本逐年上升的当今社会，为了确保产品的性价比，无人化生产势在必行。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，进行部分机电产品的无人化生产和包装，降低人工成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，包括：组装工作站、测试工作站、标志工作站和包装工作站，所述测试工作站设置在组装工作站的末端，所述标志工作站设置在测试工作站的一侧，所述包装工作站设置在标志工作站的一侧且位于流水线的尾端，所述组装工作站包括数个依次排布的组装子工作站，所述组装子工作站分别包括无人柔性化产品固定子工作站、无人柔性装配子工作站、无人柔性上料子工作站和无人柔性检测子工作站，所述无人柔性装配子工作站位于无人柔性化产品固定子工作站两侧，所述无人柔性检测子工作站位于无人柔性上料子工作站和无人柔性装配子工作站之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述无人柔性检测子工作站分别包括数个旋转检测平台和第一视觉检测***，所述第一视觉检测***分别位于旋转检测平台的上方或者一侧，所述无人柔性上料子工作站分别包括桁架导轨、选料导轨、选料机械手臂、视觉识别模块和数个物料框，所述选料机械手臂设置在选料导轨上，所述视觉识别模块设置在桁架导轨上，数个物料框设置在桁架导轨下方。
在本发明一个较佳实施例中，所述无人柔性装配子工作站包括视觉***、组装机械手臂及位于组装机械手臂一侧的手爪库以及螺丝上料机。
在本发明一个较佳实施例中，所述组装子工作站还包括第一中转台、废料箱、第一转移机械手臂、第二转移机械手臂和第二转移机械手臂导轨，所述第一转移机械手臂设置在第二转移机械手臂导轨与无人柔性化产品固定子工作站之间进行物料的转移，所述第二转移机械手臂设置在第二转移机械手臂导轨上，所述废料箱设置在第二转移机械手臂导轨一端，所述第一中转台位于第一转移机械手臂与第二转移机械手臂导轨之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述测试工作站包括第二中转台、检测机械手臂、检测工作台和第二视觉检测***，所述第二中转台位于检测机械手臂与检测工作台之间进行产品的中转，所述第二视觉检测***位于检测工作台上方进行视觉检测。
在本发明一个较佳实施例中，所述标示工作站包括体表贴标子工作站、线缆贴标子工作站和激光打标子工作站，所述体表贴标子工作站包括若干台自动出标机、体表贴标工作台和体表贴标机械手臂；所述线缆贴标子工作站包括若干台程控线缆贴标机和线缆贴标机械手臂；所述激光打标子工作站包括激光打标装置和激光打标机械手臂，所述体表贴标子工作站位于测试工作站和线缆贴标子工作站之间；所述线缆贴标子工作站位于体表贴标子工作站与激光打标子工作站之间，所述激光打标子工作站位于线缆贴标子工作站与包装工作站之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述包装工作站包括软包装机器手臂、包装工作台、说明书自动装载机、自动对中输送定位台、自适应纸箱开箱机、礼品装机械手臂、自适应封箱机，所述软包装机器手臂设置在包装工作台的四周，所述说明书自动装载机和自适应纸箱开箱机设置在自动对中输送定位台前端两侧，所述礼品装机械手臂设置在自动对中输送定位台两侧，所述自适应封箱机设置在自动对中输送定位台上。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一视觉检测***和第二视觉检测***分别包括有二维摄像头。
在本发明一个较佳实施例中，所述视觉识别模块为3D视觉识别模块。
在本发明一个较佳实施例中，还包括垛叠流水线，所述垛叠流水线包括输送架、底座供给装置、带自动护角上料机的缠绕膜装置、自动打包带捆绑装置和垛叠机械手臂，所述垛叠机械手臂位于输送架与包装工作站之间，所述底座供给装置位于输送架前端一侧，所述带自动护角上料机的缠绕膜装置和自动打包带捆绑装置横跨设置在输送架上，所述自动打包带捆绑装置位于带自动护角上料机的缠绕膜装置的后方。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，可以用于电动机和水泵等机电产品的自动化组装、检测和包装，实现过程的无人化操作，产品类型的切换灵活，能“一键换线”，瞬间切换所装配的产品，且无需在切换产品时人工更换工装夹具，大大提升了生产效率，降低了企业生产的人工成本，有利于控制产品质量的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1中组装子工作站的结构示意图；
图3是图1中测试工作站的结构示意图；
图4是图1中标志工作站和包装工作站的结构示意图；
图5是图1中垛叠流水线的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1~图5，本发明实施例包括：
一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，包括：组装工作站、测试工作站3、标志工作站4、包装工作站5和垛叠流水线6，所述测试工作站3设置在组装工作站的末端，所述标志工作站4设置在测试工作站3的一侧，所述包装工作站5设置在标志工作站4的一侧且位于流水线的尾端，垛叠流水线6位于最后。
所述组装工作站包括数个依次排布的组装子工作站1，可以依次进行产品的多个工序的组装，自动将零件组装得到成品，数个组装子工作站1将工序进行分摊，可以提升工作效率，缩短产品的组装时间，简化单个组装子工作站1的复杂程度，2分钟包装完成一个产品的流出。
所述组装子工作站1分别包括无人柔性化产品固定子工作站11、无人柔性装配子工作站、无人柔性上料子工作站和无人柔性检测子工作站，为了提升零件的容量和检测效率，无人柔性上料子工作站和无人柔性检测子工作站分别为2组，适应产品的零件数量。
所述无人柔性装配子工作站位于无人柔性化产品固定子工作站11两侧，所述无人柔性检测子工作站位于无人柔性上料子工作站和无人柔性装配子工作站之间，所述无人柔性检测子工作站分别包括数个旋转检测平台12和第一视觉检测***13，所述第一视觉检测***13分别位于旋转检测平台12的上方或者一侧，进行旋转检测平台12上物料的检测，避免瑕疵零件的流入。无人柔性装配子工作站把旋转检测平台12上合格的零件转移至无人柔性化产品固定子工作站11上进行固定，逐步进行产品的组装，无人柔性化产品固定子工作站11采用特制的柔性固定***，能固定任意外形的产品。
所述无人柔性上料子工作站分别包括桁架导轨142、选料导轨16、选料机械手臂161、视觉识别模块和数个物料框14，所述选料机械手臂161设置在选料导轨16上，所述视觉识别模块设置在桁架导轨142上，移动灵活，数个物料框14设置在桁架导轨142下方，所述视觉识别模块为3D视觉识别模块，可以识别物料框内的零件种类、位置和角度，方便选料机械手臂161的抓取，把零件摆放在旋转检测平台12上进行检测。
所述物料框14利用智能叉车进行移动，可以在控制***的指令下送至桁架导轨142下方，提升供料自动化水平，地面上安装物料框限位装置141，方便对其进行定位。控制***与各检测和执行设备通讯，控制整体的运转。
无人柔性装配子工作站包括视觉***、组装机械手臂15及位于组装机械手臂15一侧的手爪库151以及螺丝上料机17，手爪库151存储各种手爪，方便无人柔性装配子工作站进行换用，提升工作效率，螺丝上料机17提供各种组装需要的螺丝，方便无人柔性装配子工作站的取用，进行产品的组装。
所述组装子工作站还包括第一中转台181、废料箱192、第一转移机械手臂18、第二转移机械手臂191和第二转移机械手臂导轨19，所述第二转移机械手臂191设置在第二转移机械手臂导轨19上，移动灵活，所述废料箱192设置在第二转移机械手臂导轨19一端，用于废品的收集。所述第一中转台181位于第一转移机械手臂18与第二转移机械手臂导轨19之间，所述第一转移机械手臂18设置在第二转移机械手臂导轨19与无人柔性化产品固定子工作站11之间，把无人柔性化产品固定子工作站11上的半成品或者成品转移到第一中转台181上，方便第二转移机械手臂191对半成品或者成品的继续转移。
所述测试工作站3包括第二中转台2、检测机械手臂32、检测工作台31和第二视觉检测***33，所述第二中转台2位于检测机械手臂32与检测工作台31之间，所述第二视觉检测***33位于检测工作台31上方。检测机械手臂32将第二中转台2上的产品移动至检测工作台31上，进行通电测试。
所述标示工作站包括体表贴标子工作站、线缆贴标子工作站和激光打标子工作站，所述体表贴标子工作站包括若干台自动出标机46、体表贴标工作台41和体表贴标机械手臂42；所述线缆贴标子工作站包括若干台程控线缆贴标机43和线缆贴标机械手臂；所述激光打标子工作站包括激光打标装置45和激光打标机械手臂44，所述体表贴标子工作站位于测试工作站和线缆贴标子工作站之间；所述线缆贴标子工作站位于体表贴标子工作站与激光打标子工作站之间，所述激光打标子工作站位于线缆贴标子工作站与包装工作站之间，分别进行体表贴标、线缆贴标和激光打标，自动化程度高。
所述包装工作站包括软包装机器手臂58、包装工作台53、说明书自动装载机55、自动对中输送定位台52、自适应纸箱开箱机51、礼品装机械手臂54、自适应封箱机59，所述软包装机器手臂58设置在包装工作台53的四周，所述软包装机器手臂58一侧设置有软包装材料箱56，方便拿取软包装材料，进行电机产品的包裹，所述说明书自动装载机55和自适应纸箱开箱机设置在自动对中输送定位台52前端两侧，把纸箱打开并放置在自动对中输送定位台52上，然后把说明书材料和包裹好的产品放入包装箱57。
所述礼品装机械手臂54设置在自动对中输送定位台52两侧，如果纸箱是礼品盒，无需捆绑，只要礼品装机械手臂54进行包装就可以了；所述自适应封箱机59设置在自动对中输送定位台52上，如果产品需要捆绑，那就需要自适应封箱机59进行捆绑或者胶带封箱。
所述第一视觉检测***13和第二视觉检测***33分别包括有二维摄像头，可以对零件和产品进行检测，找出缺陷。
所述垛叠流水线6包括输送架62、底座供给装置64、带自动护角上料机的缠绕膜装置65、自动打包带捆绑装置66和垛叠机械手臂61，所述垛叠机械手臂61位于输送架62与包装工作站5之间，所述底座供给装置64位于输送架62前端一侧，把底座送至输送架62上，垛叠机械手臂61把输送带52上的包装箱57转移到输送架62上的底座上，垛叠成方形的垛体63。所述带自动护角上料机的缠绕膜装置65和打包带捆绑装置横跨设置在输送架62上，所述打包带捆绑装置66位于带自动护角上料机的缠绕膜装置65的后方。带自动护角上料机的缠绕膜装置65把薄膜缠绕在垛体63外部，自动打包带捆绑装置66利用机械手臂把打包带捆绑在垛体63和底座上，结构牢固，避免运输时包装箱57的跌落。
综上所述，本发明指出的一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，可以完成多种产品的组装、测试、打标和包装，工作效率高，减少了人工的数量和成本，适用范围广泛。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，包括：组装工作站、测试工作站、标志工作站和包装工作站，所述测试工作站设置在组装工作站的末端，所述标志工作站设置在测试工作站的一侧，所述包装工作站设置在标志工作站的一侧且位于流水线的尾端，所述组装工作站包括数个依次排布的组装子工作站，所述组装子工作站分别包括无人柔性化产品固定子工作站、无人柔性装配子工作站、无人柔性上料子工作站和无人柔性检测子工作站，所述无人柔性装配子工作站位于无人柔性化产品固定子工作站两侧，所述无人柔性检测子工作站位于无人柔性上料子工作站和无人柔性装配子工作站之间。
2.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述无人柔性检测子工作站分别包括数个旋转检测平台和第一视觉检测***，所述第一视觉检测***分别位于旋转检测平台的上方或者一侧，所述无人柔性上料子工作站分别包括桁架导轨、选料导轨、选料机械手臂、视觉识别模块和数个物料框，所述选料机械手臂设置在选料导轨上，所述视觉识别模块设置在桁架导轨上，数个物料框设置在桁架导轨下方。
3.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述无人柔性装配子工作站包括视觉***、组装机械手臂及位于组装机械手臂一侧的手爪库以及螺丝上料机。
4.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述组装子工作站还包括第一中转台、废料箱、第一转移机械手臂、第二转移机械手臂和第二转移机械手臂导轨，所述第一转移机械手臂设置在第二转移机械手臂导轨与无人柔性化产品固定子工作站之间进行物料的转移，所述第二转移机械手臂设置在第二转移机械手臂导轨上，所述废料箱设置在第二转移机械手臂导轨一端，所述第一中转台位于第一转移机械手臂与第二转移机械手臂导轨之间。
5.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述测试工作站包括第二中转台、检测机械手臂、检测工作台和第二视觉检测***，所述第二中转台位于检测机械手臂与检测工作台之间进行产品的中转，所述第二视觉检测***位于检测工作台上方进行视觉检测。
6.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述标示工作站包括体表贴标子工作站、线缆贴标子工作站和激光打标子工作站，所述体表贴标子工作站包括若干台自动出标机、体表贴标工作台和体表贴标机械手臂；所述线缆贴标子工作站包括若干台程控线缆贴标机和线缆贴标机械手臂；所述激光打标子工作站包括激光打标装置和激光打标机械手臂，所述体表贴标子工作站位于测试工作站和线缆贴标子工作站之间；所述线缆贴标子工作站位于体表贴标子工作站与激光打标子工作站之间，所述激光打标子工作站位于线缆贴标子工作站与包装工作站之间。
7.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述包装工作站包括软包装机器手臂、包装工作台、说明书自动装载机、自动对中输送定位台、自适应纸箱开箱机、礼品装机械手臂、自适应封箱机，所述软包装机器手臂设置在包装工作台的四周，所述说明书自动装载机和自适应纸箱开箱机设置在自动对中输送定位台前端两侧，所述礼品装机械手臂设置在自动对中输送定位台两侧，所述自适应封箱机设置在自动对中输送定位台上。
8.根据权利要求5所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述第一视觉检测***和第二视觉检测***分别包括有二维摄像头。
9.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，所述视觉识别模块为3D视觉识别模块。
10.根据权利要求1所述的机电产品整机装配的智能化柔性无人流水线架构，其特征在于，还包括垛叠流水线，所述垛叠流水线包括输送架、底座供给装置、带自动护角上料机的缠绕膜装置、自动打包带捆绑装置和垛叠机械手臂，所述垛叠机械手臂位于输送架与包装工作站之间，所述底座供给装置位于输送架前端一侧，所述带自动护角上料机的缠绕膜装置和自动打包带捆绑装置横跨设置在输送架上，所述自动打包带捆绑装置位于带自动护角上料机的缠绕膜装置的后方。
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