CN110116907A - 工件上料***及工件上料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工件上料***及工件上料方法，包括料仓、负压吸料装置、上料漏斗、平移轨道、CCD单元、控制器及机械手；利用负压吸料装置将工件从料仓吸到上料漏斗，工件经上料漏斗内部从出料口掉落到平移轨道上，CCD单元朝向平移轨道拍照抓取工件位置及图像并反馈至控制器，控制器将CCD单元反馈的工件图像与设定参照图像作对比，比对结果一致则认为是正确布置的工件，控制器根据该正确布置的工件的位置信息，来控制驱动装置带动机械手从平移轨道上移取所需工件；比对结果不一致的则认为是错误布置的工件，其沿平移轨道输出并回流到料仓内；实现工件自动上料，适用于不同工件上料，通用性佳，上料顺畅，自动识别平移轨道上工件，有效避免进料不良。
Description
技术领域
本发明涉及工件上料领域技术，尤其是指一种工件上料***及工件上料方法。
背景技术
连接器胶壳上料时，通常是采用振动盘输出，振动盘的输出端连接有直线轨道，在实际上料时，由于部分胶壳有毛边，往往会导致胶壳无法顺利在流道里面移动，造成故障，导致设备运行可控性、稳定性均不太令人满意，也局限了上料效率，导致设备的整体作业效率难以提升；现有技术中，对于不同的胶壳的上料，需要不同的振动盘+直线轨道，一方面，在更换操作时花费时间长，人工成本高，也占用了机台有效工作时间，另一方面，需要配置多种振动盘+直线轨道来形成不同的上料***，无疑也增加了设备成本。
因此，需要研究出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种工件上料***及工件上料方法，其实现工件自动上料，无需人工操作，提高工作效率，尤其是，适用于不同工件上料，通用性佳，上料顺畅性好，自动对平移轨道上的工件进行识别，有效避免进料不良。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种工件上料***，包括有料仓、负压吸料装置、上料漏斗、平移轨道、CCD单元、控制器及机械手；其中：
所述料仓位于上料漏斗的下方，所述负压吸料装置衔接于料仓与上料漏斗之间以将工件从料仓吸到上料漏斗；所述平移轨道位于上料漏斗的下方以衔接于上料漏斗的出料口；所述CCD单元朝向平移轨道拍照抓取工件位置及图像并反馈至控制器；所述机械手连接有驱动装置，所述驱动装置连接于控制器，所述驱动装置带动机械手从平移轨道上移取所需工件；以及，平移轨道的输出端位于料仓的上方且与料仓相衔接。
作为一种优选方案，所述平移轨道的输出端的外侧设置有治具，所述治具与平移轨道的输出端之间形成有间距；所述机械手往返于平移轨道、治具之间。
作为一种优选方案，所述料仓具有上端回收口，所述上端回收口对应平移轨道的输出端设置。
作为一种优选方案，所述平移轨道是左右延伸的直线式轨道。
作为一种优选方案，所述平移轨道上设置有左右延伸的输送槽，所述输送槽的底面呈自前往后斜向设置的斜面。
作为一种优选方案，所述平移轨道配置有直线送料器。
作为一种优选方案，所述上料漏斗的出料口与平移轨道同向延伸设置。
作为一种优选方案，所述驱动装置包括有用于控制机械手左右向位移的X轴驱动机构和用于控制机械手上下升降的Z轴驱动机构，以及，所述机械手配置有用于控制机械手绕Z轴旋转的旋转驱动机构。
一种工件上料方法，其基于前述的工件上料***；
先利用负压吸料装置将工件从料仓吸到上料漏斗，工件经上料漏斗内部从出料口掉落到平移轨道上，CCD单元朝向平移轨道拍照抓取工件位置及图像并反馈至控制器，控制器将CCD单元反馈的工件图像与设定参照图像作对比，比对结果一致则认为是正确布置的工件，控制器根据该正确布置的工件的位置信息，来控制驱动装置带动机械手从平移轨道上移取所需工件；而，比对结果不一致的则认为是错误布置的工件，其沿平移轨道输出至输出端并回流到料仓内。
作为一种优选方案，在控制器内存储的设定参照图像，其体现工件的图像信号参数及工件的摆放角度信号参数；比对后认为是正确布置的工件，控制器还对该工件的摆放角度作分析，机械手取到工件后，控制器根据该工件的实际摆放角度与设定的摆放角度作对比，并控制机械手旋转相应角度，以将该工件旋转到设定角度。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过料仓、负压吸料装置、上料漏斗、平移轨道、CCD单元、控制器及机械手的设置与配合，实现胶壳（例如连接器胶壳）等工件的自动上料，无需人工操作，提高工作效率，尤其是，适用于不同工件上料，通用性佳，降低了设备成本，省去更换上料***的时间，避免了更换操作人力成本及设备运行时间的浪费，同时，上料顺畅性好，提高了设备运行稳定性及加工效率、加工良率，其自动对平移轨道上的工件进行识别，机械手只移取符合布置要求的工件，不符合布置要求的工件则回流至料仓，有效避免进料不良；
其次是，还可以对工件的摆放角度进行调整，以将最佳角度的工件移送到治具上，通过在控制器内存储的设定参照图像，其体现工件的图像信号参数及工件的摆放角度信号参数；比对后认为是正确布置的工件，控制器还对该工件的摆放角度作分析，机械手取到工件后，控制器根据该工件的实际摆放角度与设定的摆放角度作对比，并控制机械手旋转相应角度，以将该工件旋转到设定角度；
再者是，平移轨道上设置有左右延伸的输送槽，所述输送槽的底面呈自前往后斜向设置的斜面，这样，可以使得工件运动时会靠向较低的一边，工件沿较低的一边定位排布，一方面，排布整齐，另一方面，靠向一边，也方便机械手就近取工件。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的组装立体示图；
图2是本发明之实施例的主视图；
图3是本发明之实施例的上料动作过程示图；
图4是图3中A-A截面示图；
图5是本发明之实施例的局部截面示图；
图6是图2中B-B截面示图；
图7是图6的局部放大示图；
图8是本发明之实施例适用的一种代表性工件结构示图。
附图标识说明：
10、料仓 11、上端回收口
20、负压吸料装置 30、上料漏斗
31、出料口 40、平移轨道
41、输送槽 411、斜面
42、直线送料器 421、安装板
50、CCD单元 60、机械手
61、X轴驱动机构 62、Z轴驱动机构
63、旋转驱动机构 64、吸嘴
70、治具 80、胶壳。
具体实施方式
请参照图1至图8所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。其主要适用具有至少两个不同布置面（例如：不同的上、下布置面）的工件的上料，例如胶壳80（连接器胶壳等），但不局限于对胶壳（例如连接器胶壳）的上料。
一种工件上料***，包括有料仓10、负压吸料装置20、上料漏斗30、平移轨道40、CCD单元、控制器及机械手60；其中：
所述料仓10位于上料漏斗30的下方，所述负压吸料装置20衔接于料仓10与上料漏斗30之间以将工件从料仓10吸到上料漏斗30；所述平移轨道40位于上料漏斗30的下方以衔接于上料漏斗30的出料口31；所述CCD单元朝向平移轨道40拍照抓取工件位置及图像并反馈至控制器；所述机械手60连接有驱动装置，所述驱动装置连接于控制器，所述驱动装置带动机械手60从平移轨道40上移取所需工件；以及，平移轨道40的输出端位于料仓10的上方且与料仓10相衔接。
通常，所述平移轨道40的输出端的外侧设置有治具70，所述治具70与平移轨道40的输出端之间形成有间距；所述机械手60往返于平移轨道40、治具70之间。
所述料仓10具有上端回收口11，所述上端回收口11对应平移轨道40的输出端设置。此处，所述上端回收口11位于平移轨道40的输出端的下方，且上端回收口11向右延伸以超出平移轨道40的输出端，这样，可以确保接住全部掉落下来的工件。本实施例中，料仓10的右侧是斜面，其自右往左斜向下延伸设置，面晨料仓10的底部有一段沉槽，掉落的工件沿斜面滑落至沉槽中，负压吸料装置20的下端连接有第一吸料管，所述第一吸料管竖直延伸，其下端开口正对沉槽，以确保工件顺畅进入第一吸料管；以及，负压吸料装置20的上端连接有第二吸管，第二吸料管向上延伸再向右弯折呈弧状再向下延伸，因此，第二吸料管整体呈倒置的“J”状，第二吸料管的右侧下端开口伸入上料漏斗30，当然，此处并不局限于“伸入”，只需满足第二吸料管的右侧下端开口位于上料漏斗30的上端开口的上方，使得工件从负压吸料装置20掉落到上料漏斗30内即可。
工件在上料漏斗30内经上料漏斗30的下端的出料口掉落到平移轨道40上。上料漏斗30具有上大下小的锥状腔体，其下端的出料口设置在收口处；所述平移轨道40是左右延伸的直线式轨道。所述平移轨道40上设置有左右延伸的输送槽41，所述输送槽41的底面呈自前往后斜向设置的斜面411，输送槽41的宽度大于上料漏斗30的下端的出料口，上料漏斗30的下端的出料口大于胶壳的尺寸，因此，胶壳掉落到输送槽上后，其在后述的直线送料器作用下，胶壳运动时会靠向较低的一边，胶壳沿较低的一边定位排布，排布整齐，同时，靠向一边，也方便机械手60就近取工件（此处，较低的一边是设置在输送槽的后端，机械手60对应输送槽的后端布置）；利用胶壳靠向一边排布的方式，输送槽适用于不同尺寸的胶壳，通用性佳，上料顺畅性好。
此处，所述平移轨道40配置有直线送料器42，如图1所示，所述料仓10的上端支撑式连接直线送料器42，利用料仓10供直线送料器42安装定位，使得整个上料***的结构设计更加紧凑合理，占用空间小。此处，所述料仓10具有前侧板、后侧板、左侧板、右侧板及底板，其前侧板、后侧板、左侧板均是竖直板，右侧板是在斜板的下端连接有一小段的竖直板，上端是全敞开式设计，安装直线送料器42时，通过一安装板421连接于前侧板、后侧板的顶端。所述上料漏斗30的出料口与平移轨道40同向延伸设置，出料口的前后向宽度小于输送槽41的前后向宽度，这样，确保工件掉落后一定会进入到平移轨道40的输送槽41内。
本实施例中，所述驱动装置包括有用于控制机械手60左右向位移的X轴驱动机构61和用于控制机械手60上下升降的Z轴驱动机构62，以及，所述机械手60配置有用于控制机械手60绕Z轴旋转的旋转驱动机构63。所述X轴驱动机构61是电机驱动，可以由传动皮带或螺杆等，使得机械手60沿传动皮带或螺杆实现X向（也指左右向）往复平移。而Z轴驱动机构62可以是电机或气缸。当然，X轴驱动机构61也可以采用气缸。
一种工件上料方法，先利用负压吸料装置20将工件从料仓10吸到上料漏斗30，工件经上料漏斗30内部从出料口掉落到平移轨道40上，CCD单元朝向平移轨道40拍照抓取工件位置及图像并反馈至控制器，控制器将CCD单元反馈的工件图像与设定参照图像作对比，比对结果一致则认为是正确布置的工件，控制器根据该正确布置的工件的位置信息，来控制驱动装置带动机械手60从平移轨道40上移取所需工件；而，比对结果不一致的则认为是错误布置的工件，其沿平移轨道40输出至输出端并回流到料仓10内，负压吸料装置20再次把它吸进上料漏斗30进行下一个流程......
在控制器内存储的设定参照图像，其体现工件的图像信号参数及工件的摆放角度信号参数；比对后认为是正确布置的工件，控制器还对该工件的摆放角度作分析，机械手60取到工件后，控制器根据该工件的实际摆放角度与设定的摆放角度作对比，并控制机械手60旋转相应角度，以将该工件旋转到设定角度。
需要说明的是，本实施例中，所述的机械手60是采用吸嘴式结构，其具有吸嘴64，因此，机械手60是从平移轨道40上将胶壳80吸取移送至治具；当然，机械手60也可采用其它结构，例如：抓取（也指夹持）方式等。
本发明的设计重点在于，其主要是通过料仓、负压吸料装置、上料漏斗、平移轨道、CCD单元、控制器及机械手的设置与配合，实现胶壳（例如连接器胶壳）等工件的自动上料，无需人工操作，提高工作效率，尤其是，适用于不同工件上料，通用性佳，降低了设备成本，省去更换上料***的时间，避免了更换操作人力成本及设备运行时间的浪费，同时，上料顺畅性好，提高了设备运行稳定性及加工效率、加工良率，其自动对平移轨道上的工件进行识别，机械手只移取符合布置要求的工件，不符合布置要求的工件则回流至料仓，有效避免进料不良；
其次是，还可以对工件的摆放角度进行调整，以将最佳角度的工件移送到治具上，通过在控制器内存储的设定参照图像，其体现工件的图像信号参数及工件的摆放角度信号参数；比对后认为是正确布置的工件，控制器还对该工件的摆放角度作分析，机械手取到工件后，控制器根据该工件的实际摆放角度与设定的摆放角度作对比，并控制机械手旋转相应角度，以将该工件旋转到设定角度；
再者是，平移轨道上设置有左右延伸的输送槽，所述输送槽的底面呈自前往后斜向设置的斜面，这样，可以使得工件运动时会靠向较低的一边，工件沿较低的一边定位排布，一方面，排布整齐，另一方面，靠向一边，也方便机械手就近取工件。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种工件上料***，其特征在于：包括有料仓、负压吸料装置、上料漏斗、平移轨道、CCD单元、控制器及机械手；其中：
所述料仓位于上料漏斗的下方，所述负压吸料装置衔接于料仓与上料漏斗之间以将工件从料仓吸到上料漏斗；所述平移轨道位于上料漏斗的下方以衔接于上料漏斗的出料口；所述CCD单元朝向平移轨道拍照抓取工件位置及图像并反馈至控制器；所述机械手连接有驱动装置，所述驱动装置连接于控制器，所述驱动装置带动机械手从平移轨道上移取所需工件；以及，平移轨道的输出端位于料仓的上方且与料仓相衔接。
2.根据权利要求1所述的工件上料***，其特征在于：所述平移轨道的输出端的外侧设置有治具，所述治具与平移轨道的输出端之间形成有间距；所述机械手往返于平移轨道、治具之间。
3.根据权利要求1所述的工件上料***，其特征在于：所述料仓具有上端回收口，所述上端回收口对应平移轨道的输出端设置。
4.根据权利要求1所述的工件上料***，其特征在于：所述平移轨道是左右延伸的直线式轨道。
5.根据权利要求4所述的工件上料***，其特征在于：所述平移轨道上设置有左右延伸的输送槽，所述输送槽的底面呈自前往后斜向设置的斜面。
6.根据权利要求4所述的工件上料***，其特征在于：所述平移轨道配置有直线送料器。
7.根据权利要求1所述的工件上料***，其特征在于：所述上料漏斗的出料口与平移轨道同向延伸设置。
8.根据权利要求1所述的工件上料***，其特征在于：所述驱动装置包括有用于控制机械手左右向位移的X轴驱动机构和用于控制机械手上下升降的Z轴驱动机构，以及，所述机械手配置有用于控制机械手绕Z轴旋转的旋转驱动机构。
9.一种工件上料方法，其特征在于：其基于权利要求1至8中任何一项所述的工件上料***；
先利用负压吸料装置将工件从料仓吸到上料漏斗，工件经上料漏斗内部从出料口掉落到平移轨道上，CCD单元朝向平移轨道拍照抓取工件位置及图像并反馈至控制器，控制器将CCD单元反馈的工件图像与设定参照图像作对比，比对结果一致则认为是正确布置的工件，控制器根据该正确布置的工件的位置信息，来控制驱动装置带动机械手从平移轨道上移取所需工件；而，比对结果不一致的则认为是错误布置的工件，其沿平移轨道输出至输出端并回流到料仓内。
10.根据权利要求9所述的工件上料方法，其特征在于：在控制器内存储的设定参照图像，其体现工件的图像信号参数及工件的摆放角度信号参数；比对后认为是正确布置的工件，控制器还对该工件的摆放角度作分析，机械手取到工件后，控制器根据该工件的实际摆放角度与设定的摆放角度作对比，并控制机械手旋转相应角度，以将该工件旋转到设定角度。
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