CN112276547B - 自动装配plc*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动装配PLC***，包括上料机器人、传送带、装配机器人、下料机器人和备用零件台，所述上料机器人包括零件盘扫描模块、零件上料模块、工件盘扫描模块、工件上料模块和备用零件台，所述传送带包括零件传送带和工件传送带，所述装配机器人包括零件盘扫描模块、抓取模块、零件扫描模块、普通装配模块和磨削装配模块，所述下料机器人包括扫描模块、封装模块和入库模块；本发明通过上料二维码和优先度二维码，使自动装配PLC***可以安排零件安装顺序，并通过磨削装配模块，自动磨削需要的零件，具有可以安排零件安装顺序和能够自动磨削零件的特点。

Description

自动装配PLC***

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为自动装配PLC***。

背景技术

工业机器人是可接受人类指挥操作，面向工业生产领域，具有多个可自由活动关节的机器人。随着通信技术、控制技术以及电子技术等理论学科的相互融合，工业机器人迎来了一个新的发展阶段，从以往的简单应用、单一化研究逐步发展到复杂应用、多样化研究。

但在实际装配过程中时，部分产品对于零件按装顺序有着严格要求，厂家通常需要使用多台机械或者用人工完成这种有安装顺序的零件；某些零件需要通过磨削来适配安装槽，这种零件装配都是由人工来完成的。因此，设计可以安排零件安装顺序和能够自动磨削零件的自动装配PLC***是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供自动装配PLC***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：自动装配PLC***包括上料机器人、传送带、装配机器人、下料机器人和备用零件台，所述上料机器人包括零件盘扫描模块、零件上料模块、工件盘扫描模块、工件上料模块和备用零件台，所述传送带包括零件传送带和工件传送带，所述装配机器人包括零件盘扫描模块、抓取模块、零件扫描模块、普通装配模块和磨削装配模块，所述下料机器人包括扫描模块、封装模块和入库模块，所述自动装配PLC***通过PLC编程控制，本***可以进行复杂的装配工作，并且对一些需要调整宽度的零件进行自动磨削和安装，PLC编程增加了***的执行速度和开放性。

根据上述技术方案，所述零件传送带包括传送带，所述传送带上安装零件盘，所述零件盘分割为多块安装于传送带，所述零件盘上设置有零件卡槽，所述零件卡槽底部设置有上料二维码，所述零件卡槽一侧设置有优先度二维码，零件卡槽具有多种形状，以便放置各种不停的零件，上料时零件上料模块通过上料二维码确定每一个零件的安放位置，优先度二维码则向上料机器人反应零件的装配顺序，使本自动装配PLC***可以适应需要固定装配顺序的工作要求。

根据上述技术方案，所述磨削装配模块包括磨削台，所述磨削台包括磨削台外壳，所述磨削台外壳内底部安装有弹性滚轮，所述弹性滚轮一侧安装有磨削板，所述磨削板底部安装有磨削台滑轨，所述磨削板底部通过磨削台滑轨与磨削台外壳内部侧面相连，所述磨削板一侧连接有曲柄连杆结构，所述曲柄连杆结构另一端安装有电机，所述弹性滚轮另一侧安装有支撑台，所述支撑台上侧安装有磨削台液压杆，所述磨削台液压杆一端安装有磨削台推板，弹性滚轮使零件在安装时前后移动阻力减小，磨削台推板将零件推向磨削板，电机转动时可以通过曲柄连杆结构带动磨削板做往复运动，此时磨削台推板加大推力，使磨削板可以磨削零件，调整零件宽度，装配零件时磨削台推板和磨削板可以起到固定零件位置的作用；

根据上述技术方案，所述磨削装配模块还包括安装有装配台，所述装配台包括移动台，所述移动台下侧一段安装有安装板，所述安装板内安装有L形夹板，所述L形夹板一侧设置有卡槽，所述L形夹板一端通过卡槽伸出安装板外，所述L形夹板另一端底部安装有气囊，所述L形夹板下侧安装有弹性垫，所述L形夹板上侧安装有滑轨，所述滑轨上侧安装有活塞，所述活塞上端与移动台相连，所述安装板下端安装有装配台液压杆，所述装配台液压杆一端安装有装配台推板，L形夹板用于按压零件，通过活塞内的气压可以判断按压的力度，安装时L形夹板压住零件向前移动，将零件推入安装槽内，此时可通过气囊判断零件宽度大小，当气囊气压过大时，说明零件过大，需要磨削，L形夹板将零件拉回，进行磨削，当L形夹板移动一段距离后，气囊气压变化过小，说明零件宽度过小，需要更换。

该自动装配方法包括以下步骤：

S1.***启动，全***机器人进行复位，准备开始工作；

S2.上料机器人扫描零件盘和工件盘，进行上料；

S3.传送带将零件与工件运送至装配位置，上料机器人对下一批零件盘和工件盘进行上料；

S4.装配机器人扫描零件与工件，进行装配；

S5.装配完成后传送带再次转动，将工件运送至下料位置，装配机器人开始装配下一批零件；

S6.下料机器人扫描工件，装上盖子；

S7.下料机器人将工件入库。

根据上述技术方案，所述步骤S3和S5中，传送带在启动后接收到上料机器人上料完成信号便第一次启动，之后需要接收到上料机器人上料完成信号和装配机器人装配完成信号才会启动，传送带第二次启动开始便可以做到三批工件的下料、装配、上料同时进行。

根据上述技术方案，所述步骤S2中，上料机器人的零件盘扫描模块会扫描上料二维码，确定零件的放置位置，使用者可以设置上料二维码对应的零件型号，以及设置优先度二维码对应零件的安装优先度，优先度越高，说明此零件需要首先安装，以满足复杂的装配要求。

根据上述技术方案，所述步骤S4中，传送带扫描模块先扫描零件盘与工件盘，确定工件的具***置和零件装配位置，优先度二维码会反应出零件的装配顺序，之后抓取模块抓取零件至零件扫描模块，确定零件的装配位置及是否需要磨削，若不需要磨削，则由抓取模块搬运零件至装配位置并固定，再由普通装配模块进行装配，传送带扫描模块扫描完成后，会将零件信息储存，扫描到上料二维码的零件位置，说明此处没有存放零件，不做储存，每当一个零件安装完成，便把此零件信息删除，全部删除之后，装配机器人发出装配完成信号。

根据上述技术方案，当零件需要磨削时，磨削装配模块移动至装配位置，抓取模块将零件放置于弹性滚轮上，磨削台推板将零件推至磨削板一侧，L形夹板压住零件并向前试装配，若气囊气压过大，说明零件需要磨削，L形夹板拉回零件，磨削台推板加大推力，电机通过曲柄连杆结构带动磨削板进行磨削，再次进行试装配，若试装配过程中气囊气压过小，说明零件不合格，磨削装配模块移动至回收零件点，装配台推板将推下至回收零件点，抓取模块从备用零件台抓取同一型号零件进行磨削装配，若试装配过程中气囊气压符合标准，装配台推板将零件完全推入，完成装配。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，

(1)通过设置有优先度二维码，可以安排零件安装的顺序，使本***可以适应需要固定装配顺序的工作要求；

(2)通过设置有磨削装配模块，可以自动试安装，根据试安装结果自动磨削需要调整宽度的零件，或者自动更换不合格零件，代替了工人手动磨削安装；

(3)通过PLC编程控制，使该***可以与其他产品兼容，同时增加了***的执行速度、开放性和可靠性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的工作流程示意图；

图2是本发明的装配流程示意图；

图3是本发明的零件传送带结构示意图；

图4是本发明的磨削装配模块结构示意图；

图中：1、零件传送带；11、传送带；12、零件盘；13、零件卡槽；14、上料二维码；15、优先度二维码；2、磨削装配模块；21、磨削台；211、磨削台外壳；212、弹性滚轮；213、磨削板；214、磨削台滑轨；215、曲柄连杆结构；216、电机；217、支撑台；218、磨削台液压杆；219、磨削台推板；22、装配台；221、移动台；222、安装板；223、L形夹板；224、气囊；225、弹性垫；226、滑轨；227、活塞；228、装配台液压杆；229、装配台推板；22a、卡槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供技术方案：如图1，自动装配PLC***包括上料机器人、传送带、装配机器人、下料机器人和备用零件台，上料机器人包括零件盘扫描模块、零件上料模块、工件盘扫描模块、工件上料模块和备用零件台，传送带包括零件传送带1和工件传送带，装配机器人包括零件盘扫描模块、抓取模块、零件扫描模块、普通装配模块和磨削装配模块2，下料机器人包括扫描模块、封装模块和入库模块，该***通过PLC编程控制，本***可以进行复杂的装配工作，并且对一些需要调整宽度的零件进行自动磨削和安装，PLC编程增加了***的执行速度和开放性；

如图3，零件传送带1包括传送带11，传送带11上安装零件盘12，零件盘12分割为多块安装于传送带11，零件盘12上设置有零件卡槽13，零件卡槽13底部设置有上料二维码14，零件卡槽13一侧设置有优先度二维码15，零件卡槽13具有多种形状，以便放置各种不停的零件，上料时零件上料模块通过上料二维码14确定每一个零件的安放位置，优先度二维码15则向上料机器人反应零件的装配顺序，使本自动装配PLC***可以适应需要固定装配顺序的工作要求；

如图4，磨削装配模块2包括磨削台21，磨削台21包括磨削台外壳211，磨削台外壳211内底部安装有弹性滚轮212，弹性滚轮212一侧安装有磨削板213，磨削板213底部安装有磨削台滑轨214，磨削板213底部通过磨削台滑轨214与磨削台外壳211内部侧面相连，磨削板213一侧连接有曲柄连杆结构215，曲柄连杆结构215另一端安装有电机216，弹性滚轮212另一侧安装有支撑台217，支撑台217上侧安装有磨削台液压杆218，磨削台液压杆218一端安装有磨削台推板219，弹性滚轮212使零件在安装时前后移动阻力减小，磨削台推板219将零件推向磨削板213，电机216转动时可以通过曲柄连杆结构215带动磨削板213做往复运动，此时磨削台推板219加大推力，使磨削板213可以磨削零件，调整零件宽度，装配零件时磨削台推板219和磨削板213可以起到固定零件位置的作用；

如图4，磨削装配模块2还包括安装有装配台22，装配台22包括移动台221，移动台221下侧一段安装有安装板222，安装板222内安装有L形夹板223，L形夹板223一侧设置有卡槽22a，L形夹板223一端通过卡槽22a伸出安装板222外，L形夹板223另一端底部安装有气囊224，L形夹板223下侧安装有弹性垫225，L形夹板223上侧安装有滑轨226，滑轨226上侧安装有活塞227，活塞227上端与移动台221相连，安装板222下端安装有装配台液压杆228，装配台液压杆一端安装有装配台推板229，L形夹板223用于按压零件，通过活塞内的气压可以判断按压的力度，安装时L形夹板223压住零件向前移动，将零件推入安装槽内，此时可通过气囊224判断零件宽度大小，当气囊224气压过大时，说明零件过大，需要磨削，L形夹板223将零件拉回，进行磨削，当L形夹板223移动一段距离后，气囊224气压变化过小，说明零件宽度过小，需要更换；

该自动装配方法包括以下步骤：

S1.***启动，全***机器人进行复位，准备开始工作；

S2.上料机器人扫描零件盘和工件盘，进行上料；

S3.传送带将零件与工件运送至装配位置，上料机器人对下一批零件盘和工件盘进行上料；

S4.装配机器人扫描零件与工件，进行装配；

S5.装配完成后传送带再次转动，将工件运送至下料位置，装配机器人开始装配下一批零件；

S6.下料机器人扫描工件，装上盖子；

S7.下料机器人将工件入库；

步骤S3和S5中，传送带在启动后接收到上料机器人上料完成信号便第一次启动，之后需要接收到上料机器人上料完成信号和装配机器人装配完成信号才会启动，传送带第二次启动开始便可以做到三批工件的下料、装配、上料同时进行；

步骤S2中，上料机器人的零件盘扫描模块会扫描上料二维码14，确定零件的放置位置，使用者可以设置上料二维码14对应的零件型号，以及设置优先度二维码15对应零件的安装优先度，优先度越高，说明此零件需要首先安装，以满足复杂的装配要求；

如图2，步骤S4中，传送带扫描模块先扫描零件盘与工件盘，确定工件的具***置和零件装配位置，优先度二维码15会反应出零件的装配顺序，之后抓取模块抓取零件至零件扫描模块，确定零件的装配位置及是否需要磨削，若不需要磨削，则由抓取模块搬运零件至装配位置并固定，再由普通装配模块进行装配，传送带扫描模块扫描完成后，会将零件信息储存，扫描到上料二维码14的零件位置，说明此处没有存放零件，不做储存，每当一个零件安装完成，便把此零件信息删除，全部删除之后，装配机器人发出装配完成信号；

如图2，当零件需要磨削时，磨削装配模块2移动至装配位置，抓取模块将零件放置于弹性滚轮212上，磨削台推板219将零件推至磨削板213一侧，L形夹板223压住零件并向前试装配，若气囊224气压过大，说明零件需要磨削，L形夹板223拉回零件，磨削台推板219加大推力，电机216通过曲柄连杆结构215带动磨削板213进行磨削，再次进行试装配，若试装配过程中气囊224气压过小，说明零件不合格，磨削装配模块2移动至回收零件点，装配台推板229将推下至回收零件点，抓取模块从备用零件台抓取同一型号零件进行磨削装配，若试装配过程中气囊224气压符合标准，装配台推板229将零件完全推入，完成装配。

工作原理：本***可以进行复杂的装配工作，并且对一些需要调整宽度的零件进行自动磨削和安装，零件卡槽13具有多种形状，以便放置各种不停的零件，上料时零件上料模块通过上料二维码14确定每一个零件的安放位置，优先度二维码15则向上料机器人反应零件的装配顺序，使本自动装配PLC***可以适应需要固定装配顺序的工作要求，弹性滚轮212使零件在安装时前后移动阻力减小，磨削台推板219将零件推向磨削板213，电机216转动时可以通过曲柄连杆结构215带动磨削板213做往复运动，此时磨削台推板219加大推力，使磨削板213可以磨削零件，调整零件宽度，装配零件时磨削台推板219和磨削板213可以起到固定零件位置的作用，L形夹板223用于按压零件，通过活塞内的气压可以判断按压的力度，安装时L形夹板223压住零件向前移动，将零件推入安装槽内，此时可通过气囊224判断零件宽度大小，当气囊224气压过大时，说明零件过大，需要磨削，L形夹板223将零件拉回，进行磨削，当L形夹板223移动一段距离后，气囊224气压变化过小，说明零件宽度过小，需要更换，传送带在启动后接收到上料机器人上料完成信号便第一次启动，之后需要接收到上料机器人上料完成信号和装配机器人装配完成信号才会启动，传送带第二次启动开始便可以做到三批工件的下料、装配、上料同时进行，上料机器人的零件盘扫描模块会扫描上料二维码14，确定零件的放置位置，使用者可以设置上料二维码14对应的零件型号，以及设置优先度二维码15对应零件的安装优先度，优先度越高，说明此零件需要首先安装，以满足复杂的装配要求，传送带扫描模块先扫描零件盘与工件盘，确定工件的具***置和零件装配位置，优先度二维码15会反应出零件的装配顺序，之后抓取模块抓取零件至零件扫描模块，确定零件的装配位置及是否需要磨削，若不需要磨削，则由抓取模块搬运零件至装配位置并固定，再由普通装配模块进行装配，传送带扫描模块扫描完成后，会将零件信息储存，扫描到上料二维码14的零件位置，说明此处没有存放零件，不做储存，每当一个零件安装完成，便把此零件信息删除，全部删除之后，装配机器人发出装配完成信号，当零件需要磨削时，磨削装配模块2移动至装配位置，抓取模块将零件放置于弹性滚轮212上，磨削台推板219将零件推至磨削板213一侧，L形夹板223压住零件并向前试装配，若气囊224气压过大，说明零件需要磨削，L形夹板223拉回零件，磨削台推板219加大推力，电机216通过曲柄连杆结构215带动磨削板213进行磨削，再次进行试装配，若试装配过程中气囊224气压过小，说明零件不合格，磨削装配模块2移动至回收零件点，装配台推板229将推下至回收零件点，抓取模块从备用零件台抓取同一型号零件进行磨削装配，若试装配过程中气囊224气压符合标准，装配台推板229将零件完全推入，完成装配。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.自动装配方法，其特征在于：包括自动装配PLC***，所述自动装配PLC***包括上料机器人、传送带组件、装配机器人、下料机器人和备用零件台，所述上料机器人包括零件盘扫描模块一、零件上料模块、工件盘扫描模块、工件上料模块，所述传送带组件包括零件传送带（1）和工件传送带，所述装配机器人包括零件盘扫描模块二、抓取模块、零件扫描模块、普通装配模块和磨削装配模块（2），所述下料机器人包括扫描模块、封装模块和入库模块，所述自动装配PLC***通过PLC编程控制；

所述零件传送带（1）包括传送带（11），所述传送带（11）上安装零件盘（12），所述零件盘（12）分割为多块安装于传送带（11），所述零件盘（12）上设置有零件卡槽（13），所述零件卡槽（13）底部设置有上料二维码（14），所述零件卡槽（13）一侧设置有优先度二维码（15）；

所述磨削装配模块（2）包括磨削台（21），所述磨削台（21）包括磨削台外壳（211），所述磨削台外壳（211）内底部安装有弹性滚轮（212），所述弹性滚轮（212）一侧安装有磨削板（213），所述磨削板（213）底部安装有磨削台滑轨（214），所述磨削板（213）底部通过磨削台滑轨（214）与磨削台外壳（211）内部侧面相连，所述磨削板（213）一侧连接有曲柄连杆结构（215），所述曲柄连杆结构（215）另一端安装有电机（216），所述弹性滚轮（212）另一侧安装有支撑台（217），所述支撑台（217）上侧安装有磨削台液压杆（218），所述磨削台液压杆（218）一端安装有磨削台推板（219）；

所述磨削装配模块（2）还包括安装有装配台（22），所述装配台（22）包括移动台（221），所述移动台（221）下侧一段安装有安装板（222），所述安装板（222）内安装有L形夹板（223），所述L形夹板（223）一侧设置有卡槽（22a），所述L形夹板（223）一端通过卡槽（22a）伸出安装板（222）外，所述L形夹板（223）另一端底部安装有气囊（224），所述L形夹板（223）下侧安装有弹性垫（225），所述L形夹板（223）上侧安装有滑轨（226），所述滑轨（226）上侧安装有活塞（227），所述活塞（227）上端与移动台（221）相连，所述安装板（222）下端安装有装配台液压杆（228），所述装配台液压杆一端安装有装配台推板（229）；

自动装配PLC方法还包括以下步骤：

S1.***启动，全***机器人进行复位，准备开始工作；

S2.上料机器人扫描零件盘和工件盘，进行上料；

S3.传送带组件将零件与工件运送至装配位置，上料机器人对下一批零件盘和工件盘进行上料；

S4.装配机器人扫描零件与工件，进行装配；

S5.装配完成后传送带组件再次转动，将工件运送至下料位置，装配机器人开始装配下一批零件；

S6.下料机器人扫描工件进行封装；

S7.下料机器人将工件入库；

所述步骤S2中，上料机器人的零件盘扫描模块一会扫描上料二维码（14），确定零件的放置位置；

所述步骤S4中，先扫描零件盘与工件盘，确定工件的具***置和零件装配位置，优先度二维码（15）会反应出零件的装配顺序，之后抓取模块抓取零件至零件扫描模块，确定零件的装配位置及是否需要磨削，若不需要磨削，则由抓取模块搬运零件至装配位置并固定，再由普通装配模块进行装配；

当零件需要磨削时，磨削装配模块（2）移动至装配位置，抓取模块将零件放置于弹性滚轮（212）上，磨削台推板（219）将零件推至磨削板（213）一侧，L形夹板（223）压住零件并向前试装配，若气囊（224）气压过大，说明零件需要磨削，L形夹板（223）拉回零件，磨削台推板（219）加大推力，电机（216）通过曲柄连杆结构（215）带动磨削板（213）进行磨削，再次进行试装配，若试装配过程中气囊（224）气压幅度过小，说明零件不合格，磨削装配模块（2）移动至回收零件点，装配台推板（229）将推下至回收零件点，抓取模块从备用零件台抓取同一型号零件进行磨削装配，若试装配过程中气囊（224）气压符合标准，装配台推板（229）将零件完全推入，完成装配。

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