CN113334046B - 零件自动安装到机构上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零件自动安装到机构上的方法，包括：将装配有零件的托盘通过输送线运送到指定位置；机器人将机构移动到上件位置；利用设置在机构上的抓取机构将托盘上的零件抓取到机构上。本发明的零件自动安装到机构上的方法，通过设置在机构上的抓取机构将托盘上的零件自动抓取到机构上，保证产品位置准确，提高生产产品质量的一致性，还可以避免工人在短暂的操作时间内所产生的安装错误；通过输送线运送托盘，工人不必在机构抓取零件区域作业，可由工人在人工上料区域完成批量上料，可以一次性安装多个托盘，由输送线运送到安装区域内，时间充裕，且不容易出错，而且工人可以隔很长一段时间来装一次托盘，节省人工成本和工作量。

Description

零件自动安装到机构上的方法

技术领域

本发明涉及油箱制造技术领域，尤其涉及一种零件自动安装到机构上的方法。

背景技术

目前，在油箱生产技术中，需要人工去安装内置部件。每生产一个油箱时，工人在零部件保持设备(Part Holding Device，PHD，也称为零部件内置焊接机构)的前侧和后侧进行零部件安装，由于每生产一个油箱的节拍(即单个油箱的生产时间)是80-90s，工人在PHD面前安装内置部件的时间在30s左右，工作单调且枯燥，而且需要站立安装，工作强度和疲劳度较大，尤其是夏天，天气炎热，工作更为辛苦。

另外，工人对PHD安装零部件时，在短暂的安装时间内，有时会将零部件掉落在地面，有时也会出现将部件安装错误的情况，导致未在规定时间内安装成功，致使整个吹塑设备报警，造成停机，影响油箱持续稳定生产。

因此，亟需一种零件自动安装到机构上的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种零件自动安装到机构上的方法，以解决上述现有技术中的问题，能够实现机构的自动化上件，提高零件的定位精准性。

本发明提供了一种零件自动安装到机构上的方法，其中，包括：

将装配有零件的托盘通过输送线运送到指定位置；

机器人将机构移动到上件位置；

利用设置在所述机构上的抓取机构将所述托盘上的所述零件抓取到所述机构上。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述将装配有零件的托盘通过输送线运送到指定位置，具体包括：

将多个托盘按预设间距固定到输送线上；

将输送线上远离所述指定位置一端作为人工上料区域，通过人工将零件的托盘放置到托盘上；

所述输送线以往复循环供应的方式运转，将装配有零件的托盘运送到指定位置，并将空托盘从所述指定位置运回所述人工上料区域进行上料。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述输送线以往复循环供应的方式运转，具体包括：

将输送轨道设置为上下两层循环结构，以使所述输送线以上下循环方式运转，其中，所述输送轨道带动上层托盘向所述指定位置一侧移动，下层托盘向所述人工上料区域一侧移动。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述输送线以往复循环供应的方式运转，具体包括：

将输送轨道设置为水平循环结构，以使所述输送线在同一水平面内以水平循环方式运转，其中，所述输送轨道带动内侧托盘向所述指定位置一侧移动，外侧托盘向所述人工上料区域一侧移动。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述输送线以往复循环供应的方式运转，具体包括：

将输送轨道设置为垂直循环结构，以使所述输送线在同一垂直面内以垂直循环方式运转，其中，所述输送轨道带动内侧托盘向所述指定位置一侧移动，外侧托盘向所述人工上料区域一侧移动。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述机器人将机构移动到上件位置，具体包括：

机器人对所述机构进行夹持，并通过机械臂带动所述机构移动到所述上件位置，其中，所述机构包括零部件保持设备，并且所述机构的待装配面与所述指定位置上的托盘的方向一致。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述利用设置在所述机构上的抓取机构将所述托盘上的所述零件抓取到所述机构上，具体包括：

利用设置在所述机构的待装配面上的若干个可伸缩的气缸，推动设置在各所述气缸顶端的抓取结构对运送到所述指定位置的所述托盘中的零件进行抓取，并将抓取的零件放到所述机构的所述待装配面的装配位置上。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述利用设置在所述机构上的抓取机构将所述托盘上的所述零件抓取到所述机构上，还包括：

待所述机构的当前待装配面装配完成后，机器人夹持所述机构翻转，以使下一个待装配面与所述指定位置上的托盘的方向一致；

利用设置在所述机构的下一个待装配面上的若干个可伸缩的气缸，推动设置在各所述气缸顶端的抓取结构对运送到所述指定位置的所述托盘中的剩余零件进行抓取，并将抓取的零件放到所述机构的下一个待装配面的装配位置上。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述零件自动安装到机构上的方法还包括：

在抓取完成后，将空托盘从所述指定位置运回人工上料区域，以进行人工上料，将零件放置到托盘上，以通过输送线将重新装配有零件的托盘运送到指定位置。

如上所述的零件自动安装到机构上的方法，其中，优选的是，所述零件自动安装到机构上的方法还包括：

利用覆盖所述机器人的自动装配区域的光栅，对工作人员进行防护。

本发明提供一种零件自动安装到机构上的方法，通过设置在机构上的抓取机构将托盘上的零件自动抓取到机构上，自动化抓取定位精准，保证产品位置准确，提高生产产品质量的一致性，还可以避免工人在短暂的操作时间内所产生的安装错误；通过输送线运送托盘，因此工人不必在机构抓取零件区域作业，可由工人在自动装配区域之外的人工上料区域完成批量上料，工人可以一次性安装多个托盘，由输送线运送到安装区域内，时间充裕，且不容易出错，而且工人可以隔很长一段时间来装一次托盘，节省人工成本和工作量。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的零件自动安装到机构上的方法的实施例的流程图；

图2为本发明提供的上下循环式输送线的结构示意图；

图3为本发明提供的水平循环式输送线的结构示意图；

图4为本发明提供的垂直循环式输送线的结构示意图；

图5为本发明提供的利用机构上的抓取机构抓取托盘上的零件的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1-图5所示，本实施例提供的零件自动安装到机构上的方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：

步骤S1、将装配有零件1的托盘2通过输送线3运送到指定位置4。

在本发明的零件自动安装到机构上的方法的一种实施方式中，所述步骤S1具体可以包括：

步骤S11、将多个托盘2按预设间距固定到输送线3上。

每个托盘2都会被固定和定位，以保证每个托盘2的位置的准确性。人工可以一次将多个托盘2放在输送线3上，每个托盘2上安装了固定装置或靠模，固定装置与设置在机构7上的气缸上的夹手相互匹配，以保证机构7抓接传递零件1的顺畅性，且机构7的抓取位置(指定位置)是唯一的。

步骤S12、将输送线3上远离所述指定位置4一端作为人工上料区域5，通过人工将零件1放置到托盘2上。

步骤S13、所述输送线3以往复循环供应的方式运转，将装配有零件1的托盘2运送到指定位置4，并将空托盘从所述指定位置4运回所述人工上料区域5进行上料。

本发明在一种实现方式中，如图2所示，将输送轨道设置为上下两层循环结构，以使所述输送线3以上下循环方式运转，其中，所述输送轨道带动上层托盘向所述指定位置4一侧移动，下层托盘向所述人工上料区域5一侧移动。

上下循环运转方式的优势在于占地面积小，输送线3的最前端(最右端)为指定位置4，即机构7抓取零件1的区域，当机构7完成对位于指定位置4上的上层托盘2中的零件1的抓取后，空托盘2会垂直向下移动，由下层的输送带带动空托盘向人工上料区域5(图2中输送线3的最左端)移动，其中人工上料区域5远离机器人工作区域。

本发明在另一种实现方式中，如图3所示，将输送轨道设置为水平循环结构，以使所述输送线3在同一水平面内以水平循环方式运转，其中，所述输送轨道带动内侧托盘向所述指定位置4一侧移动，外侧托盘向所述人工上料区域5一侧移动。具体的工作过程可以参照前述上下循环运转方式，本发明对此不予赘述。

输送线3的最前端(右上角)为指定位置4，即机构7抓取零件1的区域，当机构7完成对位于指定位置4上的内侧托盘2中的零件1的抓取后，空托盘2会沿垂直方向向外侧移动，由外侧的输送带带动空托盘向人工上料区域5(图3中输送线3的左下角)移动。

本发明在又一种实现方式中，如图4所示，将输送轨道设置为垂直循环结构，以使所述输送线3在同一垂直面内以垂直循环方式运转，其中，所述输送轨道带动内侧托盘向所述指定位置4一侧移动，外侧托盘向所述人工上料区域5一侧移动。

输送线3的最前端(左下角)为指定位置4，即机构7抓取零件1的区域，当机构7完成对位于指定位置4上的内侧托盘2中的零件1的抓取后，空托盘2会随输送带沿顺时针方向向外侧移动，由外侧的输送带带动空托盘向人工上料区域5(图3中输送线3的右上角)移动。

需要说明的是，本发明对图2-图4中的输送线3的长度不作具体限定，另外，也可以将图2-图4中的输送线设置为多层结构，根据生产需要(例如为工人一次上料数量、上料间隔、输送线长度等)可以调整输送线上的托盘的输送数量。具体的工作过程可以参照前述上下循环运转方式，本发明对此不予赘述。

步骤S2、机器人6将机构7移动到上件位置8。

具体地，机器人6对所述机构7进行夹持，并通过机械臂带动所述机构7移动到所述上件位置8，其中，所述机构7包括零部件保持设备(Part Holding Device，PHD)，并且所述机构7的待装配面与所述指定位置4上的托盘2的方向一致。

步骤S3、利用设置在所述机构7上的抓取机构9将所述托盘2上的所述零件1抓取到所述机构7上。

输送线3上的托盘2是间隔运输的，工人将装配有零件1的托盘2放在输送线3上，输送线3上的托盘2向前运动，运动到指定位置4停止，由输送线3上的定位机构将托盘2定位，这时机构7上的抓取机构9会去抓取被定位的托盘2上的零件。后面的托盘2在后面等待，等待前面的托盘2移走后，再向前移动。

如图5所示，在本发明的零件自动安装到机构上的方法的一种实施方式中，所述步骤S3具体可以包括：

步骤S31、利用设置在所述机构7的待装配面上的若干个可伸缩的气缸10，推动设置在各所述气缸10顶端的抓取结构9对运送到所述指定位置4的所述托盘2中的零件1进行抓取，并将抓取的零件放到所述机构7的所述待装配面的装配位置上。

如图5所示，抓取机构9在抓取零部件时，气缸10的导杆伸出，通过设置在气缸10的导杆顶端的抓取结构9可以抓取零件1。

正常来说，要实现机构7的自动化上件，需要两台机器人，其中一台机器人将机构7移动到上件位置，另一台机器人给机构7送件，而且这台机器人需要安装零部件抓取夹具，将输送线上的零件1抓取后，在与机构7上的零件夹持机构相互配合，完成机构的上件功能，本发明通过设置在机构7上的抓取机构9去自主地抓取输送线3上的零件1，节省了空间，同时节省了工装费用。

考虑到机构7的产品结构不同，有些机构7仅在其正面安装零件，而有些机构7则在其正面和反面均会安装零件，在机构7需要两面安装零件时，机器人6可以将机构7旋转，让另一侧的气缸10去抓取部件，这样可以实现双面抓取。

具体而言，在本发明的零件自动安装到机构上的方法的一种实施方式中，所述步骤S3还可以包括：

步骤S32、待所述机构7的当前待装配面装配完成后，机器人6夹持所述机构7翻转，以使下一个待装配面与所述指定位置4上的托盘2的方向一致。

步骤S33、利用设置在所述机构7的下一个待装配面上的若干个可伸缩的气缸10，推动设置在各所述气缸10顶端的抓取结构9对运送到所述指定位置4的所述托盘2中的剩余零件1进行抓取，并将抓取的零件放到所述机构7的下一个待装配面的装配位置上。

进一步地，所述零件自动安装到机构上的方法还包括：

步骤S4、在抓取完成后，将空托盘2从所述指定位置4运回人工上料区域5，以进行人工上料，将零件1放置到托盘2上，以通过输送线3将重新装配有零件1的托盘2运送到指定位置4。

针对同一种机构7，托盘2是固定到输送线上的，在后续的人工上料过程中也无需将托盘2取下，针对不同的机构7，可以拆卸和更换与机构7的型号所匹配的托盘2。

进一步地，所述零件自动安装到机构上的方法还包括：

步骤S5、利用覆盖所述机器人6的自动装配区域的光栅，对工作人员进行防护。

光栅是通过不可见光的装置形成的一种光墙，在机构7尚未移动到上件位置8的情况下，若工人在等待区域误碰到光栅，会造成机器人6暂停运行。通过光栅，可以防止工人进入机器人6的自动装配区域，防止工人与机构7碰撞发生危险，避免人工操作带来的生产安全风险隐患。

本发明实施例提供的零件自动安装到机构上的方法，通过设置在机构上的抓取机构将托盘上的零件自动抓取到机构上，自动化抓取定位精准，保证产品位置准确，提高生产产品质量的一致性，还可以避免工人在短暂的操作时间内所产生的安装错误；通过输送线运送托盘，因此工人不必在机构抓取零件区域作业，可由工人在自动装配区域之外的人工上料区域完成批量上料，工人可以一次性安装多个托盘，由输送线运送到安装区域内，时间充裕，且不容易出错，而且工人可以隔很长一段时间来装一次托盘，节省人工成本和工作量。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种零件自动安装到机构上的方法，其特征在于，包括：

将装配有零件的托盘通过输送线运送到指定位置；

机器人将机构移动到上件位置，机器人对所述机构进行夹持，并通过机械臂带动所述机构移动到所述上件位置，其中，所述机构包括零部件保持设备，并且所述机构的待装配面与所述指定位置上的托盘的方向一致；

利用设置在所述机构上的抓取机构将所述托盘上的所述零件抓取到所述机构上，利用设置在所述机构的待装配面上的若干个可伸缩的气缸，推动设置在各所述气缸顶端的抓取结构对运送到所述指定位置的所述托盘中的零件进行抓取，并将抓取的零件放到所述机构的所述待装配面的装配位置上；

所述将装配有零件的托盘通过输送线运送到指定位置，具体包括：

将多个托盘按预设间距固定到输送线上；

将输送线上远离所述指定位置一端作为人工上料区域，通过人工将零件放置到托盘上；

所述输送线以往复循环供应的方式运转，将装配有零件的托盘运送到指定位置，并将空托盘从所述指定位置运回所述人工上料区域进行上料。

2.根据权利要求1所述的零件自动安装到机构上的方法，其特征在于，所述输送线以往复循环供应的方式运转，具体包括：

将输送轨道设置为上下两层循环结构，以使所述输送线以上下循环方式运转，其中，所述输送轨道带动上层托盘向所述指定位置一侧移动，下层托盘向所述人工上料区域一侧移动。

3.根据权利要求1所述的零件自动安装到机构上的方法，其特征在于，所述输送线以往复循环供应的方式运转，具体包括：

将输送轨道设置为水平循环结构，以使所述输送线在同一水平面内以水平循环方式运转，其中，所述输送轨道带动内侧托盘向所述指定位置一侧移动，外侧托盘向所述人工上料区域一侧移动。

4.根据权利要求1所述的零件自动安装到机构上的方法，其特征在于，所述输送线以往复循环供应的方式运转，具体包括：

将输送轨道设置为垂直循环结构，以使所述输送线在同一垂直面内以垂直循环方式运转，其中，所述输送轨道带动内侧托盘向所述指定位置一侧移动，外侧托盘向所述人工上料区域一侧移动。

5.根据权利要求1所述的零件自动安装到机构上的方法，其特征在于，所述利用设置在所述机构上的抓取机构将所述托盘上的所述零件抓取到所述机构上，还包括：

待所述机构的当前待装配面装配完成后，机器人夹持所述机构翻转，以使下一个待装配面与所述指定位置上的托盘的方向一致；

利用设置在所述机构的下一个待装配面上的若干个可伸缩的气缸，推动设置在各所述气缸顶端的抓取结构对运送到所述指定位置的所述托盘中的剩余零件进行抓取，并将抓取的零件放到所述机构的下一个待装配面的装配位置上。

6.根据权利要求1所述的零件自动安装到机构上的方法，其特征在于，所述零件自动安装到机构上的方法还包括：

在抓取完成后，将空托盘从所述指定位置运回人工上料区域，以进行人工上料，将零件放置到托盘上，以通过输送线将重新装配有零件的托盘运送到指定位置。

7.根据权利要求1所述的零件自动安装到机构上的方法，其特征在于，所述零件自动安装到机构上的方法还包括：

利用覆盖所述机器人的自动装配区域的光栅，对工作人员进行防护。

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