CN113968395A - 一种小件自动剥离检测摆盘机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小件自动剥离检测摆盘机，至少包括：机台；进料装置，配置为输入承载有工件的料带；自动换盘装置，配置为输送用于承载工件的料盘；引导装置，配置为识别工件的位置；检测装置，配置为对进行外观进行检测；第一机械手装置，配置为将料带上的工件吸取并进行运输；翻转装置，配置为承载来自第一机械手装置吸取的工件并对工件进行翻转；第二机械手装置，配置为吸取翻转装置处的工件并将其摆放至自动换盘装置的料盘内。本发明的小件自动剥离检测摆盘机可实现小型工件的自动进料、自动剥离、自动运输和自动摆盘等工艺，自动化程度高。

Description

一种小件自动剥离检测摆盘机
技术领域
本发明涉及运输设备领域，特别涉及一种小件自动剥离检测摆盘机。
背景技术
3C产品是近几年来伴随着电子产业的发展而新兴起的，主要是指计算机类(computer)、通信类(communication)、消费类(consumer)电子产品，在这一行业中，科技的发展日新月异，升级换代频繁，几乎每个月都要推出大量新产品，这也就成为产品设计的热点领域。
现有的3C产品很多工艺和工件需要使用到模切技术，很多模切后形成的小型工件需要从料带进行剥离，然后进行检测并摆盘。
目前，针对小型工件的剥离、检测和摆盘这些生产过程是通过手动操作进行，具体过程如下：手工将单个产品从料带上手动剥离，放置在料盘内；料盘流转，进入下工序，检查人员对料盘内单个产品进行外观检测，将不良品剔除，保留OK品在料盘内，用于出货。现有的手动操作具有效率低、不能满足生产产能、容易造成产品表面的划伤等问题，无法满足生产需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种小件自动剥离检测摆盘机，至少能够解决上述问题之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种小件自动剥离检测摆盘机，至少包括以下组件：
机台；
进料装置，安装于机台的第一端，配置为输入承载有工件的料带；
自动换盘装置，安装于机台的第二端，配置为输送用于承载工件的料盘；
引导装置，安装于机台且与料带上的工件相配合，配置为识别工件的位置；
检测装置，安装于机台且位于进料装置的末端，配置为对进行外观进行检测；
第一机械手装置，安装于机台且位于所述引导装置、检测装置相配合，配置为将料带上的工件吸取并进行运输；
翻转装置，安装于机台且位于进料装置、自动换盘装置之间，配置为承载来自第一机械手装置吸取的工件并对工件进行翻转；
第二机械手装置，安装于机台且与翻转装置上的工件相配合，配置为吸取翻转装置处的工件并将其摆放至自动换盘装置的料盘内。
由此，本发明提供了一种全新结构的小件自动剥离检测摆盘机，该小件自动剥离检测摆盘机的工作原理为：
S1、联机料带通过进料装置输入；
S2、引导装置对料带进行拍照并读取料带上工件的位置；
S3、第一机械手装置通过引导装置引导吸取工件并将其从料带上剥离；
S4、第一机械手装置吸取工件经过检测装置检测，记录OK品与NG 品；
S5、第一机械手装置将工件放入翻转装置，工件经翻转装置进行翻转并变距，满足后续摆盘要求；
S6、第二机械手装置从翻转装置内吸取产品，将NG品抛入收NG料盒，最后将OK品摆入自动换盘装置的料盘内；
S7、以此循环动作；
S8、等到料盘装满工件后，自动换盘装置工作，将满的料盘进行码垛，将空料盘输出至摆盘工位。
本发明的小件自动剥离检测摆盘机可实现小型工件的自动进料、自动剥离、自动运输和自动摆盘等工艺，自动化程度高，相对传统的人工手动操作，可大幅提高剥离效率、运输效率，还可提高外观检测效率与准确率，保证出货产品的高品质。
此外，在设备稳定性方面可实现快、稳、准；在效率产出方面：UPH (每小时产量)在3K；在设备适用性方面：能快速切换相同类型不同尺寸产品，适用范围更广。
在一些实施方式中，第一机械手装置包括第一机械手和第一吸料机构，第一机械手安装于机台，第一吸料机构安装于第一机械手且与料带上的工件相配合。由此，第一吸料机构用于吸取工件，第一机械手用于驱动第一吸料机构多轴方向运行，完成工件的运输。
在一些实施方式中，引导装置包括第一CCD相机和第一光源组件，第一CCD相机安装于机台且位于料带的上方，第一光源组件安装于机台且位于料带的侧方。由此，引导装置起到识别工件位置的作用，进而引导第一机械手装置进行精准剥料。
在一些实施方式中，检测装置包括第二CCD相机和第二光源组件，第二CCD相机安装于机台且位于机台的下方，第二光源组件安装于机台的上端面且位于第二CCD相机的上方，第一机械手装置吸取工件后需从第二 CCD相机的上方通过。由此，检测装置可以实现对工件外观的检测，区分良品和不良品，便于后续第二机械手装置对工件的分类，避免不良品流出。
在一些实施方式中，翻转装置包括第一安装架以及安装于第一安装架的若干个并排设置的翻转机构，翻转机构包括第一驱动件、旋转轴和吸料块，第一驱动件安装于第一安装架，旋转轴可转动地安装于第一安装架且一端与所述第一驱动件动力连接，吸料块安装于旋转轴且能够将工件吸取。由此，翻转装置可实现对工件的翻转，便于后续的摆盘。
在一些实施方式中，翻转装置还包括限位机构，限位机构安装于旋转轴且与吸料块上的工件相配合，限位机构包括第二驱动件和限位块，第二驱动件安装于旋转轴，限位块安装于第二驱动件的驱动端连接，另一端与吸料块上的工件限位配合。由此，限位机构在旋转前可对工件进行限位，在旋转后可对工件进行支撑，便于将工件稳固于吸料块上，稳定性更高，可有效防止工件移位。
在一些实施方式中，翻转机构还包括变距调节组件，变距调节组件安装于旋转轴，吸料块安装于变距调节组件，变距调节组件能够实现吸料块之间的间距进行调节；
变距调节组件包括第三驱动件、直线导轨和滑块，吸料块为若干个，第三驱动件安装于旋转轴，直线导轨安装于第三驱动件，滑块套装于直线导轨且与直线导轨滑动配合，中间的吸料块固定安装于第三驱动件，两侧的吸料块安装于滑块。
由此，变距调节组件的工作原理为：当工件被输送至吸料块后，位于中间的吸料块位置不变，第三驱动件可驱动两侧的滑块相互靠近或者相互远离，进而实现吸料块之间间距的调节，便于后续的第二机械手装置吸取并适用于后续的摆盘。
在一些实施方式中，第二机械手装置包括第二机械手和第二吸料机构，第二机械手安装于机台，第二吸料机构安装于第二机械手且与翻转装置上的工件相配合。由此，第二吸料机构用于吸取翻转装置内的工件，第二机械手用于驱动第二吸料机构多轴方向运行，完成摆盘。
在一些实施方式中，自动换盘装置包括第二安装架、空盘存放机构、空盘运输机构、满盘输送机构和满盘码垛机构，空盘存放机构、空盘运输机构、满盘输送机构和满盘码垛机构均安装于第二安装架，空盘存放机构用于储存空料盘，空盘运输机构用于运输所述空料盘至摆盘工位，满盘输送机构用于将摆盘工位处的放满工件的满料盘运输至满盘码垛机构，满盘码垛机构用于将满料盘进行码垛。由此，本发明的自动换盘装置可实现空料盘的自动供给以及满料盘的自动码垛。
本发明的有益效果：
本发明的小件自动剥离检测摆盘机可实现小型工件的自动进料、自动剥离、自动运输和自动摆盘等工艺，自动化程度高，相对传统的人工手动操作，可大幅提高剥离效率、运输效率，还可提高外观检测效率与准确率，保证出货产品的高品质。
此外，在设备稳定性方面可实现快、稳、准；在效率产出方面：UPH (每小时产量)在3K；在设备适用性方面：能快速切换相同类型不同尺寸产品，适用范围更广。
附图说明
图1为本发明一实施方式的小件自动剥离检测摆盘机的立体结构示意图；
图2为图1所示的小件自动剥离检测摆盘机的俯视结构示意图；
图3为图1所示的小件自动剥离检测摆盘机的进料装置的立体结构示意图；
图4为图1所示的小件自动剥离检测摆盘机的第一机械手装置的立体结构示意图；
图5为图4所示的第一机械手装置的第一吸料机构的立体结构示意图；
图6为图1所示的小件自动剥离检测摆盘机的引导装置与检测装置的立体结构示意图；
图7为图1所示的小件自动剥离检测摆盘机的翻转装置的立体结构示意图；
图8为图7所示的翻转装置的省略部分结构后的立体结构示意图之一；
图9为图7所示的翻转装置的省略部分结构后的立体结构示意图之二；
图10为图1所示的小件自动剥离检测摆盘机的第二机械手装置的立体结构示意图；
图11为图1所示的第二机械手装置的A处的放大结构示意图；
图12为图1所示的小件自动剥离检测摆盘机的自动换盘装置的立体结构示意图；
图13为图12所示的自动换盘装置省略部分结构后的立体结构示意图。
图1～13中的附图标记：1-机台；2-进料装置；3-引导装置；4-检测装置；5-第一机械手装置；6-翻转装置；7-第二机械手装置；8-自动换盘装置； 31-第一CCD相机；32-第一光源组件；41-第二CCD相机；42-第二光源组件；51-第一机械手；52-第一吸料机构；61-第一安装架；62-翻转机构；63- 限位机构；71-第二机械手；72-第二吸料机构；81-第二安装架；82-空盘存放机构；83-空盘运输机构；84-满盘输送机构；85-满盘码垛机构；100-料盘；200-工件；300-料带；521-第一连接头；522-第一升降驱动件；523-第一吸料头；621-第一驱动件；622-旋转轴；623-吸料块；624-变距调节组件； 631-第二驱动件；632-限位块；721-第二连接头；722-第二升降驱动件；723- 第二吸料头；624a-第三驱动件；624b-直线导轨；624c-滑块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1～13示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的小件自动剥离检测摆盘机。
如图1～13所示，该小件自动剥离检测摆盘机至少包括以下组件：
机台1；
进料装置2，安装于机台1的第一端，配置为输入承载有工件200的料带300；
自动换盘装置8，安装于机台1的第二端，配置为输送用于承载工件 200的料盘100；
引导装置3，安装于机台1且与料带300上的工件200相配合，配置为识别工件200的位置；
检测装置4，安装于机台1且位于进料装置2的末端，配置为对进行外观进行检测；
第一机械手装置5，安装于机台1且位于所述引导装置3、检测装置4 相配合，配置为将料带300上的工件200吸取并进行运输；
翻转装置6，安装于机台1且位于进料装置2、自动换盘装置8之间，配置为承载来自第一机械手装置5吸取的工件200并对工件200进行翻转；
第二机械手装置7，安装于机台1且与翻转装置6上的工件200相配合，配置为吸取翻转装置6处的工件200并将其摆放至自动换盘装置8的料盘 100内。
如图3所示，本实施方式的进料装置2为市面上常用的剥料器，可实现料带300的输入。
如图4和图5所示，第一机械手装置5包括第一机械手51和第一吸料机构52，第一机械手51安装于机台1，第一吸料机构52安装于第一机械手51且与料带300上的工件200相配合。本实施方式的第一吸料机构52 包括第一连接头521、第一升降驱动件522和第一吸料头523。第一连接头521可拆卸地套装于第一机械手51的下端部，第一升降驱动件522与第一连接头521连接。第一吸料头523安装于第一升降驱动件522且与工件200 相配合。第一吸料头523为多个，可一次性吸取、剥离多个工件200。本实施方式的第一吸料头523为6个，分前后两排分布。第一机械手51可以为市购的四轴机器人。由此，第一吸料机构52用于吸取工件200，第一机械手51用于驱动第一吸料机构52多轴方向运行，完成工件200的运输。
如图6所示，引导装置3包括第一CCD相机31和第一光源组件32。第一CCD相机31安装于机台1且位于料带300的上方，第一光源组件32 安装于机台1且位于料带300的侧方。由此，引导装置3起到识别工件200 位置的作用，进而引导第一机械手装置5进行精准剥料。
检测装置4包括第二CCD相机41和第二光源组件42。第二CCD相机41安装于机台1且位于机台1的下方，第二光源组件42安装于机台1 的上端面且位于第二CCD相机41的上方，第一机械手装置5吸取工件200 后需从第二CCD相机41的上方通过。由此，检测装置4可以实现对工件 200外观的检测，区分良品和不良品，便于后续第二机械手装置7对工件 200的分类，避免不良品流出。
如图7-9所示，翻转装置6包括第一安装架61以及安装于第一安装架 61的若干个并排设置的翻转机构62。本实施方式的翻转机构62为两个。翻转机构62包括第一驱动件621、旋转轴622和吸料块623。第一驱动件 621安装于第一安装架61，旋转轴622可转动地安装于第一安装架61且一端与第一驱动件621动力连接，吸料块623安装于旋转轴622且能够将工件200吸取。本实施方式的第一驱动件621为旋转气缸。由此，翻转装置6 可实现对工件200的翻转，便于后续的摆盘。
翻转装置6还包括限位机构63。限位机构63安装于旋转轴622且与吸料块623上的工件200相配合。限位机构63包括第二驱动件631和限位块 632。第二驱动件631安装于旋转轴622，限位块632安装于第二驱动件631 的驱动端连接，另一端与吸料块623上的工件200限位配合。本实施方式的第二驱动件631为伸缩气缸。由此，限位机构63在旋转前可对工件200 进行限位，在旋转后可对工件200进行支撑，便于将工件200稳固于吸料块623上，稳定性更高，可有效防止工件200移位。
翻转机构62还包括变距调节组件624。变距调节组件624安装于旋转轴622，吸料块623安装于变距调节组件624，变距调节组件624能够实现吸料块623之间的间距进行调节；
变距调节组件624包括第三驱动件624a、直线导轨624b和滑块624c。吸料块623为若干个，本实施方式的吸料块623为3个。第三驱动件624a 安装于旋转轴622，直线导轨624b安装于第三驱动件624a，滑块624c套装于直线导轨624b且与直线导轨624b滑动配合。中间的吸料块623固定安装于第三驱动件624a，两侧的吸料块623安装于滑块624c。
由此，变距调节组件624的工作原理为：当工件200被输送至吸料块 623后，位于中间的吸料块623位置不变，第三驱动件624a可驱动两侧的滑块624c相互靠近或者相互远离，进而实现吸料块623之间间距的调节，便于后续的第二机械手装置7吸取并适用于后续的摆盘。
如图10-11所示，第二机械手装置7包括第二机械手71和第二吸料机构72。第二机械手71安装于机台1，第二吸料机构72安装于第二机械手 71且与翻转装置6上的工件200相配合。本实施方式的第二吸料机构72 包括第二连接头721、第二升降驱动件722和第二吸料头723，第二连接头 721可拆卸地套装于第二机械手71的下端部，第二升降驱动件722与第二连接头721连接，第二吸料头723安装于第二升降驱动件722且与工件200 相配合，第二吸料头723为多个，可一次性吸取、剥离多个工件200。本实施方式的第二吸料头723为6个，分前后两排分布且每个第二吸料头723 均设置有两个吸嘴。第一机械手51可以为市购的四轴机器人。由此，第二吸料机构72用于吸取翻转装置6内的工件200，第二机械手71用于驱动第二吸料机构72多轴方向运行，完成摆盘。
如图12-13所示，本实施方式的自动换盘装置8包括第二安装架81、空盘存放机构82、空盘运输机构83、满盘输送机构84和满盘码垛机构85。空盘存放机构82、空盘运输机构83、满盘输送机构84和满盘码垛机构85 均安装于第二安装架81，空盘存放机构82用于储存空料盘100，空盘运输机构83用于运输所述空料盘100至摆盘工位，满盘输送机构84用于将摆盘工位处的放满工件200的满料盘100运输至满盘码垛机构85，满盘码垛机构85用于将满料盘100进行码垛。由此，本发明的自动换盘装置8 可实现空料盘100的自动供给以及满料盘100的自动码垛。
本实施方式的第二安装架81呈L形，空盘存放机构82和满盘码垛机构85分别设置于L形第二安装架81的两端部。
本实施方式的自动换盘装置8为可实现料盘100自动供给，满盘自动叠盘等功能的自动换盘机，其他具体结构可参考“申请号为2020216892118、专利名称为自动换盘装置8”的中国发明中的描述。
本发明提供了一种全新结构的小件自动剥离检测摆盘机，该小件自动剥离检测摆盘机的工作原理为：
S1、联机料带300通过进料装置2输入；
S2、引导装置3对料带300进行拍照并读取料带300上工件200的位置；
S3、第一机械手装置5通过引导装置3引导吸取工件200并将其从料带300上剥离；
S4、第一机械手装置5吸取工件200经过检测装置4检测，记录OK 品与NG品；
S5、第一机械手装置5将工件200放入翻转装置6，工件200经翻转装置6进行翻转并变距，满足后续摆盘要求；
S6、第二机械手装置7从翻转装置6内吸取产品，将NG品抛入收NG 料盒(图中未画出)，最后将OK品摆入自动换盘装置8的料盘100内；
S7、以此循环动作；
S8、等到料盘100装满工件200后，自动换盘装置8工作，将满的料盘100进行码垛，将空料盘100输出至摆盘工位。
本发明的小件自动剥离检测摆盘机可实现小型工件的自动进料、自动剥离、自动运输和自动摆盘等工艺，自动化程度高，相对传统的人工手动操作，可大幅提高剥离效率、运输效率，还可提高外观检测效率与准确率，保证出货产品的高品质。
此外，在设备稳定性方面可实现快、稳、准；在效率产出方面：UPH (每小时产量)在3K；在设备适用性方面：能快速切换相同类型不同尺寸产品，适用范围更广。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，至少以下组件：
机台(1)；
进料装置(2)，安装于所述机台(1)的第一端，配置为输入承载有工件(200)的料带(300)；
自动换盘装置(8)，安装于所述机台(1)的第二端，配置为输送用于承载工件(200)的料盘(100)；
引导装置(3)，安装于所述机台(1)且与所述料带(300)上的工件(200)相配合，配置为识别所述工件(200)的位置；
检测装置(4)，安装于所述机台(1)且位于所述进料装置(2)的末端，配置为对工件(200)进行外观进行检测；
第一机械手装置(5)，安装于所述机台(1)且位于所述引导装置(3)、检测装置(4)相配合，配置为将所述料带(300)上的工件(200)吸取并进行运输；
翻转装置(6)，安装于所述机台(1)且位于所述进料装置(2)、自动换盘装置(8)之间，配置为承载来自第一机械手装置(5)吸取的工件(200)并对所述工件(200)进行翻转；
第二机械手装置(7)，安装于所述机台(1)且与翻转装置(6)上的工件(200)相配合，配置为吸取所述翻转装置(6)处的工件(200)并将其摆放至自动换盘装置(8)的料盘(100)内。
2.根据权利要求1所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述第一机械手装置(5)包括第一机械手(51)和第一吸料机构(52)，所述第一机械手(51)安装于机台(1)，所述第一吸料机构(52)安装于第一机械手(51)且与所述料带(300)上的工件(200)相配合。
3.根据权利要求1所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述引导装置(3)包括第一CCD相机(31)和第一光源组件(32)，所述第一CCD相机(31)安装于机台(1)且位于所述料带(300)的上方，所述第一光源组件(32)安装于机台(1)且位于所述料带(300)的侧方。
4.根据权利要求1所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述检测装置(4)包括第二CCD相机(41)和第二光源组件(42)，所述第二CCD相机(41)安装于机台(1)且位于所述机台(1)的下方，所述第二光源组件(42)安装于机台(1)的上端面且位于所述第二CCD相机(41)的上方，所述第一机械手(51)装置(5)吸取工件(200)后需从所述第二CCD相机(41)的上方通过。
5.根据权利要求1所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述翻转装置(6)包括第一安装架(61)以及安装于所述第一安装架(61)的若干个并排设置的翻转机构(62)，所述翻转机构(62)包括第一驱动件(621)、旋转轴(622)和吸料块(623)，所述第一驱动件(621)安装于第一安装架(61)，所述旋转轴(622)可转动地安装于所述第一安装架(61)且一端与所述第一驱动件(621)动力连接，所述吸料块(623)安装于旋转轴(622)且能够将工件(200)吸取。
6.根据权利要求5所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述翻转装置(6)还包括限位机构(63)，所述限位机构(63)安装于旋转轴(622)且与所述吸料块(623)上的工件(200)相配合，所述限位机构(63)包括第二驱动件(631)和限位块(632)，所述第二驱动件(631)安装于旋转轴(622)，所述限位块(632)安装于第二驱动件(631)的驱动端连接，另一端与所述吸料块(623)上的工件(200)限位配合。
7.根据权利要求5所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述翻转机构(62)还包括变距调节组件(624)，所述变距调节组件(624)安装于旋转轴(622)，所述吸料块(623)安装于变距调节组件(624)，所述变距调节组件(624)能够实现吸料块(623)之间的间距进行调节；
所述变距调节组件(624)包括第三驱动件(624a)、直线导轨(624b)和滑块(624c)，所述吸料块(623)为若干个，所述滑块(624c)的数量与所述吸料块(623)相对应，所述第三驱动件(624a)安装于旋转轴(622)，所述直线导轨(624b)安装于第三驱动件(624a)，所述滑块(624c)套装于直线导轨(624b)且与所述直线导轨(624b)滑动配合，中间的所述吸料块(623)固定安装于第三驱动件(624a)，两侧的所述吸料块(623)安装于滑块(624c)。
8.根据权利要求1～7任一项所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述第二机械手装置(7)包括第二机械手(71)和第二吸料机构(72)，所述第二机械手(71)安装于机台(1)，所述第二吸料机构(72)安装于第二机械手(71)且与所述翻转装置(6)上的工件(200)相配合。
9.根据权利要求1～7任一项所述的小件自动剥离检测摆盘机，其特征在于，所述自动换盘装置(8)包括第二安装架(81)、空盘存放机构(82)、空盘运输机构(83)、满盘输送机构(84)和满盘码垛机构(85)，所述空盘存放机构(82)、空盘运输机构(83)、满盘输送机构(84)和满盘码垛机构(85)均安装于第二安装架(81)，所述空盘存放机构(82)用于储存空料盘(100)，所述空盘运输机构(83)用于运输所述空料盘(100)至摆盘工位，所述满盘输送机构(84)用于将摆盘工位处的放满工件(200)的满料盘(100)运输至满盘码垛机构(85)，所述满盘码垛机构(85)用于将满料盘(100)进行码垛。
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