一种面向平板型工件的无人上料智能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种面向平板型工件的无人上料智能装置。本发明专利技术包括上料传输装置、上料传输装置的吸附装置、顶料装置、机械臂机构、机械臂机构的吸附装置，工作过程包括顶料控制过程、机械手抓取物料控制过程、上料传输装置的物料控制过程和无人上料系统的无人化控制过程。本发明专利技术提出了多种自动化机构，分别实现了平板型物料的自动顶料、自动上料、自动传输、自动吸附和释放等自动化动作；多种自动化工序分别实现了料盒供料、取料、放料、工件固定、工件传输、以及工件释放，形成一个完整的工作循环；本发明专利技术用于提高平板型工件的上料效率、上料精准度、上料自动化与智能化水平，可以广泛应用于智能制造企业。

An unattended intelligent device for flat panel workpiece

The invention discloses an intelligent device for unmanned loading for flat panel workpiece. The invention includes a feeding device, an adsorption device for a material transfer device, a charging device, a mechanical arm mechanism, and a mechanical arm mechanism. The working process includes the control process of the top material, the control process of the grasping material of the manipulator, the material control process of the feeding transmission device, and the unmanned control process of the unmanned feeding system. . The invention provides a variety of automatic mechanism, which realizes automatic action of automatic feeding, automatic feeding, automatic transmission, automatic adsorption and release of flat material, and many automation processes have realized the material supply, reclaimer, discharge, workpiece fixed, work piece transmission, and release of the workpiece respectively. The invention is used to improve the feeding efficiency of the flat plate, the precision of feeding, the automation of the feeding and the intelligent level, and can be widely used in the intelligent manufacturing enterprise.

【技术实现步骤摘要】
一种面向平板型工件的无人上料智能装置
本专利技术属于机电自动化领域，具体涉及一种面向平板型工件的无人上料智能装置，用于提高平板型工件的上料效率、上料精准度、上料自动化与智能化水平，可以广泛应用于智能制造企业。
技术介绍
生产制造是生产企业整合相关的生产资源，按预定目标进行系统性的从前端概念设计到产品实现的物化过程。中国制造是世界上认知度最高的标签之一，因为快速发展的中国和他庞大的工业制造体系，这个标签可以在广泛的商品上找到，从服装到电子产品。世界经济因为美国的次贷危机而陷入低潮。世界上最大的三个经济体：美国、欧洲和日本的需求不振，中国出口制造业的外贸订单随之减少。尽管中国的出口在2008年仍在增长，但增幅已经大幅度下降。这预示着中国2009年可能面临更加困难的局面。导致出口制造业困境的还有成本上升。这包括几个方面的内容：原材料、能源和土地涨价、劳动力成本和环保成本增加，以及针对出口的税收优惠越来越少。低成本是“中国制造”在国际竞争中胜出的主要武器。20年来，正是价格低廉的劳动力、土地和能源，引导制造业从中国台湾、中国香港地区以及马来西亚等地转移到中国大陆。中国正在丧失这一竞争优势。制造型企业的根本目的，就是用更低的成本、更高的质量、更便利的方式满足消费者不断变化的需求。在全球化市场，消费者和企业客户成为主导，他们可以从各种销售渠道寻找价格最低、最优、最方便的产品和服务，竞争已经不仅在地区间展开，更在全世界范围内进行。要达到这种竞争的根本目的，必然与实现这个目的的制造过程密切相关。一般制造业的活动过程，可以分解为原料生产、产品设计、各级采购、仓储运输、订单处理、批发销售、零售等连续的环节，即供应链过程。智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。平板型物料是一种常见的物料，例如：手机壳、光伏电池。为了提升平板型物料的上料自动化、智能化、无人化水平。这里，公布一种针对平板型工件的无人上料智能装置与工作原理，用于提高平板型工件的上料效率、上料精准度、上料自动化与智能化水平，可以广泛应用于智能制造企业。
技术实现思路
本专利技术针对智能制造的前沿趋势，公布一种面向平板型工件的无人上料智能装置，用于提高平板型工件的上料效率、上料精准度、上料自动化与智能化水平，可以广泛应用于智能制造企业。一种面向平板型工件的无人上料智能装置，包括上料传输装置、上料传输装置的吸附装置、顶料装置、机械臂机构、机械臂机构的吸附装置；所述上料传输装置装配关系如下：上料传输带依次绕过第一张紧轮、第二张紧轮、传输带主动齿轮、第三张紧轮、第四张紧轮、第五张紧轮，张紧轮和主动齿轮能够将皮带撑开，形成一个环形的上料传输装置；传输带主动齿轮与上料传输带电机的电机输出齿轮啮合，使得上料传输带电机能够驱动传输带主动齿轮旋转；传输带主动齿轮与上料传输带内齿啮合，上料传输带随传输带主动齿轮同向旋转；所述上料传输装置的吸附装置装配关系如下：第一真空吸附通道通过第一流量控制阀与第一真空吸附装置连接，第一流量控制阀的阀门开合量决定第一真空吸附通道的真空吸附力大小；第二真空吸附通道通过第一流量控制阀与第一真空吸附装置连接，第二流量控制阀的阀门开合量决定第二真空吸附通道的真空吸附力大小；第三真空吸附通道通过第三流量控制阀与第三真空吸附装置连接，第三流量控制阀的阀门开合量决定第二真空吸附通道的真空吸附力大小；此外，上料传输带留有多排针孔状通孔，第一真空吸附通道、第二真空吸附通道、第三真空吸附通道的末端开口位于上料传输带的多排针孔状通孔的附近；所述顶料装置装配关系如下：一套顶料装置有若干个阵列形式的独立执行机构；每一套独立机构包括：顶杆电机、顶杆装置、料盒、料盒物料；顶杆电机的输出齿轮与顶杆装置的齿条相啮合，形成一对齿轮齿条机构；顶杆装置位于料盒的内部，形成一种活塞机构；料盒物料置于料盒物料内部，顶杆装置的顶部；所述机械臂机构装配关系如下；机械臂上臂的一端固定在机械臂支撑结构的顶端；机械臂前臂悬挂在机械臂上臂的横梁上；真空吸附机器手位于机械臂前臂的末端，称为末端执行器；机械臂前臂横向驱动电机通过机械臂上臂的内部传动机构驱动机械臂前臂产生横向运动；机械臂前臂纵向驱动电机通过机械臂前臂的传动机构驱动真空吸附机器手产生纵向运动；所述机械臂机构的吸附装置装配关系如下：第四真空吸附通道通过第四流量控制阀与第四真空吸附装置连接，第四流量控制阀的阀门开合量决定第四真空吸附通道的真空吸附力大小；第四真空吸附通道与真空吸附机器手的内部通道相连接，保证真空吸附机器手有可控的吸附作用。一种面向平板型工件的无人上料智能装置的工作过程，包括顶料控制过程、机械手抓取物料控制过程、上料传输装置的物料控制过程和无人上料系统的无人化控制过程；所述顶料控制过程如下：顶杆电机接收到控制命令后，产生可控旋转，通过齿轮齿条机构推动顶杆装置上行，产生进给料盒物料的作用；所述的顶料机构有多套，相互协调配合给真空吸附机器手持续供料；所述机械手抓取物料控制过程如下：机械臂前臂横向驱动电机接收到控制命令后，驱动悬挂在机械臂上臂横梁上的机械臂前臂产生横向运动；机械臂前臂纵向驱动电机接收到控制指令后，驱动机械臂前臂上的真空吸附机器手产生纵向运动；当真空吸附机器手的末端执行器接触到料盒物料最顶部物料的时候，由于真空吸附机器手的内孔有真空吸附作用，通过吸附作用产生一定的相互附着力，该附着力随着吸附力的大小而改变，力度大时候，料盒物料的最顶部物料被吸附，形成机器手吸附的料件；然后，真空吸附机器手产生位移，并在上料传输带上空的合适位置，减小真空吸附力，将料件置放于上料传输带上，此时，料件被称为上料输送带物料；所述上料传输装置的物料控制过程如下：上料传输带电机接收到控制指令后，电机产生旋转，并通过齿轮啮合机构驱动传输带主动齿轮旋转，进而带动料传输带传动，由于第一张紧轮、第二张紧轮、第三张紧轮、第四张紧轮、第五张紧轮的撑开和随动作用，使得上料传输带在第一张紧轮和第五张紧轮之间产生一定距离的横向运动，该横向运动可以将上料输送带物料从第五张紧轮的一侧输送到第一张紧轮的一侧，反之亦然；为了防止上料输送带物料从上料传输带脱落或漂移，第一流量控制阀接收到控制命令后，让第一真空吸附通道产生真空吸附力，由于第一真空吸附通道与上料传输带的孔隙相通，上料传输带可以在第一真空吸附通道附近产生真空吸附和释放动作，上料输送带物料一旦置放于上料传输带上，通过吸附作用产生一定的相互附着力，该附着力随着吸附力的大小而改变，甚至消失；类似地，上料传输带能够在第二真空吸附通道和第三真空吸附通道附近产生真空吸附和释放动作；几个区域的吸附和释放能够保证上料传输带在输送上料输送带物料的全程具有良好的可控性；所述无人上料系统的无人化控制过程如下：由于料盒内可盛放多片料件，多个料盒能够自主循环反复，形成持续供料的无人上料和传输物料的专用装置。本专利技术的有益效果如下：提出了多种自动化机构，分别实现了平板型物料的自动顶料、自动上料、自动传输、自动吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向平板型工件的无人上料智能装置，其特征在于包括上料传输装置、上料传输装置的吸附装置、顶料装置、机械臂机构、机械臂机构的吸附装置；所述上料传输装置装配关系如下：上料传输带依次绕过第一张紧轮、第二张紧轮、传输带主动齿轮、第三张紧轮、第四张紧轮、第五张紧轮，张紧轮和主动齿轮能够将皮带撑开，形成一个环形的上料传输装置；传输带主动齿轮与上料传输带电机的电机输出齿轮啮合，使得上料传输带电机能够驱动传输带主动齿轮旋转；传输带主动齿轮与上料传输带内齿啮合，上料传输带随传输带主动齿轮同向旋转；所述上料传输装置的吸附装置装配关系如下：第一真空吸附通道通过第一流量控制阀与第一真空吸附装置连接，第一流量控制阀的阀门开合量决定第一真空吸附通道的真空吸附力大小；第二真空吸附通道通过第一流量控制阀与第一真空吸附装置连接，第二流量控制阀的阀门开合量决定第二真空吸附通道的真空吸附力大小；第三真空吸附通道通过第三流量控制阀与第三真空吸附装置连接，第三流量控制阀的阀门开合量决定第二真空吸附通道的真空吸附力大小；此外，上料传输带留有多排针孔状通孔，第一真空吸附通道、第二真空吸附通道、第三真空吸附通道的末端开口位于上料传输带的多排针孔状通孔的附近；所述顶料装置装配关系如下：一套顶料装置有若干个阵列形式的独立执行机构；每一套独立机构包括：顶杆电机、顶杆装置、料盒、料盒物料；顶杆电机的输出齿轮与顶杆装置的齿条相啮合，形成一对齿轮齿条机构；顶杆装置位于料盒的内部，形成一种活塞机构；料盒物料置于料盒物料内部，顶杆装置的顶部；所述机械臂机构装配关系如下；机械臂上臂的一端固定在机械臂支撑结构的顶端；机械臂前臂悬挂在机械臂上臂的横梁上；真空吸附机器手位于机械臂前臂的末端，称为末端执行器；机械臂前臂横向驱动电机通过机械臂上臂的内部传动机构驱动机械臂前臂产生横向运动；机械臂前臂纵向驱动电机通过机械臂前臂的传动机构驱动真空吸附机器手产生纵向运动；所述机械臂机构的吸附装置装配关系如下：第四真空吸附通道通过第四流量控制阀与第四真空吸附装置连接，第四流量控制阀的阀门开合量决定第四真空吸附通道的真空吸附力大小；第四真空吸附通道与真空吸附机器手的内部通道相连接，保证真空吸附机器手有可控的吸附作用。...

【技术特征摘要】
1.一种面向平板型工件的无人上料智能装置，其特征在于包括上料传输装置、上料传输装置的吸附装置、顶料装置、机械臂机构、机械臂机构的吸附装置；所述上料传输装置装配关系如下：上料传输带依次绕过第一张紧轮、第二张紧轮、传输带主动齿轮、第三张紧轮、第四张紧轮、第五张紧轮，张紧轮和主动齿轮能够将皮带撑开，形成一个环形的上料传输装置；传输带主动齿轮与上料传输带电机的电机输出齿轮啮合，使得上料传输带电机能够驱动传输带主动齿轮旋转；传输带主动齿轮与上料传输带内齿啮合，上料传输带随传输带主动齿轮同向旋转；所述上料传输装置的吸附装置装配关系如下：第一真空吸附通道通过第一流量控制阀与第一真空吸附装置连接，第一流量控制阀的阀门开合量决定第一真空吸附通道的真空吸附力大小；第二真空吸附通道通过第一流量控制阀与第一真空吸附装置连接，第二流量控制阀的阀门开合量决定第二真空吸附通道的真空吸附力大小；第三真空吸附通道通过第三流量控制阀与第三真空吸附装置连接，第三流量控制阀的阀门开合量决定第二真空吸附通道的真空吸附力大小；此外，上料传输带留有多排针孔状通孔，第一真空吸附通道、第二真空吸附通道、第三真空吸附通道的末端开口位于上料传输带的多排针孔状通孔的附近；所述顶料装置装配关系如下：一套顶料装置有若干个阵列形式的独立执行机构；每一套独立机构包括：顶杆电机、顶杆装置、料盒、料盒物料；顶杆电机的输出齿轮与顶杆装置的齿条相啮合，形成一对齿轮齿条机构；顶杆装置位于料盒的内部，形成一种活塞机构；料盒物料置于料盒物料内部，顶杆装置的顶部；所述机械臂机构装配关系如下；机械臂上臂的一端固定在机械臂支撑结构的顶端；机械臂前臂悬挂在机械臂上臂的横梁上；真空吸附机器手位于机械臂前臂的末端，称为末端执行器；机械臂前臂横向驱动电机通过机械臂上臂的内部传动机构驱动机械臂前臂产生横向运动；机械臂前臂纵向驱动电机通过机械臂前臂的传动机构驱动真空吸附机器手产生纵向运动；所述机械臂机构的吸附装置装配关系如下：第四真空吸附通道通过第四流量控制阀与第四真空吸附装置连接，第四流量控制阀的阀门开合量决定第四真空吸附通道的真空吸附力大小；第四真空吸附通道与真空吸附机器手的内部通道相连接，保证真空吸附机器手有可控的吸附作用。2.根据权利要求1所述的一种面向平板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光宇，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33