一种基于机械手的柔性自动装配系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于机械手的柔性自动装配系统，包括底座，以及固定在底座上的移动模块、冲压模块和原料提供模块；机械手的一端接有吸盘，吸盘连接气路系统，用来吸引并搬运放置于原料提供模块的别针徽章原料；原料提供模块包括垫台和四个料筒，垫台上面有孔，四个料筒的上端分别穿过垫台上的孔并外露于垫台上；冲压模块设有气缸、并排的第一凹槽和第二凹槽，冲压模块上下往复运动时气缸来回收缩，使得通过机械手的吸盘放置于第一凹槽和第二凹槽内的原料同时得到冲压。本实用新型专利技术采用机械手、冲压机来实现自动化生产简易小徽章，减少了人力输出，提高了生产效率。

A flexible automatic assembly system based on Manipulator

The utility model provides a flexible automatic assembly system based on a manipulator, which comprises a base, a moving module fixed on the base, a stamping module and a material supply module; one end of the manipulator is connected with a sucker, and the sucker is connected with a pneumatic system, which is used to attract and carry the pin badge material placed in the material supply module. The material supply module consists of a cushion table and four barrels with holes on the cushion table, and the upper ends of the four barrels pass through the holes on the cushion table and expose on the cushion table respectively; the stamping module is provided with a cylinder, a side-by-side first groove and a second groove, and the cylinder retracts when the stamping module moves up and down, so that the sucker of the manipulator is placed. The raw materials placed in the first groove and the second groove are simultaneously stamped. The utility model adopts a manipulator and a punching machine to realize automatic production of simple small badges, reduces the output of manpower, and improves the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机械手的柔性自动装配系统
本技术涉及机械手与PLC数据处理领域，特别涉及用于工业自动生产徽章的基于机械手的柔性自动装配系统。
技术介绍
如今，从制造业大国到制造业强国，从传统经济到智能经济，中国经济转型的一个关键，就是如何从“刚性生产”转向“柔性生产”。刚性生产的生产效率高，单件产品成本低；而柔性生产是指主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备，来实现多品种、小批量的生产方式。国内现状：从“中国制造2025”规划的印发，到现在中国“智能制造”落地试点的逐步展开，在新一代信息技术与制造业深度融合的发展主线下，柔性化生产对于中国制造的创新发展、提质增效都起到积极的促进作用，扮演着举足轻重的角色；柔性化技术的革新与升级也势必会给中国制造业带来全新的提升，在世界制造业领域中打造全新的“柔性中国”。国外现状：柔性生产模式已经具有成熟的生产运作并同时结合智能制造。目前市场上的简易别针徽章大多数是人工制造的，不仅耗时而且浪费人力。近来有人提出了徽章制作成型的设备，设有徽章成型模和徽章基块，徽章成型模对应徽章基块开设有成型腔；徽章基块嵌入成型腔内，包括用于贴标识层的成型面及设置于成型面相反侧的容置腔；在徽章基块上设有压块，压块包括压面以及设于压面相反侧的背面，压块的背面设置有与徽章基块连接的吊挂件；制作徽章过程中，主要是将标识层铺设于徽章成型模的上表面，再将徽章基块放置于成型腔内，还需翻折标识层边缘多余部分，使其填装至徽章基块的容置腔内，然后安装压块并上紧吊挂件。可见，上述这类制作成型设备，结构复杂，制作过程繁琐，效率低，且难以采用自动化的形式来实现。技术内容为了解决现有技术所存在的问题，本技术提供一种基于机械手的柔性自动装配系统，采用柔性生产模式自动制造徽章，效率高。本技术采用如下技术方案实现：一种基于机械手的柔性自动装配系统，包括底座，以及固定在底座上的移动模块、冲压模块和原料提供模块；机械手的一端接有吸盘，吸盘连接气路系统，用来吸引并搬运放置于原料提供模块的别针徽章原料；原料提供模块包括垫台和四个料筒，垫台上面有孔，四个料筒的上端分别穿过垫台上的孔并外露于垫台上；冲压模块设有气缸、并排的第一凹槽和第二凹槽，冲压模块上下往复运动时气缸来回收缩，使得通过机械手的吸盘放置于第一凹槽和第二凹槽内的原料同时得到冲压。优选地，所述机械手包括支架、升降部件和旋转部件，支架的底端固定在底座上，支架上设有升降杆；升降部件的一端与升降杆连接，另一端与旋转部件活动连接，旋转部件末端的下方安装吸盘。优选地，所述四个料筒为空心圆柱料筒，分别盛放别针底座、底盖、塑料膜和图案纸四种原料。优选地，所述四个料筒通过螺栓、螺母与垫台进行连接固定。优选地，所述垫台采用亚克力板组装。优选地，所述基于机械手的柔性自动装配系统还包括PLC控制器，PLC控制器分别与机械手、冲压模块和气路系统连接。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、目前市场上的简易别针徽章大多数是人工制造的，不仅耗时而且浪费人力。本技术采用SCARA机械手、冲压机来实现自动化生产简易小徽章，减少了人力输出，提高了生产效率。2、将用于制作徽章的四种原材料分别放置于四个不同的空心圆柱料筒内，再由机械手分别抓取后搬运到冲压机上的两个不同凹槽中；冲压机一次往复运动，便可同时对两个凹槽内的原料进行冲压，极大地提高了徽章的制作工效，且操控过程简单。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是机械手的结构示意图；图3是原料提供模块的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步描述，但本技术的实施方式不限于此。本实施例中，基于机械手的柔性自动装配系统包括底座4，以及固定在底座4上的移动模块1、冲压模块2和原料提供模块3，参见图1。移动模块采用SCARA机械手，机械手的一端接有吸盘11，吸盘连接气路系统，用来吸引并搬运别针徽章原料，如图2所示。本装置中的SCARA机械手只有四个轴度，并且可以对它稍微改装一下，以安装本装置需要的吸盘。在本实施例中，机械手包括支架12、升降部件13和旋转部件14，支架的底端固定在底座4上，支架上设有升降杆15；升降部件的一端与升降杆连接，另一端与旋转部件活动连接，旋转部件末端的下方安装吸盘11。吸盘通过机械手移动到原料提供模块的上方，当机械手向下移动时，带动吸盘到达原料提供模块所在位置；吸盘开始工作，吸取某一种原料，再通过机械手搬运到冲压模块的冲压凹槽处，关闭气路系统，使得原料安全、准确落入冲压凹槽处，等待冲压。原料提供模块的结构如图3所示，根据原料的大小，用3D打印机和亚克力板进行组装，组成包括四个料筒的原料提供模块。四种原料分别是别针底座、底盖、塑料膜和图案纸。根据四种原料的大小，用3D打印机分别设计、制作四个大小不同的空心圆柱料筒31；用亚克力板组装一个方形的垫台32，垫台上面有孔，四个空心圆柱料筒的上端分别穿过垫台上的孔并外露于垫台上，并通过螺栓、螺母将料筒与垫台进行连接固定。本实施例中，冲压模块2采用气压冲压机，设有气缸、并排的第一凹槽和第二凹槽。气压冲压机与气缸22连接，用来压扁放置于凹槽中的原料，是别针徽章的主要制造机。冲压机冲压的方向是两个不同的凹槽，机械手先将别针底座搬运至第一凹槽23(即图1中左边凹槽)，再将底盖、图案纸和塑料膜放入第二凹槽21(即图1中右边凹槽)后，气压冲压机就可以开始冲压了。本技术制作装配徽章的过程如下：SCARA机械手复位，气路系统开启；机械手把徽章原料从原料提供模块吸出来，分别放置于冲压模块下的两个凹槽；然后PLC控制器发出控制信号，控制气压冲压机与连接吸盘的气路系统。气压冲压机和冲压机一旁的气缸22在得到PLC控制器发出的控制信号后，气压冲压机上下往复运动进行冲压，气缸来回收缩，使得两个凹槽的原料能同时得到冲压，原料可以充分粘合在一起，完成徽章的制作；最后PLC控制器给予SCARA机械手控制信号，SCARA机械手从凹槽抓取徽章成品到指定的位置。上述实施例为本技术较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机械手的柔性自动装配系统，其特征在于，包括底座，以及固定在底座上的移动模块、冲压模块和原料提供模块；机械手的一端接有吸盘，吸盘连接气路系统，用来吸引并搬运放置于原料提供模块的别针徽章原料；原料提供模块包括垫台和四个料筒，垫台上面有孔，四个料筒的上端分别穿过垫台上的孔并外露于垫台上；冲压模块设有气缸、并排的第一凹槽和第二凹槽，冲压模块上下往复运动时气缸来回收缩，使得通过机械手的吸盘放置于第一凹槽和第二凹槽内的原料同时得到冲压。

【技术特征摘要】
1.一种基于机械手的柔性自动装配系统，其特征在于，包括底座，以及固定在底座上的移动模块、冲压模块和原料提供模块；机械手的一端接有吸盘，吸盘连接气路系统，用来吸引并搬运放置于原料提供模块的别针徽章原料；原料提供模块包括垫台和四个料筒，垫台上面有孔，四个料筒的上端分别穿过垫台上的孔并外露于垫台上；冲压模块设有气缸、并排的第一凹槽和第二凹槽，冲压模块上下往复运动时气缸来回收缩，使得通过机械手的吸盘放置于第一凹槽和第二凹槽内的原料同时得到冲压。2.根据权利要求1所述的基于机械手的柔性自动装配系统，其特征在于，所述机械手包括支架、升降部件和旋转部件，支架的底端固定在底座上，支架上设有升降杆；升降部件的一端与升降杆连接，另一端与旋转部件活动连接，旋转部件末端的下方安装吸盘。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文恺，胡明镔，林铮鸿，梁启潮，吴羽，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东,44