一种批量散装零部件分离装置和上料系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种批量散装零部件分离装置和上料系统，批量散装零部件分离装置包括底座、支撑部和料盘，支撑部与底座连接，料盘设于支撑部上，底座上设置料盘加力部，料盘加力部与控制部电连接，料盘响应料盘加力部动作，支撑部上设置配重；上料系统包括分离装置、料仓、CCD照相系统、机械手、物料平台和控制系统。本实用新型专利技术的优点是设置配重，降低料盘、支撑部以及放置于料盘上的散装零部件的质心，使料盘加力部的加力作用能够精确地得到料盘的相应，实现散装零部件的精确分离和移动，提高生产效率、降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种批量散装零部件分离装置和上料系统
本技术属于自动化装配设备领域，尤其涉及一种将批量散装零部件进行分离并在给定时间内使其处于期望姿态的分离装置以及具有该分离装置的上料系统。
技术介绍
装配是指将产品的若干个零部件通过紧配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组合到一起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品或半成品。由人工处理(接触、整理、抓取、移动、放置、施力等)每一个零部件而实现的装配，称为人工装配。不需要由人工处理(接触、整理、抓取、移动、放置、施力等)零部件而完成的装配，称为自动装配。介于两者之间的为半自动装配。现有技术中，多数零部件以批量散装形式供给，因为批量散装零部件是最为经济的存放方式，自动装配中一项关键任务就是将批量散装零部件分离，并在给定时间内将它们带到某个固定位置并使其处于期望的姿态。现有技术中，自动装配设备通常采用振动盘、直线送料轨道和机械手进行零部件的上料操作，振动盘能把各种零部件有序地排列出来，配合自动组装设备将产品各个零部件组装起来成为完整的产品，或者配合自动加工机械完成对零部件的加工。此外振动盘还可用于分选、检测、技术包装等。缺点是，振动盘为非标产品，需要供应商依据承载的零部件规格进行定制，承载产品的规格有限，往往更换产品的同时也需要更换设备，重新设计、调试，耗时长，灵活性差，且难以在短时间调试稳定，当零部件种类多的情况下，自动装配系统的协调更是个异常繁琐，甚至调试更换都需要求助设备供应商到场，耽误生产。为了增加灵活性，目前的做法是配备手工装配操作工，但手工操作存在明显的缺陷：1)上料重复性稳定性差，由于人的情绪、受环境的影响、体能消耗和技能差异会导致不同操作工上料状况不稳定；2)上料精度差，由于部分产品对组件上料时的位置和方向有精确的要求，依靠人工上料达不到要求；3)上料效率低下，上料时间在产品加工环节中占有很大比重，依靠人工上料效率非常低下，从而降低了产能；4)灵活性和适应性差，当产品种类改变时，需要对操作工进行大量的培训并更换上料装备。柔性上料装置是现有技术对自动装配领域的尝试，上料的理想状态是可以对任何几何形状的多品种批量散装零部件基于工业视觉系统和拾放机器人进行码垛或装配，完美契合当前多品种批量散装零部件的自动化上料需求，但柔性上料装置还处于研究开发初期，成品的机型还不能达到上述理想状态。
技术实现思路
1.要解决的问题为克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种批量散装零部件分离装置和上料系统，装置结构简单，根据分离的散装零部件重量设置配重，降低料盘及料盘上散装零部件的质心，使分离装置运行更加稳定，实现多种类、多种规格批量散装零部件的精确分离并在给定时间内使零部件处于期望的姿态，将该分离装置配置于上料系统实现零部件的自动化上料，提高生产效率、降低生产成本。2.技术方案为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种批量散装零部件分离装置，包括底座、支撑部和料盘，所述支撑部与底座连接，所述料盘设于支撑部上，所述底座上设置料盘加力部，所述料盘加力部与控制部电连接，所述料盘响应料盘加力部动作，其特点是所述支撑部上设置配重。在本技术一个具体的实施例中，所述料盘加力部包括X轴加力部、Y轴加力部和Z轴加力部中的一个或多个，料盘加力部的加力方向为X轴、Y轴、Z轴中的一个或多个；所述配重对称设置在X轴方向或Y轴方向的支撑部两侧，使支撑部和料盘的重量分布均匀。在本技术一个具体的实施例中，所述料盘加力部使用振动发生器，所述振动发生器为产生振动激励的元件，所述振动发生器选用压电型元件、电磁型元件、气动型元件、液压型元件中的一种或多种。在本技术一个具体的实施例中，所述料盘加力部为电磁型元件，所述电磁型元件为电磁铁，所述料盘加力部包括X轴加力部、Y轴加力部和Z轴加力部；所述X轴加力部设于X轴方向，所述Y轴加力部设于Y轴方向，所述Z轴加力部设于Z轴方向，所述X轴、Y轴、Z轴的坐标原点在料盘质心的竖直轴线上，所述X轴加力部、Y轴加力部、Z轴加力部沿料盘中心的竖直轴线分散布置；所述X轴加力部、Y轴加力部和Z轴加力部与控制部电连接；X轴加力部、Y轴加力部、Z轴加力部的参数包括通电周期、振动频率、相位，所述控制部通过控制与X轴加力部、Y轴加力部、Z轴加力部的所述参数，实现料盘的动作，使料盘上的批量散装零部件分离并在设定参数内使零部件处于期望的姿态。在本技术一个具体的实施例中，所述X轴加力部设置第一电磁铁，Y轴加力部设置第二电磁铁，Z轴加力部设置第三电磁铁，所述第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁均设于料盘下部，所述第三电磁铁设于料盘中部下方，第一电磁铁设在第三电磁铁旁边并沿X轴方向布置、第二电磁铁设在第三电磁铁旁边并沿Y轴方向布置，所述第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁与控制部电连接。在本技术一个具体的实施例中，所述X轴加力部包括M1电磁铁和M2电磁铁，所述M1电磁铁和M2电磁铁分设在X轴方向的料盘两侧，作用方向指向料盘，使料盘在X轴方向动作；所述Y轴加力部包括N1电磁铁和N2电磁铁，所述N1电磁铁和N2电磁铁分设在Y轴方向的料盘两侧，作用方向指向料盘，使料盘在Y轴方向动作；所述Z轴加力部包括P1电磁铁、P2电磁铁、P3电磁铁和P4电磁铁，所述P1电磁铁、P2电磁铁、P3电磁铁和P4电磁铁分设在Z轴方向的料盘四角，作用方向指向料盘，使料盘在Z轴方向动作。在本技术一个具体的实施例中，所述分离装置还包括光源，所述光源设置于料盘下方，该光源的光具有穿透性，料盘使用透光型材质制作,光源的光透过料盘，满足CCD照相系统要求。一种批量散装零部件上料系统，其特点是包括上述分离装置、料仓、CCD照相系统、机械手、物料平台和控制系统；所述料仓设于分离装置一侧，用于批量散料的储存和分离装置缺料时的补料；所述CCD照相系统设于料盘上方；所述物料平台设于分离装置附近，机械手在分离装置和物料平台之间动作，将分离装置上的零部件转运到物料平台上，按既定姿态摆放；所述分离装置、料仓、光源、CCD照相系统、机械手均与控制系统电连接；分离装置的控制部为所述控制系统的一个控制单元。一种批量散装零部件上料方法，包括如下步骤：步骤一分离装置备料，料仓向分离装置供料；步骤二料盘加力部启动，按照预先设定的控制逻辑进行动作，动作停止后光源启动或光源常亮、CCD照相系统启动，拍摄料盘上零部件，分析出处于期望的姿态和/或位置的零部件；如果有零部件符合设定，确定坐标，则机械手根据确定的坐标拾取料盘上相应的零部件并放置在物料平台上；如果没有零部件符合设定，则料盘加力部再次启动，直到有零部件符合设定，机械手根据确定的坐标拾取料盘上相应的零部件并放置在物料平台上；步骤三待料盘内缺料时，循环执行步骤一至步骤二。所述步骤一之前还包括系统调试步骤，根据待上料的批量散装零部件的几何形状以及期望的姿态设定分离装置的料盘加力部的每个电磁铁的控制参数、配套CCD照相系统的命令设定；还包括料仓备料步骤，料仓保持足够的批量散装零部件，当分离装置的料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种批量散装零部件分离装置，包括底座、支撑部和料盘，所述支撑部与底座连接，所述料盘设于支撑部上，所述底座上设置料盘加力部，所述料盘加力部与控制部电连接，所述料盘响应料盘加力部动作，其特征在于：所述支撑部上设置配重。/n

【技术特征摘要】
1.一种批量散装零部件分离装置，包括底座、支撑部和料盘，所述支撑部与底座连接，所述料盘设于支撑部上，所述底座上设置料盘加力部，所述料盘加力部与控制部电连接，所述料盘响应料盘加力部动作，其特征在于：所述支撑部上设置配重。


2.根据权利要求1所述一种批量散装零部件分离装置，其特征在于：所述料盘加力部包括X轴加力部、Y轴加力部和Z轴加力部中的一个或多个，料盘加力部的加力方向为X轴、Y轴、Z轴中的一个或多个；所述配重对称设置在X轴方向或Y轴方向的支撑部两侧，使支撑部和料盘的重量分布均匀。


3.根据权利要求2所述一种批量散装零部件分离装置，其特征在于：所述料盘加力部使用振动发生器，所述振动发生器为产生振动激励的元件，所述振动发生器选用压电型元件、电磁型元件、气动型元件、液压型元件中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述一种批量散装零部件分离装置，其特征在于：所述料盘加力部为电磁型元件，所述电磁型元件为电磁铁，所述料盘加力部包括X轴加力部、Y轴加力部和Z轴加力部；所述X轴加力部设于X轴方向，所述Y轴加力部设于Y轴方向，所述Z轴加力部设于Z轴方向，所述X轴、Y轴、Z轴的坐标原点在料盘质心的竖直轴线上，所述X轴加力部、Y轴加力部、Z轴加力部沿料盘中心的竖直轴线分散布置；所述X轴加力部、Y轴加力部和Z轴加力部与控制部电连接；X轴加力部、Y轴加力部、Z轴加力部的参数包括通电周期、振动频率、相位，所述控制部控制X轴加力部、Y轴加力部、Z轴加力部的所述参数，实现料盘的动作，使料盘上的批量散装零部件分离并在设定参数内使零部件处于期望的姿态；控制部可以独立控制X轴加力部、Y轴加力部及Z轴加力部，如果存在多个加力部的振动耦合，则耦合的加力部的振动频率要保持一致，且该振动频率与料盘、支撑部、配重的固有共振频率一致。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，
申请(专利权)人：无锡丹尼克尔自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32