一种角度调整机及其调整方法与流程

文档序号:14910507发布日期:2018-07-10 23:16阅读:279来源:国知局

本发明涉及机械自动化加工技术领域,具体的说是一种角度调整机及其调整方法。



背景技术:

随着自动化程度的提高,一些精密的零配件生产、安装或者质量检测需要按照一定的角度统一放置,为下一步自动化生产做准备,现有的角度调整的设备多采用同步带、同步电机等结构,无论设备精度和软件分析的精度均比较差,很多稍微特殊一点的工件需要人工一个一个的调整,精度差,同时人工参与过多,不良品率或者位置偏差导致的装配误差很大,效率更是比较低,由于电子行业工作时长大,速度要求也高,对工作人员的眼睛伤害非常严重。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决上述技术的不足,提供了一种安全可靠、质量稳定、劳动强度低、生产效率高的角度调整机及其调整方法。

本发明的技术方案是:一种角度调整机,包括架体和控制系统,其特征在于:所述架体上表面设有基板,所述基板上表面设有运动控制装置,所述运动控制装置设有两个相对设在基板上表面的支座,所述两个支座同侧设有模组固定板,所述模组固定板的外侧表面设有可左右移动的X轴模组,所述X轴模组外侧表面设有立板,所述立板远离模组固定板的一个表面设有可上下移动的Y轴模组,所述Y轴模组上设有至少一个可旋转的真空吸取旋转机构,所述真空吸取旋转机构上方设有与立板相连的相机检测机构,所述真空吸取旋转机构下方对应基板上表面设有Z轴模组,所述Z轴模组接近支座的一端延伸至X轴模组下方,所述Z轴模组上表面设有与真空吸取旋转机构配合使用的托盘,所述托盘通过Z轴模组沿远离支座或接近支座的方向移动;

所述托盘上设有n个工件,所述n≥1且为正整数,所述真空吸取旋转机构设有吸嘴,所述控制系统通过X轴模组和Z轴模组调整相机检测机构与托盘上工件之间的位置,所述控制系统通过分析计算相机检测机构拍摄的每个工件的位置与控制系统设定的工件角度位置之间的数据确定每个工件需要旋转的角度和方向数据,所述控制系统通过Y轴模组和真空吸取旋转机构调整工件到设定的工件角度位置。

所述真空吸取旋转机构设有U形支架,所述U形支架设有顶板、底板和连接板,所述顶板与底板设在连接板同侧且与连接板上下两端垂直相连,所述顶板上表面设有角度驱动伺服电机,所述底板竖直方向设有上下通透的通孔,所述通孔内设有圆环形的套筒,所述套筒内腔设有转轴,所述转轴上端通过联轴器与角度驱动伺服电机的输出端相连,所述套筒内腔对应底板位置设有向套筒外壁凹陷的第一环形凹槽,所述底板左侧水平方向设有与套筒的第一环形凹槽和转轴下端相通形成的倒L形进气通道,所述进气通道设在底板一端的端口设有与真空设备相连的气动接头,所述吸嘴设在转轴下端的进气通道端口。

所述套筒左侧底板的水平方向设有通透的固定孔,所述套筒的第一环形凹槽对应固定孔位置设有与固定孔配合使用的连接孔,所述转轴对应连接孔位置设有左右通透的透孔,所述转轴下端设有向驱动机构方向凹陷至透孔位置的透气孔,所述固定孔、连接孔、第一环形凹槽、透孔和透气孔形成倒L形进气通道。

所述第一环形凹槽上下两侧的转轴与套筒内腔之间套设有第一密封圈。

所述Y轴模组设有可上下滑动的Y轴滑块,所述角度调整机设有两个真空吸取旋转机构,所述Y轴滑块远离X轴模组的一个表面设有吸取底板,所述吸取底板上设有长条形旋转机构固定块,所述旋转机构固定块远离吸取底板的表面与一个真空吸取旋转机构的连接板相连,所述旋转机构固定块一侧设有与吸取底板相连的手动滑台,所述手动滑台设有基座、手柄和滑动台,所述基座与吸取底板相连,所述手柄设在远离旋转机构固定块的一侧,所述滑动台远离基座的一个表面设有真空固定板,所述真空固定板远离滑动台的表面与另一个真空吸取旋转机构的连接板相连,所述角度调整机通过手动滑台的手柄调整两个真空吸取旋转机构的吸嘴之间的距离。

所述相机检测机构设有两个相对设置的长条形相机固定侧板,所述相机固定侧板设在Y轴模组立板两侧且与立板远离Z轴模组的端部侧面相连,所述相机固定侧板上设有左右通透的矩形孔,所述矩形孔内设有支撑块和定位块,所述两个支撑块之间设有竖直方向相平行的两个导轨,所述导轨远离立板的表面设有两个固定滑块,所述固定滑块远离导轨的一个表面设有相机安装板,所述相机安装板远离固定滑块的表面设有相机,所述相机的镜头设在相机下端,所述相机下端设有与镜头配合使用的光源,所述光源通过光源固定板与相机安装板下端垂直相连。

所述架体上方设有矩形顶板,所述顶板通过竖撑与基板上表面相连,所述顶板上表面设有空气过滤组件,所述顶板下表面设有负离子风机。

所述X轴模组设有X轴滚珠丝杠、X轴伺服电机和X轴滑块,所述Y轴模组还设有Y轴滚珠丝杠和Y轴伺服电机,所述X轴滚珠丝杠水平设在模组固定板远离支座的一个表面,所述X轴伺服电机设在X轴滚珠丝杠的一端,所述X轴滑块可左右滑动的设在X轴滚珠丝杠远离模组固定板的一个表面,所述X轴滚珠丝杠侧面设有X轴原点传感器,所述立板与X轴滑块远离支座的一个表面相连,所述Y轴滚珠丝杠设在竖直设在立板远离支座的一个表面,所述Y轴伺服电机设在Y轴滚珠丝杠的上端,所述Y轴滑块可上下滑动的设在Y轴滚珠丝杠远离立板的一个表面,所述Y轴滚珠丝杠侧面设有Y轴原点传感器。

所述Z轴模组设有Z轴滚珠丝杠、Z轴伺服电机和Z轴滑块,所述Z轴滚珠丝杠纵向设在两个支座之间对应真空吸取旋转机构下方的基板位置且与基板上表面相连,所述Z轴滚珠丝杠与X轴滚珠丝杠和Y轴滚珠丝杠所在的平面相垂直,所述Z轴伺服电机设在两个支座之间且与Z轴滚珠丝杠相连,所述Z轴滑块可前后运动的设在Z轴滚珠丝杠上表面,所述Z轴滑块上表面设有矩形托盘板,所述托盘板上表面设有矩形托盘座,所述托盘座上表面设有可拆卸的托盘,所述Z轴滚珠丝杠侧面设有Z轴原点传感器。

所述的角度调整方法,包括以下步骤:

(1)开机前准备

根据工件的规格,通过调整支撑块和定位块调整两个相机与吸嘴之间的垂直距离,通过调整固定滑块调整两个相机之间的中心距,通过手柄调整两个吸嘴之间的中心距,并调整控制系统内参数;

(2)开机启动

所述控制系统上电后空气过滤组件和负离子风机处于工作状态;所述控制系统上电后通过复位按钮使运动控制装置处于原点位置,所述控制系统通过X轴原点传感器确认真空吸取旋转机构和相机检测机构是否处于X轴原点位置,所述控制系统通过Y轴原点传感器确认真空吸取旋转机构是否处于Y轴原点位置,所述控制系统通过Z轴原点传感器确认托盘是否处于Z轴原点位置;若处于原点则角度调整机启动;

(3)上料

将盛有工件的托盘安装在托盘座上表面,托盘设有m排且每排设有2k个工件,所述n=m×2k,所述m和k为正整数。

(4)相机采集工件照片

两个光源处于工作状态,左侧相机从第1排第1个开始采集工件照片,同时所述右侧相机从第1排第k+1个开始采集工件照片,第1排按照从左到右的顺序依次采集工件照片,所述左侧相机采集到第1排第k个工件照片后,开始采集第2排第k个工件的照片,同时所述右侧相机从第2排第2k个开始采集工件照片,然后开始采集第2排第2k个工件照片,接着所述左侧相机采集第2排第k-1个工件,同时右侧相机采集第2排第2k-1个工件照片,第2排按照从右到左的顺序依次采集工件照片,当左侧相机采集到第2排第1个工件且右侧相机采集到第2排第k+1个工件时,左侧相机采集第3排第1个工件且右侧相机采集第3排第k+1个工件,第3排按照第1排从左到右的顺序依次采集照片,第4排按照第二排从右到左的顺序依次采集照片,依次类推,控制系统根据相机拍摄的画面进行分析确定工件的位置并计算出工件需要旋转的角度和方向数据,每个工件需要旋转的角度和方向数据存储在控制系统内部;

(5)相机采集工件照片且真空吸取旋转机构调整工件

当左侧相机采集到设定的第L排第k个工件且右侧相机采集到第L排第2k个工件照片时,控制系统根据控制系统内部存储的第1排第k个工件和第1排第2k个工件的旋转的角度、方向数据调整,控制系统通过Y轴模组使真空吸取旋转机构下降到设定吸取位置吸取工件,接着控制系统通过Y轴模组使真空吸取旋转机构上升到设定的旋转位置,在旋转位置控制系统通过对应的伺服电机控制工件正向或反向旋转角度A,旋转的角度A范围为0-180°,然后控制系统通过Y轴模组使真空吸取旋转机构下降到设定的放置位置将工件放到托盘对应位置,然后控制系统通过Y轴模组使真空吸取旋转机构上升到设定的移位位置,开始下一个工件调整,所述m=L×E,所述L和E为正整数;

两个相机按照步骤(4)采集工件照片的同时,左侧真空吸取旋转机构按照从第1排第k个-第1排第1个-第2排第1个-第2排第K个-第3排第k个的顺序依次调整,右侧真空吸取旋转机构按照从第1排第2k个-第1排第K+1个-第2排第k+1个-第2排第2K个-第3排第k+1个的顺序依次调整到第L排最后一个工件;

(6)重复步骤(4)E-1次;

(7)真空吸取旋转机构调整工件

当采集到最E组工件照片时,相机停止采集工件照片,两个真空吸取旋转机构按照上述(5)的顺序对工件进行旋转定位,直至运行到最后一个工件,控制系统自动复位回到设定原点位置。

(8)工作人员更换托盘,重复步骤(3)-(7)。

本发明的有益效果是:安全可靠、质量稳定、劳动强度低、生产效率高,能够精确定位,能够节省人力。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图;

图2是本发明运动控制装置的立体结构示意图;

图3是本发明的支座、X轴模组和模组安装板的结构示意图;

图4是图3的爆炸示意图;

图5是本发明立板、Y轴模组、真空吸取旋转机构、相机检测机构和旋转调节机构的立体机构示意图;

图6是图5的爆炸示意图;

图7是图5的左视图;

图8是图5拆除立板、Y轴模组和相机检测机构的结构示意图;

图9是图8的爆炸示意图;

图10是图9的局部A放大示意图;

图11是本发明真空吸取旋转机构的立体结构示意图;

图12是图11的剖面结构示意图;

图13是图12的局部A放大示意图;

图14是本发明U型支架的结构示意图;

图15是图14的右视示意图;

图16是图15的A-A剖面示意图;

图17是本发明套筒的结构示意图;

图18是图17的A-A剖面示意图;

图19是本发明转轴的结构示意图;

图20是图19的主视示意图;

图21是图20的A-A剖面示意图;

图22是图20的B-B剖面示意图;

图23是本发明的相机检测机构立体结构示意图;

图24是图23的爆炸示意图;

图25是图23的局部A放大示意图;

图26是图23的局部B放大示意图;

图27是图23的局部C放大示意图;

图28是本发明的Z轴模组、Z轴底板和示意图;

图29是图23的局部C放大示意图。

图中标记:1.机架,2.空气过滤组件,3.报警器,4.触摸屏,5.操作板,6.运动控制装置,11.架体,12.顶部支架,13.竖撑,14.有机玻璃防护门,15.挡板,16.万向轮,61.底座,62.工件盛放机构,63.X轴模组,64.立板,65.Y轴模组,66.真空吸取旋转机构,67.相机检测机构,68.旋转调节机构,69.Z轴模组,111.基板,112.门板,113.Z轴底板,121.顶板,611.安装槽,612.固定台,613.模组固定板,621.托盘板,622.托盘座,623.托盘,631.X轴滚珠丝杠,632.X轴伺服电机,633.X轴滑块,634.X轴左限位传感器,635.X轴原点传感器,636.X轴右限位传感器,641.第一立板,642.第二立板,651.Y轴滚珠丝杠,652.Y轴伺服电机,653.Y轴滑块,654.Y轴上限位传感器,655.Y轴原点传感器,656.Y轴下限位传感器,657.吸取底板,661.角度驱动伺服电机,662.U形支架,663.气动接头,664.吸嘴,665.联轴器,666.套筒,667.转轴,668.第一密封圈,669.第二密封圈,671.相机调整支架,672.相机,673.环形光源,681.旋转机构固定块,682.手动滑台,683.真空固定板,691.Z轴伺服电机,692.Z轴前端限位传感器,693.Z轴原点传感器,694.Z轴后端限位传感器,695.Z轴滚珠丝杠,696.Z轴滑块,6221.托盘腔,6231.工件腔,6232.工件孔,6571.第一吸取板,6572.第二吸取板,6621.顶板,6622.连接板,6623.底板,6661.第一环形凹槽,6662.连接孔,6663.第二环形凹槽,6671.透孔,6672.透气孔,6673.转轴凹槽,6674.转轴上端连接部,6675.转轴下端连接部,6711.横梁,6712.相机固定侧板,6713.定位块,6714.支撑块,6715.导轨,6716.相机安装板,6717.固定滑块,6718.光源安装板,6821.基座,6822.手柄,6823.滑动台,66211.电机轴孔,66212.圆形凹槽,66213.电机固定孔,66221.固定孔,66231.通孔,66232.固定孔,66233.定位孔,67121.矩形孔,67122.第一卡槽,67123.第二卡槽,67124.第二连接孔,67125.第三连接孔,67131.第一定位板,67132.第二定位板,67133.第四连接孔,67141.第一支撑板,67142.第二支撑板,67143.第一连接孔,67144.导轨孔,67161.第六连接孔,67162.相机固定孔,67171.第一固定板,67172.第二固定板,67173.滑动块,67174.第五连接孔,67175.滑动孔,67176.定位孔,67181.第九连接孔,67182.第七连接孔,67183.半圆形孔,662311.第三环形凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以助于理解本发明的内容。

如图1所示,角度调整机设有机架1,机架1设有长方体形状的架体11,架体11的顶部设有矩形的基板111,架体11的底部设有矩形的底板,架体11的侧面设有可打开的门板112,架体11内腔设有控制系统,架体11的基板111上表面形成机架上表面。

架体11上方设有矩形顶部支架12,顶部支架12通过竖撑13与机架上表面相连,顶部支架12上设有顶板121,顶板121上表面设有空气过滤组件2和报警器3,顶板121下表面设有负离子风机。

架体11的基板111上表面设有操作板5和运动控制装置6,操作板5设有电源按钮、启动按钮、停止按钮和急停按钮,操作板5设在基板111接近架体11的位置,操作板5接近的两个竖撑13之间设有触摸屏4,触摸屏4固定在竖撑12和对应的顶部支架12上,触摸屏4所在的两个竖撑13之间的对应位置设有可旋转的挡板15,挡板15通过合页固定在触摸屏4对应侧的竖撑13上,竖撑13之间除触摸屏4和挡板15所在面设有有机玻璃防护门14,优先采用黑色透明有机玻璃。

架体11下表面设有万向轮16,用于设备灵活移动和稳定运行。

如图2~图4所示,运动控制装置6设有两个底座61,底座61的下端圆周设有向中心凹陷的安装槽611,底座61下表面对用安装槽611的设有上下通透的安装孔612,底座61通过螺栓和安装孔612固定在基板111上表面。

底座61上表面接近操作板5的一侧设有向下凹陷的固定台612,两个底座61同侧的固定台612上设有长条形的模组固定板613,模组固定板613通过螺栓与固定台612的侧面垂直相连,模组固定板613远离固定台612侧面的一个表面设有可左右移动的X轴模组63。

X轴模组63设有X轴滚珠丝杠631、X轴伺服电机632和X轴滑块633,X轴滚珠丝杠631水平设在模组固定板613远离固定台612侧面的一个表面,X轴伺服电机632设在X轴滚珠丝杠631的一端,X轴滑块633可左右滑动的设在X轴滚珠丝杠631远离模组固定板613的一个表面,X轴滚珠丝杠632一个侧面的两端分别设有X轴左限位传感器634和X轴右限位传感器636,X轴左限位传感器634与X轴右限位传感器636之间设有X轴原点传感器635。

如图2、图5~图10所示,X轴滑块633远离支座61的一个表面设有立板64,立板64设有第一立板641和第二立板642,第一立板641的长度大于第二立板642的长度,第一立板641的宽度小于第二立板642的宽度,第一立板641的底部与第二立板642的顶部相连,第一立板641的纵向中心线与第二立板642的纵向中心线在一条直线上,第一立板641和第二立板642形成的立板64为T形。

第二立板642设在X轴滑块633远离支座61的一个侧面,第二立板642远离X轴滑块633的一个侧面设有Y轴模组65,Y轴模组65设有Y轴滚珠丝杠651、Y轴伺服电机652和Y轴滑块653,Y轴滚珠丝杠6351竖直设在立板64远离支座的一个表面,Y轴伺服电机652设在Y轴滚珠丝杠651的一端,Y轴滑块653可上下滑动的设在Y轴滚珠丝杠651远离立板64的一个表面,Y轴滚珠丝杠652一个侧面的两端分别设有Y轴上限位传感器654和Y轴下限位传感器656,Y轴上限位传感器654与Y轴下限位传感器656之间设有Y轴原点传感器655。

Y轴滑块653远离X轴模组63的一个表面设有矩形吸取底板657,吸取底板657设有第一吸取板6571和第二吸取板6572,第一吸取板6571的长度小于第二吸取板6572的长度,第一吸取板6571的底部与第二吸取板6572的顶部相连,第一吸取板6571的纵向中心线与第二吸取板6572的纵向中心线在一条直线上,第一吸取板6571和第二吸取板6572形成的立板64为倒T形。

第二吸取板6572远离立板64的一个表面设有旋转调节机构68,旋转调节结构68设有旋转机构固定块681、手动滑台682和真空固定板683,旋转机构固定块681设在第二吸取板6572的左侧位置,手动滑台682设在第二吸取板6572右侧对应旋转机构固定块681位置,手动滑台682设有基座6821、手柄6822和滑动台6823,基座6821与第二吸取板6572右侧位置相连,手柄6822设在远离旋转机构固定块681的一侧,真空固定板683为矩形板,真空固定板683设在滑动台6823远离基座6821的一个表面,手动滑台682的厚度与真空固定板683的厚度之和等于真空吸取旋转机构固定块681的厚度。

旋转机构固定块681远离第二吸取板6572的一个表面设有一个真空吸取旋转机构66,真空固定板683远离滑动台6823的一个表面设有另一个真空吸取旋转机构66。

如图11~图22所示,角度调整机构66包括角度驱动伺服电机661、U形支架662、气动接头663、吸嘴664、联轴器665、套筒666和转轴667。

U形支架662设有顶板6621、底板6623和连接板6622,顶板6621、底板6623和连接板6622为矩形板,顶板6621与底板6623设在连接板6622同侧且与连接板6622的上下两端垂直相连,顶板6621和底板6623远离连接板6622的一个侧面设有倒角。

顶板6621上表面中心位置设有上下通透的电机轴孔66211,电机轴孔66211圆周设有向下凹陷的圆形凹槽66212,圆形凹槽66212圆周设有4个电机固定孔66213,角度驱动伺服电机661的输出轴端卡设在圆形凹槽66212内,角度驱动伺服电机661的输出轴通过电机轴孔66211后凸出于顶板6621下表面,角度驱动伺服电机661通过4个电机固定孔66213固定在顶板6621上表面。

连接板6622上设有内外通透的固定孔66221,左侧真空吸取旋转机构66的连接板6622通过螺栓和固定孔66221与旋转机构固定块681相连,右侧真空吸取旋转机构66的连接板6622通过螺栓和固定孔66221与真空固定板683相连。

底板6623竖直方向设有上下通透的通孔66231,通孔66231设在底板6623的中心位置,固定孔66231左侧底板的水平方向设有通透的固定孔66232,固定孔66231右侧底板对应固定孔66232位置设有左右通透的定位孔66233,固定孔66232和定位孔66233为内螺纹孔;通孔66231上下两侧设有向通孔圆周的底板6623凹陷的第三环形凹槽662311。

套筒666设在通孔66231内,套筒666为圆环形,套筒666的高度大于底板6623的厚度,套筒666内腔对应底板6623的固定孔66232和定位孔66233位置设有向套筒666外壁凹陷的第一环形凹槽6661,套筒666的第一环形凹槽6661对应固定孔66232位置设有与固定孔66232配合使用的连接孔6662,第一环形凹槽6661上下两侧设有向套筒666外壁凹陷的第二环形凹槽6663。

转轴667设在套筒666内腔,转轴667对应套筒666的连接孔6662位置设有左右通透的透孔6671,转轴667下端设有向转轴667上端方向凹陷且延伸至透孔6671位置的透气孔6672,透气孔6672两侧对应转轴667位置设有向转轴中心轴线凹陷的转轴凹槽6673,转轴凹槽6673为透气孔6672对应转轴667位置向转轴667中心轴线方向磨平形成。

透气孔6672的高度小于转轴667的高度。

转轴667的上端设有向转轴中心轴线凹陷的转轴上端连接部6674,转轴上端连接部6674为圆柱形外壁;转轴667的下端设有向转轴中心轴线凹陷的转轴下端连接部6675,转轴下端连接部6675为圆柱形外壁。

联轴器665设在U形支架662的顶板6621下表面和底板6623下表面之间,联轴器665的一端与角度驱动伺服电机661的输出轴相连,联轴器665的另一端与转轴上端连接部6674相连,转轴下端连接部6675与吸嘴664相连,气动接头663的一端与底板6623的固定孔66232远离套筒666的一端相连,气动接头663的另一端与真空设备相连,定位孔66233通过定位螺钉限制套筒666在底板6623的通孔66231内位置。

底板6623上固定孔66232、套筒666外壁上连接孔6662、套筒666内腔的第一环形凹槽6661、转轴667的透孔6671和转轴667的透气孔6672形成倒L形进气通道。

套筒666内腔的第二环形凹槽6663内设有第一密封圈668,第一密封圈668套设在转轴667外壁上对应第一环形凹槽6661的上下两侧位置,第一密封圈668用于密封倒L形进气通道内的气体。

第一环形凹槽6661上下两侧的宽度大于固定孔66232的最大宽度,第一环形凹槽6661上下两侧的宽度大于连接孔6662的最大宽度,第一环形凹槽6661上下两侧的宽度大于透孔6671的最大宽度;第一环形凹槽6661上下两侧的宽度大于等于转轴凹槽6673上下两侧最大宽度。

第三环形凹槽662311内设有第二密封圈669,第二密封圈669套设在套筒666外壁上对应固定孔66232和定位孔66233位置的上下两侧位置,第二密封圈669用于密封倒L形进气通道内的气体。

第二环形凹槽6663的深度小于第一环形凹槽6661的深度。

第一密封圈668和第二密封圈669采用O型圈。

当转轴667通过角度驱动伺服电机661在套筒666内旋转时,气动接头663及其所接的真空管路不需要旋转,第一环形凹槽6661内存储有气体,能够保证底板6623上固定孔66232、套筒666外壁上连接孔6662、套筒666内腔的第一环形凹槽6661、转轴667的透孔6671和转轴667的透气孔6672形成倒L形进气通道保持畅通,第一密封圈668和第二密封圈669能够保证气路内气体不外泄;该结构配合角度驱动伺服电机661能够精确定位。

如图2、图5、图6、图23~图27所示,第一立板641远离X轴模组63的一侧设有相机检测机构67,相机检测机构67设有相机调整支架671,相机调整支架671设有两个相对设置的长条形相机固定侧板6712,两个相机固定侧板6712对应一端内侧设有外侧凹陷的第一卡槽67122,相机固定侧板6712通过第一卡槽67122与第一立板641两侧相连,相机固定侧板6712远离第一卡槽67122的一端设有左右通透的矩形孔67121,矩形孔67121的外侧面设有支撑块6714,支撑块6714设有第一支撑板67141和第二支撑板67142,第一支撑板67141和第二支撑板67142为矩形板,第一支撑板67141的外侧面与第二支撑板67142的内侧面相连形成凸形块,第一支撑板67141的高度小于第二支撑板67142的高度,第一支撑板67141高度与矩形孔67121的高度配合使用,第一支撑板67141和第二支撑板67142竖直方向上设有两个左右通透的导轨孔67144,导轨孔67144两侧的第二支撑板67142上设有第一连接孔67143,第一连接孔67143为长条形孔。

第一支撑板67141卡设在矩形孔67121内,支撑块6714的突出部位的高度与矩形孔67121的高度配合使用,相机固定侧板6712上下两侧设有与第一连接孔67143配合使用的多个第二连接孔67124,第二支撑板67142上的第一连接孔67143通过螺栓与第二连接孔67124相连,两个支撑板6714上导轨孔67144之间设有两个相平行的导轨6715。

相机固定侧板6712的矩形孔67121接近第一卡槽67122一侧外表面竖直方向设有向内凹陷的第二卡槽67123,矩形孔67121和第二卡槽67123之间的相机固定侧板6712上设有第三连接孔67125。

相机固定侧板6712接近第一卡槽67122的一侧设有定位块6713,定位块6713设有第一定位板67131和第二定位板67132,第一定位板67131和第二定位板67132高度相同,第一定位板67131的外侧面与第二定位板67132的一端内侧面相连,第二定位板67132的另一端设有左右通透的U形孔,第二定位板67132的U形孔和第一定位板67131之间设有左右通透的第四连接孔67133,定位块6713的第一定位板67131卡设在第二卡槽67123并通过螺栓、第三连接孔67125和第四连接孔67133将定位块6713和相机固定侧板6712相连。

两个导轨6715上套设有两个固定滑块6717,固定滑块6717设有滑动块67173、第一固定板67171和第二固定板67172,滑动块67173为长方体,滑动块67173竖直方向设有与两个滑动孔67175,滑动孔67175左右通透,滑动块67173通过两个滑动孔67175套设在两个导轨6715上,滑动块67173上表面、下表面和远离导轨6715的一个表面设有定位孔67176,滑动块67173远离导轨6715的一个表面内侧端部与第二固定板67172的一端垂直相连,第二固定板67172的另一端与第一固定板67171远离两个相机固定侧板6712中心线的一端垂直相连,第一固定板67171上设有内外通透的第五连接孔67174,第一固定板67171远离导轨6715的一个侧面设有相机安装板6716,相机安装板6716为长条形板,相机安装板6716上端两侧竖直方向设有长条形的第六连接孔67161,两个第六连接孔67161设有相机固定孔67162,相机安装板6716通过第六连接孔67161与固定滑块6717的第五连接孔67174相连,相机672通过螺栓与相机固定孔67162相连。

相机安装板6716下端设有光源安装板6718,光源安装板6718一端设有上下通透的第七连接孔67182,相机安装板6716下端设有第八连接孔,光源安装板6718通过螺栓、第七连接孔67182和第八连接孔与相机安装板6716下端相连,光源安装板6718远离相机安装板6716的一端设有向相机安装板6716方向凹陷的半圆形孔67183,半圆形孔67183圆周设有上下通透的第九连接孔67181,相机的下端卡设在半圆形孔67183内,光源安装板6718下表面设有环形光源673,环形光源673通过螺栓与光源安装板6718的第九连接孔67181相连。

两个相机固定侧板6712上表面之间设有两个长条形的横梁6711,横梁6711用于加强相机调整支架671的强度。

通过调整第一连接孔67143和第二连接孔67124之间的位置关系调整相机672与立板64之间的距离。

通过螺栓和定位孔67176调整固定滑块6717在导轨6715上位置从而调整两个相机672之间的中心距,通过调整相机安装板6716的第六连接孔67161与第一固定板67171的第五连接孔67174之间位置关系调整相机672在竖直方向的位置。

相机安装板6716与立板64之间的距离大于角度调整机构66与立板64之间的最大距离。

如图2、图28和图29所示,两个真空吸取旋转机构66下方对应的基板111上表面设有Z轴模组69,Z轴模组69设在两个支座61之间且与X轴模组63垂直,Z轴模组69设有Z轴滚珠丝杠695、Z轴伺服电机691和Z轴滑块696,Z轴滚珠丝杠695通过Z轴底板113与固定板111上表面相连,Z轴滚珠丝杠695设在X轴模组63设有真空吸取旋转机构66和相机检测机构6的一侧,Z轴滚珠丝杠695与X轴滚珠丝杠和Y轴滚珠丝杠所在的平面相垂直,Z轴伺服电机设在两个支座61之间且与Z轴滚珠丝杠695的一端相连,Z轴滑块696可前后运动的设在Z轴滚珠丝杠695上表面,Z轴滚珠丝杠695侧面设有Z轴前端限位传感器692和Z轴后端限位传感器694,Z轴前端限位传感器692与Z轴后端限位传感器694之间设有Z轴原点传感器。

Z轴滑块696上表面设有工件盛放机构68,工件盛放机构62设有托盘板681、托盘座682和托盘683,托盘板681为矩形板,托盘板681设在Z轴滑块696上表面设有矩形托盘板681,托盘板681上表面设有矩形托盘座682,托盘板681中心设有向下凹陷的托盘腔6821,托盘板681上表面设有托盘683,托盘683设有向下凹陷的工件腔6831,托盘腔6821和工件腔6831配合使用,工件腔6831设有2m个上下通透的工件孔6832,工件腔6831下表面设有配合使用的玻璃片,工件孔6832设为m排且每排设有2k个,工件孔6831内设有工件,工件通过玻璃片设在工件孔6832内,所述m和k为正整数。

空气过滤组件2设有过滤风机,该过滤风机将角度调整机外面的空气经过空气过滤组件2自带的组合过滤层的过滤,吹到架体11的基板上表面运动控制装置6的工作区域,有机玻璃防护门14和空气过滤组件2相结合用于防止外界灰尘影响工件的质量,提高无尘工作环境;负离子风机用于消除运动控制装置6的工作区域的静电。

X轴滚珠丝杠631上表面和Z轴滚珠丝杠695一侧分别设有拖链,运动控制装置6的线缆通过拖链连接到基板下方的控制系统,该控制系统设有工控机、伺服驱动器等电气元器件。

报警器3设有报警和指示功能,指示功能设有红色、黄色和绿色,运动控制装置6处于工作状态时绿色指示灯亮,运动控制装置6对托盘623上工件工作完后黄色指示灯亮且发出短暂的滴滴声,角度调整机控制系统设定的故障出现时,红色指示灯亮且一直发出报警声。

所述的角度调整方法,包括以下步骤:

(1)开机前准备

根据工件的规格,通过调整支撑块6714和定位块6713调整两个相机672与吸嘴664之间的垂直距离,通过调整固定滑块6717在导轨6715上位置调整两个相机6712之间的中心距,通过手柄6822调整真空固定板683从而调整两个吸嘴664之间的中心距,并调整控制系统内参数;

(2)开机启动

控制系统上电后空气过滤组件2和负离子风机3处于工作状态;所述控制系统上电后通过复位按钮使运动控制装置处于原点位置,所述控制系统通过X轴原点传感器635确认真空吸取旋转机构66和相机检测机构67是否处于控制系统设定的X轴原点位置,控制系统通过Y轴原点传感器655确认真空吸取旋转机构66是否处于控制系统设定的Y轴原点位置,控制系统通过Z轴原点传感器693确认托盘623是否处于Z轴原点位置;若处于原点启动角度调整机6工作。

(3)上料

将盛有工件的托盘623安装在托盘座622上表面,托盘623设有m排且每排设有2k个工件,所述m和k为正整数。

(4)相机采集工件照片

两个环形光源673处于工作状态,设在角度调整机左侧的相机672从第1排第1个开始采集工件照片,同时设在角度调整机右侧的相机672从第1排第k+1个开始采集工件照片,第1排按照从左到右的顺序依次采集工件照片,左侧相机采集到第1排第k个工件照片后,开始采集第2排第k个工件的照片,同时右侧相机从第2排第2k个开始采集工件照片,接着左侧相机采集第2排第k-1个工件,同时右侧相机采集第2排第2k-1个工件照片,第二排按照从右到左的顺序依次采集工件照片,当左侧相机采集到第2排第1个工件且右侧相机采集到第2排第k+1个工件时,左侧相机采集第3排第1个工件且右侧相机采集第3排第k+1个工件,第3排按照从左到右的顺序依次采集工件照片,第4排按照第二排从右到左的顺序依次采集照片,依次类推,控制系统根据相机拍摄的画面进行分析确定工件的位置并计算出工件需要旋转的角度和方向数据,每个工件需要旋转的角度和方向数据存储在控制系统内部;

(5)相机采集工件照片且真空吸取旋转机构调整工件

当左侧相机采集到设定的第L排第k个工件且右侧相机采集到第L排第2×k个工件照片时,控制系统根据控制系统内部存储的第1排第k个工件和第1排第2k个工件的旋转的角度、方向数据调整,控制系统通过Y轴模组65使真空吸取旋转机构66下降到设定吸取位置吸取工件,接着控制系统通过Y轴模组65使真空吸取旋转机构66上升到设定的旋转位置,在旋转位置控制系统通过对应的角度驱动伺服电机661控制工件正向或反向旋转角度A,旋转的角度A范围为0-180°,然后控制系统通过Y轴模组65使真空吸取旋转机构66下降到设定的放置位置将工件放到托盘623对应位置,然后控制系统通过Y轴模组65使真空吸取旋转机构66上升到设定的移位位置,开始下一个工件调整,所述m=L×E,所述L和E为正整数;

移位位置和旋转位置根据实际需要可设在同一高度;

两个相机按照步骤(4)采集工件照片的同时,左侧真空吸取旋转机构按照从第1排第k个-第1排第1个-第2排第1个-第2排第K个-第3排第K个的顺序依次调整,右侧真空吸取旋转机构按照从第1排第2k个-第1排第K+1个-第2排第k+1个-第2排第2K个-第3排第k+1个的顺序依次调整到第L排最后一个工件;

(6)重复步骤(5)E-1次;

(7)真空吸取旋转机构调整工件

当采集到最E组工件时,相机停止采集工件照片,两个真空吸取旋转机构按照上述(5)的顺序通过真空吸取旋转机构对工件进行调整。

(8)工作人员更换托盘623,重复步骤(3)-(7)。

本实施例n=100,m=10,k=5,即托盘623上设有100个工件孔6232,设有10排且每排设有2×5个工件孔6232,L=5,E=2。

(1)开机前准备

根据工件的规格,通过调整支撑块6714和定位块6713调整两个相机672与吸嘴664之间的垂直距离,通过调整固定滑块6717在导轨6715上位置调整两个相机6712之间的中心距,通过手柄6822调整真空固定板683从而调整两个吸嘴664之间的中心距,并调整控制系统内参数;

(2)开机启动

控制系统上电后空气过滤组件2和负离子风机3处于工作状态;控制系统通过X轴原点传感器635确认真空吸取旋转机构66和相机检测机构67是否处于控制系统设定的X轴原点位置,控制系统通过Y轴原点传感器655确认真空吸取旋转机构66是否处于控制系统设定的Y轴原点位置,控制系统通过Z轴原点传感器693确认托盘623是否处于Z轴原点位置;若处于原点启动角度调整机6工作,若未处于原点,通过控制系统的复位按钮使各部件处于对应原点位置。

(3)上料

将盛有工件的托盘623安装在托盘座622上表面,托盘623设有10排且每排设有2×5个工件。

(4)相机采集工件照片

两个环形光源673处于工作状态,设在角度调整机左侧的相机672从第1排第1个开始采集工件照片,同时设在角度调整机右侧的相机672从第1排第5+1个即第6个开始采集工件照片,第1排按照从左到右顺序依次采集工件照片,当左侧相机采集到第1排第5个时开始时采集第2排第5个工件照片,同时右侧相机从第2排第2×5个开始采集第2排第2×5个工件照片,接着左侧相机采集第2排第5-12个工件照片时,右侧相机采集第2排第2×5-1个工件照片,第2排按照从右到左顺序依次采集工件照片,左侧相机采集到第2排第1个工件且右侧相机采集到第2排第5+1个工件照片,接着左侧相机采集第3排第1个工件照片且右侧相机采集到第3排第5k+1个工件照片,第3排按照从左到右顺序依次采集工件照片,第4照按照第2排从右到左顺序依次采集工件照片,第五排按照从左到右顺序依次采集工件照片;

(5)相机采集工件照片且真空吸取旋转机构调整工件

当左侧相机采集到设定的第5排第5个工件照片且右侧相机采集到第5排第2×5个工件照片时,控制系统根据控制系统内部存储的第1排第5个工件和第1排第2×5个工件的旋转的角度、方向数据调整,真空吸取旋转机构66的吸嘴664吸取工件后正向或反向旋转角度A,旋转的角度A范围为0-180°,然后控制系统通过Y轴模组65使真空吸取旋转机构66下降到设定的放置位置将工件放到托盘623对应位置,然后控制系统通过Y轴模组65使真空吸取旋转机构66上升到设定的移位位置开始下一个工件调整;

移位位置和旋转位置根据实际需要可设在同一高度;

两个相机按照步骤(4)采集工件照片采集工件照片的同时,左侧真空吸取旋转机构按照从第1排第5-第1排第1个-第2排第1个-第2排第5个-第3排第5个-第3排第1个-第4排第1个-第4排第5个-第5排第5个-第5排第1个的顺序依次调整,右侧真空吸取旋转机构按照从第1排第2×5个-第1排第5+1个-第2排第5+1个-第2排第2×5个-第3排第2×5个-第3排第5+1个-第4排第5+1个-第4排第2×5个-第5排第2×5个-第4排第5+1个的顺序依次调整到第5排的第1个和第6个工件;

(6)重复步骤(5)2-1次;

(7)真空吸取旋转机构66调整工件

当采集到最2组工件时,相机672停止采集工件照片,两个真空吸取旋转机构66按照上述(5)的顺序通过真空吸取旋转机构66对工件进行旋转定位,直至运行到最后一个工件,控制系统自动复位回到设定原点位置。

(8)工作人员更换托盘623,重复步骤(3)-(7)。

需要说明的是,上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

惟以上所述者,仅为本发明的具体实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,故其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改,皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

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