一种活塞摆放方向纠正装置及方法与流程

本发明涉及上料控制技术领域，具体涉及一种活塞摆放方向纠正装置及方法。

背景技术：

发动机活塞具有活塞销孔且并非完全对称的结构，目前的自动化生产中对活塞原料摆放时的销孔朝向有较高要求，现有技术中，活塞销孔的方向均为人工判定并摆放，如果操作员经验不足或粗心大意，弄错活塞摆放的方向，将严重影响生产效率，操作效率低等问题，从而影响了整个车间的产量和公司利润，且人工判别的活塞销孔朝向的方式，速度慢，效率低，不能满足工厂的整体生产节拍。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种活塞摆放方向纠正装置及方法，通过夹取组件和方向识别组件的配合，可以批量的夹取活塞，并自动判断活塞方向，避免因为人工摆放失误造成生产损失，提高了生产效率，提升了产品合格率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种活塞摆放方向纠正装置，用于纠正活塞的销孔方向，包括夹取组件和方向识别组件，所述夹取组件包括台架以及三坐标模组，所述三坐标模组上设置有空气吸盘，且所述三坐标模组能够进行带动空气吸盘进行空间三维运动，所述方向识别组件包括能够识别活塞的销孔方向的摄像头，以及设置在摄像头可探测范围内且能够在水平面发生旋转的旋转电缸。

进一步地，所述识别装置还包括控制单元，所述三坐标模组、摄像头、旋转电缸与控制单元电性连接，所述控制单元使用空气吸盘夹取活塞并放置到旋转电缸上，通过摄像头识别活塞的销孔方向，判断是否控制旋转电缸纠正活塞的销孔方向。

进一步地，所述夹取组件还包括料盒夹具、上料装置、下料装置以及用于放置活塞的料盒，所述上料装置包括与台架以可升降方式连接的上料盘，所述下料装置包括与台架以可升降方式连接的下料盘，所述料盒夹具上设置有能够夹紧料盒的夹紧工作部；所述夹紧工作部至少可以移动到上料盘上方和下料盘上方，且在上料盘上方夹紧料盒，在下料盘上方与料盒之间脱离接触。

进一步地，所述上料装置包括竖直设置的第一升降伺服轴，所述上料盘与第一升降伺服轴固定连接。

进一步地，所述下料装置包括竖直设置的第二升降伺服轴，所述下料盘与第二升降伺服轴固定连接。

进一步地，所述料盒夹具包括具有伸缩杆的伸缩气缸，所述伸缩杆远离伸缩气缸的一端固定连接有夹紧框，所述夹紧框包括夹紧框体以及夹紧框体围成的开口，所述夹紧框体上固设有夹紧气缸，所述夹紧气缸具有用于夹紧料盒的压紧块，所述压紧块朝向开口设置，所述夹紧工作部由夹紧气缸和开口共同形成且其尺寸与料盒尺寸相适应，所述伸缩气缸控制伸缩杆水平移动，带动夹紧工作部在上料盘上方和下料盘上方之间移动。

进一步地，所述三坐标模组包括横向直线模组、纵向直线模组以及竖直直线模组；所述横向直线模组包括沿横向设置的横向模组本体，以及能够沿横向模组本体的长边方向运动的横向滑块；所述纵向直线模组包括沿纵向设置的纵向模组本体，以及能够沿纵向模组本体的长边方向运动的纵向滑块；所述竖直直线模组包括沿竖直方向设置的竖直模组本体，以及能够沿竖直模组本体的长边方向运动的竖直滑块；所述横向直线模组固设于台架上表面，所述纵向直线模组的一端与横向滑块固定连接，所述纵向滑块与竖直滑块固定连接，所述空气吸盘固设于竖直模组本体的底部。

一种活塞摆放方向纠正装置的纠正方法，包括以下步骤：

步骤一：移动料盒夹具，使夹紧工作部移动到上料盘上方；

步骤二：将放置有活塞的料盒放置在上料盘上，提升上料盘使料盒移动至夹紧工作部内，夹紧工作部夹紧料盒；

步骤三：控制三坐标模组带动空气吸盘吸取活塞，并将活塞放置到旋转电缸上；

步骤四：通过摄像头识别活塞的销孔朝向，判断是否控制旋转电缸纠正活塞的销孔方向。

具体地，将料盒放置在上料盘上时，同时放置多个料盒并叠置在上料盘上，多个料盒中最上方的料盒被夹紧工作部夹紧后，上料盘向下移动至上料盘行程的最低位置。

具体地，夹紧工作部所夹紧的料盒中的活塞被全部吸取后，移动料盒夹具，使夹紧工作部移动至下料盘上方，提升下料盘移动至夹紧工作部底部，料盒夹具控制夹紧工作部与料盒脱离接触。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1.通过夹取组件和方向识别组件的配合，可以批量的夹取活塞，并自动判断活塞的销孔方向，提高了生产效率，且避免因为人工摆放失误造成生产损失和停机，提高了生产效率，提升了产品合格率。

附图说明

图1为本发明夹取组件的结构示意图；

图2为本发明方向识别组件的结构示意图；

图3为本发明料盒夹具的结构示意图；

图4为本发明三坐标模组的结构示意图；

图5为图4中a处的局部放大图；

图6为本发明纠正方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1和2所示，一种活塞摆放方向纠正装置，用于纠正活塞的销孔方向，包括夹取组件和方向识别组件，所述夹取组件包括台架100以及三坐标模组400，所述三坐标模组上设置有空气吸盘440，且所述三坐标模组能够进行带动空气吸盘进行空间三维运动，所述方向识别组件包括能够识别活塞的销孔方向的摄像头542，以及设置在摄像头可探测范围内且能够在水平面发生旋转的旋转电缸530。

空间三维运动包括横向运动、纵向运动以及竖直运动，本发明中，横向为台架的长边方向，纵向为台架的短边方向。通过夹取组件和方向识别组件的配合，可以批量地夹取活塞，并自动判断活塞的销孔方向，提高了生产效率，且避免因为人工摆放失误造成生产损失和停机，提高了生产效率，提升了产品合格率。

如图1和2所示，所述识别装置还包括控制单元，所述三坐标模组400、摄像头542、旋转电缸530与控制单元电性连接，所述控制单元使用空气吸盘夹取活塞并放置到旋转电缸上，通过摄像头识别活塞的销孔方向，判断是否控制旋转电缸纠正活塞的销孔方向。

使用摄像头所成图像进行方向识别为现有的较为成熟的技术。

如图2所示，所述方向识别组件还包括工作台510、固设于工作台上的摄像头支架541以及搬送电缸520，所述摄像头固设于摄像头支架上，所述搬送电缸为无杆气缸，所述搬送电缸具有能做水平往复运动的搬运座521，所述旋转电缸与搬运座固定连接；搬运电缸将旋转电缸搬运至摄像头正下方，摄像头对活塞的摆放方向进行识别，并判断是否需要控制旋转电缸发生旋转，活塞的销孔朝向被验证合格或被纠正后，所述搬送电缸将活塞搬送至下一道工序。

如图1和3所示，所述夹取组件还包括料盒夹具300、上料装置200、下料装置500以及用于放置活塞的料盒340，所述上料装置包括与台架以可升降方式连接的上料盘210，所述下料装置包括与台架以可升降方式连接的下料盘510，所述料盒夹具上设置有能够夹紧料盒的夹紧工作部；所述夹紧工作部至少可以移动到上料盘上方和下料盘上方，且在上料盘上方夹紧料盒，在下料盘上方与料盒之间脱离接触。

如图3所示，所述料盒夹具300包括具有伸缩杆310的伸缩气缸，所述伸缩杆远离伸缩气缸的一端固定连接有夹紧框320，所述夹紧框包括夹紧框体321以及夹紧框体围成的开口，所述夹紧框体上固设有夹紧气缸330，所述夹紧气缸具有用于夹紧料盒的压紧块，所述压紧块朝向开口设置，所述夹紧工作部由夹紧气缸和开口共同形成且其尺寸与料盒尺寸相适应，所述伸缩气缸控制伸缩杆310水平移动，带动夹紧工作部在上料盘210上方和下料盘510上方之间移动。

为了提高工作效率，可以在上料盘竖直堆放多个料盒，使夹紧工作部移动到上料盘上方，承载有多个料盒的上料盘向上运动，将最上面的料盒送入夹紧工作部内，夹紧工作部夹紧料盒，上料盘向下运动，将剩余的料盒暂时存放到上料盘上，当料盒内的活塞被全部夹取之后，所述料盒夹具控制夹紧工作部移动到下料盘上方，下料盘向上移动到夹紧工作部下方，此时夹紧模具收回其压紧块，使夹紧工作部与料盒之间脱离接触，料盒下落到下料盘上，完成下料；通过设置上料装置、下料装置、可移动式的料盒夹具，可以完成批量上料，操作员在上料盘上叠放多个料盒后，无需人员值守，提升了人员利用效率，提高了生产速度。

每个料盒中的活塞用统一的排布方式进行排布，三坐标模组根据预先设定好的坐标将空气吸盘送到相应位置，空气吸盘能够通过产生负压吸取活塞，并将活塞运送至旋转电缸处。

如图1所示，所述上料装置200包括竖直设置的第一升降伺服轴220，所述上料盘210与第一升降伺服轴固定连接；所述下料装置500包括竖直设置的第二升降伺服轴520，所述下料盘510与第二升降伺服轴固定连接，所述第一升降伺服轴和第二升降伺服轴在竖直方向运动。

如图4和5所示，所述三坐标模组包括横向直线模组410、纵向直线模组420以及竖直直线模组430，所述横向直线模组包括沿横向设置的横向模组本体，以及能够沿横向模组本体的长边方向运动的横向滑块411，所述纵向直线模组包括沿纵向设置的纵向模组本体，以及能够沿纵向模组本体的长边方向运动的纵向滑块421，所述竖直直线模组包括沿竖直方向设置的竖直模组本体，以及能够沿竖直模组本体的长边方向运动的竖直滑块431，所述横向直线模组固设于台架100上表面，所述纵向直线模组420的一端与横向滑块411固定连接，所述纵向滑块421与竖直滑块431固定连接，所述空气吸盘440固设于竖直模组本体的底部。

本发明所采用的三坐标模组为横向直线模组、纵向直线模组、竖直直线模组组合而成，所述横向直线模组、纵向直线模组、竖直直线模组均为同步带型直线模组，为现有常规技术，其利用同步带将马达的旋转运动转化为直线运动，控制精度高。

所述纵向直线模组在横向滑块的带动下发生横向运动，所述竖直直线模组在纵向滑块的带动下发生纵向运动，竖直直线模组的竖直滑块与纵向滑块固定连接，所述竖直直线模组能够相对竖直滑块做竖直方向上的上下运动，所述空气吸盘在三坐标模组的带动下发生空间三维运动，移动范围大，操作灵活精准，提高了活塞的抓取效率。

如图6所示，一种活塞摆放方向纠正装置的纠正方法，包括以下步骤：

s1：移动料盒夹具，使夹紧工作部移动到上料盘上方；

s2：将放置有活塞的料盒放置在上料盘上，提升上料盘使料盒移动至夹紧工作部内，夹紧工作部夹紧料盒；

s3：控制三坐标模组带动空气吸盘吸取活塞，并将活塞放置到旋转电缸上；

s4：通过摄像头识别活塞的销孔朝向，判断是否控制旋转电缸纠正活塞的销孔方向。

具体地，将料盒放置在上料盘上时，同时放置多个料盒并叠置在上料盘上，多个料盒中最上方的料盒被夹紧工作部夹紧后，上料盘向下移动至上料盘行程的最低位置。

具体地，夹紧工作部所夹紧的料盒中的活塞被全部吸取后，移动料盒夹具，使夹紧工作部移动至下料盘上方，提升下料盘移动至夹紧工作部底部，料盒夹具控制夹紧工作部与料盒脱离接触。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。