零件检测分选机器人系统的制作方法

本发明涉及一种零件检测分选机器人系统.。

背景技术：

当实际生产中，需要对两种及以上被测工件进行测量，还要进行装配时，如果其中的被测零件尺寸都特别小，人工操作的时候必然会造成诸多不好的结果。比如物料在搬运过程中被错放位置、物料易脱落、放置装配位置不方便调试等。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够自动地进行零件的检测与分选的零件检测分选机器人系统.

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种零件检测分选机器人系统，用于第1零件与第2零件的装配，其特征在于，包括：搬运机械手装置，其能够在可操作范围内抓取、放下以及搬运零件；第1测量装置，其具有能够运载所述第1零件的第1运载座，所述第1运载座能够在第1零件取放位置与第1测量位置间移动，所述第1零件取放位置配置在所述搬运机械手装置的可操作范围内；料盘，其具有配置在所述搬运机械手装置的可操作范围内的多个储料位，所述搬运机械手装置根据所述第1测量装置的测量结果将所述第1零件放置在相应的储料位；第2测量装置，其具有能够运载所述第2零件的第2运载座，所述第2运载座能够在第2零件取放位置与第2测量位置间移动，该第2零件取放位置配置在所述搬运机械手装置的可操作范围内，所述搬运机械手装置，根据所述第1测量装置的测量结果将所述第1零件存放至相应的储料位，根据所述第2测量装置的测量结果从所述料盘的相应储料位抓取相应的第1零件。

采用如上结构，第1零件放置在位于第1零件取放位置的第1运载座上，第1运载座将第1零件运送至第1测量位置，由第1测量装置对其进行测量，之后，第1运载座将第1零件运送至第1零件取放位置，搬运机械手装置将其抓取并放至料盘中的相应储料位；第2测量装置对第2零件进行测量，搬运机械手装置根据其测量结果从料盘的相应储料位抓取相应的第1零件，运送至第2测量装置，从而能够实现第1零件与第2零件的装配。

如此，采用本发明，能够自动化地进行第1零件的检测与分选，从而避免了人工操作时容易出现的多种问题，提高零件的检测精度和效率，保证分选和装配的精准度。

另外，第1、第2测量装置具有第1、第2零件运载座，第1、第2零件运载座能够在第1、第2零件取放位置与第1、第2测量位置间移动，如此，第1、第2零件的测量动作同分选动作以及装配动作分开进行，互不干涉。

再者，由于是第1、第2零件运载座能够在第1、第2零件取放位置与第1、第2测量位置间移动的结构，因而，所移动的两个位置中，仅使零件取放位置(第1、第2零件取放位置)配置在搬运机械手装置的可操作范围内即可，而测量位置不必设置在搬运机械手装置的可操作范围内，如此，可以使搬运机械手装置的可操作范围不必很大，能够采用小型的搬运机械手装置，即，使价格相对比较高昂的搬运机械手装置小型化，能够大大地降低制造成本。

本发明优选，还包括第1零件上料装置，其逐个地将所述第1零件由第1位置运送至第2位置，所述第2位置配置于所述搬运机械手装置的可操作范围内。

本发明优选，所述第1位置设定为仅能够容纳单个所述第1零件，还包括第1零件送料装置，其中容放多个所述第1零件，将多个所述第1零件按顺序向所述第1位置运送。

本发明优选，所述搬运机械手装置具有真空吸附机构，由所述真空吸附机构抓取与放下零件。

本发明优选，还具有用于存储所述第2零件的储料装置。可以由操作者将储料装置中的第2零件取出并放至第2零件测量装置。

本发明优选，还具有配置在所述搬运机械手装置的可操作范围内的废料装置，所述搬运机械手装置根据所述第1测量装置的测量结果将第1零件的废料放至所述废料装置。

本发明优选，所述第1运载座与所述第2运载座的移动方向是水平方向。在水平方向内运送第1零件与第2零件，能够容易地进行运送，第1运载座与第2运载座的结构也能够简化。

本发明优选，所述第1运载座的移动方向与所述第2运载座的移动方向垂直。

本发明优选，所述第1测量位置与所述第2测量位置配置于所述搬运机械手装置的可操作范围外。

附图说明

图1为具体实施方式中的零件检测分选机器人系统的俯视图；

图2为该零件检测分选机器人系统所具有的第1零件上料装置的斜视图；

图3为上述零件检测分选机器人系统所具有的第1测量装置的说明图，其中，上图为侧视图，下图为俯视图；

图4为上述零件检测分选机器人系统所具有的搬运机械手装置的侧视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为具体实施方式中的零件检测分选机器人系统(100)的俯视图；图2为该零件检测分选机器人系统(100)所具有的第1零件上料装置的斜视图；图3为上述零件检测分选机器人系统100所具有的第1测量装置的说明图，其中，上图为侧视图，下图为俯视图；图4为上述零件检测分选机器人系统(100)所具有的搬运机械手装置的侧视图。

如图1所示，零件检测分选机器人系统(100)包括第1零件送料装置(1)、第1零件上料装置(2)、第1测量装置(3)、搬运机械手装置(4)、料盘(5)、第2测量装置(6)、废料装置(7)和储料装置(8)。

在下面的叙述中，如无特别说明，各装置的“前端”是指出料侧(出零件侧、零件可离开的一侧)的一端，左侧、右侧是以各装置自身角度来看的左侧、右侧。

例如，对于第1零件送料装置(1)而言，其将第1零件从图1中纸面上侧向下侧运送，则纸面下侧对应其“前端”，纸面右侧对应其“左端”。

如图1所示，第1零件送料装置(1)前端的左侧设有第1零件上料装置(2)，第1零件上料装置(2)前端的左侧设有第1精密测量系统(3)，第1测量装置(3)前端的右侧设有搬运机器人(4)，搬运机器人(4)前端设有料盘(5)，料盘(5)前端的右侧设有第2精密测量系统(6)，料盘(5)前端的左侧设有废料装置(7)，第2精密测量系统(6)右侧设有储料装置(8)。

第1零件上料装置(2)包括固定在第1安装平台(21)上的第1气缸(22)和感应工件有无的感应开关(23)。

第1测量装置(3)包括固定在第2安装平台(31)上的第2气缸(32)，与第2气缸(32)连接的压头支架(33)，压头支架(33)的中心设有测量上压头(34)，测量上压头(34)设有相配合的测量下压头(35)，测量下压头(35)安装在运载座(36)(第1运载座)上，运载座(36)安装在移动滑台(37)上。

搬运机械手装置(4)包括固定支板(41)、固定在固定支板(41)上的真空吸附装置(42)。

料盘(5)按行列整齐排列，可根据被测工件实际大小和需求进行布局。

第2测量装置(6)与第1测量装置(3)结构类似，基本上仅仅是配置朝向不同。

废料装置(7)和储料装置(8)的大小根据被测工件大小进行设置。

下面参照图1、2、3，结合上述结构描述，对本实施方式中的零件检测分选机器人系统100的动作进行说明。具体为：

首先，对第1零件进行自动测量及分选。第1零件送料装置(1)自动工作，将第1零件自动分选输送至第1零件上料装置(2)(第1位置)，感应开关(23)感应(第1位置)有无工件(第1零件)。如果有，触发第1气缸(22)工作，向图1中纸面左侧输送第1零件至下一个位置(第2位置)。

第2步，搬运机械手装置(4)动作，固定在固定支板(41)上的真空吸附装置(42)将处于第1零件上料装置(2)上的第1零件吸附至第1测量装置(3)的固定在运载座(36)的测量下压头(35)上，此时的运载座(36)位于其行程中的图1中纸面上侧位置(第1零件取放位置)。

第三步，移动滑台(37)动作，运载座(36)移动至测量上压头(34)正下方(第1测量位置)。触发第2气缸(32)动作，测量上压头(34)下压，对第1零件进行测量。

第四步，测量完成后，前述第2气缸(32)回位，移动滑台(37)动作，使运载座(36)再次移动至其行程中的图1中纸面上侧位置(第1零件取放位置)。

第五步，搬运机械手装置(4)动作，固定在固定支板(41)上的真空吸附装置(42)将处于测量下压头(35)上的第1零件吸附至料盘(5)上，并按照分选信息进行有序放置在相应的储料位。

第六步，人工在储料装置(8)位置取料(第2零件)，将第2零件放置于第2测量装置(6)(第2测量装置的第2运载座)。控制装置接收到第2零件放置在该精密测量机构进行测量的信号，触发第2测量装置(6)工作，对第2零件进行精密测量。将测量数据传输至终端机(个人电脑、控制装置)进行后期数据处理，根据数据处理结果，选定相匹配的第1零件进行装配。即，触发搬运机械手装置(4)动作，固定在固定支板(41)上的真空吸附装置(42)在料盘(5)相应的储料位取料(第1零件)，将料盘(5)上(位置)唯一对应的第1零件吸附至第2测量装置(6)。之后，完成第1零件和第2零件的装配过程。

第七步，装配完成后，前述气缸工作回位，当前第2零件被取出，整个零件检测分选机器人系统等待下一个工件的进入。

通过上述零件检测分选机器人系统，可实现精密测量与分选动作和装配动作分开进行，互不干涉。对工件的位移测量重复精度可达到±0.005mm，同时，对于精密测量机构，更换工装和测头方便可靠，可实现利用同一测量机构对多品种工件进行测量，适用范围广。

<实施方式的总结>

零件检测分选机器人系统(100)，用于第1零件与第2零件的装配，其包括：搬运机械手装置(4)，其能够在可操作范围内抓取、放下以及搬运零件；第1测量装置(3)，其具有能够运载第1零件的第1运载座，第1运载座能够在第1零件取放位置与第1测量位置间移动，第1零件取放位置配置在搬运机械手装置的可操作范围内；料盘(5)，其具有配置在搬运机械手装置的可操作范围内的多个储料位，搬运机械手装置(4)根据第1测量装置(3)的测量结果将第1零件放置在相应的储料位；第2测量装置(6)，其具有能够运载第2零件的第2运载座，第2运载座能够在第2零件取放位置与第2测量位置间移动，该第2零件取放位置配置在搬运机械手装置的可操作范围内，搬运机械手装置，根据第1测量装置的测量结果将第1零件存放至相应的储料位，根据第2测量装置的测量结果从料盘的相应储料位抓取相应的第1零件。

在工作时，使第1零件放置在位于第1零件取放位置的第1运载座上(此动作在本实施方式中是自动动作，然而，作为变型，可以是人工操作，即，可以省略第1零件送料装置(1)与第1零件上料装置(2))，第1运载座将第1零件运送至第1测量位置，由第1测量装置对其进行测量，之后，第1运载座将第1零件运送至第1零件取放位置，搬运机械手装置(4)将其抓取并放至料盘(5)中的相应储料位；第2测量装置(6)对第2零件进行测量，搬运机械手装置(4)根据其测量结果从料盘的相应储料位抓取相应的第1零件，运送至第2测量装置，之后，可以实现第1零件与第2零件的装配。

如此，采用本发明，能够自动化地进行第1零件的检测与分选，从而避免了人工操作时容易出现的多种问题，提高零件的检测精度和效率，保证分选和装配的精准度。

另外，第1、第2测量装置具有第1、第2零件运载座，第1、第2零件运载座能够在第1、第2零件取放位置与第1、第2测量位置间移动，如此，第1、第2零件的测量动作同分选动作以及装配动作分开进行，互不干涉。

再者，由于是第1、第2零件运载座能够在第1、第2零件取放位置与第1、第2测量位置间移动的结构，因而，所移动的两个位置中，仅使零件取放位置(第1、第2零件取放位置)配置在搬运机械手装置的可操作范围内即可，而测量位置不必设置在搬运机械手装置的可操作范围内，如此，可以使搬运机械手装置的可操作范围不必很大，能够采用小型的搬运机械手装置，即，使价格相对比较高昂的搬运机械手装置小型化，能够大大地降低制造成本。

在本实施方式中，零件检测分选机器人系统(100)还包括第1零件上料装置，其逐个地将第1零件由第1位置运送至第2位置，第2位置配置于搬运机械手装置的可操作范围内。

在本实施方式中，第1位置设定为仅能够容纳单个第1零件，零件检测分选机器人系统(100)还包括第1零件送料装置(1)，其中容放多个第1零件，将多个第1零件按顺序向第1位置运送。

在本实施方式中，搬运机械手装置具有真空吸附机构，由真空吸附机构抓取与放下零件。

在本实施方式中，零件检测分选机器人系统(100)还包括用于存储第2零件的储料装置。

在本实施方式中，零件检测分选机器人系统(100)还包括配置在搬运机械手装置的可操作范围内的废料装置(7)，搬运机械手装置(4)根据第1测量装置的测量结果将第1零件的废料放至废料装置(7)。

在本实施方式中，第1运载座与第2运载座的移动方向是水平方向。

在本实施方式中，第1运载座的移动方向(图1中纸面上下方向)与第2运载座的移动方向(图1中纸面左右方向)垂直。

在本实施方式中，第1测量位置与第2测量位置配置于搬运机械手装置的可操作范围外。如此，可以采用小型的搬运机械手装置(4)，降低制造成本。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

例如，可以省略第1零件送料装置(1)以及/或者第1零件上料装置(2)，采用人工方式操作第1零件。

另外，在上述实施方式中，作为搬运机械手装置例示了真空吸附式的结构，然而，本发明并不限于此，可以采用其他方式的结构，例如机械夹持爪式的结构，可以根据零件的形状选择合适的机械手结构，或者可以仅在水平面内移动而搬运零件，第1测量装置、第2测量装置的位置可自由调整，相应地改变搬运机械手装置的结构、搬运方式。

再者，在上述实施方式中，第2零件放置在第2测量装置(6)上的动作由人工完成，然而，也可以由机械手装置实现，此机械手装置可以是上述搬运机械手(4)，也可以是另外设置的装置。