智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能化全自動(dòng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)下隨著我國(guó)空氣污染指數(shù)越來(lái)越高，尤其在京津及華北大部地區(qū)愈演愈烈的霧霾，使我國(guó)普通市民對(duì)3M防塵口罩等一系列相關(guān)防護(hù)產(chǎn)品的需求量越來(lái)越大。3M防塵口罩的主要防阻對(duì)象是顆粒物?！皦m”的概念比較狹窄，塵屬于顆粒物這個(gè)大的概念，包括粉塵(機(jī)械破碎產(chǎn)生)、霧(液態(tài)的)、煙(燃燒等產(chǎn)生)和微生物，也稱氣溶膠。能夠進(jìn)入人體肺臟深部的顆粒非常微小，粒徑通常在7 μ m以下，稱作呼吸性粉塵，對(duì)健康危害大，是導(dǎo)致各類塵肺病的元兇。所以，防塵口罩通過(guò)覆蓋人的口、鼻及下巴部分，形成一個(gè)和臉密封的空間，靠人吸氣迫使污染空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾。該產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括建筑、礦業(yè)、紡織、打磨、制藥、水泥、玻璃、五金等行業(yè)，而且應(yīng)用量極大。而制作3M防塵口罩的材料主大多采用內(nèi)外兩層無(wú)紡布，中間一層過(guò)濾布(熔噴布)構(gòu)造而成。
[0003]目前過(guò)濾布(熔噴布)、無(wú)紡布及氣密布等布料在熱合工序時(shí)由于無(wú)專門為此工序研制的設(shè)備，造成操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作工序麻煩易出錯(cuò)，不良品增加等問(wèn)題，這種情況，制約了加工生產(chǎn)力的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供了一種智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型為解決這一問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，包括上料機(jī)構(gòu)、熱合機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)和熱合直線模組；上料機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在下方的上料軸和主動(dòng)輪，設(shè)置在上方的第一從動(dòng)輪和第二從動(dòng)輪，以及上料機(jī)械手，上料機(jī)械手上設(shè)置有氣動(dòng)真空吸盤；熱合直線模組包括滑動(dòng)平臺(tái)，設(shè)置在滑動(dòng)平臺(tái)和操作臺(tái)中間的滾珠絲杠，以及連接在滾珠絲杠一端的伺服電機(jī)，熱合機(jī)構(gòu)包括裁切機(jī)械手以及上下相對(duì)設(shè)置的熱合頭和熱合下模具；下料機(jī)構(gòu)為下料機(jī)械手，下料機(jī)械手上設(shè)置有氣動(dòng)真空吸盤。
[0007]熱合直線模組還包括設(shè)置在滑動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)的燕尾型精密滑塊和設(shè)置在操作臺(tái)兩側(cè)的燕尾型精密滑軌，燕尾型精密滑塊在燕尾型精密滑軌上左右滑動(dòng)。
[0008]該系統(tǒng)還包括設(shè)置在上料機(jī)械手上方的智能視覺(jué)識(shí)別裝置，所述的智能視覺(jué)識(shí)別裝置為高精度CXD相機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0010]本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，采用三軸機(jī)械臂為設(shè)備基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)原材料裁剪、運(yùn)送、收料等；并配合使用智能視覺(jué)采集系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，通過(guò)滑動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料一自動(dòng)熱合一自動(dòng)收料等一系列列無(wú)人操作。采用視覺(jué)配合多軸機(jī)械手實(shí)現(xiàn)過(guò)濾布(熔噴布)、無(wú)紡布及氣密布等柔性物料自動(dòng)上料，裝配等動(dòng)作，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好，控制精度高。采用高精度CCD相機(jī)檢測(cè)代替人眼識(shí)別，對(duì)物料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的主視圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的俯視圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0014]圖中主要部件符號(hào)說(shuō)明:
[0015]1:上料機(jī)械手2:智能視覺(jué)識(shí)別裝置
[0016]3:裁切機(jī)械手4:熱合頭
[0017]5:熱合下模具6:下料機(jī)械手
[0018]7:操作臺(tái)8:滾珠絲杠
[0019]9:熱合直線模組 10:燕尾型精密滑塊
[0020]11:滑動(dòng)平臺(tái)12:伺服電機(jī)
[0021]13:燕尾型精密滑軌 14:第一從動(dòng)輪
[0022]15:第二從動(dòng)輪16:主動(dòng)輪
[0023]17:上料軸。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)做進(jìn)一步說(shuō)明。下述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0025]本實(shí)用新型提供了一種能夠完成柔性物料上料、裝配、檢測(cè)及下料等工序的代替人工的智能化全自動(dòng)設(shè)備。
[0026]圖1是本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的側(cè)視圖。如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，包括上料機(jī)構(gòu)、熱合機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)和熱合直線模組。
[0027]上料機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在下方的上料軸17和主動(dòng)輪16，設(shè)置在上方的第一從動(dòng)輪14和第二從動(dòng)輪15，以及上料機(jī)械手I。上料機(jī)械手I為高精度三軸機(jī)械手，上料機(jī)械手I上設(shè)置有氣動(dòng)真空吸盤。高精度三軸機(jī)械手加氣動(dòng)真空吸盤實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料。
[0028]熱合直線模組9包括位于操作臺(tái)7上的滑動(dòng)平臺(tái)11，設(shè)置在滑動(dòng)平臺(tái)11和操作臺(tái)7中間的滾珠絲杠8，以及連接在滾珠絲杠8 一端的伺服電機(jī)12。熱合直線模組還包括設(shè)置在滑動(dòng)平臺(tái)11兩側(cè)的燕尾型精密滑塊10和設(shè)置在操作臺(tái)兩側(cè)的燕尾型精密滑軌13，燕尾型精密滑塊10在燕尾型精密滑軌13上左右滑動(dòng)?；瑒?dòng)平臺(tái)11移動(dòng)至操作臺(tái)左端，通過(guò)上料機(jī)構(gòu)將物料運(yùn)送至滑動(dòng)平臺(tái)11的熱合模具中，動(dòng)平臺(tái)11通過(guò)伺服電機(jī)和滾珠絲杠將物料運(yùn)送中間的熱合機(jī)構(gòu)位置進(jìn)行熱合，熱合完畢后滑動(dòng)平臺(tái)11移動(dòng)到最右側(cè)，下料機(jī)構(gòu)拾取已熱合完成產(chǎn)品放入收料箱。
[0029]熱合機(jī)構(gòu)包括裁切機(jī)械手3以及上下相對(duì)設(shè)置的熱合頭4和熱合下模具5。熱合下模具5配有真空吸盤，高周波熱合頭對(duì)物料快速可靠熱合。
[0030]下料機(jī)構(gòu)為下料機(jī)械手6，下料機(jī)械手6為高精度三軸機(jī)械手，下料機(jī)械手6上設(shè)置有氣動(dòng)真空吸盤。高精度三軸機(jī)械手配合吸盤自動(dòng)下料。
[0031]該系統(tǒng)還包括設(shè)置在上料機(jī)械手上方的智能視覺(jué)識(shí)別裝置，所述的智能視覺(jué)識(shí)別裝置為高精度CCD相機(jī)，用于檢測(cè)上料精度。
[0032]本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:
[0033]成卷無(wú)紡布人工上料至上料軸17處后，將布端頭通過(guò)第一從動(dòng)輪14和第二從動(dòng)輪15固定于上表面。電機(jī)可帶動(dòng)碾壓收料軸轉(zhuǎn)動(dòng)回收裁剪多余布料。此時(shí)裁切機(jī)械手將無(wú)紡布裁制成相應(yīng)形狀后上料機(jī)械手I帶動(dòng)可旋轉(zhuǎn)真空吸盤拾取成形布料送至熱合下模具5熱合位置。下模具配有真空吸盤將物料吸附固定。此時(shí)上料機(jī)械手重復(fù)上料動(dòng)作再次取料放置下模具熱合位置。因所拾取物料為柔性材質(zhì)，為防止設(shè)備運(yùn)動(dòng)過(guò)程中首次放置布料發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或位移，CCD智能成像設(shè)備將對(duì)其時(shí)時(shí)監(jiān)控并根據(jù)布料實(shí)際位置指示上料機(jī)械手動(dòng)作將二次布料放置正確位置。熱合直線模組帶動(dòng)熱合下模具運(yùn)動(dòng)只熱合工位后高周波熱合機(jī)下壓熱合成形。待熱合成型后直線模組將下模具傳送至下料工位。下料機(jī)械手吸附成品并將其放于收料箱內(nèi)，以備后序包裝等工序工作使用。
[0034]本實(shí)用新型的多軸碾壓式上料機(jī)構(gòu)并采用三軸機(jī)械臂為設(shè)備基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)原材料裁剪、運(yùn)送、收料等。并配合使用智能視覺(jué)采集系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，通過(guò)滑動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料一自動(dòng)熱合一自動(dòng)收料一些列無(wú)人操作。
[0035]本實(shí)用新型采用集光、機(jī)、電、算、控于一體的、配以CCD視覺(jué)采集識(shí)別配合控制的智能機(jī)器人代替原有老舊的人工制造生產(chǎn)。該設(shè)備具有視覺(jué)識(shí)別功能，可取代5個(gè)人工，設(shè)備性價(jià)比極高，應(yīng)用前景廣闊。從縱向來(lái)看，該項(xiàng)目推動(dòng)了該行業(yè)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展。從橫向來(lái)看，對(duì)其他行業(yè)內(nèi)柔性物料的裝配有非常大的借鑒意義，也可適用于其他領(lǐng)域柔性物料組裝熱核，如醫(yī)用防褥瘡氣墊床、醫(yī)用防塵服等，在醫(yī)療產(chǎn)品領(lǐng)域的同樣具有發(fā)展?jié)摿Α?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上料機(jī)構(gòu)、熱合機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)和熱合直線模組；上料機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在下方的上料軸(17)和主動(dòng)輪(16)，設(shè)置在上方的第一從動(dòng)輪(14)和第二從動(dòng)輪(15)，以及上料機(jī)械手(I )，上料機(jī)械手(I)上設(shè)置有氣動(dòng)真空吸盤；熱合直線模組(9)包括滑動(dòng)平臺(tái)(11)，設(shè)置在滑動(dòng)平臺(tái)(11)和操作臺(tái)(7)中間的滾珠絲杠(8)，以及連接在滾珠絲杠(8) —端的伺服電機(jī)(12)，熱合機(jī)構(gòu)包括裁切機(jī)械手(3)以及上下相對(duì)設(shè)置的熱合頭(4)和熱合下模具(5);下料機(jī)構(gòu)為下料機(jī)械手(6)，下料機(jī)械手(6)上設(shè)置有氣動(dòng)真空吸盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:熱合直線模組(9)還包括設(shè)置在滑動(dòng)平臺(tái)(11)兩側(cè)的燕尾型精密滑塊(10)和設(shè)置在操作臺(tái)(7)兩側(cè)的燕尾型精密滑軌(13)，燕尾型精密滑塊(10)在燕尾型精密滑軌(13)上左右滑動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括設(shè)置在上料機(jī)械手(I)上方的智能視覺(jué)識(shí)別裝置(2)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，包括上料機(jī)構(gòu)、熱合機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)和熱合直線模組。本實(shí)用新型的智能柔性組裝機(jī)器人系統(tǒng)，采用三軸機(jī)械臂為設(shè)備基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)原材料裁剪、運(yùn)送、收料等；并配合使用智能視覺(jué)采集系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，通過(guò)滑動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料—自動(dòng)熱合—自動(dòng)收料等一系列無(wú)人操作。采用視覺(jué)配合多軸機(jī)械手實(shí)現(xiàn)過(guò)濾布(熔噴布)、無(wú)紡布及氣密布等柔性物料自動(dòng)上料，裝配等動(dòng)作，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好，控制精度高。采用高精度CCD相機(jī)檢測(cè)代替人眼識(shí)別，對(duì)物料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。
【IPC分類】B32B39-00, B32B41-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204340352
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420795285
【發(fā)明人】常雯晴
【申請(qǐng)人】常雯晴
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日