專利名稱：柔性裝配流水線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于科普與娛樂的集機器人技術(shù)、計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù)為一體的柔性裝配流水線裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的柔性裝配流水線主要針對工業(yè)應(yīng)用設(shè)計，結(jié)構(gòu)龐大，難以通過適當?shù)男问较蚬娧菔荆M行科普宣講，目前尚無一種可通過直觀的操作平臺與良好的人機接口環(huán)境，集機器人技術(shù)、計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù)為一體的柔性裝配流水線裝置，應(yīng)用于科普教育。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是為了解決目前尚無一種集大量高科技技術(shù)為一體的應(yīng)用于在科普教育的柔性裝配流水線，而提供一種用于科普與娛樂的集機器人技術(shù)、計算機輔助設(shè)計和制造CAD/CAM技術(shù)、柔性制造技術(shù)為一體的柔性裝配流水線裝置，受教者通過計算機輔助設(shè)計，柔性裝配流水線裝置自動裝配，無任何先驗知識的操作者通過參與該項活動，便可在實踐中對現(xiàn)代制造技術(shù)的理念深刻理解。
本實用新型采取的技術(shù)方案是這樣的，一種柔性裝配流水線裝置，其特征在于包括多臺用戶計算機、監(jiān)控計算機、裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體、以及控制裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體工作的裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器人控制器；所述的多臺用戶計算機的信號輸出端口通過電纜線與監(jiān)控計算機的輸雙向連接；所述的監(jiān)控計算機的信號端口通過電纜線分別與裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器控制器人控制器雙向連接；所述的裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體的控制端口通過電纜線分別與裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器人控制器的輸出端口連接。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，所述的裝配流水線本體上部設(shè)有自動傳輸帶。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，還包括多個隨行夾具裝置，所述的多個隨行夾具裝置分別間隔設(shè)置在自動傳輸帶上。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，所述的隨行夾具包括基板、基座、外框、底板、調(diào)節(jié)螺栓、定位座、定位銷、檢測傳感器；基板底部兩側(cè)設(shè)置基座；基板上設(shè)有外框，底板設(shè)在外框內(nèi)，底板與外框內(nèi)四邊之間設(shè)有間隙，多個調(diào)整螺栓分別穿過外框與底板相抵；多個定位座分別設(shè)置在底板上四角位置；多個定位銷分別設(shè)置在定位座和底板上；多個檢測傳感器設(shè)置在基板的外側(cè)面。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，還包括一自動出料裝置，所述的自動出料裝置設(shè)置在雕刻機的工作臺上。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，所述的自動出料裝置包括工作臺、出料臺、針型氣缸、兩臺回轉(zhuǎn)夾緊氣缸、一對壓爪；所述的工作臺上設(shè)置出料臺，通過螺栓連接；工作臺上和出料臺中心設(shè)有針型氣缸孔；針型氣缸設(shè)置在針型氣缸孔中，其下部與雕刻機連接；兩臺回轉(zhuǎn)夾緊氣缸分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)；一對壓爪分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)的回轉(zhuǎn)夾緊氣缸上方，通過螺栓與回轉(zhuǎn)夾緊氣缸連接。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，所述的壓爪一段設(shè)為矩形，另一段呈梯形扁平狀；對應(yīng)向內(nèi)設(shè)置在工作臺上。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，還包括兩塊調(diào)節(jié)板和多個調(diào)節(jié)螺栓以及一水平調(diào)節(jié)墊；所述的兩塊調(diào)節(jié)板分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)，分別通過螺栓與工作臺連接；所述的水平調(diào)節(jié)墊塊設(shè)置在工作臺底部與機體之間。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，還包括一控制箱，所述的控制箱內(nèi)設(shè)有可編程控制器及燈光控制器；可編程控制器輸入端與裝配流水線本體控制器連接，其輸出端與裝配流水線本體連接；燈光控制器與監(jiān)控計算機連接。
上述的柔性裝配流水線裝置，其中，還包括多個料盤，所述的料盤分別設(shè)置在相對應(yīng)工序的機器人本體一側(cè)。
本實用新型由于實現(xiàn)了上述的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)點和效果1、本實用新型由于設(shè)有用戶計算機，受教者能直接參與應(yīng)用計算機設(shè)計，通過柔性裝配流水線裝置的自動裝配，使受教者對機器人技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)、并行工程設(shè)計技術(shù)、基于行為的人工智能技術(shù)、柔性制造技術(shù)、人機工程學技術(shù)、可靠性設(shè)計技術(shù)、物流規(guī)劃與控制技術(shù)等現(xiàn)代制造技術(shù)，在實踐中深刻理解。
2、本實用新型由于設(shè)有監(jiān)控計算機、裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體以及控制其工作的裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器人的控制器；可實現(xiàn)無人化數(shù)控設(shè)備對設(shè)計的內(nèi)容自動加工、機器人在自動流水線上的多工位高精度組合裝配，帶有操作者創(chuàng)意的產(chǎn)品完成并自動下線，操作者設(shè)計完畢后，整個過程不需要人工干預(yù)自動進行。
3、本實用新型由于在自動出料裝置中配對設(shè)有一對回轉(zhuǎn)夾緊氣缸，分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)與分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)的一對壓爪連接，可從左右兩側(cè)同時完成對加工件的壓緊動作，夾緊工件可靠，加工件定位精度高，消除了不平衡力矩的影響。
4、本實用新型由于在自動出料裝置中設(shè)有的壓爪一段設(shè)為呈梯形扁平狀；一對壓爪的梯形扁平狀段對應(yīng)向內(nèi)設(shè)置在工作臺上，壓爪的有效工作面積增大，提高了不同操作對象的兼容性，并保證最大限度的沖擊力平衡，降低了對被操作對象的材料要求。
5、本實用新型由于在自動出料裝置的工作臺兩側(cè)和底部分別設(shè)有調(diào)節(jié)板和調(diào)節(jié)墊塊，可分別調(diào)節(jié)工作臺和壓爪處于水平位置。
6、本實用新型由于在隨行夾具裝置的基板上設(shè)置外框，外框內(nèi)設(shè)有底板；通過多個調(diào)整螺栓分別調(diào)節(jié)底板與框內(nèi)內(nèi)四邊之間設(shè)有的間隙，使調(diào)整螺栓與底板相抵，達到精確定位，通過調(diào)節(jié)底板與外框內(nèi)四邊之間設(shè)有的間隙，同時能適合不同批此零件的加工需求。
7、本實用新型由于在隨行夾具裝置的調(diào)整底板四角位置上分別設(shè)置多個定位座，并可按不同加工件的定位要求，移動后定位，適用性強。
8、本實用新型由于在隨行夾具裝置的多個檢測傳感器設(shè)置在基座的外側(cè)面，能及時感應(yīng)到到位信號，使隨行夾具裝置自動停止移動，動作靈敏。


本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及其附圖進一步給出。
圖1是本實用新型的柔性裝配流水線裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的柔性裝配流水線裝置的控制系統(tǒng)原理框圖。
圖3是本實用新型的隨行夾具裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實用新型的隨行夾具裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實用新型的自動出料裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是是本實用新型自動出料裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方法請參見圖1、圖2，柔性裝配流水線裝置，包括多臺用戶計算機1、監(jiān)控計算機2、裝配流水線本體3、雕刻機4、擰螺釘機5、多臺機器人本體6、以及控制裝配流水線本體3、雕刻機4、擰螺釘機5、多臺機器人本體6工作的裝配流水線控制器31、雕刻機控制器41、擰螺釘機控制器51、多臺機器人控制器61、62、63；多臺用戶計算機1的數(shù)據(jù)信號端口通過電纜線與監(jiān)控計算機2連接；并雙向傳輸信息；監(jiān)控計算機2的數(shù)據(jù)信號端口通過電纜線分別與裝配流水線控制器31、雕刻機控制器41、擰螺釘機控制器51、多臺機器控制器人的控制器61、62、63連接，并雙向傳輸信息；裝配流水線本體3、雕刻機4、擰螺釘機5、多臺機器人本體61、62、63的控制端口通過電纜線分別與裝配流水線控制器31、雕刻機的控制器41、擰螺釘機控制器51、多臺機器人控制器611、621、631的輸入端口連接，并雙向傳輸信息。工位料盤71、72、73、74、75、76分別設(shè)置在相對應(yīng)工序的機器人本體61、62、63一側(cè)；控制箱8內(nèi)設(shè)有可編程控制器及燈光控制器；可編程控制器輸入端與裝配流水線本體控制器連接，其輸出端與裝配流水線本體連接；燈光控制器81與監(jiān)控計算機連接。
請配合參見圖3、圖4，裝配流水線本體3上部設(shè)有自動傳輸帶32，多個隨行夾具裝置33分別間隔設(shè)置在自動傳輸帶32上；隨行夾具裝置33包括基板331、設(shè)置在基板底部兩側(cè)的基座332，基板上設(shè)有外框333，通過螺栓3331連接；底板334設(shè)在外框333內(nèi)，底板334與外框四邊之間設(shè)有間隙，多個調(diào)整螺栓335分別設(shè)穿過外框333與底板334相抵；多個定位座336分別設(shè)置在底板334上四角位置，通過螺栓3361與底板連接；多個定位銷337分別設(shè)置在定位座336和底板334上；多個檢測傳感器338設(shè)置在基板的外側(cè)面。
請配合參見圖5、圖6，自動出料裝置42設(shè)置在雕刻機4的工作臺上，自動出料裝置42包括工作臺421、出料臺422、針型氣缸423、兩臺回轉(zhuǎn)夾緊氣缸424、一對壓爪425、平調(diào)節(jié)墊塊426、兩塊調(diào)節(jié)板427多個調(diào)節(jié)螺栓428；工作臺421上設(shè)置出料臺422，通過螺栓4221連接；工作臺421上和出料臺422中心設(shè)有針型氣缸孔；針型氣缸423設(shè)置在針型氣缸孔中，其下部與雕刻機連接；兩臺回轉(zhuǎn)夾緊氣缸424分別設(shè)置在工作臺421兩側(cè)；一對壓爪425分別設(shè)置在工作臺421兩側(cè)通過螺栓4251與回轉(zhuǎn)夾緊氣缸424連接。壓爪425一段設(shè)為矩形，另一段呈梯形扁平狀；對應(yīng)向內(nèi)設(shè)置在工作臺421上，可壓緊加工件429；水平調(diào)節(jié)墊塊設(shè)置在工作臺421底部；兩塊調(diào)節(jié)板分別設(shè)置在工作臺421兩側(cè)，分別通過調(diào)節(jié)螺栓428與工作臺421連接。
本實用新型通過操作者在用戶計算機中輸入自行設(shè)計的文字和圖案，通過電纜線輸入監(jiān)控計算機，通過計算機內(nèi)設(shè)有的系統(tǒng)軟件，分別控制裝配流水線控制器、雕刻機的控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器控制器人控制器，發(fā)出各種控制信號和數(shù)據(jù)信號，控制裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體完成各道工序的操作。
以下以八音盒的裝配過程為實施例，八音盒由以下四部分組成底座(內(nèi)含機芯、科技館模型(事先連接好)、上蓋、玻璃罩和標牌。
主要由以下六個工序，通過各工序自動完成八音盒的裝配輸送過程在八音盒標牌上雕刻文字工序A；標牌和八音盒底座的裝配工序B；八音盒上蓋和底座的裝配工序C；上蓋和下蓋之間的擰螺釘作業(yè)工序D；玻璃罩和八音盒上蓋的裝配工序E；玻璃罩和八音盒上蓋的擰螺釘裝配工序F。
請配合參見圖2，具體流程如下八音盒標牌上雕刻文字工序A，操作者在操作者計算機上進行設(shè)計，機器人61把標牌從料盤71上取出，放到雕刻機4的自動出料裝置41上定位夾緊，通過雕刻機4及其雕刻機控制器將操作者設(shè)計的文字或圖案加工在表牌上；標牌和八音盒底座的裝配工序B，與此同時，機器人61把八音盒底座從料盤72取出，放到流水線上的隨行夾具裝置上；雕刻完畢后，機器人61將標牌從雕刻機4的自動出料裝置上爪取送到流水線上的隨行夾具裝置上和底座裝配，裝配完以后，隨行夾具裝置33輸送到下一道工序；八音盒上蓋和底座的裝配工序C，機器人61把八音盒上蓋從料盤73爪取送至隨行夾具裝置上的八音盒底座上裝配后，由隨行夾具裝置送至下工序，上蓋和下蓋之間的擰螺釘作業(yè)工序D，機器人62從料盤74爪取螺釘，置入上蓋和底座孔中，由擰螺釘機完成上蓋和底座的連接；玻璃罩和八音盒上蓋的裝配工序E，機器人63將科技館模型從料盤75上爪取，裝在八音盒上蓋上；玻璃罩和八音盒上蓋的擰螺釘裝配工序F，機器人63再從料盤76上爪取玻璃罩，罩蓋在八音盒上蓋上；由擰螺釘機完成玻璃罩和上蓋的連接。
自動出料裝置將已裝配好了的禮品頂出，由裝配機器人63抓取并放置到滑槽面上，禮品滑入送料小火車，最終由小火車運送至禮品領(lǐng)取處，供操作者取走。
本實用新型由于設(shè)有用戶計算機，受教者能直接參與應(yīng)用計算機設(shè)計，通過柔性裝配流水線裝置的自動裝配，可實現(xiàn)無人化數(shù)控設(shè)備對設(shè)計的內(nèi)容自動加工、機器人在自動流水線上的多工位高精度組合裝配，帶有個性創(chuàng)意的產(chǎn)品完成并自動下線；亦可用于科普教育場合中，使操作者對機器人技術(shù)、CAD/CAM現(xiàn)代制造技術(shù)在實踐中有深刻的理解。
權(quán)利要求1.一種柔性裝配流水線裝置，其特征在于包括多臺用戶計算機、監(jiān)控計算機、裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體、以及控制裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體工作的裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器人控制器；所述的多臺用戶計算機的信號輸出端口通過電纜線與監(jiān)控計算機的輸雙向連接；所述的監(jiān)控計算機的信號端口通過電纜線分別與裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器控制器人控制器雙向連接；所述的裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人本體的控制端口通過電纜線分別與裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器人控制器的輸出端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于所述的裝配流水線本體上部設(shè)有自動傳輸帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于還包括多個隨行夾具裝置，所述的多個隨行夾具裝置分別間隔設(shè)置在裝配流水線本體上部的自動傳輸帶上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于所述的隨行夾具包括基板、基座、外框、底板、調(diào)節(jié)螺栓、定位座、定位銷、檢測傳感器；基板底部兩側(cè)設(shè)置基座；基板上設(shè)有外框，底板設(shè)在外框內(nèi)，底板與外框內(nèi)四邊之間設(shè)有間隙，多個調(diào)整螺栓分別穿過外框與底板相抵；多個定位座分別設(shè)置在底板上四角位置；多個定位銷分別設(shè)置在定位座和底板上；多個檢測傳感器設(shè)置在基板的外側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于還包括一自動出料裝置，所述的自動出料裝置設(shè)置在雕刻機的工作臺上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于所述的自動出料裝置包括工作臺、出料臺、針型氣缸、兩臺回轉(zhuǎn)夾緊氣缸、一對壓爪；所述的工作臺上設(shè)置出料臺，通過螺栓連接；工作臺上和出料臺中心設(shè)有針型氣缸孔；針型氣缸設(shè)置在針型氣缸孔中，其下部與雕刻機連接；兩臺回轉(zhuǎn)夾緊氣缸分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)；一對壓爪分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)的回轉(zhuǎn)夾緊氣缸上方，通過螺栓與回轉(zhuǎn)夾緊氣缸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于所述的壓爪一段設(shè)為矩形，另一段呈梯形扁平狀；對應(yīng)向內(nèi)設(shè)置在工作臺上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于還包括兩塊調(diào)節(jié)板和多個調(diào)節(jié)螺栓以及一水平調(diào)節(jié)墊；所述的兩塊調(diào)節(jié)板分別設(shè)置在工作臺兩側(cè)，分別通過螺栓與工作臺連接；所述的水平調(diào)節(jié)墊塊設(shè)置在工作臺底部與機體之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于還包括一控制箱，所述的控制箱內(nèi)設(shè)有可編程控制器及燈光控制器；可編程控制器輸入端與裝配流水線本體控制器連接，其輸出端與裝配流水線本體連接；燈光控制器與監(jiān)控計算機連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性裝配流水線裝置，其特征在于還包括多個料盤，所述的料盤分別設(shè)置在相對應(yīng)工序的機器人本體一側(cè)。
專利摘要本實用新型涉及一種柔性裝配流水線裝置，其特點是，包括多臺用戶計算機的信號輸出端由電線與監(jiān)控計算機的輸入端連接；監(jiān)控計算機的信號端由電線分別與裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器人控制器的信號端連接；裝配流水線本體、雕刻機、擰螺釘機、多臺機器人的控制端通過電線分別與裝配流水線控制器、雕刻機控制器、擰螺釘機控制器、多臺機器人控制器的輸入端口連接；在裝配流水線本體上部的自動傳輸帶上間隔設(shè)有多個隨行夾具裝置；雕刻機的工作臺上設(shè)置自動出料裝置。本實用新型可實現(xiàn)對設(shè)計的內(nèi)容自動加工、帶有個性創(chuàng)意的產(chǎn)品自動完工下線。亦可用于科普教育場合中，使操作者對機器人技術(shù)、CAD/CAM現(xiàn)代制造技術(shù)在實踐中有深刻的理解。
文檔編號G06F17/50GK2596444SQ02288388
公開日2003年12月31日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者梁兆正, 許永順, 忻歌, 頓向明 申請人:上?？萍拣^