智能柔性组装机器人系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能化全自动设备技术领域，尤其涉及一种智能柔性组装机器人系统。
【背景技术】
[0002]当下随着我国空气污染指数越来越高，尤其在京津及华北大部地区愈演愈烈的雾霾，使我国普通市民对3M防尘口罩等一系列相关防护产品的需求量越来越大。3M防尘口罩的主要防阻对象是颗粒物。“尘”的概念比较狭窄，尘属于颗粒物这个大的概念，包括粉尘(机械破碎产生)、雾(液态的)、烟(燃烧等产生)和微生物，也称气溶胶。能够进入人体肺脏深部的颗粒非常微小，粒径通常在7 μ m以下，称作呼吸性粉尘，对健康危害大，是导致各类尘肺病的元凶。所以，防尘口罩通过覆盖人的口、鼻及下巴部分，形成一个和脸密封的空间，靠人吸气迫使污染空气经过过滤。该产品应用领域广泛，包括建筑、矿业、纺织、打磨、制药、水泥、玻璃、五金等行业，而且应用量极大。而制作3M防尘口罩的材料主大多采用内外两层无纺布，中间一层过滤布(熔喷布)构造而成。
[0003]目前过滤布(熔喷布)、无纺布及气密布等布料在热合工序时由于无专门为此工序研制的设备，造成操作人员劳动强度大，操作工序麻烦易出错，不良品增加等问题，这种情况，制约了加工生产力的发展。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了解决上述现有技术中的问题，提供了一种智能柔性组装机器人系统。
[0005]本实用新型为解决这一问题所采取的技术方案是:
[0006]本实用新型的智能柔性组装机器人系统，包括上料机构、热合机构、下料机构和热合直线模组；上料机构包括设置在下方的上料轴和主动轮，设置在上方的第一从动轮和第二从动轮，以及上料机械手，上料机械手上设置有气动真空吸盘；热合直线模组包括滑动平台，设置在滑动平台和操作台中间的滚珠丝杠，以及连接在滚珠丝杠一端的伺服电机，热合机构包括裁切机械手以及上下相对设置的热合头和热合下模具；下料机构为下料机械手，下料机械手上设置有气动真空吸盘。
[0007]热合直线模组还包括设置在滑动平台两侧的燕尾型精密滑块和设置在操作台两侧的燕尾型精密滑轨，燕尾型精密滑块在燕尾型精密滑轨上左右滑动。
[0008]该系统还包括设置在上料机械手上方的智能视觉识别装置，所述的智能视觉识别装置为高精度CXD相机。
[0009]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0010]本实用新型的智能柔性组装机器人系统，采用三轴机械臂为设备基础，实现原材料裁剪、运送、收料等；并配合使用智能视觉采集系统进行实时校准，通过滑动平台实现自动上料一自动热合一自动收料等一系列列无人操作。采用视觉配合多轴机械手实现过滤布(熔喷布)、无纺布及气密布等柔性物料自动上料，装配等动作，系统响应速度快，稳定性好，控制精度高。采用高精度CCD相机检测代替人眼识别，对物料进行标准化处理。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的智能柔性组装机器人系统的主视图；
[0012]图2是本实用新型的智能柔性组装机器人系统的俯视图；
[0013]图3是本实用新型的智能柔性组装机器人系统的侧视图。
[0014]图中主要部件符号说明:
[0015]1:上料机械手2:智能视觉识别装置
[0016]3:裁切机械手4:热合头
[0017]5:热合下模具6:下料机械手
[0018]7:操作台8:滚珠丝杠
[0019]9:热合直线模组 10:燕尾型精密滑块
[0020]11:滑动平台12:伺服电机
[0021]13:燕尾型精密滑轨 14:第一从动轮
[0022]15:第二从动轮16:主动轮
[0023]17:上料轴。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的智能柔性组装机器人系统做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本实用新型而并非对本实用新型的限制。
[0025]本实用新型提供了一种能够完成柔性物料上料、装配、检测及下料等工序的代替人工的智能化全自动设备。
[0026]图1是本实用新型的智能柔性组装机器人系统的主视图；图2是本实用新型的智能柔性组装机器人系统的俯视图；图3是本实用新型的智能柔性组装机器人系统的侧视图。如图1至图3所示，本实用新型的智能柔性组装机器人系统，包括上料机构、热合机构、下料机构和热合直线模组。
[0027]上料机构包括设置在下方的上料轴17和主动轮16，设置在上方的第一从动轮14和第二从动轮15，以及上料机械手I。上料机械手I为高精度三轴机械手，上料机械手I上设置有气动真空吸盘。高精度三轴机械手加气动真空吸盘实现自动上料。
[0028]热合直线模组9包括位于操作台7上的滑动平台11，设置在滑动平台11和操作台7中间的滚珠丝杠8，以及连接在滚珠丝杠8 一端的伺服电机12。热合直线模组还包括设置在滑动平台11两侧的燕尾型精密滑块10和设置在操作台两侧的燕尾型精密滑轨13，燕尾型精密滑块10在燕尾型精密滑轨13上左右滑动。滑动平台11移动至操作台左端，通过上料机构将物料运送至滑动平台11的热合模具中，动平台11通过伺服电机和滚珠丝杠将物料运送中间的热合机构位置进行热合，热合完毕后滑动平台11移动到最右侧，下料机构拾取已热合完成产品放入收料箱。
[0029]热合机构包括裁切机械手3以及上下相对设置的热合头4和热合下模具5。热合下模具5配有真空吸盘，高周波热合头对物料快速可靠热合。
[0030]下料机构为下料机械手6，下料机械手6为高精度三轴机械手，下料机械手6上设置有气动真空吸盘。高精度三轴机械手配合吸盘自动下料。
[0031]该系统还包括设置在上料机械手上方的智能视觉识别装置，所述的智能视觉识别装置为高精度CCD相机，用于检测上料精度。
[0032]本实用新型的智能柔性组装机器人系统的工作过程如下:
[0033]成卷无纺布人工上料至上料轴17处后，将布端头通过第一从动轮14和第二从动轮15固定于上表面。电机可带动碾压收料轴转动回收裁剪多余布料。此时裁切机械手将无纺布裁制成相应形状后上料机械手I带动可旋转真空吸盘拾取成形布料送至热合下模具5热合位置。下模具配有真空吸盘将物料吸附固定。此时上料机械手重复上料动作再次取料放置下模具热合位置。因所拾取物料为柔性材质，为防止设备运动过程中首次放置布料发生转动或位移，CCD智能成像设备将对其时时监控并根据布料实际位置指示上料机械手动作将二次布料放置正确位置。热合直线模组带动热合下模具运动只热合工位后高周波热合机下压热合成形。待热合成型后直线模组将下模具传送至下料工位。下料机械手吸附成品并将其放于收料箱内，以备后序包装等工序工作使用。
[0034]本实用新型的多轴碾压式上料机构并采用三轴机械臂为设备基础，实现原材料裁剪、运送、收料等。并配合使用智能视觉采集系统进行实时校准，通过滑动平台实现自动上料一自动热合一自动收料一些列无人操作。
[0035]本实用新型采用集光、机、电、算、控于一体的、配以CCD视觉采集识别配合控制的智能机器人代替原有老旧的人工制造生产。该设备具有视觉识别功能，可取代5个人工，设备性价比极高，应用前景广阔。从纵向来看，该项目推动了该行业的智能化、自动化发展。从横向来看，对其他行业内柔性物料的装配有非常大的借鉴意义，也可适用于其他领域柔性物料组装热核，如医用防褥疮气垫床、医用防尘服等，在医疗产品领域的同样具有发展潜力。
【主权项】
1.一种智能柔性组装机器人系统，其特征在于:该系统包括上料机构、热合机构、下料机构和热合直线模组；上料机构包括设置在下方的上料轴(17)和主动轮(16)，设置在上方的第一从动轮(14)和第二从动轮(15)，以及上料机械手(I )，上料机械手(I)上设置有气动真空吸盘；热合直线模组(9)包括滑动平台(11)，设置在滑动平台(11)和操作台(7)中间的滚珠丝杠(8)，以及连接在滚珠丝杠(8) —端的伺服电机(12)，热合机构包括裁切机械手(3)以及上下相对设置的热合头(4)和热合下模具(5);下料机构为下料机械手(6)，下料机械手(6)上设置有气动真空吸盘。
2.根据权利要求1所述的智能柔性组装机器人系统，其特征在于:热合直线模组(9)还包括设置在滑动平台(11)两侧的燕尾型精密滑块(10)和设置在操作台(7)两侧的燕尾型精密滑轨(13)，燕尾型精密滑块(10)在燕尾型精密滑轨(13)上左右滑动。
3.根据权利要求1所述的智能柔性组装机器人系统，其特征在于:该系统还包括设置在上料机械手(I)上方的智能视觉识别装置(2)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能柔性组装机器人系统，包括上料机构、热合机构、下料机构和热合直线模组。本实用新型的智能柔性组装机器人系统，采用三轴机械臂为设备基础，实现原材料裁剪、运送、收料等；并配合使用智能视觉采集系统进行实时校准，通过滑动平台实现自动上料—自动热合—自动收料等一系列无人操作。采用视觉配合多轴机械手实现过滤布(熔喷布)、无纺布及气密布等柔性物料自动上料，装配等动作，系统响应速度快，稳定性好，控制精度高。采用高精度CCD相机检测代替人眼识别，对物料进行标准化处理。
【IPC分类】B32B39-00, B32B41-00
【公开号】CN204340352
【申请号】CN201420795285
【发明人】常雯晴
【申请人】常雯晴
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月17日