一种柔性上料摆盘机的制作方法

本实用新型涉及摆盘设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种柔性上料摆盘机。

背景技术：

在电子元器件生产加工领域，摆盘机作为一种高度自动化的设备，能够实现自动上料、筛料、摆盘等一系列操作，极大地提高了生产加工的效率，因而得到了广泛的应用。现有常用的摆盘机切换物料时，需要更换相应的硬件才能实现不同物料的上料和摆盘，可操作性差，生产加工效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种柔性上料摆盘机，旨在解决现有技术中，摆盘机更换物料需要更换相应硬件，可操作性差，生产加工效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种柔性上料摆盘机，包括设置于工作平台上用于输送摆盘的流水线，还包括：

柔性供料器，设于所述流水线的一侧，且连接有供料仓，所述柔性供料器包括开设有至少一个料窗的柔性振动盘，以及设置于所述柔性振动盘下方的振动底座；

真空吸嘴组件，包括多个竖向设置的吸嘴，所述吸嘴用于从所述柔性振动盘中取料并移送至所述摆盘中；

视觉系统，包括设置于所述流水线上方用于对所述摆盘进行定位的上视觉系统，位于所述柔性振动盘上方用于捕获所述柔性振动盘中物料位置的全景视觉系统，以及设置于所述吸嘴下方区域用于获取所述吸嘴吸取的所述物料的角度信息，并与所述吸嘴配合进行所述物料角度调整的下视觉系统；

控制系统，设置于所述工作平台下方，用于控制所述流水线、所述柔性供料器、所述真空吸嘴组件以及所述视觉系统的动作。

进一步地，还包括三轴装配支架系统，所述三轴装配支架系统包括两两滑动连接的y轴装配支架、x轴装配支架以及z轴装配支架，所述y轴装配支架、所述x轴装配支架以及所述z轴装配支架用于相互配合以带动所述真空吸嘴组件吸取或摆放所述物料。

进一步地，所述y轴装配支架包括位于同一平面且相互平行设置的y轴左装配支架以及y轴右装配支架，所述x轴装配支架分别与所述y轴左装配支架和所述y轴右装配支架滑动连接，所述真空吸嘴组件安装于所述z轴装配支架上，所述z轴装配支架相对于所述工作平台前后左右移动以带动所述真空吸嘴组件吸取或摆放所述物料。

进一步地，所述真空吸嘴组件还包括与所述吸嘴一体式连接用于驱动所述吸嘴动作的中空旋转电机。

进一步地，所述工作平台上垂直设置用于固定所述全景视觉系统的相机支架。

进一步地，所述上视觉系统安装于所述z轴装配支架上。

进一步地，所述下视觉系统安装于所述工作平台上。

进一步地，所述流水线上对应于摆料位设置用于感应所述摆盘位置的上料感应器。

进一步地，所述流水线上对应于出料位设置用于感应所述摆盘位置的出料感应器。

进一步地，所述流水线上分别设置阻挡装置和顶升装置，用于相互配合以控制所述摆盘在所述流水线上的启停。

本实用新型提供的柔性上料摆盘机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的柔性上料摆盘机包括柔性供料器、真空吸嘴组件、视觉系统以及控制系统，柔性供料器设于流水线的一侧，且连接有供料仓，包括开设有至少一个料窗的柔性振动盘，以及设置于柔性振动盘下方的振动底座；真空吸嘴组件包括多个竖向设置的吸嘴，吸嘴用于从柔性振动盘中取料并移送至摆盘中；视觉系统包括设置于流水线上方用于对摆盘进行定位的上视觉系统，位于柔性振动盘上方用于捕获柔性振动盘中物料位置的全景视觉系统，以及设置于吸嘴下方区域用于获取吸嘴吸取的物料的角度信息，并与吸嘴配合进行物料角度调整的下视觉系统；控制系统设置于工作平台下方，用于控制流水线、柔性供料器、真空吸嘴组件以及视觉系统的动作。柔性供料器可适用于多种物料的供料，视觉系统在控制系统相应的软件程序控制下可以实现针对不同物料的精准定位，上述方案可在硬件方面兼容更多的物料，通过相应的软件设置即可实现针对不同的物料进行摆盘操作，而不需要更换整套硬件设备，提高了设备的可操作性和通用性，极大地提高了生产加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1是本实用新型一实施例中柔性上料摆盘机的整体结构示意图；

图2是图1实施例的俯视示意图。

附图标记说明：

1、工作平台；2、流水线；21、出料感应器；22、推料装置；23、摆盘；24、阻挡装置；3、柔性供料器；31、柔性振动盘；311、料窗；32、振动底座；4、供料仓；5、真空吸嘴组件；51、吸嘴；52、中空旋转电机；6、视觉系统；61、上视觉系统；62、全景视觉系统；621、相机支架；63、下视觉系统；7、三轴装配支架系统；71、y轴装配支架；711、y轴左装配支架；712、y轴右装配支架；72、x轴装配支架；73、z轴装配支架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图的实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖向”“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照附图说明本实用新型的优选实施方式：

如图1所示，本实施例中，柔性上料摆盘机包括设置于工作平台1上用于输送摆盘23的流水线2，还包括柔性供料器3、真空吸嘴组件5、视觉系统6以及控制系统(图中未示出)，柔性供料器3设于流水线2的一侧，且连接有供料仓4，包括开设有至少一个料窗311的柔性振动盘31，以及设置于柔性振动盘31下方的振动底座32；真空吸嘴组件5包括多个竖向设置的吸嘴51，吸嘴51用于从柔性振动盘31中取料并移送至摆盘23中；视觉系统6包括设置于流水线2上方用于对摆盘23进行定位的上视觉系统61，位于柔性振动盘31上方用于捕获柔性振动盘31中物料位置的全景视觉系统62，以及设置于吸嘴51下方区域用于获取吸嘴51吸取的物料的角度信息，并与吸嘴51配合进行物料角度调整的下视觉系统63；控制系统设置于工作平台1下方，用于控制流水线2、柔性供料器3、真空吸嘴组件5以及视觉系统6的动作。

具体地，在本实施例中，柔性供料器3的柔性振动盘31可根据实际需要开设不同数量的料窗311，可实现一种以上物料的同时供料。对应地，供料仓4可根据物料的大小形状等选择不同的形式，如针对微小的粒子上料，可选用圆环上料振动盘；如果物料颗粒比较大，可选用直振上料。优选地，可选用直振上料装置以兼容更多种类的物料。

在一实施例中，上视觉系统61和下视觉系统63可选用相应的工业相机实现相应的对位功能，全景视觉系统62可采用全景相机实现物料的捕获、定位功能。当然，也可采用其它能够实现拍摄功能的装置对应地实现视觉系统6的功能。

在一实施例中，控制系统与流水线2、柔性供料器3、真空吸嘴组件5以及视觉系统6等各部件电性相连，并根据预设的软件程序分别控制各部件的动作，以实现不同物料的摆盘23、输送等操作。具体地，控制系统可根据实际需求选用市面上成熟的工控机产品，具体型号根据需要选取，不作唯一限定。

具体地，柔性上料摆盘机工作流程为：人工将摆盘23叠放到推料位，将待摆物料放入供料仓4；设备电源启动后，流水线2输送摆盘23至摆料位后，上视觉系统61开始扫描摆盘23上的mark点对摆盘23进行定位，同时供料仓4将待摆放物料供应至柔性振动盘31中，在振动底座32的振动下，柔性振动盘31对物料进行震散，全景相机对柔性振动盘31拍照以捕获物料的位置信息，并将对应的位置信息反馈至控制系统，在控制系统的控制下，真空吸嘴组件5中各吸嘴51根据全景相机捕获的物料的位置信息执行物料的吸取动作，真空吸嘴组件5吸取到物料后再由控制系统控制移动到下视觉系统63，下视觉系统63获取物料的角度信息，定位偏差角度，然后由真空吸嘴组件5消除相应的偏差角，下视觉系统63获取到物料的合格位置信息及角度信息后，将对应的合格信息反馈至控制系统，由控制系统控制真空吸嘴组件5将物料移送并摆放到摆盘23中，循环上述过程进行定位、取料、对位、摆料操作，直至摆盘23摆满料后，流水线2输送摆盘23至出料口，人工取下摆盘23，完成上料、摆料的全过程。

具体地，真空吸嘴组件5中多个竖向设置的吸嘴51在吸取物料时逐一进行取料，完成取料后，再逐一到下视觉系统63进行物料位置以及角度的调整，最后再将吸取的物料逐一摆放至摆盘23中。当然，也可以通过增加下视觉系统63中相机的数量来达到针对各个吸嘴51所吸取的物料一起定位的效果，从而提高一定的生产加工效率。

上述实施例的柔性供料器3可适用于多种物料的供料，视觉系统6在控制系统相应的软件程序控制下可以实现针对不同物料的精准定位，柔性上料摆盘机整体可在硬件方面兼容更多的物料，通过相应的软件设置即可实现针对不同的物料进行摆盘23操作，而不需要更换整套硬件设备，提高了设备的可操作性和通用性，极大地提高了生产加工效率。

如图1和图2所示，柔性上料摆盘23机还包括三轴装配支架系统7，三轴装配支架系统7包括两两滑动连接的y轴装配支架71、x轴装配支架72以及z轴装配支架73，y轴装配支架71、x轴装配支架72以及z轴装配支架73用于相互配合以带动真空吸嘴组件5吸取或摆放物料。

具体地，y轴装配支架71、x轴装配支架72以及z轴装配支架73之间两两相互垂直，滑动连接可通过滑轨实现。

如图1和图2所示，y轴装配支架71包括位于同一平面且相互平行设置的y轴左装配支架711以及y轴右装配支架712，x轴装配支架72分别与y轴左装配支架711和y轴右装配支架712滑动连接，真空吸嘴组件5安装于z轴装配支架73上，z轴装配支架73相对于工作平台1前、后、左、右移动以带动真空吸嘴组件5吸取或摆放物料。

具体地，x轴装配支架72可相对于y轴左装配支架711以及y轴右装配支架712前后滑动，z轴装配支架73可相对于x轴装配支架72左右滑动，从而可以实现z轴装配支架73相对于工作平台1前、后、左、右移动以带动真空吸嘴组件5吸取或摆放物料。当然，在其它实施例中，可根据实际设计需要，设计其它类型的支架连接方式以实现真空吸嘴组件5吸取或摆放物料的动作。

具体地，上述三轴装配支架系统7可灵活设置初始化的位置，如设置在工作平台1的左上角或者右上角或者中间位置，此处不作唯一限定。

如图1所示，真空吸嘴组件5还包括与吸嘴51一体式连接用于驱动吸嘴51动作的中空旋转电机52。

具体地，中空旋转电机52的主轴为空心轴，配合真空吸嘴组件5以及真空装置可实现对物料的吸取和释放。由于每个吸嘴51都配套设置有中空旋转电机52，因此，在下视觉系统63对吸嘴51所吸取的物料进行角度对位时，由下视觉系统63获取物料的角度信息，定位偏差角度，然后由真空吸嘴组件5中的中空旋转电机52旋转相应的角度以消除偏差角，从而实现对于物料角度的调整，以确保物料能够以最佳的角度被放置于摆盘23中，有利于提高物料摆放的精准度。

优选地，吸嘴51与中空旋转电机52可通过弹性的卡套结构实现一体式连接，以确保吸嘴51与中空旋转电机52之间具有良好的同心度，从而确保对较小颗粒的物料的精准吸取。

如图1所示，本实施例中，工作平台1上垂直设置用于固定全景视觉系统62的相机支架621。

相机支架621相对于三轴装配支架系统7独立设置，相互之间无干扰，且能够方便地对全景视觉系统62进行调试和更换，安装简单方便。当然，全景视觉系统62还可以通过其它方式进行固定，如固定于柔性上料摆盘机壳体顶部等位置，以便于安装和不影响其具体功能的实现为前提。

如图1所示，本实施例中，上视觉系统61安装于z轴装配支架73上。

具体地，由于真空吸嘴组件5安装于z轴装配支架73上，上视觉系统61也安装于z轴装配支架73，由此可确保真空吸嘴组件5与上视觉系统61运动的一致性，从而确保对于摆盘23位置的精确定位，实现吸嘴51将所吸取的物料准确地放入摆盘23中对应的空缺位。

如图1所示，本实施例中，下视觉系统63安装于工作平台1上。

具体地，下视觉系统63固定安装于工作平台1上，吸嘴51每次吸取物料后，在控制系统的控制下运行至下视觉系统63所在位置进行物料位置和角度的调整。

如图2所示，流水线2上对应于上料位设置用于感应摆盘23位置的上料感应器(图中未示出)。

具体地，上料感应器可选用光电感应器，当然，还可以选用其它能够感应物体位置信息的传感器，此处不作唯一限制。上料感应器通过感应功能可感应摆盘23的位置信息，将空的摆盘23定位于上料位。

如图2所示，流水线2上对应于出料位设置用于感应摆盘23位置的出料感应器21。

具体地，出料感应器21可选用光电感应器，当然，还可以选用其它能够感应物体位置信息的传感器，此处不作唯一限制。出料感应器21通过感应功能可感应摆盘23的位置信息，将装满物料的摆盘23定位于出料位，以便于卸料。

如图1和图2所示，流水线2上分别设置阻挡装置24和顶升装置(图中未示出)，用于相互配合以控制摆盘23在流水线2上的启停。可选地，阻挡装置24可采用阻挡气缸，顶升装置可采用顶升气缸。

在一实施例中，流水线2前端还设置推料装置22，用于推动摆盘23进入到流水线2上。可选地，推料装置22可采用推料气缸。

具体地，本实施例中，设备启动后，推料气缸动作将摆盘23推进流水线2，摆盘23随流水线2流动，当上料位的上料感应器感应到摆盘23时，阻挡气缸动作，随后顶升气缸顶起摆盘23；摆盘23顶紧后，阻挡气缸下降。当摆盘23摆满物料后，顶升气缸下降，摆盘23随流水线2流至出料位，待出料感应器21感应到摆盘23时，流水线2停止流动，人工取下摆盘23。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。