本發(fā)明涉及托盤組裝生產(chǎn)，尤其涉及全自動(dòng)托盤插管機(jī)。

背景技術(shù)：

1、托盤通常用于車間中放置工件毛坯，既方便工件的碼垛又便于叉車的裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)，廣泛用于當(dāng)前的各種工廠中。

2、目前的托盤主要分為木托盤、金屬托盤與塑料托盤，其具有不同的特點(diǎn)而用于不同的場(chǎng)景中。其中的塑料托盤由于質(zhì)地輕而便于擺放，因此在現(xiàn)代工廠中的使用占比越來(lái)越高。但是其也具有強(qiáng)度相對(duì)較低的缺點(diǎn)，為了改善塑料托盤的局限性，已有廠家推出在塑料托盤中增設(shè)鋼管的方案來(lái)提高托盤的強(qiáng)度，從而能夠具有更高的載荷能力。具體為直接在塑料托盤中插入少量的鋼管，既不會(huì)使塑料托盤本身增加過(guò)大的重量，又能夠提高塑料托盤的強(qiáng)度。

3、當(dāng)前將鋼管組裝到塑料托盤中的方式主要以人工為主，而塑料托盤的使用需求日益增加，人力組裝的方式勞動(dòng)強(qiáng)度大，已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求。

4、因此，本技術(shù)提出一種全自動(dòng)托盤插管機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的全自動(dòng)托盤插管機(jī)，其實(shí)現(xiàn)了可完全自動(dòng)化的將管材組裝到托盤中，節(jié)省了大量的人力成本，并且通過(guò)視覺糾偏模塊實(shí)時(shí)獲取托盤插管位置使得組裝過(guò)程精準(zhǔn)無(wú)誤，不易出現(xiàn)托盤被戳損壞的情況，還具有較低的無(wú)用動(dòng)作運(yùn)行流程，組裝生產(chǎn)的效率較高，更容易滿足當(dāng)前龐大且日益增長(zhǎng)的高稱重載荷托盤的使用需求。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、全自動(dòng)托盤插管機(jī)，包括：

4、輸送單元，通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)將托盤帶至各個(gè)工位；

5、插管單元，設(shè)于輸送單元的一旁，包括用于獲取托盤上插管位置的視覺糾偏模塊以及用于將管材插入托盤中的插管機(jī)械手；

6、壓緊定位機(jī)構(gòu)，用于插管時(shí)壓緊托盤；

7、所述視覺糾偏模塊的輸出端與插管機(jī)械手的輸入端電連接。

8、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了可完全自動(dòng)化的將管材組裝到托盤中，節(jié)省了大量的人力成本，并且通過(guò)視覺糾偏模塊實(shí)時(shí)獲取托盤插管位置使得組裝過(guò)程精準(zhǔn)無(wú)誤，不易出現(xiàn)托盤被戳損壞的情況，還具有較低的無(wú)用動(dòng)作運(yùn)行流程，組裝生產(chǎn)的效率較高，更容易滿足當(dāng)前龐大且日益增長(zhǎng)的高稱重載荷托盤的使用需求。

9、優(yōu)選的，所述輸送單元包括支架、支架上用于放置托盤的輸送臺(tái)以及用于伺服驅(qū)動(dòng)輸送臺(tái)運(yùn)行的動(dòng)力模塊，所述輸送臺(tái)包括滾筒、傳送帶、鏈條中的一種。

10、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使得輸送單元的運(yùn)行可控，在與其它的工序相配時(shí)可確保托盤的輸送過(guò)程是較為準(zhǔn)確的，避免托盤的移動(dòng)位置不準(zhǔn)而影響各個(gè)工序的正常運(yùn)行。

11、優(yōu)選的，所述輸送單元還包括第三到位檢測(cè)模塊，所述第三到位檢測(cè)模塊的輸出端與壓緊定位機(jī)構(gòu)的輸入端電連接。

12、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)托盤輸送到位時(shí)壓緊定位機(jī)構(gòu)將托盤固定住，確保定位準(zhǔn)確，避免影響插管的精準(zhǔn)性。

13、優(yōu)選的，所述視覺糾偏模塊包括安裝臺(tái)、安裝臺(tái)上固定連接的移位導(dǎo)軌、移位導(dǎo)軌上滑動(dòng)安裝的伺服驅(qū)動(dòng)的直線滑塊、直線滑塊上設(shè)置的旋轉(zhuǎn)氣缸以及旋轉(zhuǎn)氣缸軸上的相機(jī)，所述相機(jī)的輸出端與插管機(jī)械手的輸入端電連接。

14、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)不同型號(hào)、規(guī)格的托盤以達(dá)成拍照的目的，并且能夠拍出較為優(yōu)良的照片，以保證獲取的托盤位置是準(zhǔn)確無(wú)誤的，確保插管過(guò)程精準(zhǔn)進(jìn)行，保證插管托盤的成品質(zhì)量。

15、優(yōu)選的，還包括托盤上料單元，包括設(shè)于輸送單元的前端的機(jī)架以及設(shè)于機(jī)架上用于帶動(dòng)托盤移動(dòng)的輸送線；

16、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)托盤可自動(dòng)上料到輸送單元上，能夠節(jié)省大量的人力成本。

17、優(yōu)選的，所述機(jī)架上還設(shè)有稱重單元，包括；

18、攔截機(jī)構(gòu)，設(shè)于機(jī)架靠近輸送單元的一側(cè)，包括攔截板以及用于驅(qū)動(dòng)攔截板升降的第一頂升氣缸；

19、第二到位檢測(cè)模塊，設(shè)于機(jī)架上，用于檢測(cè)輸送線上有無(wú)托盤經(jīng)過(guò)，所述第二到位檢測(cè)模塊的輸出端與第一頂升氣缸的輸入端電連接；以及，

20、稱重裝置，包括可從輸送線中向上穿出的若干頂桿、用于驅(qū)動(dòng)所有頂桿升降的第二頂升氣缸以及連接在第二頂升氣缸頂出端的壓力傳感器。

21、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，能夠在插管之前對(duì)托盤進(jìn)行稱重檢測(cè)，確保只有合格的托盤才會(huì)進(jìn)行插管，這很好的避免了不合格托盤流入插管工序造成后續(xù)質(zhì)檢、出貨等的影響，極大的降低了返工的概率，解決了盲目插管導(dǎo)致帶來(lái)返工時(shí)較為復(fù)雜、麻煩的拆卸流程。

22、優(yōu)選的，所述輸送單元的輸送平面內(nèi)還設(shè)有與壓緊定位機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)位置處的第一換向機(jī)構(gòu)，包括升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)連接于升降機(jī)構(gòu)上的升降臺(tái)以及用于驅(qū)動(dòng)升降臺(tái)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)組件。

23、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可從托盤的多個(gè)方向進(jìn)行插管，以更好的提高托盤的承載能力，并且能夠適用各種類型且具有不同插管方向的托盤，具有較為寬泛的適用場(chǎng)景。

24、優(yōu)選的，還包括用于儲(chǔ)放管材的料倉(cāng)單元，包括升降底座、倉(cāng)壁以及用于檢測(cè)頂端管材高度位置的第一到位檢測(cè)模塊，所述第一到位檢測(cè)模塊的輸出端與升降底座的輸入端電連接。

25、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)最上層管材被完全取走后，料倉(cāng)單元能夠上升使得最上層的管材總是處于固定的高度位置，實(shí)現(xiàn)插管機(jī)械手每次取管材的運(yùn)動(dòng)軌跡都不會(huì)相差太多，從而將插管組裝過(guò)程中插管機(jī)械手每一次的動(dòng)作時(shí)長(zhǎng)變化維持在一個(gè)較小的范圍以內(nèi)，進(jìn)而提高了托盤這種需求量較大的產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

26、優(yōu)選的，所述料倉(cāng)單元的一旁之間設(shè)有管材預(yù)上料單元，包括：

27、管材定位機(jī)構(gòu)，位于輸送單元靠近料倉(cāng)單元的一側(cè)，所述管材定位機(jī)構(gòu)包括治架、用于推動(dòng)管材側(cè)方的第一推動(dòng)組件以及用于推動(dòng)管材端部的第二推動(dòng)組件，所述治架上設(shè)有用于放置管材的凹槽；

28、無(wú)序上料機(jī)構(gòu)，位于管材定位機(jī)構(gòu)上方且用于將料倉(cāng)單元的管材放到治架的凹槽中，包括三維伺服模組以及由三維伺服模組帶動(dòng)的視覺定位模塊、取料模塊，所述取料模塊用于捕捉管材，所述取料模塊的輸入端與視覺定位模塊的輸出端電連接，所述視覺定位模塊與三維伺服模組互連。

29、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒘蟼}(cāng)單元中無(wú)序擺放的管材預(yù)上料到治架中，并保證每個(gè)管材的位置是固定的，插管機(jī)械手可以從固定的點(diǎn)位取出管材，這種取管材方式不僅能夠使得插管機(jī)械手的動(dòng)作流程進(jìn)一步被縮減，提高托盤的生產(chǎn)效率，并且可確保取管材的過(guò)程不會(huì)出錯(cuò)，保證托盤生產(chǎn)的過(guò)程難以出錯(cuò)。

30、優(yōu)選的，所述取料模塊包括設(shè)于三維伺服模組上的z軸伺服電機(jī)、z軸伺服電機(jī)的軸上設(shè)置的底架以及底架上設(shè)置的若干吸盤模塊。

31、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)不同形狀、規(guī)格的管材，從而提高了本插管機(jī)的適用范圍，而且取管過(guò)程中只需接觸管材的頂面即可，不會(huì)與旁邊的管材發(fā)生碰撞，確保取關(guān)過(guò)程穩(wěn)定、順利。

32、優(yōu)選的，所述料倉(cāng)單元設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，所述三維伺服模組包括：

33、x軸導(dǎo)軌，兩個(gè)x軸導(dǎo)軌橫跨所有料倉(cāng)單元的上方；

34、y軸導(dǎo)軌，兩端滑動(dòng)連接于x軸導(dǎo)軌上；

35、升降模塊，滑動(dòng)連接于y軸導(dǎo)軌上；

36、所述升降模塊的輸出端朝下，且所述取料模塊設(shè)于升降模塊的輸出端。

37、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使得可以儲(chǔ)放多種管材，例如可能出現(xiàn)某種托盤在不同方向上需要插入的管材的長(zhǎng)度或者規(guī)格不同的情況，則直接可以將不同的管材放置在不同的料倉(cāng)單元中，使得無(wú)序上料機(jī)構(gòu)能夠?yàn)橥煌斜P取出多種管材，讓托盤的插管過(guò)程更加高效。

38、優(yōu)選的，所述插管機(jī)械手包括機(jī)械臂與機(jī)械臂上設(shè)置的夾具，所述管材定位機(jī)構(gòu)靠近插管單元的一側(cè)還設(shè)有可放置多個(gè)夾具的放置臺(tái)；所述夾具包括：

39、快換盤，設(shè)于機(jī)械臂的自由端；

40、夾爪；

41、驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾爪靠近或分離，所述驅(qū)動(dòng)模塊可拆卸連接于快換盤上。

42、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要更換不同規(guī)格、型號(hào)的托盤時(shí)，可通過(guò)啟動(dòng)快換盤將原來(lái)的夾具取下，而直接將符合該托盤的夾具直接從放置臺(tái)中取出，無(wú)需人力更換夾具，非常方便。

43、優(yōu)選的，所述夾具與插管機(jī)械手之間還設(shè)有測(cè)力傳感器，所述插管單元還包括敲打機(jī)構(gòu)，所述測(cè)力傳感器的輸出端與敲打機(jī)構(gòu)的輸入端電連接，所述敲打機(jī)構(gòu)包括三維導(dǎo)軌以及三維導(dǎo)軌上設(shè)置的敲打頭，當(dāng)所述測(cè)力傳感器檢測(cè)到夾具受力過(guò)大時(shí)，所述敲打頭移動(dòng)到管材的前端并將管材敲入插管口中。

44、優(yōu)選的，所述放置臺(tái)上還設(shè)有去毛刺機(jī)構(gòu)，包括固定連接于放置臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸端設(shè)置的去毛刺刷。

45、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)部分管材上有毛刺導(dǎo)致難以被組裝到托盤中時(shí)，插管機(jī)械手可將管材對(duì)準(zhǔn)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的去毛刺刷進(jìn)行去毛刺操作，使得插管過(guò)程更加的順利，同時(shí)也避免了強(qiáng)行組裝管材容易出現(xiàn)裝配不到位或者托盤損壞的情況出現(xiàn)。

46、優(yōu)選的，所述壓緊定位機(jī)構(gòu)包括：

47、阻擋機(jī)構(gòu)，設(shè)于輸送單元的一旁，包括擋板以及用于帶動(dòng)擋板升降的頂升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

48、下壓機(jī)構(gòu)，設(shè)于輸送單元的一旁上方，包括固定連接于輸送單元上的安裝架、安裝架上固定安裝的下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及下壓板；

49、橫向定位機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)側(cè)壓板以及用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)側(cè)壓板相互靠攏或遠(yuǎn)離的側(cè)壓驅(qū)動(dòng)氣缸，兩個(gè)所述側(cè)壓驅(qū)動(dòng)氣缸均固定連接于安裝架底部。

50、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了一種能夠適應(yīng)不同形狀、結(jié)構(gòu)、規(guī)格的托盤進(jìn)行定位的方案，只要有托盤過(guò)來(lái)，都能夠被各個(gè)方向的壓力壓緊定位到預(yù)設(shè)位置處，使得本插管機(jī)的適用范圍較為廣泛。

51、優(yōu)選的，還包括下料單元，用于將完成插管的托盤取出，所述下料單元設(shè)于插管單元與托盤上料單元之間，所述下料單元包括下料機(jī)械手以及由下料機(jī)械手帶動(dòng)的托盤夾取工裝。

52、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使得托盤組裝好管材以后，輸送單元倒退，將托盤轉(zhuǎn)移到下料單元處，下料機(jī)械手將托盤帶出輸送單元，從而完成全自動(dòng)的下料，無(wú)需人工參與，非常方便，并且這樣的下料方式在保證各工序能夠正常進(jìn)行的基礎(chǔ)上，使得整個(gè)插管機(jī)的空間布局更為緊湊，減少占用空間。

53、優(yōu)選的，所述托盤夾取工裝包括：

54、基座，與下料機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

55、滑軌，固定連接于基座上；

56、叉頭，包括滑動(dòng)叉頭與固定叉頭，所述固定叉頭固定連接于滑軌的一端，所述滑動(dòng)叉頭滑動(dòng)連接于滑軌上；

57、夾托盤氣缸，固定于基座上，所述加托盤氣缸的頂出端與滑動(dòng)叉頭連接；

58、所述叉頭均呈t形且均可進(jìn)入托盤與輸送臺(tái)之間的空位。

59、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可完全自動(dòng)化的完成托盤下料，無(wú)需人力參與，并且還可以依靠下料機(jī)械手進(jìn)行碼垛，非常方便。

60、優(yōu)選的，還包括壓防滑墊單元，包括：

61、基板，設(shè)于基座上，且處于與基座不同的平面；

62、壓頭，設(shè)于基板上，包括筒體、第一彈簧、彈性觸點(diǎn)與頂柱，所述筒體與基板固定連接，所述彈性觸點(diǎn)包括設(shè)于筒體外側(cè)壁上的安裝筒、安裝筒內(nèi)滑動(dòng)安裝的觸頭以及連接于觸頭與安裝筒內(nèi)底部之間的第二彈簧，所述第二彈簧在不受力時(shí)觸頭的自由端位于筒體內(nèi)；

63、壓墊機(jī)構(gòu)，固定連接于基板上與壓頭對(duì)應(yīng)的位置處，包括壓墊電缸以及壓墊電缸頂出端設(shè)置的壓墊頂頭；

64、所述壓墊機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)壓墊頂頭擠壓頂柱使得被彈性觸點(diǎn)卡在筒體內(nèi)的防滑墊被擠出，并且所述壓墊頂頭脫離筒體后第一彈簧、第二彈簧均復(fù)位。

65、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，不僅為托盤提供了壓防滑墊的功能，而且將壓防滑墊單元集成到下料單元的下料機(jī)械手上還使得整個(gè)生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)上更加簡(jiǎn)單，尤其是占用空間上更小，無(wú)需更多機(jī)械手的投入，整體生產(chǎn)耗時(shí)以及成本上都不會(huì)過(guò)高。

66、優(yōu)選的，所述筒體的內(nèi)壁設(shè)有用于防止第一彈簧脫離筒體的限位環(huán)，所述頂柱滑動(dòng)連接于筒體內(nèi)壁且位于限位環(huán)與彈性觸點(diǎn)之間。

67、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使得防滑墊可以被卡在彈性觸點(diǎn)與限位環(huán)之間，不會(huì)在下料機(jī)械手移動(dòng)的過(guò)程中掉出筒體導(dǎo)致壓防滑墊功能失效，還能夠確保第一彈簧與頂柱都不會(huì)掉出筒體，保證壓防滑墊功能有效。

68、優(yōu)選的，所述基板上設(shè)有多個(gè)壓頭，且呈環(huán)形分布于基板上，所述基座上還設(shè)有用于帶動(dòng)基板轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服馬達(dá)。

69、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)壓防滑墊時(shí)能夠連續(xù)進(jìn)行多次壓防滑墊操作，避免每壓好一個(gè)防滑墊又要重新加裝防滑墊造成工時(shí)上的浪費(fèi)。

70、優(yōu)選的，所述壓防滑墊單元還包括防滑墊預(yù)上料機(jī)構(gòu)，設(shè)于下料機(jī)械手旁，所述防滑墊預(yù)上料機(jī)構(gòu)包括相互連接的振動(dòng)盤與分料機(jī)構(gòu)，所述分料機(jī)構(gòu)包括支撐盤與轉(zhuǎn)動(dòng)連接于支撐盤內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)盤，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的邊緣設(shè)有若干用于放置防滑墊的凹口；所述支撐盤邊緣的側(cè)壁圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)盤的邊緣側(cè)壁設(shè)置，以限制轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防滑墊脫離凹口，所述振動(dòng)盤的輸出端與凹口相對(duì)，所述凹口與壓頭的分布方式相互對(duì)應(yīng)。

71、通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可完全自動(dòng)化的為壓防滑墊單元提供多個(gè)防滑墊，當(dāng)下料機(jī)械手?jǐn)y帶壓頭對(duì)齊各個(gè)凹口時(shí)，可下壓防滑墊實(shí)現(xiàn)一次性將防滑墊裝填到全部的壓頭中，因此能夠節(jié)省大量的人力成本以及時(shí)間成本，有利于在使用需求較大的托盤組裝生產(chǎn)中應(yīng)用。

72、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：實(shí)現(xiàn)了可完全自動(dòng)化的將管材組裝到托盤中，節(jié)省了大量的人力成本，并且通過(guò)視覺糾偏模塊實(shí)時(shí)獲取托盤插管位置使得組裝過(guò)程精準(zhǔn)無(wú)誤，不易出現(xiàn)托盤被戳損壞的情況，還具有較低的無(wú)用動(dòng)作運(yùn)行流程，組裝生產(chǎn)的效率較高，更容易滿足當(dāng)前龐大且日益增長(zhǎng)的高稱重載荷托盤的使用需求。