本實(shí)用新型涉及貫流風(fēng)葉超聲波焊接機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種貫流風(fēng)葉的中節(jié)料框式供料裝置。

背景技術(shù)：

貫流風(fēng)葉是家電行業(yè)送風(fēng)系統(tǒng)的核心塑料制件，其成品由軸蓋與中節(jié)之間、中節(jié)與中節(jié)之間和中節(jié)與外修端蓋或內(nèi)修端蓋之間通過(guò)超聲波焊接的方式串級(jí)鏈接而成。目前，貫流風(fēng)葉制造業(yè)急切需求智能焊接機(jī)器人替代人工焊接操作，推動(dòng)勞動(dòng)密集型制造業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型。然而，智能焊接機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)的導(dǎo)入存在一系列的關(guān)鍵技術(shù)難題，其中之一為中節(jié)的供料難題。貫流風(fēng)葉中節(jié)由于體積較大且尺寸型號(hào)繁多，在焊接機(jī)器人的供料通常采用人工放置中節(jié)到皮帶線上的方式，人工操作繁瑣，供料速度節(jié)拍慢，直接影響到焊接機(jī)器人的生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種貫流風(fēng)葉的中節(jié)框式供料裝置，將框式碼放好的中節(jié)批量的輸送到焊接機(jī)器人中，免去人工將中節(jié)逐一放置到焊接機(jī)器人中的繁瑣，避免了人工放置不當(dāng)導(dǎo)致的焊接誤差，可提高生產(chǎn)效率，保證焊接質(zhì)量。

本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種貫流風(fēng)葉的中節(jié)料框式供料裝置，包括機(jī)架和設(shè)置在所述機(jī)架頂端的XYZ機(jī)械手，其中：

所述機(jī)架上包含一個(gè)料框放置平臺(tái)和中節(jié)料框；

所述XYZ機(jī)械手包括X方向平移機(jī)構(gòu)、Y方向平移機(jī)構(gòu)、Z方向升降機(jī)構(gòu)、夾爪升降氣缸模組、夾爪夾持機(jī)構(gòu)和下視相機(jī)，其中所述 Y方向平移機(jī)構(gòu)包括Y軸支座、Y軸步進(jìn)電機(jī)、Y軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 Y軸傳動(dòng)桿、Y軸導(dǎo)向桿，所述Y軸傳動(dòng)桿與所述Y軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)同步輪連接，且其兩端固定在所述Y軸支座上；所述X方向平移機(jī)構(gòu)安裝在所述Y方向平移機(jī)構(gòu)上，包括X軸支座、X軸步進(jìn)電機(jī)、 X軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸導(dǎo)向桿，所述X軸支座套設(shè)在所述Y軸導(dǎo)向桿上，并且通過(guò)連接塊與所述Y軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的同步帶連接；所述Z方向平移機(jī)構(gòu)安裝在所述X方向平移機(jī)構(gòu)上，包括Z軸支座、Z軸步進(jìn)電機(jī)、Z軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸導(dǎo)向桿，所述Z軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)連接塊與所述Z軸導(dǎo)向桿連接，所述Z軸支座套設(shè)在所述X軸導(dǎo)向桿上，并且通過(guò)連接塊與所述X軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的同步帶連接；所述夾爪升降氣缸模組的一端套接在所述Z軸導(dǎo)向桿的輸出端，另一端與所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)固定連接。

優(yōu)選地，所述中節(jié)料框內(nèi)分層放置中節(jié)工件，為提高供料效率，所分的層數(shù)至少為5層。

進(jìn)一步地，所述機(jī)架頂端的一對(duì)橫梁兩端伸出所述機(jī)架且向外延伸一定長(zhǎng)度，用以擴(kuò)展所述X方向平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)行程。

進(jìn)一步地，所述下視相機(jī)的正下方安裝有亮度可調(diào)的光源。

優(yōu)選的，所述下視相機(jī)與所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)均安裝在所述Z軸升降機(jī)構(gòu)上。

進(jìn)一步地，所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)配置一個(gè)所述夾爪升降氣缸模組，以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的升降運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)為內(nèi)撐式夾持型，包括氣缸、開(kāi)合導(dǎo)柱、開(kāi)合連桿、內(nèi)撐夾爪。所述內(nèi)撐夾爪的撐開(kāi)用于夾持中節(jié)工件，其合攏則釋放中節(jié)。

進(jìn)一步地，所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)的數(shù)量至少為3個(gè)。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型將中節(jié)儲(chǔ)存碼放和焊接機(jī)器人自動(dòng)送料功能集成，實(shí)現(xiàn)了中節(jié)送料的自動(dòng)化操作，可有效節(jié)省人工，提升工作效率，為大規(guī)模的快速生產(chǎn)提供了極大的便利。

附圖說(shuō)明

圖1為貫流風(fēng)葉的中節(jié)料框式供料裝置示意圖；

圖2為XYZ機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為Y軸平移機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖；

圖4為X軸平移機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖；

圖5為Z軸平移機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖；

圖6為夾爪夾持機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖；

圖7為貫流風(fēng)葉的中節(jié)料框式供料裝置與焊接機(jī)器人的裝配局部示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”、“固定在”或“設(shè)置于”、“設(shè)置在”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。當(dāng)一個(gè)元件被稱為是“連接于”、“連接在”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。

還需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語(yǔ)，僅是互為相對(duì)概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的貫流風(fēng)葉中節(jié)料框式供料裝置，包括機(jī)架1和設(shè)置在所述機(jī)架1頂端的XYZ機(jī)械手，其中所述機(jī)架1 上包含一個(gè)料框放置平臺(tái)2，用于承載中節(jié)料框3。參考圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，所述XYZ機(jī)械手包括X方向平移機(jī)構(gòu)、Y方向平移機(jī)構(gòu)、Z方向升降機(jī)構(gòu)、夾爪升降氣缸模組26、夾爪夾持機(jī)構(gòu)5和下視相機(jī)14，其中所述Y方向平移機(jī)構(gòu)包括Y軸支座8、Y軸步進(jìn)電機(jī)18、Y軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、Y軸傳動(dòng)桿19、Y軸導(dǎo)向桿7，所述Y 軸傳動(dòng)桿19與所述Y軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9通過(guò)同步輪連接，且其兩端固定在所述Y軸支座8上；所述X方向平移機(jī)構(gòu)安裝在所述Y方向平移機(jī)構(gòu)上，包括X軸支座17、X軸步進(jìn)電機(jī)16、X軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15、X軸導(dǎo)向桿21，所述X軸支座17套設(shè)在所述Y軸導(dǎo)向桿7上，并且通過(guò)連接塊24與所述Y軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9中的同步帶連接；所述Z方向平移機(jī)構(gòu)安裝在所述X方向平移機(jī)構(gòu)上，包括Z軸支座 10、Z軸步進(jìn)電機(jī)25、Z軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11、Z軸導(dǎo)向桿12，所述 Z軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11通過(guò)連接塊23與所述Z軸導(dǎo)向桿12連接，所述Z軸支座10套設(shè)在所述X軸導(dǎo)向桿21上，并且通過(guò)連接塊22 與所述X軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15上的同步帶連接；所述夾爪升降氣缸模組26的一端套接在所述Z軸導(dǎo)向桿12的輸出端，另一端與所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5固定連接。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，再參考圖1和圖2，所述Y軸步進(jìn)電機(jī)18 通過(guò)所述Y軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9和所述Y軸傳動(dòng)桿19的傳動(dòng)，可帶動(dòng)所述X方向平移機(jī)構(gòu)和所述Z方向升降機(jī)構(gòu)沿Y軸導(dǎo)向桿7進(jìn)行Y 方向的平移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5在Y方向的平移。所述X 軸步進(jìn)電機(jī)16通過(guò)所述X軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15的傳動(dòng)，可帶動(dòng)所述 Z方向升降機(jī)構(gòu)沿X軸導(dǎo)向桿21進(jìn)行X方向的平移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5在Y方向的平移。所述Z軸步進(jìn)電機(jī)25通過(guò)所述Z 軸同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11的傳動(dòng)，可帶動(dòng)所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5沿Z軸導(dǎo)向桿12進(jìn)行Z方向的平移。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述中節(jié)料框3內(nèi)分層放置中節(jié)工件4，為提高供料效率，所分的層數(shù)至少為5層；

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，參考圖1，所述料框放置平臺(tái)2上設(shè)置有料框固定裝置20，包括分布在所述料框3四周的固定塊，所述固定塊通過(guò)螺絲固定在所述料框放置平臺(tái)2上面，且所述料框放置平臺(tái)2 上分布有多個(gè)螺紋孔，所述料框固定裝置20可以根據(jù)料框不同尺寸大小隨之改變固定范圍，將所述中節(jié)料框3固定在所需的范圍內(nèi)，防止在所述XYZ機(jī)械手抓取中節(jié)工件4時(shí)所述中節(jié)料框3的位置移動(dòng)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述機(jī)架1頂端的一對(duì)橫梁6兩端伸出所述機(jī)架1且向外延伸一定長(zhǎng)度，用以擴(kuò)展所述X方向平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)行程。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，參考圖5，所述下視相機(jī)14的正下方安裝有亮度可調(diào)的光源13，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，可降低環(huán)境中的光線影響，使所述下視相機(jī)14捕捉到更佳清晰的中節(jié)工件圖像，從而提高檢測(cè)及定位精度。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述下視相機(jī)14與所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5均安裝在所述Z方向升降機(jī)構(gòu)上，當(dāng)所述Z方向升降機(jī)構(gòu)下降時(shí)且所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5隨之下降到所述中節(jié)料框3中分層抓取中節(jié)工件時(shí)，所述下視相機(jī)14亦隨之下降，其焦平面至所述中節(jié)料框3中的中節(jié)工件的拍攝物距可保持不變，從而得到聚焦清晰的成像。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述下視相機(jī)14用于捕捉所述中節(jié)料框 3內(nèi)的中節(jié)工件上表面圖像，通過(guò)圖像的預(yù)處理和特征提取算法，計(jì)算中節(jié)工件所處的XY位置，然后根據(jù)此位置，通過(guò)所述XYZ機(jī)械手將所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5在XY方向移動(dòng)定位，實(shí)現(xiàn)中節(jié)工件的分層準(zhǔn)確抓取。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，參考圖5和圖6，所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5配置一個(gè)所述夾爪升降氣缸模組26，以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的升降運(yùn)動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)在于：若干個(gè)所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5從所述中節(jié)料框3內(nèi)分層抓取中節(jié)工件時(shí)，不但可以同時(shí)完成抓取若干個(gè)中節(jié)工件，重要的是可以在中節(jié)工件放置不規(guī)則時(shí)各自完成抓取中節(jié)工件，從而可避免中節(jié)工件的損壞。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，再參考圖6，所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5為內(nèi)撐式夾持型，包括氣缸501、開(kāi)合導(dǎo)柱502、開(kāi)合連桿503、內(nèi)撐夾爪 01。所述氣缸501的輸出端經(jīng)所述開(kāi)合連桿503的張開(kāi)和閉合，使得所述內(nèi)撐夾爪501沿所述開(kāi)合導(dǎo)柱502方向?qū)崿F(xiàn)撐開(kāi)和合攏，其中所述內(nèi)撐夾爪501的撐開(kāi)用于夾持中節(jié)工件，其合攏則釋放中節(jié)。采用內(nèi)撐式夾持可減少夾爪的尺寸，避免在所述中節(jié)料框3中抓料時(shí)與中節(jié)工件之間的空間干涉。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5的數(shù)量至少為3個(gè)，以同時(shí)或分時(shí)取放多個(gè)中節(jié)，提升上料效率。

結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7，本實(shí)用新型的工作流程為：

(1)將分層碼好的所述中節(jié)料框3放置到所述放置平臺(tái)2，等待所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5的抓取。如一框料用完，則更換料框。

(2)所述下視相機(jī)14觸發(fā)捕捉所述中節(jié)料框3的中節(jié)工件位置并計(jì)算出定位中節(jié)工件所需移動(dòng)的XY位移，通過(guò)所述XYZ機(jī)械手的XY軸方向平行移動(dòng)和Z軸方向的下降運(yùn)動(dòng)，將所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5移動(dòng)到中節(jié)工件位置的正上方，然后通過(guò)所述夾爪氣缸模組26的升降運(yùn)動(dòng)和所述氣缸501的驅(qū)動(dòng)，各所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5同時(shí)抓取或各自抓取中節(jié)工件，直至各所述夾爪夾持機(jī)構(gòu)5均夾持中節(jié)工件。

(3)通過(guò)所述XYZ機(jī)械手的XY軸方向平行移動(dòng)和Z軸方向的上升運(yùn)動(dòng)，將所夾持的中節(jié)工件釋放到焊接機(jī)器人機(jī)架27上的輸送皮帶線28上，所述輸送帶28再將中節(jié)工件輸送到未示意出的焊接機(jī)器人中。

(4)重復(fù)(1)-(3)，直至所有中節(jié)工件輸送到焊接機(jī)器人中。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的可行實(shí)施方式和優(yōu)選進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。