零件分選機構(gòu)及分選方法、零件供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種零件分選機構(gòu)，包括：振動盤，能夠沿第一水平方向往復(fù)運動；和供料盤，安裝在振動盤上，并且在所述供料盤的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽，每個凹槽的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配，其中，所述供料盤被構(gòu)造成在分選零件時隨振動盤一起沿第一水平方向往復(fù)振動，同時圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線在一定角度范圍內(nèi)以轉(zhuǎn)動的方式往復(fù)擺動，以便將零件篩選到對應(yīng)的凹槽中。因此，零件能夠在供料盤中不斷地上下翻轉(zhuǎn)，不斷地變換姿態(tài)，從而能夠以正確的姿態(tài)容易地進入對應(yīng)的凹槽中，而不會卡死在與之不對應(yīng)的凹槽中，提高了零件的分選效率和分選精度。本發(fā)明還公開了一種零件分選方法和一種零件供應(yīng)系統(tǒng)。
【專利說明】零件分選機構(gòu)及分選方法、零件供應(yīng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微小零件進行自動分選的機構(gòu)和方法，以及包括該分選機構(gòu)的零件供應(yīng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微小零件的有序上料進給，例如，對于各個電子元件的供應(yīng)，一般先用振動盤對零件進行初次分選，例如，在振動盤中形成有凹槽陣列，每個凹槽的的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配，待分選的零件放置在振動盤中，當振動盤往復(fù)振動時，這些零件就會自動地被篩選到對應(yīng)的凹槽中，從而完成對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微小零件的初次分選。在初次分選之后，利用視覺引導(dǎo)機器人從振動盤中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽中的零件，并將這些零件安裝到電路板上的預(yù)定位置處。
[0003]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，振動盤一般是水平放置的，并且只能在水平方向上往復(fù)運動，這導(dǎo)致一些零件不能上下翻轉(zhuǎn)，從而使得這些零件的姿態(tài)難以不斷變換，很容易被卡死在與之不對應(yīng)的凹槽中，一旦發(fā)生卡死現(xiàn)象，整個零件供料系統(tǒng)就必須停機，清理這些卡死的零件，這嚴重影響了生產(chǎn)效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。
[0005]本發(fā)明的一個目的在于提供一種零件分選機構(gòu)，其能夠容易地將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微小零件篩選到對應(yīng)的凹槽中，并且不會發(fā)生零件被卡死在與之不對應(yīng)的凹槽中的現(xiàn)象。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種零件分選機構(gòu)，包括:振動盤，所述振動盤能夠沿第一水平方向往復(fù)運動；和供料盤，所述供料盤安裝在振動盤上，并且在所述供料盤的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽，每個凹槽的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配，其中，所述供料盤被構(gòu)造成在分選零件時隨振動盤一起沿第一水平方向往復(fù)振動，同時圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線在一定角度范圍內(nèi)以轉(zhuǎn)動的方式往復(fù)擺動，以便將零件篩選到對應(yīng)的凹槽中。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實例性實施例，在所述振動盤上安裝有第一驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動供料盤圍繞樞轉(zhuǎn)軸線往復(fù)擺動。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述第一驅(qū)動裝置為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述第一驅(qū)動裝置為第一汽缸/液壓缸，所述第一汽缸/液壓缸的缸體轉(zhuǎn)動地連接到振動盤上，并且所述第一汽缸/液壓缸的伸縮桿的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤的與樞轉(zhuǎn)軸線相距第一預(yù)定距離的第一位置處，其中，通過第一汽缸/液壓缸的伸縮桿的往復(fù)伸縮運動驅(qū)動供料盤圍繞樞轉(zhuǎn)軸線往復(fù)擺動。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，在所述振動盤上固定地安裝有一對支撐柱；并且所述供料盤樞轉(zhuǎn)地支撐在一對支撐柱上，以便能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線往復(fù)擺動。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述供料盤具有與樞轉(zhuǎn)軸線平行的寬度方向和與所述寬度方向垂直的縱向方向。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述供料盤具有在縱向方向上相對的第一側(cè)和第二側(cè)；并且所述第一汽缸/液壓缸的伸縮桿的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤的第一側(cè)的底部。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，在所述振動盤上還安裝有與所述第一汽缸/液壓缸相對的、位于供料盤的第二側(cè)的支撐裝置；并且所述支撐裝置被構(gòu)造成在分選零件時允許所述供料盤往復(fù)擺動，在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時與所述第一汽缸/液壓缸一起將所述供料盤支撐在水平位置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述支撐裝置為第二汽缸/液壓缸，所述第二汽缸/液壓缸的缸體固定在振動盤上，并且第二汽缸/液壓缸的伸縮桿與供料盤分尚并垂直于振動盤。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，在分選零件時，所述第二汽缸/液壓缸的伸縮桿縮回，以允許所述供料盤往復(fù)擺動；并且在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時，所述振動盤停止振動，并且所述第二汽缸/液壓缸的伸縮桿伸出以便與所述第一汽缸/液壓缸一起將所述供料盤支撐在水平位置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，在向供料盤中裝入待分選的零件時，第一汽缸/液壓缸將所述供料盤驅(qū)動到與水平平面成第一傾斜角的第一傾斜位置處；并且待分選的零件從供料盤的位于第一和第二側(cè)中的位置較高的一側(cè)的裝料端裝入供料盤中。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，在從供料盤中倒出多余的零件時，第一汽缸/液壓缸將所述供料盤驅(qū)動到與水平平面成第二傾斜角的第二傾斜位置處，所述第二傾斜角大于第一傾斜角，并且所述裝料端位于供料盤的第一和第二側(cè)中的位置較低的一側(cè)，以便將多余的零件倒回到裝料端。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，在向供料盤中裝入待分選的零件時和在從供料盤中倒出多余的零件時，所述供料盤隨振動盤一起沿第一水平方向往復(fù)振動。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述多個凹槽在供料盤的內(nèi)部底表面上排列成陣列。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述振動盤滑動地安裝在底板上，以便能夠沿第一水平方向往復(fù)運動。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，在所述底板上安裝有第二驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動振動盤沿第一水平方向往復(fù)運動。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述第二驅(qū)動裝置為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性實施例，所述第二驅(qū)動裝置為馬達，并且在馬達和振動盤之間設(shè)置有凸輪傳動機構(gòu)，用于將馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成振動盤的直線往復(fù)運動。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種零件供應(yīng)系統(tǒng)，包括:前述零件分選機構(gòu)；和視覺引導(dǎo)機器人，所述視覺引導(dǎo)機器人用于從零件分選機構(gòu)的供料盤中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽中的零件。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個實例性實施例，所述視覺引導(dǎo)機器人包括:底座；安裝在底座上的多自由度本體；安裝在多自由度本體上的視覺引導(dǎo)系統(tǒng)；和安裝在多自由度本體末端的用于拾取零件的拾取機構(gòu)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種零件分選方法，包括如下步驟:
[0027]SlOO:提供一個零件分選機構(gòu)，所述零件分選機構(gòu)包括振動盤和安裝在振動盤上的供料盤，在所述供料盤的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽，每個凹槽的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配；
[0028]S200:在分選零件時，驅(qū)動供料盤隨振動盤一起沿第一水平方向往復(fù)振動，同時驅(qū)動供料盤圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線在一定角度范圍內(nèi)以轉(zhuǎn)動的方式往復(fù)擺動，以便將零件篩選到對應(yīng)的凹槽中。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實例性實施例，在步驟S200之后還包括步驟:
[0030]S300:在分選之后，所述供料盤被支撐在水平位置，并且振動盤停止振動；和
[0031]S400:提供一個視覺引導(dǎo)機器人，利用視覺引導(dǎo)機器人從零件分選機構(gòu)的供料盤中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽中的零件。
[0032]本發(fā)明解決了自動化生產(chǎn)過程中，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微小零件有序上料進給的技術(shù)問題。本發(fā)明通過采用能夠隨振動盤一起沿第一水平方向往復(fù)振動、同時圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線往復(fù)擺動的供料盤對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微小零件進行初次分選，從而將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微小零件自動地篩選到對應(yīng)的凹槽中，然后通過視覺引導(dǎo)機器人對供料盤中的零件進行高精度定位拾取，將零件放置于所需工位。本發(fā)明解決了僅采用振動盤針對復(fù)雜微小零件上料進給過程中可能會出現(xiàn)的卡死問題，同時由于采取了供料盤進行初級分選過程，降低了對機器人視覺系統(tǒng)的要求，使整個供料系統(tǒng)便于實現(xiàn)高精度的分選、拾取與定位放置，分選效果優(yōu)于僅采用振動盤的分選方法。
[0033]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比區(qū)別在于，本發(fā)明的供料盤不僅能夠隨振動盤一起沿第一水平方向往復(fù)振動，而且能夠圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線往復(fù)擺動，因此，供料盤中的零件能夠不斷地上下翻轉(zhuǎn)，不斷地變換姿態(tài)，因此，各個零件能夠以正確的姿態(tài)容易地進入對應(yīng)的凹槽中，而不會卡死在與之不對應(yīng)的凹槽中。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的分選機構(gòu)和分選方法提高了零件的初級分選的效率和初級分選的精度。
[0034]通過下文中參照附圖對本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將顯而易見，并可幫助對本發(fā)明有全面的理解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、用于從零件分選機構(gòu)的供料盤中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽中的零件的視覺引導(dǎo)機器人的立體示意圖；
[0036]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的零件分選機構(gòu)的立體示意圖；
[0037]圖3顯示圖2所示的零件分選機構(gòu)的俯視圖；
[0038]圖4顯示在向供料盤中裝入零件時的零件分選機構(gòu)的側(cè)視圖；
[0039]圖5顯示圖4所示的零件分選機構(gòu)的前視圖；
[0040]圖6顯示在零件被分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時的零件分選機構(gòu)的側(cè)視圖；
[0041]圖7顯示圖6所示的零件分選機構(gòu)的前視圖；
[0042]圖8顯示在從供料盤中倒出多余的零件時的零件分選機構(gòu)的側(cè)視圖；和
[0043]圖9顯示圖8所示的零件分選機構(gòu)的前視圖。

【具體實施方式】
[0044]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發(fā)明實施方式的說明旨在對本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進行解釋，而不應(yīng)當理解為對本發(fā)明的一種限制。
[0045]本發(fā)明的零件分選機構(gòu)100，主要包括:振動盤110，振動盤110能夠沿第一水平方向往復(fù)運動；和供料盤120，供料盤120安裝在振動盤110上，并且在供料盤120的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽123，每個凹槽123的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件(未圖示)的尺寸和形狀相匹配，其中，供料盤120被構(gòu)造成在分選零件時隨振動盤110—起沿第一水平方向(圖2中所示的左右方向)往復(fù)振動，同時圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線X在一定角度范圍內(nèi)以轉(zhuǎn)動的方式往復(fù)擺動，以便將零件篩選到對應(yīng)的凹槽123中。
[0046]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的零件分選機構(gòu)100的立體示意圖；和圖3顯示圖2所示的零件分選機構(gòu)100的俯視圖。
[0047]如圖2和圖3所示，零件分選機構(gòu)100主要包括振動盤110和供料盤120。
[0048]在圖示的實施例中，振動盤110為一個大致平板部件。振動盤110能夠滑動地安裝在一個底板130上，例如，以滑槽和滑軌的方式滑動地安裝在底板130，底板130可以固定在機架上或地面上。
[0049]供料盤120為具有一個凹陷的容納腔的長方形盤子，在供料盤120的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽123，多個凹槽123排成陣列，每個凹槽123的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配。根據(jù)實際需要，每個凹槽123的尺寸和形狀可以彼此相同或不同。
[0050]在圖示的實施例中，在振動盤110上安裝有第一驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動供料盤120圍繞樞轉(zhuǎn)軸線X在一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動。第一驅(qū)動裝置可以為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
[0051]如圖2和圖3所示，第一驅(qū)動裝置為直線運動執(zhí)行器，例如，為第一汽缸/液壓缸125，第一汽缸/液壓缸125的缸體轉(zhuǎn)動地連接到振動盤110上，并且第一汽缸/液壓缸125的伸縮桿126的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤120的與樞轉(zhuǎn)軸線X相距第一預(yù)定距離的第一位置處(參見圖4)，這樣，就可以通過第一汽缸/液壓缸125的伸縮桿126的往復(fù)伸縮運動驅(qū)動供料盤120圍繞樞轉(zhuǎn)軸線X往復(fù)擺動。
[0052]在本發(fā)明中，供料盤120圍繞樞轉(zhuǎn)軸線X往復(fù)轉(zhuǎn)動的角度范圍，可以根據(jù)待分選的零件的大小和形狀來確定。例如，供料盤120可以在與水平平面成+25度至-25度的角度范圍內(nèi)往復(fù)轉(zhuǎn)動。
[0053]但是，本發(fā)明不局限于圖示的實施例，第一驅(qū)動裝置也可以為旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器，例如，為馬達，馬達的輸出軸可以直接或間接地與供料盤120的樞轉(zhuǎn)軸相連，以便驅(qū)動供料盤120圍繞樞轉(zhuǎn)軸線X往復(fù)擺動。
[0054]請繼續(xù)參見圖2和圖3，在振動盤110上固定地安裝有一對支撐柱124 ;并且供料盤120樞轉(zhuǎn)地支撐在一對支撐柱124上，以便能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線X往復(fù)擺動。
[0055]如圖2和圖3所示，供料盤120具有與樞轉(zhuǎn)軸線X平行的寬度方向和與寬度方向垂直的縱向方向。
[0056]如圖2和圖3所示，供料盤120具有在縱向方向上相對的第一側(cè)121和第二側(cè)122 ；并且第一汽缸/液壓缸125的伸縮桿126的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤120的第一側(cè)121的底部(參見圖4)。
[0057]圖4顯示在向供料盤120中裝入零件時的零件分選機構(gòu)100的側(cè)視圖。
[0058]如圖2至圖4所示，在振動盤110上還安裝有與第一汽缸/液壓缸125相對的、位于供料盤120的第二側(cè)122的支撐裝置。支撐裝置被構(gòu)造成在分選零件時允許供料盤120往復(fù)擺動(參見圖4)，在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時與第一汽缸/液壓缸125 一起將供料盤120支撐在水平位置(參見圖6)。
[0059]在圖示的實施例中，支撐裝置為第二汽缸/液壓缸127，第二汽缸/液壓缸127的缸體固定在振動盤110上，并且第二汽缸/液壓缸127的伸縮桿128與供料盤120分離并垂直于振動盤110。
[0060]如圖4所示，在分選零件時，第二汽缸/液壓缸127的伸縮桿128縮回，以允許供料盤120往復(fù)擺動。
[0061]如圖6所示，在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時，振動盤110停止振動，并且第二汽缸/液壓缸127的伸縮桿128伸出以便與第一汽缸/液壓缸126 —起將供料盤120支撐在水平位置。
[0062]如圖4和圖5所示，在向供料盤120中裝入待分選的零件時，第一汽缸/液壓缸125將供料盤120驅(qū)動到與水平平面成第一傾斜角的第一傾斜位置處；并且待分選的零件從供料盤120的位于第一和第二側(cè)121、122中的位置較高的一側(cè)121的裝料端裝入供料盤120中。
[0063]在本發(fā)明中，第一傾斜角的大小可以根據(jù)待分選的零件的尺寸和形狀確定，例如，可以為20度至30度。
[0064]在待分選的零件裝入供料盤120中之后，振動盤110帶動供料盤120沿圖示的左右方向(第一水平方向)往復(fù)振動，同時，第一汽缸/液壓缸125驅(qū)動供料盤120圍繞樞轉(zhuǎn)軸線X往復(fù)擺動。隨著供料盤120圍繞樞轉(zhuǎn)軸線X的往復(fù)擺動，供料盤120中的零件能夠在重力的作用下自動地翻滾，從而不斷地變換姿態(tài)，因此，能夠容易地以正確的姿態(tài)進入對應(yīng)的凹槽中。
[0065]在本發(fā)明中，振動盤110的振動頻率和振動幅度可以根據(jù)待分選的零件的大小和形狀來確定。例如，振動盤I1的振動頻率可以為每秒3次，振幅可以為5_。
[0066]在本發(fā)明中，供料盤120的擺動頻率和擺動幅度可以根據(jù)待分選的零件的大小和形狀來確定。例如，供料盤120的擺動頻率可以為每秒3次，擺動幅度可以為與水平平面成±25 度。
[0067]圖6顯示在零件被分選之后利用拾取裝置202 (參見圖1)拾取分選好的零件時的零件分選機構(gòu)100的側(cè)視圖；圖7顯示圖6所示的零件分選機構(gòu)100的前視圖。
[0068]如圖6和圖7所示，此時，振動盤110停止振動，并且第二汽缸/液壓缸127的伸縮桿128伸出以便與第一汽缸/液壓缸126 —起將供料盤120可靠地支撐在水平位置，防止在拾取裝置202拾取零件時供料盤120不必要的微小擺動，這樣能夠提高拾取裝置202拾取零件時定位精度，并且能夠提高拾取裝置202將零件安裝在電路板上的安裝精度。
[0069]圖8顯示在從供料盤120中倒出多余的零件時的零件分選機構(gòu)100的側(cè)視圖；和圖9顯示圖8所示的零件分選機構(gòu)100的前視圖。
[0070]在供料盤120中的零件被分選好之后，需要將沒有進入對應(yīng)的凹槽123的多余的零件倒回到供料盤120的裝料端(圖示的位于第一側(cè)121的一端)，此時，如圖8和圖9所示，第一汽缸/液壓缸125將供料盤120驅(qū)動到與水平平面成第二傾斜角的第二傾斜位置處，第二傾斜角大于前述第一傾斜角，并且裝料端位于供料盤120的第一和第二側(cè)121、122中的位置較低的一側(cè)121，以便將多余的零件倒回到裝料端。
[0071]在本發(fā)明中，第二傾斜角的大小可以根據(jù)待分選的零件的尺寸和形狀確定，例如，可以為30度至35度。
[0072]如圖5所示，在向供料盤120中裝入待分選的零件時，供料盤120可以隨振動盤110—起沿第一水平方向(圖示的左右方向)往復(fù)振動。這樣，可以提高零件的分選速度。
[0073]如圖9所示，在從供料盤120中倒出多余的零件時，供料盤120可以隨振動盤110一起沿第一水平方向(圖示的左右方向)往復(fù)振動。這樣，可以提高多余零件的倒出速度。
[0074]如圖2所示，在底板130上安裝有第二驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動振動盤110沿第一水平方向往復(fù)運動。
[0075]在本發(fā)明的一個實施例中，第二驅(qū)動裝置可以為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
[0076]例如，在圖示的實施例中，第二驅(qū)動裝置為馬達111，并且在馬達111和振動盤110之間設(shè)置有凸輪傳動機構(gòu)112，用于將馬達111的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成振動盤110的直線往復(fù)運動。
[0077]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、用于從零件分選機構(gòu)100的供料盤120中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽123中的零件的視覺引導(dǎo)機器人200的立體示意圖。
[0078]在本發(fā)明的另一個實例性的實施例中，提供一種零件供應(yīng)系統(tǒng)，包括圖2至圖9所示的零件分選機構(gòu)100和圖1所示的視覺引導(dǎo)機器人200。該視覺引導(dǎo)機器人200用于從零件分選機構(gòu)100的供料盤120中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽123中的零件，并將拾取的零件安裝到電路板上的相應(yīng)位置處。
[0079]如圖1所示，視覺引導(dǎo)機器人200主要包括:底座201 ;安裝在底座201上的多自由度本體；安裝在多自由度本體上的視覺引導(dǎo)系統(tǒng)；和安裝在多自由度本體末端的用于拾取零件的拾取機構(gòu)202。
[0080]在本發(fā)明的一個實施例中，視覺引導(dǎo)機器人200的底座201和零件分選機構(gòu)100的底板130可以一起固定到機架(未圖示)上或地面。
[0081 ] 在本發(fā)明的一個實施例中，視覺引導(dǎo)機器人200的本體具有六個不同的自由度。
[0082]在本發(fā)明的一個實施例中，拾取機構(gòu)202可以為真空吸盤或吸嘴，視覺引導(dǎo)機器人200可以同時包括多個真空吸盤或吸嘴。多個真空吸盤或吸嘴可以布置在可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(未圖示)上。
[0083]在本發(fā)明的另一個實施例中，描述了一種零件分選方法，包括如下步驟:
[0084]SlOO:提供一個零件分選機構(gòu)100，該零件分選機構(gòu)100包括振動盤110和安裝在振動盤110上的供料盤120，在供料盤120的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽123，每個凹槽123的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配；
[0085]S200:在分選零件時，驅(qū)動供料盤120隨振動盤110 —起沿第一水平方向往復(fù)振動，同時驅(qū)動供料盤120圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線X往復(fù)擺動，以便將零件篩選到對應(yīng)的凹槽123中。
[0086]在本發(fā)明的另一個實施例中，在前述步驟S200之后還可以包括步驟:
[0087]S300:在分選之后，供料盤120被支撐在水平位置，并且振動盤110停止振動；和
[0088]S400:提供一個視覺引導(dǎo)機器人200，利用視覺引導(dǎo)機器人200從零件分選機構(gòu)100的供料盤120中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽123中的零件，并將拾取的零件安裝到電路板上的預(yù)定位置處。
[0089]在根據(jù)本發(fā)明的前述實施例中，描述了利用直線運動執(zhí)行器和振動盤驅(qū)動具有針對不同復(fù)雜微小零件幾何形態(tài)設(shè)計的凹槽陣列的供料盤擺動，對復(fù)雜微小零件進行第一級篩選，與僅采用振動盤上料相比，避免了復(fù)雜零件易卡死導(dǎo)致的系統(tǒng)停機問題，提高了系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)效率。
[0090]在根據(jù)本發(fā)明的前述實施例中，分選機構(gòu)具有良好的通用性，當待分選的零件發(fā)生變化時，只需要更換供料盤和視覺系統(tǒng)的軟件編程，即可實現(xiàn)快速切換；而現(xiàn)有的振動盤，當待分選的零件發(fā)生變化時，整個分選機構(gòu)都必須更換，必須重新制作新的分選機構(gòu)，成本高，切換時間長。
[0091]在根據(jù)本發(fā)明的前述實施例中，描述了利用直線運動執(zhí)行器和振動盤驅(qū)動具有針對不同復(fù)雜微小零件幾何形態(tài)設(shè)計的凹槽陣列的供料盤擺動，對復(fù)雜微小零件進行第一級篩選，與僅采用視覺引導(dǎo)的機器人抓取系統(tǒng)相比，視覺系統(tǒng)僅僅需要判斷零件在凹槽陣列中的有無，顯著降低了視覺系統(tǒng)的運算復(fù)雜度和計算時間，提高了系統(tǒng)可靠性和生產(chǎn)效率。
[0092]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上面所描述的實施例都是示例性的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進行改進，各種實施例中所描述的結(jié)構(gòu)在不發(fā)生結(jié)構(gòu)或者原理方面的沖突的情況下可以進行自由組合。
[0093]雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發(fā)明優(yōu)選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發(fā)明的一種限制。
[0094]雖然本總體發(fā)明構(gòu)思的一些實施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0095]應(yīng)注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個”不排除多個。另夕卜，權(quán)利要求的任何元件標號不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種零件分選機構(gòu),包括: 振動盤(110)，所述振動盤(110)能夠沿第一水平方向往復(fù)運動；和供料盤(120)，所述供料盤(120)安裝在振動盤(110)上，并且在所述供料盤(120)的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽(123)，每個凹槽(123)的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配， 其特征在于， 所述供料盤(120)被構(gòu)造成在分選零件時隨振動盤(110) —起沿第一水平方向往復(fù)振動，同時圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線(X)在一定角度范圍內(nèi)以轉(zhuǎn)動的方式往復(fù)擺動，以便將零件篩選到對應(yīng)的凹槽(123)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在所述振動盤(110)上安裝有第一驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動供料盤(120)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(X)往復(fù)擺動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于，所述第一驅(qū)動裝置為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 所述第一驅(qū)動裝置為第一汽缸/液壓缸(125)，所述第一汽缸/液壓缸(125)的缸體轉(zhuǎn)動地連接到振動盤(110)上，并且 所述第一汽缸/液壓缸(125)的伸縮桿(126)的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤(120)的與樞轉(zhuǎn)軸線(X)相距第一預(yù)定距離的第一位置處， 其中，通過第一汽缸/液壓缸(125)的伸縮桿(126)的往復(fù)伸縮運動驅(qū)動供料盤(120)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(X)往復(fù)擺動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在所述振動盤(110)上固定地安裝有一對支撐柱(124);并且 所述供料盤(120)樞轉(zhuǎn)地支撐在一對支撐柱(124)上，以便能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(X)往復(fù)擺動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 所述供料盤(120)具有與樞轉(zhuǎn)軸線(X)平行的寬度方向和與所述寬度方向垂直的縱向方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 所述供料盤(120)具有在縱向方向上相對的第一側(cè)(121)和第二側(cè)(122);并且所述第一汽缸/液壓缸(125)的伸縮桿(126)的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤(120)的第一側(cè)(121)的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在所述振動盤(110)上還安裝有與所述第一汽缸/液壓缸(125)相對的、位于供料盤(120)的第二側(cè)(122)的支撐裝置；并且 所述支撐裝置被構(gòu)造成在分選零件時允許所述供料盤(120)往復(fù)擺動，在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時與所述第一汽缸/液壓缸(125) —起將所述供料盤(120)支撐在水平位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 所述支撐裝置為第二汽缸/液壓缸(127)，所述第二汽缸/液壓缸(127)的缸體固定在振動盤(110)上，并且第二汽缸/液壓缸(127)的伸縮桿(128)與供料盤(120)分尚并垂直于振動盤(110)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在分選零件時，所述第二汽缸/液壓缸(127)的伸縮桿(128)縮回，以允許所述供料盤(120)往復(fù)擺動；并且 在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時，所述振動盤(110)停止振動，并且所述第二汽缸/液壓缸(127)的伸縮桿(128)伸出以便與所述第一汽缸/液壓缸(126) —起將所述供料盤(120)支撐在水平位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在向供料盤(120)中裝入待分選的零件時，第一汽缸/液壓缸(125)將所述供料盤(120)驅(qū)動到與水平平面成第一傾斜角的第一傾斜位置處；并且 待分選的零件從供料盤(120)的位于第一和第二側(cè)中的位置較高的一側(cè)的裝料端裝入供料盤(120)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在從供料盤(120)中倒出多余的零件時，第一汽缸/液壓缸(125)將所述供料盤(120)驅(qū)動到與水平平面成第二傾斜角的第二傾斜位置處，所述第二傾斜角大于第一傾斜角，并且所述裝料端位于供料盤(120)的第一和第二側(cè)中的位置較低的一側(cè)，以便將多余的零件倒回到裝料端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在向供料盤(120)中裝入待分選的零件時和在從供料盤(120)中倒出多余的零件時，所述供料盤(120)隨振動盤(110) —起沿第一水平方向往復(fù)振動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于，所述多個凹槽(123)在供料盤(120)的內(nèi)部底表面上排列成陣列。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 所述振動盤(110)滑動地安裝在底板(130)上，以便能夠沿第一水平方向往復(fù)運動。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 在所述底板(130)上安裝有第二驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動振動盤(110)沿第一水平方向往復(fù)運動。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 所述第二驅(qū)動裝置為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的零件分選機構(gòu)，其特征在于， 所述第二驅(qū)動裝置為馬達(111)，并且在馬達(111)和振動盤(110)之間設(shè)置有凸輪傳動機構(gòu)(112)，用于將馬達(111)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成振動盤(110)的直線往復(fù)運動。
19.一種零件供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1-18中任一項所限定的零件分選機構(gòu)(100);和 視覺引導(dǎo)機器人(200)，所述視覺引導(dǎo)機器人(200)用于從零件分選機構(gòu)(100)的供料盤(120)中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽中的零件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的零件供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺引導(dǎo)機器人(200)包 括: 底座(201)； 安裝在底座(201)上的多自由度本體； 安裝在多自由度本體上的視覺引導(dǎo)系統(tǒng)；和 安裝在多自由度本體末端的用于拾取零件的拾取機構(gòu)(202)。
21.一種零件分選方法，其特征在于，包括如下步驟: SlOO:提供一個零件分選機構(gòu)，所述零件分選機構(gòu)包括振動盤(110)和安裝在振動盤(110)上的供料盤(120)，在所述供料盤(120)的內(nèi)部底表面上形成有多個凹槽(123)，每個凹槽(123)的尺寸和形狀與對應(yīng)的待分選的零件的尺寸和形狀相匹配； S200:在分選零件時，驅(qū)動供料盤(120)隨振動盤(110) —起沿第一水平方向往復(fù)振動，同時驅(qū)動供料盤(120)圍繞與第一水平方向平行的樞轉(zhuǎn)軸線(X)在一定角度范圍內(nèi)以轉(zhuǎn)動的方式往復(fù)擺動，以便將零件篩選到對應(yīng)的凹槽(123)中。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于， 在所述振動盤(110)上安裝有第一驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動供料盤(120)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(X)往復(fù)擺動。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一驅(qū)動裝置為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于， 所述第一驅(qū)動裝置為第一汽缸/液壓缸(125)，所述第一汽缸/液壓缸(125)的缸體轉(zhuǎn)動地連接到振動盤(110)上，并且 所述第一汽缸/液壓缸(125)的伸縮桿(126)的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤(120)的與樞轉(zhuǎn)軸線(X)相距第一預(yù)定距離的第一位置處， 其中，通過第一汽缸/液壓缸(125)的伸縮桿(126)的往復(fù)伸縮運動驅(qū)動供料盤(120)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(X)往復(fù)擺動。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于， 在所述振動盤(110)上固定地安裝有一對支撐柱(124);并且所述供料盤(120)樞轉(zhuǎn)地支撐在一對支撐柱(124)上，以便能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(X)往復(fù)擺動。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于， 所述供料盤(120)具有與樞轉(zhuǎn)軸線(X)平行的寬度方向和與所述寬度方向垂直的縱向方向。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于， 所述供料盤(120)具有在縱向方向上相對的第一側(cè)(121)和第二側(cè)(122);并且所述第一汽缸/液壓缸(125)的伸縮桿(126)的末端轉(zhuǎn)動地連接到供料盤(120)的第一側(cè)(121)的底部。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于， 在所述振動盤(110)上還安裝有與所述第一汽缸/液壓缸(125)相對的、位于供料盤(120)的第二側(cè)(122)的支撐裝置；并且 所述支撐裝置被構(gòu)造成在分選零件時允許所述供料盤(120)往復(fù)擺動，在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時與所述第一汽缸/液壓缸(125) —起將所述供料盤(120)支撐在水平位置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于， 所述支撐裝置為第二汽缸/液壓缸(127)，所述第二汽缸/液壓缸(127)的缸體固定在振動盤(110)上，并且第二汽缸/液壓缸(127)的伸縮桿(128)與供料盤(120)分尚并垂直于振動盤(110)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于， 在分選零件時，所述第二汽缸/液壓缸(127)的伸縮桿(128)縮回，以允許所述供料盤(120)往復(fù)擺動；并且 在分選之后利用拾取裝置拾取分選好的零件時，所述振動盤(110)停止振動，并且所述第二汽缸/液壓缸(127)的伸縮桿(128)伸出以便與所述第一汽缸/液壓缸(126) —起將所述供料盤(120)支撐在水平位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于， 在向供料盤(120)中裝入待分選的零件時，第一汽缸/液壓缸(125)將所述供料盤(120)驅(qū)動到與水平平面成第一傾斜角的第一傾斜位置處；并且 待分選的零件從供料盤(120)的位于第一和第二側(cè)中的位置較高的一側(cè)的裝料端裝入供料盤(120)中。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于， 在從供料盤(120)中倒出多余的零件時，第一汽缸/液壓缸(125)將所述供料盤(120)驅(qū)動到與水平平面成第二傾斜角的第二傾斜位置處，所述第二傾斜角大于第一傾斜角，并且所述裝料端位于供料盤(120)的第一和第二側(cè)中的位置較低的一側(cè)，以便將多余的零件倒回到裝料端。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于， 在向供料盤(120)中裝入待分選的零件時和在從供料盤(120)中倒出多余的零件時，所述供料盤(120)隨振動盤(110) —起沿第一水平方向往復(fù)振動。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述多個凹槽(123)在供料盤(120)的內(nèi)部底表面上排列成陣列。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于， 所述振動盤(110)滑動地安裝在底板(130)上，以便能夠沿第一水平方向往復(fù)運動。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于， 在所述底板(130)上安裝有第二驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動振動盤(110)沿第一水平方向往復(fù)運動。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于， 所述第二驅(qū)動裝置為直線運動執(zhí)行器或旋轉(zhuǎn)運動執(zhí)行器。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于， 所述第二驅(qū)動裝置為馬達(111)，并且在馬達(111)和振動盤(110)之間設(shè)置有凸輪傳動機構(gòu)(112)，用于將馬達(111)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成振動盤(110)的直線往復(fù)運動。
39.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在步驟S200之后還包括步驟: S300:在分選之后，所述供料盤(120)被支撐在水平位置，并且振動盤(110)停止振動； 和 S400:提供一個視覺引導(dǎo)機器人(200)，利用視覺引導(dǎo)機器人(200)從零件分選機構(gòu)(100)的供料盤(120)中拾取已經(jīng)篩選到對應(yīng)的凹槽(123)中的零件。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述視覺引導(dǎo)機器人(200)包括: 底座(201)； 安裝在底座(201)上的多自由度本體； 安裝在多自由度本體上的視覺引導(dǎo)系統(tǒng)；和 安裝在多自由度本體末端的用于拾取零件的拾取機構(gòu)(202)。
【文檔編號】B07B15/00GK104209270SQ201310211792
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】魯異, 曾慶龍, 張丹丹 申請人:泰科電子(上海)有限公司, 深圳市深立精機科技有限公司