一种U盘智能装配生产线

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111069904A(43)申请公布日2020.04.28(21)申请号202010038409.8B23K26/362(2014.01)(22)申请日2020.01.14(71)申请人天津博诺智创机器人技术有限公司地址300353天津市津南区北闸口镇高营路8号A区510-48申请人安徽博皖机器人有限公司　湖北博诺机器人有限公司(72)发明人邓三鹏　张香玲　权利红　薛强　王振　冯玉飞　赵丹丹　张睿　王帅　韩浩　刘培凯　周旺发　(74)专利代理机构天津市科航尚博专利代理事务所(普通合伙)12234代理人吴疆(51)Int.Cl.B23P21/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种U盘智能装配生产线(57)摘要本申请提供一种U盘智能装配生产线，包括智能立体库、托盘、搬运机器人、环形流水线、智能相机检测装置、装配机器人、U盘成品打标装置、自动控制系统及人机交互面板、数字孪生监控系统。智能立体库用于存放零部件和成品；搬运机器人完成零部件的出库、成品入库；装配机器人协同智能相机检测装置完成零部件质量检测、缺件补全、U盘装配和空托盘回收；打标装置对成品打标；自动控制系统及人机交互面板实现对U盘装配过程的实时监测及控制；数字孪生监控系统同步显示当前生产线的运行状态。本装置结构设计紧凑，通过将零部件放置在托盘上提高定位精度，通过智能相机检测装置进行对比检测，提高检测的准确性，保证产品质量，具有较高的经济价值。CN111069904ACN111069904A权　利　要　求　书1/1页1.一种U盘智能装配生产线，其特征在于，包括智能立体库、托盘、搬运机器人、环形流水线、智能相机检测装置、装配机器人、U盘成品打标装置和数字孪生监控系统；U盘零部件依次经过所述智能立体库、所述搬运机器人、所述环形流水线、所述智能相机检测装置、所述装配机器人和所述U盘成品打标装置完成U盘装配。2.根据权利要求1所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述智能立体库包括U盘零部件区、U盘成品区和指示灯；所述U盘零部件区占总体库的3/4，用于存放U盘零部件及托盘；所述U盘成品区占总体库的1/4，用于存放U盘成品及托盘；所述指示灯用于显示所述智能立体库的当前状态。3.根据权利要求1或2所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述托盘采用双层结构，主要由U盘零部件槽和U盘成品槽组成；U盘零部件槽和U盘成品槽在同一个大槽，其中所述U盘成品槽在上层，所述U盘零部件槽在下层；一个托盘可以放置四个U盘零部件或者四个U盘成品。4.根据权利要求1所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述搬运机器人包括滚珠丝杆、机械臂、货叉机构、步进电机、步进电机驱动器、硬限位开关和软限位开关组成；所述滚珠丝杆、所述步进电机、所述机械臂和所述货叉机构组成所述搬运机器人的运动机构；所述步进电机驱动器、所述硬限位开关和所述软限位开关保证搬运机器人准确完成U盘零部件出库和U盘成品入库。5.根据权利要求1所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述环形流水线包括滚轮直线导轨、滚轮圆弧导轨、驱动系统和托盘固定架，当搬运机器人有搬运零部件出库的操作时，所述环形流水线开始运动；当零部件库库存为空时，所述环形流水线停止运动。6.根据权利要求1所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述智能相机检测装置包括安装支架和相机及光源，可完成对U盘外壳和 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 板缺陷检测。7.根据权利要求1所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述装配机器人包括六轴工业机器人和末端执行装置，所述末端执行装置以气缸为动力，完成对U盘的装配和托盘的回收。8.根据权利要求1所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述U盘成品打标装置包括激光头、可移动托盘放置平台、托盘固定机构、打标平台和光电传感器，所述光电传感器用于检测打标位置是否有U盘成品，以防漏打标识；所述可移动托盘放置平台可以移动确保托盘里的每个成品优盘按顺序都经过打标位置。9.根据权利要求1所述的U盘智能装配生产线，其特征在于，所述数字孪生监控系统为基于IRobotSIM智能制造生产线仿真软件开发的虚实同步真实模拟生产线运行状况。2CN111069904A说　明　书1/4页一种U盘智能装配生产线技术领域[0001]本申请涉及U盘装配技术领域，尤其涉及一种U盘智能装配生产线。背景技术[0002]传统的U盘生产线采用流水作业形式，主要靠人力协同传送带完成U盘零部件搬运、质量检测、装配、打标和包装；在人力协同传送带作业的过程中，发生生产事故的机率非常大，同时长时间质量检测容易产生视觉疲劳，视觉疲劳和日常情感因素极大地影响着工人的工作效率和工作质量，难以保证产品的标准化；尤其在劳动力成本逐渐上升的今天，流水作业U盘装配形式已经难以满足企业的生存发展要求；U盘智能装配生产线具备U盘零部件出库和U盘成品入库、U盘零部件质量检测、U盘零部件补全、U盘组装过程实时监测及控制等功能，能够代替工人完成U盘质量检测、装配、打标和包装工作，提高企业生产效率，保证产品质量，具有较高的经济价值。发明内容[0003]本申请的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种U盘智能装配生产线，可实现U盘质量检测、装配、打标和包装工作的全自动完成。[0004]本申请实施例提供一种U盘智能装配生产线，包括智能立体库、托盘、搬运机器人、环形流水线、智能相机检测装置、装配机器人、U盘成品打标装置和数字孪生监控系统；U盘零部件依次经过所述智能立体库、所述搬运机器人、所述环形流水线、所述智能相机检测装置、所述装配机器人和所述U盘成品打标装置完成U盘装配。[0005]进一步的，所述智能立体库包括U盘零部件区、U盘成品区和指示灯；所述U盘零部件区占总体库的3/4，用于存放U盘零部件及托盘；所述U盘成品区占总体库的1/4，用于存放U盘成品及托盘；所述指示灯用于显示所述智能立体库的当前状态。[0006]进一步的，所述托盘采用双层结构，主要由U盘零部件槽和U盘成品槽组成；U盘零部件槽和U盘成品槽在同一个大槽，其中所述U盘成品槽在上层，所述U盘零部件槽在下层；一个托盘可以放置四个U盘零部件或者四个U盘成品。[0007]进一步的，所述搬运机器人包括滚珠丝杆、机械臂、货叉机构、步进电机、步进电机驱动器、硬限位开关和软限位开关组成；所述滚珠丝杆、所述步进电机、所述机械臂和所述货叉机构组成所述搬运机器人的运动机构；所述步进电机驱动器、所述硬限位开关和所述软限位开关保证搬运机器人准确完成U盘零部件出库和U盘成品入库。[0008]进一步的，所述环形流水线包括滚轮直线导轨、滚轮圆弧导轨、驱动系统和托盘固定架，当搬运机器人有搬运零部件出库的操作时，所述环形流水线开始运动；当零部件库库存为空时，所述环形流水线停止运动。[0009]进一步的，所述智能相机检测装置包括安装支架和相机及光源，可完成对U盘外壳和电路板缺陷检测。[0010]进一步的，所述装配机器人包括六轴工业机器人和末端执行装置，所述末端执行3CN111069904A说　明　书2/4页装置以气缸为动力，完成对U盘的装配和托盘的回收。[0011]进一步的，所述U盘成品打标装置包括激光头、可移动托盘放置平台、托盘固定机构、打标平台和光电传感器，所述光电传感器用于检测打标位置是否有U盘成品，以防漏打标识；所述可移动托盘放置平台可以移动确保托盘里的每个成品优盘按顺序都经过打标位置。[0012]进一步的，所述数字孪生监控系统为基于IRobotSIM智能制造生产线仿真软件开发的虚实同步真实模拟生产线运行状况。[0013]在本申请实施例中，由于采用上述技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，自动化程度高、结构可靠、性能稳定，降低生产事故的发生机率，能够代替工人完成U盘质量检测、装配、打标和包装工作，保证产品质量和统一，提高企业生产效率，具有较高的经济价值。附图说明[0014]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：[0015]图1为本申请的整体结构示意图；[0016]图2为本申请托盘的结构图；[0017]图3为本申请环形流水线的结构图；[0018]图4为本申请智能相机检测装置的结构图[0019]图5为打标装置的结构图[0020]图6为本申U盘生产流程图；[0021]其中：1-智能立体库；2-智能相机检测装置；3-装配平台；4-人机交互面板；5-自动控制系统；6-数字孪生监控系统；7-编程软件显示器；8-U盘成品打标装置；9-环形流水线；10-装配机器人；11-搬运机器人；12-U盘成品区；13-U盘零部件区；14-U盘零部件槽的U盘盖帽；15-U盘零部件槽的U盘存贮部件；16-U盘零部件槽的盖面A；17-U盘零部件槽的盖面B；18-U盘成品槽；19-U盘成品槽里的成品；20-驱动系统；21-托盘固定架；22-滚轮直线导轨；23-滚轮圆弧导轨；24-相机和光源；25-安装支架；26-激光头；27-可移动托盘放置平台；28-托盘固定机构；29-打标平台；30-光电传感器；31-打标支架。具体实施方式[0022]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。[0023]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。[0024]如图1～图6所示，本申请提供的一种U盘智能装配生产线，包括智能立体库1、装配平台3、托盘、搬运机器人11、环形流水线9、智能相机检测装置2、装配机器人10、U盘成品打标装置8、自动控制系统5、人机交互面板4和数字孪生监控系统6；U盘零部件依次经过智能立体库1、搬运机器人11、环形流水线9、智能相机检测装置2、装配机器人10和U盘成品打标装置8多个环节完成U盘装配。编程软件显示器7，通过编程软件显示器7对程序进行编程。4CN111069904A说　明　书3/4页[0025]智能立体库1包括U盘零部件区13、U盘成品区12和指示灯；U盘零部件区13占总体库的3/4，用于存放U盘零部件及托盘；U盘成品区12占总体库的1/4，用于存放U盘成品及托盘；指示灯用于显示智能立体库1的当前状态，当库满时相应的指示灯点亮，否则熄灭。[0026]托盘采用双层结构，主要由U盘零部件槽和U盘成品槽18组成；U盘零部件槽和U盘成品槽18在同一个大槽，其中U盘成品槽18在上层，U盘零部件槽在下层；一个托盘可以放置四个U盘零部件或者四个U盘成品。U盘零部件槽包括U盘零部件槽的U盘盖帽14、U盘零部件槽的U盘存贮部件15、U盘零部件槽的盖面A16和U盘零部件槽的盖面B17，U盘成品槽18内放置有U盘成品槽里的成品19。[0027]搬运机器人11包括滚珠丝杆、机械臂、货叉机构、步进电机、步进电机驱动器、硬限位开关和软限位开关组成；滚珠丝杆、步进电机、机械臂和货叉机构组成搬运机器人11的运动机构；步进电机驱动器、硬限位开关和软限位开关保证搬运机器人11准确完成U盘零部件出库和U盘成品入库。[0028]环形流水线9包括滚轮直线导轨22、滚轮圆弧导轨23、驱动系统20和托盘固定架21，当搬运机器人11有搬运零部件出库的操作时，环形流水线9开始运动；当零部件库库存为空时，环形流水线9停止运动。驱动系统20具体可为驱动电机。[0029]智能相机检测装置2包括安装支架25和相机及光源24，可完成对U盘外壳和电路板缺陷检测，并将检测信号发送到PLC控制系统。[0030]装配机器人10包括六轴工业机器人和末端执行装置，末端执行装置以气缸为动力，完成对U盘的装配和托盘的回收。[0031]U盘成品打标装置8包括激光头26、可移动托盘放置平台27、托盘固定机构28、打标平台29和光电传感器30，光电传感器30用于检测打标位置是否有U盘成品，以防漏打标识；可移动托盘放置平台27可以移动确保托盘里的每个成品优盘按顺序都经过打标位置，标识可以根据要求重新设定，满足个性化需求。[0032]自动控制系统5及人机交互面板4是基于ROBOX控制器和PLC的智能控制系统：当U盘零部件充足时，搬运机器人11将U盘零部件搬运到环形流水线9，环形流水线9启动，将U盘零部件输送到装配机器人10工作区，否则环形流水线9停止；装配机器人10将U盘零部件搬运到装配平台3，通过智能相机完成U盘零部件残缺检测，若U盘零部件检测合格，则直接进入U盘装配环节；若U盘零部件检测不合格，则进入残缺件补料环节；当残缺的U盘零部件可以被补料区的备件补全时，通过装配机器人10将其补全进入U盘装配环节，否则将不合格U盘零部件放置在补料区作为备件下次使用，并重新进行U盘零部件出库；装配机器人10将齐全的U盘零部件搬运到装配平台3进行U盘装配，装配完成后将U盘成品搬运至打标区，若此时打标区不存在托盘，则将托盘一同搬运至打标区；在打标区完成U盘成品打标和多余托盘回收；当打标区托盘放满U盘成品时，通过环形流水线9将U盘成品及托盘输送到码垛机器人工作区，由搬运机器人11完成U盘成品入库计数；在触摸屏实时显示整个生产线状态，包括立体库中U盘零部件和U盘成品数量和当前加工情况。[0033]数字孪生监控系统6为基于IRobotSIM智能制造生产线仿真软件开发的虚实同步真实模拟生产线运行状况。[0034]在本申请实施例中，由于采用上述技术方案，自动化程度高、结构可靠、性能稳定，降低生产事故的发生机率，能够代替工人完成U盘质量检测、装配、打标和包装工作，保证产5CN111069904A说　明　书4/4页品质量和统一，提高企业生产效率，具有较高的经济价值。[0035]本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。[0036]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。[0037]以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。6CN111069904A说　明　书　附　图1/4页图1图27CN111069904A说　明　书　附　图2/4页图3图48CN111069904A说　明　书　附　图3/4页图59CN111069904A说　明　书　附　图4/4页图610