本发明涉及自动整理零件的机械手取放装置技术领域，能够实现多种小尺寸、片状零件按序自动组装，包括振动盘、照相机和拾取零件的气动真空吸嘴，在照相机前设有重叠整理部件，在振动盘和传送带之间设有正反方向整理的机械手；所述的振动盘自动送料，并能根据零件的不对称性从4个方向的零件中挑选2个方向的零件，进行零件方向的初步筛选；所述的照相机悬挂在传送带尾部下方的位置上，通过拍照将数据传输给电脑进行影像识别，辨识零件处于2个方向中某1个方向，同时辨析零件的好坏，控制气动机械手，将零件依序叠放；所述的真空吸嘴在吸头部分设置有多个孔，只要有部分孔能吸住零件就能拾取，对机械手的位置准确度要求不高，并且不会对零件有影响。
1.多种小尺寸、片状零件按序自动组装的装置，其特征在于：所述的拾取装置包括自动送料的振动盘(1)、对零件进行检测分析的照相机(5)和拾取零件的气动真空吸嘴(4)；在照相机(5)前设有重叠整理部件(3)，所述的振动盘(1)能根据零件的不对称性从4个方向中挑选2个方向的零件，进行零件的初步筛选，不符合方向要求的零件会自动跌回振动盘；所述的振动盘(1)的缺口轨道部分根据零件正反方向重心位置的不同，确定缺口的形状大小，所述的照相机(5)能从2个方向中挑选1个方向的零件，进行方向的再次筛选，根据所述的照相机(5)所采集的影像控制气动真空吸嘴(4)将零件依序叠放。
2.根据权利要求1所述的多种小尺寸、片状零件按序自动组装的装置，其特征在于：所述的振动盘(1)包括带有脊部缺口的轨道。
3.根据权利要求1所述的多种小尺寸、片状零件按序自动组装的装置，其特征在于：所述的照相机(5)悬挂于输送带(6)接近尾部的位置上，通过拍照将数据传输给电脑进行影像识别，分辨零件的正反方位，辨析零件的好坏，控制气动机械手的运动。
4.根据权利要求1所述的多种小尺寸、片状零件按序自动组装的装置，其特征在于：所述的气动真空吸嘴(4)位于在输送带(6)上，输送带(6)通过第二支架(7)和第一支架(11)安装支承，在气动真空吸嘴(4)活动的极限位置设有接件盒(9)，接件盒(8)安装在接件盒转盘(9)上，所述的气动真空吸嘴(4)设置有多个吸孔，气动真空吸嘴(4)拾取的同时完成另一细小片状零件的安放，所述的接件盒(8)采用斜敞口的形状，并且下设浮动隔板，通过零件的自身重力作用下，零件一点点慢慢下降，防止在快速掉落中翻转而导致零件正反面、逆顺改变。
5.根据权利要求1所述的多种小尺寸、片状零件按序自动组装的装置，其特征在于：所述的2个振动盘(1)多路输出，在各路上配上相应的气动真空吸嘴(4)和机械手。
6.多种小尺寸、片状零件按序自动组装的方法，其特征在于，步骤1：调整限量控制件、位置调整块的位置，减小和改变轨道，使零件能被依次单个平行于轨道送至细长脊状缺口段轨道部分；步骤2：振动盘经过前期的处理，实现工件单片缓慢输送，当工件以正面通过细长脊状缺口轨道时，工件正常输送，当工件以反面通过细长脊状缺口轨道时，工件从细长脊状缺口落入振动盘内，重新输送；正面朝上的工件通过细长脊状缺口的正反整理进入输送带；步骤：3：工件在输送带上输送一定距离后，进入滚动毛刷的重叠整理段，实现工件在输送带上单片输送；步骤4：隔片进入相机扫描范围，照相机对隔片数据的采集并将图像采集系统输出的数字图像传输到计算机，影像分析系统完成所有的图像处理、计算和分析，随后把分析结果传输到控制系统部分，控制一号机械手的动作；步骤5：一号机械手得到分析处理结果，若隔片逆放完整，则跳至步骤6；若隔片顺放完整，则跳至步骤7；若隔片损坏，则跳至步骤8；步骤6：伸缩气缸处于初始状态，左真空吸嘴通过抽气装置改吹气为抽气，拾取隔片；同时右真空吸嘴通过抽气装置改抽气为吹气，将齿片放置于输送带上；电磁阀1开，通过伸缩气缸的运动，一号机械手运动至中间位置，左真空吸嘴通过抽气装置改抽气为吹气，将逆放完整隔片放入料仓中，电磁阀(1)关闭，一号机械手处于初始状态；跳至步骤5；步骤7：左真空吸嘴通过抽气装置改吹气为抽气，拾取隔片；同时右真空吸嘴通过抽气装置改抽气为吹气，将齿片放置于输送带上；电磁阀(2)开，伸缩气缸，一号机械手运动至伸展极限，调整步骤9；步骤8：若扫描结果为隔片损坏，电磁阀(1、2)断开，吸嘴盘吹气、吸气状态不变，一号机械手不运动，隔片随输送带运动至尾部落入废料堆中，跳至步骤5；步骤9：齿片进入照相机拍摄范围内，照相机把待检测齿片进行图像采集，并将图像采集系统输出的数字图像传输到计算机，完成所有的图像处理、计算和分析，控制一号机械手动作；步骤10：机械手得到分析处理结果，若齿片逆放完整，则跳至步骤11；若齿片顺放完整，则跳至步骤12；若齿片损坏，则调整步骤13；步骤11：伸缩气缸处于伸展极限状态，左真空吸嘴通过抽气装置抽气改为吹气，将隔片放置于输送带上；同时右真空吸嘴通过抽气装置吹气改为抽气，拾取齿片；电磁阀1断开，通过伸缩气缸的运动，一号机械手运动至中间位置，右真空吸嘴通过抽气装置抽气改为吹气，将逆放完整齿片放入料仓中，电磁阀(1)开，一号机械手处于伸张极限状态；跳至步骤9；步骤12：伸缩气缸处于伸展极限状态，左真空吸嘴通过抽气装置抽气改为吹气，将隔片放置于输送带上；同时右真空吸嘴通过抽气装置吹气改为抽气，拾取齿片；电磁阀(2)开启，一号机械手运动至伸展极限，调整步骤4；步骤13：若扫描结果为齿片损坏，电磁阀(1)开启、电磁阀(2)断开，吸嘴盘吹气、吸气状态不变，一号机械手不运动，齿片随输送带运动至尾部落入废料堆中，跳至步骤9；步骤14：同时输送带将工件运动至输送带尾部，光电器件感应到并发出信号，电磁阀开启，小型气缸伸展至极限，触碰到磁性开关，电磁阀关闭，二号机械手停止运动至伸展极限；真空吸嘴改吹气为吸气，拾取零件；步骤15：电磁阀开启，小型气缸收缩至极限，触碰到磁性开关，电磁阀关闭，二号机械手停止于初始状态；真空吸嘴改吸气为吹气，放置隔片或齿片于接件盒中；步骤16：多次循环步骤14、15。技术领域
本发明涉及自动整理零件的机械手取放装置技术领域，特别是涉及多种小尺寸、片状零件按序自动组装的机械手装置，能够整理零件方位、自动送料、未拾取零件回收、好坏零件的分离、不完整零件的挑选分离、不完整零件的统一回收等多种功能，提高生产效率，降低生产成本。
背景技术
机械手已经在农业、汽车、运输、医疗、军事等各个行业普及应用。但是取放细小、薄片状零件并对多种零件自动装配，目前还没有有效的方法，主要有困难在于：(1)难于用机械的方法从零件4个方向中选择所需要的唯一方向；(2)机械手中经常采用的三瓣夹头难以抓取细小薄片状零件；(3)细小薄片状的零件无论取放，都需要较高的定位精度。对一头大一头小的零件，通常采用振动送料的方式，自动输出方向唯一的零件。但是对于片状零件，这个方法没有效果。在电子行业中，通常采用相机成像、用图像识别的方法选择所需要的方向。机械手中经常采用的三瓣夹头并不适用于细小薄片状零件，因为三瓣夹头不易夹持，而且在力度不易控制，过大细小片状零件会因受力过大成为废品，过小零件不易加紧，容易脱落；想要拿下夹持的细小零件需要将螺母逆向旋转，将所述夹紧的三瓣夹头释放开，不利于大批量自动化加工，比较麻烦且耗时。如果采用磁力吸盘，则会磁化零件，影响后期的性能。如果采用真空吸盘，因为零件比较细小，需要较高的定位精度，否则无法吸住零件。
发明内容
本发明的目的是，提供一种细小片状零件拾取装置，能自动对这样的多种小尺寸、片状零件按序自动组装，采用料斗来为振动盘加料，采用带缺口的振动盘从4个方向中选择2个方向的零件，采用照相机的扫描分析，并根据零件的不对称性从2个方向中选择1个方向的零件，采用有多个吸孔的真空吸嘴取放零件，利用气动机械手来实现运送完整零件至指定工作台，采用相机、计算机来进行完整零件与损坏零件的分析、识别和运动控制，放置损坏零件于废料堆。为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：自动组装装置，包括能根据零件的不对称性从4个方向中选择2个方向的振动盘、从2个方向中选择1个方向的照相机、有多个吸孔的真空吸嘴，在振动盘和照相机之间设有正反整理的机械手，在照相机前设有重叠整理部件。所述的振动盘包括螺旋传送轨道部分、缺口部分轨道部分和直线传动轨道部分。所述的振动盘的缺口轨道部分根据零件正反面放置时重心位置不同，从4个方向中选择2个方向的零件向外送料，而另2个方向的零件跌回振动盘；所述的采用有多个吸孔的真空吸嘴取放零件，最小只需要一个孔被零件挡住就能拾取零件，对零件的定位精度要求不高；所述的照相机设在输送带上，通过拍照将数据传输给电脑进行影像识别，辨析零件的好坏，控制气动机械手的运动，以完成分离完整与损坏的零件。所述的气动真空吸嘴设在输送带上，输送带通过第二支架和第一支架安装支撑，在气动真空吸片活动的极限位置设有接件盒，接件盒安装在接件盒转盘上，气动真空吸片拾取的同时完成另一细小片状零件的安放。所述的输送带通过调速电机和皮带带动转动，在输送带的端部下面设有废料出口。所述的多种零件由多个振动盘送料，每个振动盘的输出端搭配有这种方向整理机构、气动真空吸嘴及机械手，在计算机程序的控制下自动按序组装多种小尺寸、片状零件；所述的每个振动盘可以搭配多路输出，在各路上配上相应的气动真空吸嘴及机械手，提高效率；所述的气动真空吸嘴针对于单孔位置校对不准而拾取不了零件的问题在吸头部分设置有多个吸嘴，只要有一个吸嘴能吸住零件就能拾取，对气动真空吸嘴的位置准确度要求不高；根据所述的相机所采集的影像控制气动真空吸嘴进行多个零件的依序叠放；根据所述的振动盘的缺口轨道部分根据零件的重心位置，确定缺口的形状大小；根据所述的光电器件安放在输送带末端，能够发现零件到达，控制机械手运动，抓取零件，不会造成零件的漏抓而导致零件安放顺序的打乱；与现有技术相比，本发明的优点在于：振动盘的巧妙设置，能实现方向的4选2，进行零件的初步筛选；用照相机扫描分析搭配毛刷，可以从2个方向中选择1个，并且可以整理重叠部件；气动真空吸嘴可以通过真空吸嘴吸放零件，不会对零件有影响；气动真空吸嘴的真空吸嘴采用多孔设置，对气动真空吸片的拾取位置不需要高精度要求。本发明解决了过去难以自动实现多种小尺寸、片状零件按序组装的问题，可以连续工作，能够提高生产效率降低生产成本。
附图说明
图1为本发明装置实施例的整体结构示意图；图2为本发明装置实施例的振动盘的结构示意图；图3为本发明装置实施例的隔片输送状态示意图；图4为本发明装置实施例的齿片输送状态示意图；图5为本发明装置实施例的第一机械手的结构示意图；图6为本发明装置实施例的第二机械手的结构示意图；图7为本发明装置实施例的隔片掉落状态示意图；图8为本发明装置实施例的隔片正常输送状态示意图；图9为本发明装置实施例的齿片掉落状态示意图；图10为本发明装置实施例的齿片正常输送状态示意图；图11为本发明装置实施例的一号机械手工作流程示意图；图12为本发明装置实施例的二号机械手工作流程示意图；在图中，1、振动盘；2、正反整理部件；3、重叠整理部件；4、气动真空吸嘴；5、照相机；6、输送带；7、第二支架；8、接件盒；9、接件盒转盘；10、废料出口；11、第一支架；12、调速电机；13、皮带；14、隔片；15、齿片；16、侧板；17、流量控制件；18、位置调整块；19、一号机械手；20、二号机械手；21、光电传感器。
具体实施方式
针对两种小尺寸、片状零件，如齿片、隔片，按一片齿片一片隔片固定方向进行自动搭装来说明多种小尺寸、片状零件按序自动组装的机械手装置。搭装装置包括两料斗、两振动盘、两相机、两吸嘴主体、多个小型气缸、多个抽气装置、多个滚动毛刷等，图1-图10为本发明的实施结构示意图，所述装置包括自动取料的振动盘1、对零件进行检测分析的照相机5和拾取零件的气动真空吸嘴4，在振动盘1和照相机5之间设有正反整理机械手2，在照相机5前设有重叠整理部件3；所述的振动盘1包括脊部缺口轨道部分，能根据零件的不对称性从4个方向中挑选2个方向的零件，进行零件的初步筛选，不符合方向要求的零件会自动跌回振动盘；所述的照相机5能从2个方向中挑选1个方向的零件，进行方向的再次筛选；所述的照相机5设在输送带6下方并安在侧板上，通过拍照将数据传输给电脑进行影像识别，辨析零件的好坏，控制气动机械手以完成分离完整与损坏的零件；所述的气动真空吸嘴4设在输送带6上，输送带6通过第二支架7和第一支架11安装支承，在气动真空吸嘴4活动的极限位置设有接件盒8，接件盒8安装在转盘9上，气动真空吸嘴4拾取的同时完成另一细小片状零件的安放；所述的振动盘1可以多路输出，在各路上配上相应的气动真空吸嘴4和正反整理机械手2，提高效率；所述的气动真空吸嘴4设置有多个吸孔，只需要有一个孔被零件挡住就能拾取零件，对零件的定位精度要求不高，控制气动机械手的运行量程。图3为隔片输送状态；其中，振动盘包括有振动装置、轨道、流量控制件17和位置调整块18，轨道分为圆弧状、直线状、细小脊部缺口，三段轨道相连，第三段轨道——细小脊部缺口处设有特定的缺口，该缺口通过无数次的实践得出该特定形状且尺寸，当零件(齿片或隔板)正面输送时，零件通过细小缺口处不掉落，反之则在细小缺口处落回振动盘内重新输送；根据零件的不对称性从4个方向的零件中挑选2个方向的零件，进行零件的初步筛选，用于进行正反整理；设置在第一圆弧状轨道上的流量控制件17，能适时地向输送轨道外移动，使该段输送轨道的宽度变窄，甚至仅能供单一物料通过位置调整块18，同时可调整位置调整块18，改变轨道的间距，使零件平行地通过位置调整块18与轨道边沿的缝。通过流量控制件17、位置调整块18两道工序，可使零件单个且平行于轨道通过，便于后方细小脊状缺口轨道处正反面的整理。所述搭装装置的相机检测分析系统照相机、光源、电脑，通过调整光源来得到相机的最佳成像效果，再通过网络传输给计算机进行识别，根据识别结果控制气动机械手的运动，将齿片和隔片依序叠放。相机安装在侧板上，位于滚动毛刷后方，传送带尾部的上方，监控传送带，根据零件的形状从2个方向中挑选1个方向，并判断零件到达真空吸嘴下方的时间，同时辨析零件的完整性，根据分析结果由计算机控制机械手的动作。所述的振动盘包括螺旋传送轨道部分、缺口部分轨道部分和直线传动轨道部分。所述的振动盘的缺口轨道部分根据零件正反面放置时重心位置A不同，从4个方向中选择2个方向的零件向外送料，而另2个方向的零件跌回振动盘；所述搭装装置的气动机械手包括吸取机构、驱动机构、控制系统三部分。吸取机构由真空吸嘴构成，驱动机构包括两个方向运动的气缸以及控制气缸运动的电磁阀。控制系统由计算机实现。所述搭装装置的气动真空吸嘴包括固定座、真空管、软性橡胶的吸盘嘴，真空管穿过固定座，位于固定座下方，真空管再与下方的吸盘嘴固定连接；气动真空吸嘴设置有多个吸孔，只需要有一个孔被零件挡住就能拾取零件，对零件的定位精度要求不高。真空吸嘴通过固定座上的螺纹孔与竖直放置的两伸缩气缸上的支架连接。吸嘴盘主体通过真空管与抽气装置连接，当拾取细小片状零件时，抽气装置抽气使吸嘴盘主体内部形成负气压，通过气压差使细小片状零件全面紧贴于软性橡胶的吸嘴盘，进而吸附在软性橡胶的吸盘嘴上；当到达指定接件盒上时，抽气装置改抽气为吹气，将细小片状零件在不大的风力下与吸盘嘴分离，安放在接件盒内。这一装置解决了细小片状零件为平面工件、细小零件，不易夹取和吸附后不易脱离的难点。所述搭装装置的接件盒放在吸嘴盘主体极限位置，用于实现一细小片状小零件拾取的同时完成另一细小片状零件的安放，减少时间，提高生产效率。接件盒采用斜敞口的形状，并且下设浮动隔板，设置为内径比零件略大的中空管道，而非实心柱状。每放入一个零件会自动下沉相应零件的厚度，使得放置零件时不会飞舞飘动，也不需要采用定位精度极高的芯杆，降低精度要求；结合图11，为本发明装置的具体实施流程：步骤1：调整限量控制件、位置调整块的位置，减小和改变轨道，使零件能被依次单个平行于轨道送至细长脊状缺口段轨道部分；步骤2：振动盘经过前期的处理，实现工件(齿片或隔片)单片缓慢输送，当工件(齿片或隔片)以正面通过细长脊状缺口轨道时，工件正常输送，当工件(齿片或隔片)以反面通过细长脊状缺口轨道时，工件(齿片或隔片)从细长脊状缺口落入振动盘内，重新输送；正面朝上的工件(齿片或隔片)通过细长脊状缺口的正反整理进入输送带；步骤：3：工件(齿片或隔片)在输送带上输送一定距离后，进入滚动毛刷的重叠整理段，实现工件(齿片或隔片)在输送带上单片输送。步骤4：隔片进入相机扫描范围，照相机对隔片数据的采集并将图像采集系统输出的数字图像传输到计算机，影像分析系统完成所有的图像处理、计算和分析，随后把分析结果传输到控制系统部分，控制一号机械手的动作。步骤5：一号机械手得到分析处理结果，若隔片逆放完整，则跳至步骤6；若隔片顺放完整，则跳至步骤7；若隔片损坏，则跳至步骤8；步骤6：伸缩气缸处于初始状态，左真空吸嘴通过抽气装置(见图7)改吹气为抽气，拾取隔片；同时右真空吸嘴通过抽气装置(见图7)改抽气为吹气，将齿片放置于输送带上。电磁阀1开，通过伸缩气缸的运动，一号机械手运动至中间位置，左真空吸嘴通过抽气装置(见图7)改抽气为吹气，将逆放完整隔片放入料仓中，电磁阀1关闭，一号机械手处于初始状态；跳至步骤5；步骤7：左真空吸嘴通过抽气装置(见图7)改吹气为抽气，拾取隔片；同时右真空吸嘴通过抽气装置(见图7)改抽气为吹气，将齿片放置于输送带上。电磁阀2开，伸缩气缸，一号机械手运动至伸展极限，调整步骤9；步骤8：若扫描结果为隔片损坏，电磁阀1、2断开，吸嘴盘吹气、吸气状态不变，一号机械手不运动，隔片随输送带运动至尾部落入废料堆中。跳至步骤5；步骤9：齿片进入照相机拍摄范围内，照相机把待检测齿片进行图像采集，并将图像采集系统输出的数字图像传输到计算机，完成所有的图像处理、计算和分析，控制一号机械手动作；步骤10：机械手得到分析处理结果，若齿片逆放完整，则跳至步骤11；若齿片顺放完整，则跳至步骤12；若齿片损坏，则调整步骤13；步骤11：伸缩气缸处于伸展极限状态，左真空吸嘴通过抽气装置(见图7)抽气改为吹气，将隔片放置于输送带上；同时右真空吸嘴通过抽气装置(见图7)吹气改为抽气，拾取齿片。电磁阀1断开，通过伸缩气缸的运动，一号机械手运动至中间位置，右真空吸嘴通过抽气装置(见图7)抽气改为吹气，将逆放完整齿片放入料仓中，电磁阀1开，一号机械手处于伸张极限状态；跳至步骤9；步骤12：伸缩气缸处于伸展极限状态，左真空吸嘴通过抽气装置(见图7)抽气改为吹气，将隔片放置于输送带上；同时右真空吸嘴通过抽气装置(见图7)吹气改为抽气，拾取齿片。电磁阀2开启，一号机械手运动至伸展极限，调整步骤4；步骤13：若扫描结果为齿片损坏，电磁阀1开启、2断开，吸嘴盘吹气、吸气状态不变，一号机械手不运动，齿片随输送带运动至尾部落入废料堆中，跳至步骤9；步骤14：同时输送带将工件(隔片、齿片)运动至输送带尾部，光电器件感应到并发出信号，电磁阀开启，小型气缸伸展至极限，触碰到磁性开关，电磁阀关闭，二号机械手停止运动至伸展极限；真空吸嘴改吹气为吸气，拾取零件；步骤15：电磁阀开启，小型气缸收缩至极限，触碰到磁性开关，电磁阀关闭，二号机械手停止于初始状态；真空吸嘴改吸气为吹气，放置隔片或齿片于接件盒中；步骤16：多次循环步骤14、15。