用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的制作方法

1.本技术涉及生产线设计技术领域，尤其涉及一种用于非金属壳体产品的自动装配平台系统。


背景技术：

2.目前，设备制造自动化是煤炭产业变革的核心部分之一，随着制造业的发展和业务的多元化，实现快速、高效的完成产品自动装配，是保证煤炭生产、提升煤炭产业综合实力的策略。在煤炭行业中，非金属壳产品是生产量较大的产品之一。
3.相关技术中，针对非金属壳产品的装配，在生产环节，提出了节拍工序流的概念，车间对生产环节包括前盖、前盖贴膜、蜂鸣器、电池、硅胶、红黑导线、自攻钉、电路板、组合螺丝、后壳、求救膜、识别码膜等工序也做了工作台和人员的调整，以及部分工序直接外协等措施。以及上电池、点胶、上后盖、拧紧、打标、贴码等全部由人工手动完成，焊接电路板采用传统人工双手作业形式。
4.但是，上述生产方式还是一种集中在以人工为主，少量工装为辅助的生产模式，生产故障问题普遍偏高，占用的人工成本较大，生产效率仍然较低，无法满足生产需求。


技术实现要素：

5.本技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
6.为此，本技术的目的在于提出一种用于非金属壳体产品的自动装配平台系统。该系统能够使多种操作工序实现自动化标准化，减少人为组装故障，提升生产效率，实现了非金属壳体小型产品的自动装配。
7.为达上述目的，本技术提出了一种用于非金属壳体产品的自动装配平台系统，该系统包括：输送线、前盖上料及贴膜工位、蜂鸣器封胶工位、电池及电路板安装工位、视觉检测工位、后盖安装及打标工位、平台控制器和主控模块，其中，
8.所述前盖上料及贴膜工位、所述蜂鸣器封胶工位、所述电池及电路板安装工位和所述后盖安装及打标工位按照先后顺序依次设置在所述输送线的相应位置处；
9.所述前盖上料及贴膜工位设置在所述输送线的前部位置，用于完成非金属壳体产品的前盖的上料，对上料后的前盖进行贴膜，并将进行视觉检测后的前盖传输至所述蜂鸣器封胶工位；
10.所述蜂鸣器封胶工位，用于上料蜂鸣器，对所述蜂鸣器进行封胶，并将未通过所述视觉检测的前盖下料；
11.所述电池及电路板安装工位，用于装配电池，并将封胶后的蜂鸣器的线束和所述电池的线束焊接在电路板上；
12.所述视觉检测工位，用于对所述前盖的贴膜位置、贴膜方向和预留孔位，以及所述电路板的焊接情况进行检测；
13.所述后盖安装及打标工位，用于安装线路板，对壳体进行封胶，并完成所述非金属
壳体产品的后盖的安装、贴膜和打标；
14.所述平台控制器与所述主控模块和每个工位中的受控设备进行通讯，所述平台控制器用于根据所述主控模块发送的指令控制所述受控设备执行相应的操作。
15.另外，本技术实施例的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统还具有如下附加的技术特征：
16.可选地，在一些实施例中，自动传送平台还包括：前盖上料及贴膜工位，包括：第一上料模块、第一机械臂和第一自动贴膜设备，其中，所述上料模块采用槽体定位推送的方式传输所述前盖；所述第一机械臂，用于从所述上料模块中抓取所述前盖；所述第一自动贴膜设备，用于在所述前盖的相应位置处贴膜。
17.可选地，在一些实施例中，蜂鸣器封胶工位，包括：柔性机械手和第一点胶机，其中，所述柔性机械手，用于从蜂鸣器料盘中抓取所述蜂鸣器并放置在所述第一点胶机处；所述第一点胶机，用于对所述蜂鸣器进行封胶。
18.可选地，在一些实施例中，电池及电路板安装工位，包括：第二机械臂、多个人工焊接子工位和预留的机械焊接工位，其中，所述第二机械臂，用于装配所述电池；所述电路板在所述人工焊接子工位进行人工焊接。
19.可选地，在一些实施例中，视觉检测工位包括多个工业相机和视觉检测子系统，其中，所述多个工业相机分别设置在所述前盖上料及贴膜工位和所述电池及电路板安装工位处，所述多个工业相机，用于采集所述前盖和所述电路板的图像；所述视觉检测子系统，具体用于：收集所述多个工业相机采集的所述图像；对所述图像进行滤波处理；获取每个滤波处理后的图像的函数方程；基于所述函数方程进行图像形态分析。
20.可选地，在一些实施例中，所述后盖安装及打标工位，包括：单轴螺丝机、第二点胶机、转台机械设备、第二上料模块、第三机械臂、四轴螺丝机、第二自动贴膜设备和自动打标设备，其中，所述单轴螺丝机，用于安装焊接后的线路板；所述第二点胶机，用于对壳体进行封胶；所述转台机械设备，用于通过顺时针旋转，将待处理的工件传输至不同的工位；所述第二上料模块，用于传输封胶后的壳体以及后盖；所述第三机械臂，用于抓取前序工件并对所述后盖进行组装；所述四轴螺丝机，用于拧紧所述后盖组件上螺丝钉；所述第二自动贴膜设备，用于在所述后盖的相应位置处贴膜；所述自动打标设备，用于对贴膜后的后盖进行打标。
21.可选地，在一些实施例中，所述后盖安装及打标工位，还包括：人工抽检子工位，所述第三机械臂，还用于将装配完成的非金属壳体产品进行下料和码垛；所述人工抽检子工位，用于对所述装配完成的非金属壳体产品进行抽检。
22.可选地，在一些实施例中，在进行所述抽检时，在所述人工抽检子工位进行人工叫料，控制所述第三机械臂停止码垛并将所述述装配完成的非金属壳体产品传输至所述人工抽检子工位。
23.可选地，在一些实施例中，平台控制器，包括：型号为西门子s7-1200cpu1214c的可编程逻辑控制器plc，所述西门子s7-1200cpu1214c可编程逻辑控制器plc包括profinet通讯接口和以太网接口，通过一个i/o通讯模块与所述主控模块进行通讯，所述西门子s7-1200cpu1214c可编程逻辑控制器plc的输入地址和输出地址被分配为传输对应的设备控制信号。
24.可选地，在一些实施例中，受控设备基于profinet总线，通过所述西门子s7-1200cpu1214c可编程逻辑控制器plc的以太网接口接入所述自动装配平台系统，所述西门子s7-1200cpu1214c可编程逻辑控制器plc采用tcp模式与所述受控设备进行通讯，通过开放式用户通信ouc中的指令与所述所述受控设备进行数据交互。
25.本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本技术通过采用工业机器人、视觉检测设备、设备主控界面系统、plc设备等进行通讯和数据交换，实现一套非金属壳产品自动装配流水线平台，可以快速、高效的完成产品自动装配的任务，减少占用的人力资源并提升装配效率。本技术可以实现多种类非金属壳体产品自动装配标准化，以及非金属壳体自动装配产品的柔性化设计；实现产品包装自动折叠成型和自动封箱，节省人工和工时；实现自动输送线分段设计，以优化装置方案，在满足装配同时，实现了节约能耗；将平台装置提供以太网口和rs485接口，方便后续拓展其他功能。即，本技术能够实现使多种操作工序实现自动化标准化，减少人为组装故障，提升生产效率，以及，很好的解决了plc与第三方设备的通讯问题，实现了非金属壳体小型产品的自动装配。
26.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
27.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
28.图1为本技术实施例提出的一种用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的结构示意图；
29.图2为本技术实施例提出的一种具体的前盖上料及贴膜工位结构示意图；
30.图3为本技术实施例提出的一种视觉检测方法的流程图；
31.图4为本技术实施例提出的一种具体的后盖安装及打标工位的结构示意图；
32.图5为本技术实施例提出的一种自动装配平台系统的plc通讯模块的结构示意图；
33.图6为本技术实施例提出的一种具体的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的结构示意图；
34.图7为本技术实施例提出的一种用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的工艺流程图。
具体实施方式
35.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
36.需要说明的是，本技术的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统，为了完成一系列装配工序，利用主控模块、通讯模块和平台控制器进行控制操作，其设计充分考虑自动产品装配、产线柔性、便协议装配及后续拓展。其中，非金属壳体产品包括便携类和识别类产品，比如，非金属壳体产品可以是uwb识别卡，或者还可以是测量各类气体含量的便携仪等。
37.下面参考附图描述本技术实施例的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统。
38.图1为本技术实施例提出的一种用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的结构示意图，该系统包括：输送线10、前盖上料及贴膜工位20、蜂鸣器封胶工位30、电池及电路板安装工位40、视觉检测工位50、后盖安装及打标工位60、平台控制器70和主控模块80。
39.其中，视觉检测工位50、平台控制器70和主控模块80图中未示出，沿着非金属壳体产品中各组件物料的传输方向，前盖上料及贴膜工位20、蜂鸣器封胶工位30、电池及电路板安装工位40、后盖安装及打标工位60按照先后顺序依次设置在输送线10的相应位置处，各设备具体的安装位置，比如，位于输送线10哪一侧，可以根据实际生成需要进行调整。
40.视觉检测工位50用于对前盖上料及贴膜工位20和电池及电路板安装工位40中装配完成的组件进行视觉检测，视觉检测工位50中的执行视觉检测的设备，比如，工业相机等可以设置在这两个工位附近以完成图像采集和检测。即在本技术一个实施例中，视觉检测工位50中的各个设备可以融合在待检测的工位中，可以不用在流水线上预留一个单独进行视觉检测的工位。
41.具体的，前盖上料及贴膜工位20可以设置在输送线10的前部位置，用于完成非金属壳体产品的前盖的上料，对上料后的前盖进行贴膜，并将进行视觉检测后的前盖传输至蜂鸣器封胶工位30。
42.在本技术一个实施例中，前盖上料及贴膜工位，包括：第一上料模块、第一机械臂和第一自动贴膜设备。其中，上料模块采用槽体定位推送的方式传输前盖，第一机械臂，用于从上料模块中抓取前盖，第一自动贴膜设备，用于在前盖的相应位置处贴膜。
43.为了更加清楚的说明本技术的前盖上料及贴膜工位20具体的装配操作，作为一种示例，本技术提出了一种具体的前盖上料及贴膜工位，如图2所示，该前盖上料及贴膜工位20，包括：前盖壳体料盘21(即第一上料模块)、第一机械臂22、第一自动贴标和视觉检测设备23、前盖上料机构24、电池安装设备25和位于本工位内的一段输送线10。
44.具体而言，该前盖壳体料盘21采用槽体定位推送的方式传输前盖，举例而言，前盖壳体料盘21采用槽体定位推送方式，每个槽内放置20个前盖，共5个槽体，每次可放置100个前盖，大约2.7小时需要放置一次物料。第一机械臂22从第一上料模块中抓取前盖，再由第一自动贴标和视觉检测设备23在前盖的相应位置处贴膜，其中，相应位置即设计产品时预先确定的需要张贴标志或贴膜保护的位置。进而，经过视觉设备检测贴膜粘贴位置和前盖预留孔位是否合适，再由前盖上料机构24将贴膜完成的前盖放入托盘并通过输送线10传输至蜂鸣器封胶工位30，检测不合格产品由下一工位的机械臂进行下料，合格产品自动完成下道工序。
45.需要说明的是，在本实施例中，非金属壳体产品的前盖和后盖组合成一个完整的壳体，其中，前盖在壳体中的比例较大，可近似视为前盖，即本工位也可视为包括壳体上料模块。图2示例的前盖上料及贴膜工位20中还包括电池安装设备25，即可在本工位中通过电池安装设备25进行安装，这是为了在实际应用场景中对空间进行充分利用，在本实施例中可以将前盖上料及贴膜工位20和电池及电路板安装工位40中的电池安装设备规划在一起，更符合产品的操作流程，在其他实施例中，电池安装设备也可以以其他的方式规划。
46.蜂鸣器封胶工位30，用于上料蜂鸣器，对蜂鸣器进行封胶，并将未通过视觉检测的前盖下料。
47.具体的，在本技术一个实施例中，蜂鸣器封胶工位30，包括：柔性机械手和第一点胶机，其中，柔性机械手，用于从蜂鸣器料盘中抓取蜂鸣器并放置在第一点胶机处；第一点胶机，用于对蜂鸣器进行封胶。
48.电池及电路板安装工位40，用于装配电池，并将封胶后的蜂鸣器的线束和电池的线束焊接在电路板上。
49.在本实施例中，电池及电路板安装工位40，包括：第二机械臂、多个人工焊接子工位和预留的机械焊接工位，其中，第二机械臂，用于装配电池；在多个人工焊接子工位处人工焊接电路板。并且，还预留了机械焊接工位，用于后续对人工焊接流程进行改造，通过在机械焊接工位设置待研发的自动化焊接设备进行自动焊接，以进一步减少占用的人力资源，提高电路板焊接的智能化水平。
50.需要说明的是，由于在焊接电路板的过程中，蜂鸣器的线缆和电池的线缆都需要从电路板的孔中穿过，并与电路板的线缆对接，在对接后将蜂鸣器的线缆焊接在电路板上，并需要对电路板上的充电弹簧片进行满焊。上述各种焊接工作中，受到线缆不受控状态的应县个，目前较难利用机械臂进行控制，因此只能依靠人工手动装配，且相关技术中，没有可以借鉴的自动化生产成功案例，为保证非金属壳体产品顺利完成装配，这部分暂时由人工完成，但本技术预留了机械焊接工位，在后续可以研发相关的自动焊接设备，对线路板焊接流程进行改进。
51.视觉检测工位50，用于对前盖的贴膜位置、贴膜方向和预留孔位，以及电路板的焊接情况进行检测。其中，在本实施例中，视觉检测工位50包括多个工业相机和视觉检测子系统，其中，多个工业相机分别设置在前盖上料及贴膜工位20和电池及电路板安装工位40处，多个工业相机，用于采集前盖和电路板的图像；视觉检测子系统，具体用于：先收集多个工业相机采集的图像，并对图像进行滤波处理，之后获取每个滤波处理后的图像的函数方程，最后基于函数方程进行图像形态分析。
52.在本技术一个实施例中，视觉检测工位50可以使用基恩士的照相系统，通过视觉检测完成贴膜粘贴位置和方向的检验以及完成线路板焊接顺序的检测，该检测系统连接到plc的接口进行通信数据管理。
53.具体实施时，作为一种可能的实现方式，图3为本技术所提供的一种视觉检测方法的流程图。如图3所示，视觉检测方法包括以下步骤：
54.步骤s301：视觉检测子系统进行初始化。
55.步骤s302：平台控制器接收和发送指令。
56.其中，平台控制器70接收视觉检测子系统发送的进行视觉检测的指令，并向执行视觉检测的设备发送进行相关操作的指令，比如，视觉检测工位50中设备在不同位置处的工业相机发送采集图像信号的指令。
57.步骤s303：图像信号收集。
58.具体的，若平台控制器70接收到的指令正确，则可以收集图像信号，该图像信号可以包括收集工业相机采集的贴膜的位置、贴膜的方向和电路板线束焊接方向的图像，以便后续基于采集的图像进行贴膜的位置、贴膜的方向和电路板线束焊接方向的检测。
59.步骤s304：滤波处理。
60.其中，本实施例中，通过预设的滤波器对采集的图像信号进行滤波处理。举例而
言，滤波器可以利用卷积核去提取收集的图像的特征，以消除图像中的噪声，让图像变得更平滑，便于后续进行分析。
61.步骤s305：图像函数处理。
62.其中，本实施例中，通过图像函数方程处理，可以再对滤波器处理后的图像改变图像的色彩、对比度，并能够将图像平移或者反转等，使图像更利于后续被观测和分析。
63.步骤s306：图像形态分析。
64.其中，本实施例中，以形态为基础对图像进行分析，用具有一定形态的结构元素度量和提取图像中的对应形状，达到对图像的分析和识别。确定图像中贴膜和线束的实际形态，比如贴膜在前盖上的方向。再将实际检测出的形态与该部件期望的目标形态进行对比，判断装配是否合格。
65.步骤s307：平台控制器接收处理结果。
66.具体的，平台控制器70接收视觉检测结果，根据检测结果确定对该产品下一步的处理流程，并可以在后续向相关人员展示检测结果。
67.由此，通过视觉检测系统处理，可以检测出贴膜位置是否正确、贴膜方向有无错误、电路板线束焊接方向有无错误，确保组装加工满足外观和工艺要求，以提高生产的柔性和自动化程度。
68.作为另一种可能的实现方式，在进行检测时，在采集前盖和电路板的图像后，还可以通过图像识别的相关技术手段对采集的图像进行分析，确定图像中贴膜和线束等各个对象的形态，以检测装配中是否存在错误。其中，图像识别的主要步骤包括：图像的获取、图像预处理、图像分割、特征抽取、判断匹配、分类器设计和分类决策，通过以上步骤提取前盖和电路板的主要特征来判断贴膜位置是否正确、贴膜方向有无错误、电路板线束焊接方向有无错误，以及组装加工是否满足外观和工艺要求。上述各个步骤的具体实现过程可参相关技术中的实现方式，此处不再赘述。
69.后盖安装及打标工位60，用于安装线路板，对壳体进行封胶，并完成非金属壳体产品的后盖的安装、贴膜和打标。
70.在本技术一个实施例中，后盖安装及打标工位60，包括：单轴螺丝机、第二点胶机、转台机械设备、第二上料模块、第三机械臂、四轴螺丝机、第二自动贴膜设备和自动打标设备。
71.为便于理解上述各个设备的设置方式和实现的作用，作为一种示例，本技术提出了一种图4所示的用于非金属壳体产品的后盖安装及打标工位的结构示意图。如图4所示，该后盖安装及打标工位60包括：后盖壳体料盘61(即第二上料模块)、第三机械臂62、四轴螺丝机63、转台机械设备64、第二自动贴标和视觉检测设备65、后盖上料机构66和位于本工位内的一段输送线10。在本实施例中，图4示出了其中的一些关键设备，其中，单轴螺丝机和第二点胶机在图4中未示出，单轴螺丝机，用于安装焊接后的线路板；第二点胶机，用于对壳体进行封胶；转台机械设备63(即四分转台)，用于顺时针旋转，将待处理的工件传输至不同的工位；后盖壳体料盘61，用于传输封胶后的壳体以及后盖；第三机械臂62，用于抓取前序工件并对后盖进行组装，其中，前序工件包括通过上述各个工位处理完成组件，比如，安装了电路板和封胶后的壳体和抓取的后盖；四轴螺丝机63，用于拧紧后盖组件上螺丝钉；第二自动贴标和视觉检测设备65，用于在后盖的相应位置处贴膜和对贴膜后的后盖进行打标，以
及进行视觉检测。
72.以及，在本实施例中，后盖安装及打标工位60，还包括：人工抽检子工位。第三机械臂62，还用于将装配完成的非金属壳体产品进行下料和码垛；人工抽检子工位，用于对装配完成的非金属壳体产品进行抽检。
73.进一步地，在本实施例中，在进行抽检时，需要工作人员在人工抽检子工位进行人工叫料，控制第三机械臂62停止码垛并将装配完成的非金属壳体产品传输至人工抽检子工位。
74.为了更加充分的说明后盖安装及打标工位60的具体操作流程，下面以一个实际应用中的具体实施例再次进行说明，该后盖安装及打标工位60可以完成单轴螺丝机安装线路板，将托盘放置输送线10传输至第二点胶机，利用第二点胶机进行整体壳体封胶，然后再进行后盖的自动贴膜和安装。具体的，该工位可以利用转台机械设备(即环形的四分转台)64进行顺时针旋转将待处理的后盖组件传输至不同的工位，比如，后盖壳体料盘61推送后盖组件工件由第三机械臂62拾取后盖组件工件放置在转台机械设备64上，在转台机械设备64旋转90
°
到后盖上料机构66处，第三机械臂62可以拾取后盖，进行组装；接着，工件在转台机械设备64旋转90
°
到四轴螺丝机63处，四轴螺丝机63拧紧设备自动拧紧4个螺丝钉；之后，工件在转台机械设备64旋转90
°
到第二自动贴标和视觉检测设备65处，进行自动贴标，最后，工件在转台机械设备64旋转90
°
到后盖上料机构66处，进行下料后盖。其中，第二自动贴标和视觉检测65为柔性装配辅助装置中的一个组件，可利用激光打标机实现，激光打标且通过视觉检测后，最终由第三机械臂62进行下料和码垛。以及，在人工抽检子工位，可由检测人员周期性地随机从码垛中选择一定数量的产品进行检测，以防止装配的产品出现大规模质量不合格。
75.通过实验验证，本技术的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统在自动装配时，按照单班工作制，双工位并行作业计算，每班8小时，每年工作300天计算，可以实现日产量约为300台件，年产量为9万件，远高于之前每人工作7.5小时，日产量约为200台。因此，该非金属壳体产品的自动装配平台系统可以节省工作人员且极大提高装配效率。
76.基于此，本技术基于各工位柔性辅助装置，依据非金属产品的组装特性，设计各自产品的装配辅助作业模组、通过四分位旋转平台实现不同模组的自动切换，以匹配产线不同产品的自动化生产。
77.平台控制器70与主控模块80和每个工位中的受控设备进行通讯，平台控制器70用于根据主控模块80发送的指令控制受控设备执行相应的操作。
78.其中，在本实施例中，基于非金属壳体自动装配流水线平台系统装置控制要求，优化工艺流程，非金属壳体自动装配流水线平台选用型号为西门子s7-1200cpu1214c的plc作为控制器70，该s7-1200是simatic s7-1200的简称，是一款紧凑型、模块化的plc，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、hmi(human machine interface,人机界面)和网络通信等任务的控制器。s7-1200的cpu本体自带profinet通讯接口，支持以太网和基于modbus tcp以太网通讯标准。使用此通讯接口可以实现s7-1200 cpu与主控电脑mes系统的数据通信，以及机械臂、视觉检测等设备的通讯，满足实时控制数据交换的要求。具体的，在本实施例中，mes系统可以发送指令控制plc设备主控程序，示例地，mes系统可以发送指令控制柔性机械手抓取和放置蜂鸣器，控制机械臂抓取和放置电池作业，以实现贴膜方向和位置检测以及
线路板焊接线束正反的检测，实现输送线的步进动作和机械臂的成品码放。基于此，plc的主控模块只需要设置程序软件数据交换模式表即可实现与不同设备间的数据通讯交换，大大简化了编程环节的工作量和难度。
79.需要说明的是，在本实施例中，为了实现控制功能，plc装置增加了io通讯模块实现rs-485通讯协议的数据交换。之后，通讯模块信号功能的实现通过设定输入输出端口来实现功能的开启，模块的参数设置采用自带的串口调试工具，串口调试软件安装到工控机，plc控制系统分配见下表1所示。
80.表1 plc控制系统io点分配表
[0081][0082][0083]
以及，在本实施例中，受控设备基于profinet总线，通过西门子s7-1200cpu1214c可编程逻辑控制器plc的以太网接口接入自动装配平台系统，西门子s7-1200cpu1214c可编程逻辑控制器plc采用tcp模式与受控设备进行通讯，通过开放式用户通信ouc中的指令与受控设备进行数据交互。
[0084]
以及，在本实施例中，s7-1200的plc主控制模块的通信功能非常完备，非金属壳体自动装配流水线平台系统装置中的机械臂与plc通讯属于第三方通讯连接，机械臂设备需
要使用s7-1200的以太网接口基于profinet总线接入系统，plc的ouc通信服务对口与机器人的通讯。其中，ouc通信服务有三种连接方式，分别为iso-on-tcp、tcp/ip和udp。无论使用哪一种接口和哪一种连接类型，建立连接的过程和调用的通信函数都相同。
[0085]
需要说明的是，由于tcp可以提供面向连接的数据通信，能与外部系统灵活通信且通信数据量大，所以plc与机械臂通讯服务连接类型选用tcp模式，tcp模式自带连接功能的指令主要有tsend_c、trcv_c、tcon等方式。其中，tsend_c，为自带连接功能的发送指令，调用后可以自动生成背景数据块；trcv_c，自带连接功能的接收指令，调用后可以自动生成背景数据块；tcon，为若使用不带连接功能的指令时，必须先调用tcon来建立连接，若使用自带连接功能的指令时，则不必调用此指令，但需要分配背景数据块。以及，通讯字节数最大可以是8192，通过建立两条通信链路，来保证通讯数据的稳定性。plc与机械臂的通讯建立，通过通讯参数配置来完成，客户端设置为主动建立连接的单元，另外一端设置为服务器端。plc利用tsend_c和trcv_c指令向机械臂发送和接收数据，plc与机械臂每次通讯数据交换为26字节，plc发送的数据是22字节，机械臂回传的数据是4字节。
[0086]
图5为本技术提出的一种用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的plc通讯芯片的结构示意图。如图5所示，左侧的第一模块whitefox中各个引脚的对应含义如下，req：激活命令，使用0.5hz脉冲，上升沿触发；cont：当cont为1时，则表示一直保持连接，当cont为0时，则数据发送完成后断开连接，本技术实施例中为一直保持连接；connect：连接通信的plc的数据接收地址；data：本地plc要发送的数据的地址，也即是，plc发送的数据是22字节；busy：状态参数，当busy为0/false时，发送数据尚未开始或已经完成，当busy为1/true时，发送数据尚未完成，无法启动新的发送数据；done：发送完成，当为true时，则保持一个扫描周期的时间；status：状态；error：当error为0/false时，则无错误，当error为1或true时，则有错误。
[0087]
以及，右侧的第二模块readfox中各个引脚的对应含义如下，en_r：使能请求，当en_r为1时，则可以启用接收数据；data：本地plc接收的数据的存放地址，使用指针寻址，也即是，机械臂回传的数据为4字节，综上plc与机械臂每次通讯数据交换为26字节；cont、connect、busy、state、done和error，请参考whitefox中引脚的对应描述。基于此，引入本技术提供的通信芯片可以使非金属壳体自动装配流水线平台系统装置中的机械臂与plc平台进行通讯。
[0088]
本技术实施例中，针对非金属壳体产品的特性，梳理了每种非金属产品生产各工序的执行动作，建立单一动作匹配的机械臂节拍库及节拍时间与劳动复杂性曲线关系模型，研究各执行动作和各工序间的连贯衔接，与传送带的速率匹配以及各机械臂之间的无缝衔接技术，通过实验模拟提出分段单元线机械臂动作高效最优解，进一步研究不同产品通产线生产时的机械臂的准确执行，最终实现自动化柔性生产。
[0089]
由此，该用于非金属壳体产品的自动装配平台系统能够使多种操作工序实现自动化标准化，减少人为组装故障，提升生产效率，以及，很好的解决了plc与第三方设备的通讯问题，实现了非金属壳体小型产品的自动装配。
[0090]
综上所述，本技术的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统，利用plc的主控模块，设置程序软件数据交换模式表就可以实现与不同设备间的数据通讯交换，大大简化了编程环节的工作量和难度。以及，该系统可以实现多种类的非金属壳体产品自动装配标准
化，非金属壳体自动装配产品的柔性化设计，识别卡装配、便协议装配以及相关产品的组装；实现产品包装自动折叠成型和自动封箱，节省人工和工时；实现自动输送线分段设计，以优化装置方案，在满足装配同时，实现了节约能耗；将平台装置提供以太网口和rs485接口，方便后续拓展其他功能。即，本技术能够实现使多种操作工序实现自动化标准化，减少人为组装故障，提升生产效率，以及，很好的解决了plc与第三方设备的通讯问题，实现了非金属壳体小型产品的自动装配。
[0091]
为便于理解上述装配平台系统进行装配的具体过程，下面以一个具体的实施例进行说明，图6为本技术实施例提出的具体的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的结构示意图，图7为本技术所提供的用于非金属壳体产品的自动装配平台系统的工艺流程图，下面结合图6和图7对非金属壳体进行自动装配的具体过程进行详细描述。
[0092]
如图6和图7所示，非金属壳体自动装配流水线平台系统装置工艺流程包括：
[0093]
首先，前盖壳体料盘21推送前盖壳体材料，由第一机械臂22将前盖壳体材料抓取至第一自动贴标和视觉检测设备23处进行自动贴标签，通过视觉检测方法检测贴膜粘贴位置和前盖预留孔位是否合适，再由前盖上料机构24将前盖放置输送线10的托盘上，运转至蜂鸣器点胶工位；不合格产品由下一工位的柔性机械手进行下料，合格产品自动完成下道工序。
[0094]
接着，柔性机械手从蜂鸣器料盘中抓取蜂鸣器并放置在第一点胶机处，对蜂鸣器进行封胶，第二机械臂从电池料盘抓取电池并在输送线上方的电池及电路板安装工位40进行装配电池，之后通过人工在多个人工焊接子工位41将蜂鸣器的线缆、电池的线缆从电路板的孔中穿过，并且与电路板上的线缆对接，接好后将蜂鸣器的线缆焊接在电路板上，并通过焊锡机将电路板上的充电弹簧片进行满焊。
[0095]
之后，通过视觉检测设备进行视觉检测，不良产品剔除，合格产品放置输送线托盘后，经过单轴螺丝机将工件的线路板上钉之后，利用第二点胶机进行壳体封胶，然后由后盖壳体料盘61推送后盖壳体材料至输送线上，由第三机械臂62拾取后盖组件工件放置在转台机械设备64上，进行组装，工件在转台机械设备64旋转到四轴螺丝机63处，四轴螺丝机63拧紧设备自动拧紧4个螺丝钉；之后，工件经过翻转，在转台机械设备64旋转到第二自动贴膜和视觉检测设备65处，进行自动贴标。
[0096]
最后，工件在在转台机械设备64旋转到后盖上料机构66，由第三机械臂62进行下料码垛放入纸箱(成品料盘)中。
[0097]
此外，在本实施例中，图6中的数字可以代表此区域规划用地的长和宽，单位为mm。图6中的还示出了该自动装配平台系统实际装配过程中所需的其他设备，比如，库房区码垛、电池电路板等配件的存放区域，机器人控制柜和电控柜等等。
[0098]
需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0099]
另外，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0100]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0101]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0102]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0103]
尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。