CN102974739B - 基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配流水线及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配流水线。它包括送料检测搬运单元组件和回转装配卸料系统，回转装配卸料系统包括铆钉装配组件、回转组件、铆接组件和卸料组件，送料检测搬运单元组件通过计算机图像识别得到片状带孔零件的随机位置并进行对准，使用多个气缸和真空吸盘进行搬运工作；采用气动回转分度盘实现多个工作位置的并行工作；整个流水线安置于一个工作平台底板上，四个检测搬运单元和一个铆接组件、一个卸料组件间隔60度均布于工作平台底板的同心圆上。本发明自动化程度高，能够基本替代人力的重复性操作，结构紧凑，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对一系列需要对孔叠加并铆接成型的零件加工装配过程,基于机器视觉检测零件位置,采用以回转分度盘为核心的多工位并行工作的流水线设计,实现零件的高效、全自动装配。
背景技术
目前，针对直径在20-30mm左右的薄型片状带孔零件的装配过程，由于装配孔和装配轴、销钉之间具有很小的间隙，并且初始安装孔的位置不确定，故很难通过机械方式实现对于随机角度位置的待装配零件的全自动装配。而对于具有巨大产量的某种片状叠加装配的部件而言，只能够通过人工的方式进行。但是这种简单重复的装配过程对于操作工人而言单调而枯燥，随着我国劳动力成本的不断上涨，工人对工作条件和福利权益等要求不断提升，这种机械式的重复人力劳作急需被自动设备所取代以解放更多的劳动力，以促进产业结构调整的落实和提升制造业的自动化程度。机器视觉技术近年来有了快速而广泛的发展，但由于计算速度和算法优劣乃至系统结构上的缺陷，基于机器视觉的针对于本类大批量圆形薄片状零件的快速装配流水线系统并没有被开发出来，其加工装配过程依然依赖简单人力进行。
发明内容
为了解决目前针对某种滑块零件生产过程依赖人工进行简单重复操作的现状，提升相关制造行业的自动化程度，本发明的目的是提供一种基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配流水线及方法。
一种基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配流水线，包括送料检测搬运单元组件和回转装配卸料系统，所述的回转装配卸料系统包括铆钉装配组件、回转组件、铆接组件和卸料组件，所述的送料检测搬运单元组件通过计算机图像识别得到片状带孔零件的随机位置并进行对准，使用多个气缸和真空吸盘进行搬运工作；采用气动回转分度盘实现多个工作位置的并行工作；整个流水线安置于一个工作平台底板上，四个检测搬运单元和一个铆接组件、一个卸料组件间隔60度均布于工作平台底板的同心圆上。
所述的送料检测搬运单元组件包括送料气缸、上下搬运气缸、前后搬运气缸、摄像头移动气缸及摄像头、孔位校正步进电机；支撑横梁和支撑立柱组成门框结构，前后搬运气缸位于门框结构上方，摄像头和摄像头搬运气缸安置于门框结构中段通过摄像头移动缸安装件与门框相连，且摄像头搬运气缸运动方向与前后搬运气缸的运动方向平行，与门框结构的框架平面垂直；上下搬运气缸通过搬运缸导向机构、搬运气缸支架与前后搬运气缸相连，搬运缸导向机构通过导向机构安装件安装于支撑横梁上。安置于前后搬运气缸的活塞杆末端与前后搬运气缸垂直，且与工作平台底板垂直；上下搬运气缸为方形中空双出头活塞杆结构，活塞杆末端均接有真空转接件，上下搬运气缸下端接有真空转接件和真空吸盘用于吸取片状带孔零件，上下搬运气缸初始位置正对于回转校正步进电机所带动的托盘；片状带孔零件放置于料筒中，料筒通过料筒转接筒、料筒支座与送料导向板相连。送料气缸通过送料推送气缸安装件A、送料推送缸安装件B安置于一个安装在门框结构下方的送料导向板上，导向板通过导向板支座和导向板支座安装座安装于工作平台底板上，片状带孔零件沿此送料导向板在送料推送气缸的推送作用下沿滑道移动至回转校正部分，也就是在电机的作用下转动到装配位置，所述的校正部分由轴承、轴承套A、轴承套B、零件限位座组成；步进电机与一个托盘相连，托盘中有开孔在旋转期间真空吸附片状带孔零件于托盘表面使其能够跟随托盘旋转到规定的角度。
所述的铆钉装配组件包括铆钉推送气缸、铆钉分离气缸A和铆钉分离气缸B 、铆钉承接气缸和无杆气缸、铆钉装配平行气爪和铆钉装配导向气缸；铆钉进入铆钉滑道等待装配，铆钉滑道通过铆钉滑轨支撑与铆钉推送导向块相连，铆钉分离气缸A、B通过一个分离机构支架安置于滑道两侧，铆钉推送气缸通过铆钉推送气缸安装件与铆钉推送导向块相连，铆钉推送气缸安置于滑道正下方且与流水线底板平面平行；铆钉滑道的末端使用一个与铆钉承接气缸相连的滑落承接件用于确保铆钉在滑落之后不至于倾覆并能顺利在之后通过铆钉推送气缸推送到平行气爪等待抓取的位置；无杆气缸在两端均有无杆气缸支架设于回转平台之上，并与流水线底板平面平行；无杆气缸的滑块通过无杆气缸转接件与抓手上下移动缸相连，抓手上下移动缸又与平行气爪相连，平行气爪末端安装有根据铆钉实际大小设计加工的抓取手指零件；抓手上下移动缸带动平行气爪和被抓取的铆钉上下移动；无杆气缸的运行方向与送料检测搬运单元组件中的前后搬运气缸运行方向垂直。整个系统通过铆钉推送支座与工作平台底板相连。
所述的铆接组件包括倍力气缸和倍力气缸支架，倍力气缸末端装有倍力缸导向座和铆接压头。
所述的卸料组件包括卸料气缸和其附带的真空吸盘；卸料气缸活塞杆为中空结构，通以真空后并通过末端的吸盘在铆接后的下一个位置移除零件，其通过一根卸料支撑型材和安装连接件固定在流水线底板上。
所述的回转组件，采用气动回转分度盘产生多个工作位置，回转分度盘中央为回转台导气阀用于在回转平台上供气，气动回转分度盘上装有回转平台，其外观为带有六个豁口的圆形，每个凸出部分的中央安装有一个铆接承接座并通过铆接承接座限位座防止其发生旋转；以此方式产生的每个工作位置对应一个片状带孔零件的送料检测搬运单元；每个检测单元布置有上下移动、前后移动的气缸用于搬运零件，并配合真空吸盘吸附片状带孔零件使其随活塞杆一同移动。
一种基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配方法，流水线工作流程分为铆钉零件进料、片状带孔零件送料、片状带孔零件孔位检测、铆钉零件装配、片状带孔零件装配、成品部件铆接、成品部件卸料共7个部分：
1、铆钉零件进料，铆钉零件不断通过外接的振动料斗和轨道进入铆钉零件的装配滑道等待被分离；在导轨下方铆钉与铆钉分离气缸A、B交替动作产生一对与队列分离的铆钉，在重力的作用下自然滑落至滑落承接件以避免铆钉倾覆，并配合承接铆钉气缸的上下动作来保证铆钉能够在铆钉推送气缸的作用下在铆钉推送导向块中被顺利推出到铆钉推送挡块所限定的位置；随后铆钉推送气缸退回，铆钉承接气缸复位准备开始下一个铆钉进料过程；
2、片状带孔零件进料，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；首先片状带孔零件叠加放置在料筒中，当送料指令发出后，每个片状带孔零件在送料推片、料筒支座的配合下被送料推送气缸沿送料导板推出；并落至片状带孔零件限位座中位于与步进电机带动的托盘上；
3、片状带孔零件检测，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；当检测指令发出，摄像头移动气缸带动摄像头运动至检测位置，摄像头拍照后发送至工控机进行处理，同时摄像头移动气缸带动摄像头退回；工控机处理完毕后将四路转角数据发送至四个步进电机控制器，控制器驱动步进电机将待装配的片状带孔零件旋转至正确的装配位置；
4、铆钉零件装配，为了避免运动部件发生干涉，铆钉的装配必须在摄像头退回后进行；当铆钉装配指令发出，抓手上下移动缸向下运动，带动通过气爪转接件带动的平行气爪位于夹取位置；随后平行气爪带动手指零件夹取铆钉，抓手上下移动缸向上运动，随后无杆气缸动作将铆钉搬运至装配位置，抓手上下移动缸向下运动并且平行气爪释放铆钉，放置于铆接承接座表面上的两个圆形凹槽内；随后各个缸不互相干涉地依次复位；
5、片状带孔零件装配，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；当装配指令发出后，上下搬运气缸向下动作至吸取位置；随后真空吸盘通以真空，上下搬运气缸向上运动将片状带孔零件提起后，前后搬运气缸带动上下搬运气缸及相连的部件向前运动至装配位置；完毕后，上下搬运气缸向下运动将片状带孔零件装配至铆接承接座上，其中片状带孔零件的两个孔正好被两个铆钉所穿过；
6、成品部件铆接，在流水线工作过程中，倍力气缸在电磁阀的驱动下动作，通过倍力缸导向座使铆接压头向下运动，并与铆钉接触，在铜质铆钉上施加大于1.5万牛顿的压力使铆钉发生塑性变形，将四个依次叠放的零件铆接成为一个整体；压力作用2秒钟后电磁阀换向，倍力气缸带动铆接压头复位，铆接过程完成；此过程与过程5）可同时进行；
7、成品部件卸料，当四个工位的零件装配、一个工位的铆接进行时，在卸料工位卸料气缸配合真空吸盘向下动作将铆接好的成品部件吸取后卸料气缸复位；当零件装配和铆接工作完成之后，回转分度盘动作，带动回转平台转动一个工位，此时撤除真空，成品与吸盘分离并经过回转平台的凹槽和工作平台底板落至外设的排料传送带上；至此，一个成品的装配完成，系统重新开始新一个工作循环；这样回转台每转过一个固定的角度就生产好一个装配完成的零件。
本发明的有益效果是，实现了片状带孔零件装配的全自动化，结构紧凑，生产效率高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明
图1是本发明带有部件编号的主视图；
图2是本发明带有部件编号的俯视图；
图3-图5是流水线的左视图、主视图和右视图；
图6是本流水线的等轴测立体视图；
图7是送料检测搬运单元的带部件编号等轴测立体视图；
图8是回转装配卸料系统的带部件编号等轴测立体视图；
图中编号为：1、料筒，2、支撑横梁，3、支撑立柱，4、上下搬运气缸，5、真空转接件，6、真空吸盘，7、摄像头，8、摄像头移动气缸，9、摄像头移动缸安装件，10、料筒支座，11、送料导向板，12、送料推送缸安装件A，13、送料推送气缸，14、送料推送缸安装件B，15、导向板支座，16、导向板支座安装座、17、轴承套A，18、轴承套B，19、零件限位座，20、承接铆钉气缸，21、铆钉推送挡块，22、铆钉推送导向块，23、铆钉推送支座，24、铆钉滑轨支撑，25、倍力气缸支架，26、分离机构支架，27、回转分度盘，28、铆接承接座，29、回转平台，30、铆钉滑轨，31、倍力缸导向座，32、倍力气缸，33、回转台导气阀，34、真空转接件，35、搬运气缸支架，36、搬运缸导向机构，37、导向机构安装件，38、工作平台底板，39、支撑腿，40、送料推片，41、料筒转接筒，42、无杆气缸，43、无杆气缸转接件，44、抓手上下移动缸，45、气爪转接件，46、手指零件，47、滑落承接件，48、卸料气缸，46、手指零件，47、滑落承接件，48、卸料气缸，49、安装连接件，50、铆接承接座限位座、51、卸料支撑型材，52、分离气缸A，53、分离气缸B，54、平行气爪，55、前后搬运气缸，56、步进电机，57、无杆气缸支架，58、铆钉推送气缸，59、铆钉推送气缸安装件，60、铆接压头，其中在附图7中出现的部件均为每个单元部署一个或多个。
具体实施方式
一种基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配流水线，它包括送料检测搬运单元组件和回转装配卸料系统，所述的回转装配卸料系统包括铆钉装配组件、回转组件、铆接组件和卸料组件，所述的送料检测搬运单元组件通过计算机图像识别得到片状带孔零件的随机位置并进行对准，使用多个气缸和真空吸盘6进行搬运工作；采用气动回转分度盘27实现多个工作位置的并行工作；整个流水线安置于一个工作平台底板38上，四个检测搬运单元和一个铆接组件、一个卸料组件间隔60度均布于工作平台底板38的同心圆上。整个系统通过六根装于工作平台底板38下方支撑腿39与地面接触。流水线整机外观如图1和图2所示，送料检测搬运单元组件如图7所示，回转装配卸料系统如图8所示。图3为流水线左视图，图4为流水线主视图，图5为流水线右视图。流水线等轴测视图如图6所示。
所述的送料检测搬运单元组件包括送料气缸13、上下搬运气缸4、前后搬运气缸5、摄像头移动气缸8及摄像头7、孔位校正步进电机56；其外观如图7所示；支撑横梁2和支撑立柱3组成门框结构，前后搬运气缸55位于门框结构上方，摄像头7和摄像头搬运气缸8安置于门框结构中段通过摄像头移动缸安装件9与门框相连，且摄像头搬运气缸8运动方向与前后搬运气缸55的运动方向平行，与门框结构的框架平面垂直；上下搬运气缸4通过搬运缸导向机构36、搬运气缸支架35与前后搬运气缸55相连，搬运缸导向机构36通过导向机构安装件37安装于支撑横梁2上。安置于前后搬运气缸55的活塞杆末端与前后搬运气缸55垂直，且与工作平台底板38垂直；上下搬运气缸4为方形中空双出头活塞杆结构，活塞杆末端均接有真空转接件34，上下搬运气缸4下端接有真空转接件5和真空吸盘6用于吸取片状带孔零件，上下搬运气缸4初始位置正对于回转校正步进电机56所带动的托盘；片状带孔零件放置于料筒1中，料筒1通过料筒转接筒41、料筒支座10与送料导向板11相连。送料气缸13通过送料推送气缸安装件A12、送料推送缸安装件B14安置于一个安装在门框结构下方的送料导向板11上，导向板11通过导向板支座15和导向板支座安装座16安装于工作平台底板38上，片状带孔零件沿此送料导向板11在送料推送气缸13的推送作用下沿滑道移动至回转校正部分，也就是在电机的作用下转动到装配位置，所述的校正部分由轴承、轴承套A17、轴承套B18、零件限位座19组成；步进电机56与一个托盘相连，托盘中有开孔在旋转期间真空吸附片状带孔零件于托盘表面使其能够跟随托盘旋转到规定的角度。
所述的铆钉装配组件包括铆钉推送气缸58、铆钉分离气缸A52和铆钉分离气缸B 53、铆钉承接气缸20和无杆气缸42、铆钉装配平行气爪54和铆钉装配导向气缸44；铆钉进入铆钉滑道30等待装配，铆钉滑道30通过铆钉滑轨支撑24与铆钉推送导向块22相连，铆钉分离气缸A52、B53通过一个分离机构支架26安置于滑道两侧，铆钉推送气缸58通过铆钉推送气缸安装件59与铆钉推送导向块22相连，铆钉推送气缸58安置于滑道正下方且与流水线底板平面平行；铆钉滑道30的末端使用一个与铆钉承接气缸20相连的滑落承接件47用于确保铆钉在滑落之后不至于倾覆并能顺利在之后通过铆钉推送气缸58推送到平行气爪54等待抓取的位置；无杆气缸42在两端均有无杆气缸支架57设于回转平台29之上，并与流水线底板平面平行；无杆气缸42的滑块通过无杆气缸转接件43与抓手上下移动缸44相连，抓手上下移动缸44又与平行气爪54相连，平行气爪54末端安装有根据铆钉实际大小设计加工的抓取手指零件46；抓手上下移动缸44带动平行气爪54和被抓取的铆钉上下移动，用于避免干涉和碰撞；无杆气缸42的运行方向与送料检测搬运单元组件中的前后搬运气缸55运行方向垂直。整个系统通过铆钉推送支座23与工作平台底板38相连。
所述的铆接组件包括倍力气缸32和倍力气缸支架25，当回转盘旋转到一个新的位置后，倍力气缸32末端装有倍力缸导向座31和铆接压头60；在执行铆接的过程中，倍力气缸的压力作用于安装在回转盘上的铆钉承接件上，铆钉承接件在转到铆接位置时与倍力缸支架相接触并在斜面的作用下上升1到2mm与回转盘相互脱离受力，避免使压力压在回转盘上导致气动分度盘失效。
所述的卸料组件包括卸料气缸48和其附带的真空吸盘；卸料气缸48活塞杆为中空结构，通以真空后并通过末端的吸盘在铆接后的下一个位置移除零件，其通过一根卸料支撑型材51和安装连接件49固定在流水线底板上。
所述的回转组件，采用气动回转分度盘27产生多个工作位置，回转分度盘27中央为回转台导气阀33用于在回转平台29上供气，气动回转分度盘27上装有回转平台29，其外观为带有六个豁口的圆形，每个凸出部分的中央安装有一个铆接承接座28并通过铆接承接座限位座50防止其发生旋转；以此方式产生的每个工作位置对应一个片状带孔零件的送料检测搬运单元；每个检测单元布置有上下移动、前后移动的气缸用于搬运零件，并配合真空吸盘6吸附片状带孔零件使其随活塞杆一同移动。
基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配方法，流水线工作流程分为铆钉零件进料、片状带孔零件送料、片状带孔零件孔位检测、铆钉零件装配、片状带孔零件装配、成品部件铆接、成品部件卸料共7个部分；
1、铆钉零件进料，铆钉零件不断通过外接的振动料斗和轨道进入铆钉零件的装配滑道30等待被分离；在导轨下方铆钉与铆钉分离气缸A52、B53交替动作产生一对与队列分离的铆钉，在重力的作用下自然滑落至滑落承接件47以避免铆钉倾覆，并配合承接铆钉气缸20的上下动作来保证铆钉能够在铆钉推送气缸58的作用下在铆钉推送导向块22中被顺利推出到铆钉推送挡块21所限定的位置；随后铆钉推送气缸58退回，铆钉承接气缸20复位准备开始下一个铆钉进料过程；
2、片状带孔零件进料，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；首先片状带孔零件叠加放置在料筒1中，当送料指令发出后，每个片状带孔零件在送料推片40、料筒支座10的配合下被送料推送气缸13沿送料导板11推出；并落至片状带孔零件限位座19中位于与步进电机56带动的托盘上；
3、片状带孔零件检测，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；当检测指令发出，摄像头移动气缸8带动摄像头7运动至检测位置，摄像头拍照后发送至工控机进行处理，同时摄像头移动气缸8带动摄像头7退回；工控机处理完毕后将四路转角数据发送至四个步进电机控制器，控制器驱动步进电机56将待装配的片状带孔零件旋转至正确的装配位置；
4、铆钉零件装配，为了避免运动部件发生干涉，铆钉的装配必须在摄像头退回后进行；当铆钉装配指令发出，抓手上下移动缸44向下运动，带动通过气爪转接件45带动的平行气爪54位于夹取位置；随后平行气爪54带动手指零件46夹取铆钉，抓手上下移动缸44向上运动，随后无杆气缸42动作将铆钉搬运至装配位置，抓手上下移动缸44向下运动并且平行气爪54释放铆钉，放置于铆接承接座28表面上的两个圆形凹槽内；随后各个缸不互相干涉地依次复位；
5、片状带孔零件装配，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；当装配指令发出后，上下搬运气缸4向下动作至吸取位置；随后真空吸盘6通以真空，上下搬运气缸4向上运动将片状带孔零件提起后，前后搬运气缸55带动上下搬运气缸4及相连的部件向前运动至装配位置；完毕后，上下搬运气缸4向下运动将片状带孔零件装配至铆接承接座28上，其中片状带孔零件的两个孔正好被两个铆钉所穿过；
6、成品部件铆接，在流水线工作过程中，倍力气缸32在电磁阀的驱动下动作，通过倍力缸导向座31使铆接压头60向下运动，并与铆钉接触，在铜质铆钉上施加大于1.5万牛顿的压力使铆钉发生塑性变形，将四个依次叠放的零件铆接成为一个整体；压力作用2秒钟后电磁阀换向，倍力气缸32带动铆接压头60复位，铆接过程完成；此过程与过程5）可同时进行；
7、成品部件卸料，当四个工位的零件装配、一个工位的铆接进行时，在卸料工位卸料气缸48配合真空吸盘向下动作将铆接好的成品部件吸取后卸料气缸48复位；当零件装配和铆接工作完成之后，回转分度盘27动作，带动回转平台29转动一个工位，此时撤除真空，成品与吸盘分离并经过回转平台29的凹槽和工作平台底板38落至外设的排料传送带上；至此，一个成品的装配完成，系统重新开始新一个工作循环；这样回转台每转过一个固定的角度（本流水线中为60度），就生产好一个装配完成的零件。
实施例
流水线启动时，各个执行机构不干涉地运行至如附图中所示的初始状态。然后铆钉机构和4个片状零件单元并行工作。
对于铆钉部分，气缸52、53交替动作产生一对分离滑轨队列的铆钉并自然滑落至承接件47上，配合气缸20和气缸58以及零件21使一对铆钉运行至待搬运位置。
对于四个送料搬运部分，首先四个送料推送气缸13动作在送料推块40、送料导向板11的配合下送出零件，落至定位零件19内，随后摄像头8在气缸9的作用下移动到拍摄位置拍照后退回。待图像处理完成后，待装配零件在真空和辅助零件17,18等的固定中，通过电机56的转过一定角度转至正确的装配位置上。
在图像检测的过程中，无杆气缸42配合气爪54和导向气缸44及相关零件将铆钉预先放置在第一个送料检测搬运单元所对应的装配台上，并退回位置。在这个过程中，铆钉机构部分的执行机构再一次动作，气缸52、53、20、58再次运行产生一对新的待装配铆钉。
待所有单元检测位置结束并转动完毕，上下搬移气缸4配合真空吸盘6吸取零件。气缸4的活塞杆为方形，可以有效防止气缸活塞杆的回转并保证角度不会产生便宜。随后在气缸55和导向机构36的带动下运行至装配位置后，四个位置的零件均装配完成（运行至铆接承接座28上表面）后，真空阀关闭失去吸附力气缸4上移气缸55退回初始位置。
在检测搬运等过程的同时，由于连续运转中此时倍力气缸32处也存在待铆接的零件叠加在一起，所以需要使其动作铆接成一个整体以便卸料后行程一个新的工作循环。此时气缸32通气产生越1.5万牛顿的压力将零件固连在一起。
在连续运转的过程中，卸料部分也应将成品移除，所以当四路搬运单元工作时，气缸48动作配合相关真空元件和结构移除成品，通过地板上设置的卸料孔脱离加工流水线，使用传送带等移动工具移送至下一个加工环节。
随后回转分度盘27转过一个分度（60度），开始下一个工作流程。这样回转台27每转过一个固定的角度（本流水线中为60度），就生产好一个装配完成的零件。耗时6s，日生产能力约1.4万个。
Claims (2)
1.一种基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配流水线，其特征是，它包括送料检测搬运单元组件和回转装配卸料系统，所述的回转装配卸料系统包括铆钉装配组件、回转组件、铆接组件和卸料组件，所述的送料检测搬运单元组件通过计算机图像识别得到片状带孔零件的随机位置并进行对准，使用多个气缸和真空吸盘(6)进行搬运工作；采用气动回转分度盘(27)实现多个工作位置的并行工作；整个流水线安置于一个工作平台底板(38)上，四个检测搬运单元和一个铆接组件、一个卸料组件间隔60度均布于工作平台底板(38)的同心圆上；
所述的送料检测搬运单元组件包括送料气缸(13)、上下搬运气缸(4)、前后搬运气缸(5)、摄像头移动气缸(8)及摄像头(7)、孔位校正步进电机(56)；支撑横梁(2)和支撑立柱(3)组成门框结构，前后搬运气缸(55)位于门框结构上方，摄像头(7)和摄像头搬运气缸(8)安置于门框结构中段通过摄像头移动缸安装件(9)与门框相连，且摄像头搬运气缸(8)运动方向与前后搬运气缸(55)的运动方向平行，与门框结构的框架平面垂直；上下搬运气缸(4)通过搬运缸导向机构(36)、搬运气缸支架(35)与前后搬运气缸(55)相连，搬运缸导向机构(36)通过导向机构安装件(37)安装于支撑横梁(2)上，安置于前后搬运气缸(55)的活塞杆末端与前后搬运气缸(55)垂直，且与工作平台底板(38)垂直；上下搬运气缸(4)为方形中空双出头活塞杆结构，活塞杆末端均接有真空转接件(34)，上下搬运气缸(4)下端接有真空转接件(5)和真空吸盘(6)用于吸取片状带孔零件，上下搬运气缸(4)初始位置正对于回转校正步进电机(56)所带动的托盘；片状带孔零件放置于料筒(1)中，料筒(1)通过料筒转接筒(41)、料筒支座(10)与送料导向板(11)相连，送料气缸(13)通过送料推送气缸安装件A(12)、送料推送缸安装件B(14)安置于一个安装在门框结构下方的送料导向板(11)上，导向板(11)通过导向板支座(15)和导向板支座安装座(16)安装于工作平台底板(38)上，片状带孔零件沿此送料导向板(11)在送料推送气缸(13)的推送作用下沿滑道移动至回转校正部分，也就是在电机的作用下转动到装配位置，所述的校正部分由轴承、轴承套A(17)、轴承套B(18)、零件限位座(19)组成；步进电机(56)与一个托盘相连，托盘中有开孔在旋转期间真空吸附片状带孔零件于托盘表面使其能够跟随托盘旋转到规定的角度；
所述的铆钉装配组件包括铆钉推送气缸(58)、铆钉分离气缸A(52)和铆钉分离气缸B (53)、铆钉承接气缸(20)和无杆气缸(42)、铆钉装配平行气爪(54)和铆钉装配导向气缸(44)；铆钉进入铆钉滑道(30)等待装配，铆钉滑道(30)通过铆钉滑轨支撑(24)与铆钉推送导向块(22)相连，铆钉分离气缸A(52)、铆钉分离气缸B(53)通过一个分离机构支架(26)安置于滑道两侧，铆钉推送气缸(58)通过铆钉推送气缸安装件(59)与铆钉推送导向块(22)相连，铆钉推送气缸(58)安置于滑道正下方且与流水线底板平面平行；铆钉滑道(30)的末端使用一个与铆钉承接气缸(20)相连的滑落承接件(47)用于确保铆钉在滑落之后不至于倾覆并能顺利在之后通过铆钉推送气缸(58)推送到平行气爪(54)等待抓取的位置；无杆气缸(42)在两端均有无杆气缸支架(57)设于回转平台(29)之上，并与流水线底板平面平行；无杆气缸(42)的滑块通过无杆气缸转接件(43)与抓手上下移动缸(44)相连，抓手上下移动缸(44)又与平行气爪(54)相连，平行气爪(54)末端安装有根据铆钉实际大小设计加工的抓取手指零件(46)；抓手上下移动缸(44)带动平行气爪(54)和被抓取的铆钉上下移动；无杆气缸(42)的运行方向与送料检测搬运单元组件中的前后搬运气缸(55)运行方向垂直，整个系统通过铆钉推送支座(23)与工作平台底板(38)相连；
所述的铆接组件包括倍力气缸(32)和倍力气缸支架(25)，倍力气缸(32)末端装有倍力缸导向座(31)和铆接压头(60) ；
所述的卸料组件包括卸料气缸(48)和其附带的真空吸盘；卸料气缸(48)活塞杆为中空结构，通以真空后并通过末端的吸盘在铆接后的下一个位置移除零件，其通过一根卸料支撑型材(51)和安装连接件(49)固定在流水线底板上；
所述的回转组件，采用气动回转分度盘(27)产生多个工作位置，回转分度盘(27)中央为回转台导气阀(33)用于在回转平台(29)上供气，气动回转分度盘(27)上装有回转平台(29)，其外观为带有六个豁口的圆形，每个凸出部分的中央安装有一个铆接承接座(28)并通过铆接承接座限位座(50)防止其发生旋转；以此方式产生的每个工作位置对应一个片状带孔零件的送料检测搬运单元；每个检测单元布置有上下移动、前后移动的气缸用于搬运零件，并配合真空吸盘(6)吸附片状带孔零件使其随活塞杆一同移动。
2. 一种根据权利要求1所述的流水线的基于机器视觉的针对片状带孔零件铆接装配方法，其特征是，流水线工作流程分为铆钉零件进料、片状带孔零件送料、片状带孔零件孔位检测、铆钉零件装配、片状带孔零件装配、成品部件铆接、成品部件卸料共7个部分：
1）铆钉零件进料，铆钉零件不断通过外接的振动料斗和轨道进入铆钉零件的装配滑道(30)等待被分离；在导轨下方铆钉与铆钉分离气缸A(52)、铆钉分离气缸B(53)交替动作产生一对与队列分离的铆钉，在重力的作用下自然滑落至滑落承接件(47)以避免铆钉倾覆，并配合承接铆钉气缸(20)的上下动作来保证铆钉能够在铆钉推送气缸(58)的作用下在铆钉推送导向块(22)中被顺利推出到铆钉推送挡块(21)所限定的位置；随后铆钉推送气缸(58)退回，铆钉承接气缸(20)复位准备开始下一个铆钉进料过程；
2）片状带孔零件进料，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；首先片状带孔零件叠加放置在料筒(1)中，当送料指令发出后，每个片状带孔零件在送料推片(40)、料筒支座(10)的配合下被送料推送气缸(13)沿送料导板(11)推出；并落至片状带孔零件限位座(19)中位于与步进电机(56)带动的托盘上；
3）片状带孔零件检测，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；当检测指令发出，摄像头移动气缸(8)带动摄像头(7)运动至检测位置，摄像头拍照后发送至工控机进行处理，同时摄像头移动气缸(8)带动摄像头(7)退回；工控机处理完毕后将四路转角数据发送至四个步进电机控制器，控制器驱动步进电机(56)将待装配的片状带孔零件旋转至正确的装配位置；
4）铆钉零件装配，为了避免运动部件发生干涉，铆钉的装配必须在摄像头退回后进行；当铆钉装配指令发出，抓手上下移动缸(44)向下运动，带动通过气爪转接件(45)带动的平行气爪(54)位于夹取位置；随后平行气爪(54)带动手指零件(46)夹取铆钉，抓手上下移动缸(44)向上运动，随后无杆气缸(42)动作将铆钉搬运至装配位置，抓手上下移动缸(44)向下运动并且平行气爪(54)释放铆钉，放置于铆接承接座(28)表面上的两个圆形凹槽内；随后各个缸不互相干涉地依次复位；
5）片状带孔零件装配，此过程在四个送料检测搬运单元组件中针对四个片状带孔零件同时独立地完成；当装配指令发出后，上下搬运气缸(4)向下动作至吸取位置；随后真空吸盘(6)通以真空，上下搬运气缸(4)向上运动将片状带孔零件提起后，前后搬运气缸(55)带动上下搬运气缸(4)及相连的部件向前运动至装配位置；完毕后，上下搬运气缸(4)向下运动将片状带孔零件装配至铆接承接座(28)上，其中片状带孔零件的两个孔正好被两个铆钉所穿过；
6）成品部件铆接，在流水线工作过程中，倍力气缸(32)在电磁阀的驱动下动作，通过倍力缸导向座(31)使铆接压头(60)向下运动，并与铆钉接触，在铜质铆钉上施加大于1.5万牛顿的压力使铆钉发生塑性变形，将四个依次叠放的零件铆接成为一个整体；压力作用2秒钟后电磁阀换向，倍力气缸(32)带动铆接压头(60)复位，铆接过程完成；此过程与过程5）可同时进行；
7）成品部件卸料，当四个工位的零件装配、一个工位的铆接进行时，在卸料工位卸料气缸(48)配合真空吸盘向下动作将铆接好的成品部件吸取后卸料气缸(48)复位；当零件装配和铆接工作完成之后，回转分度盘(27)动作，带动回转平台(29)转动一个工位，此时撤除真空，成品与吸盘分离并经过回转平台(29)的凹槽和工作平台底板(38)落至外设的排料传送带上；至此，一个成品的装配完成，系统重新开始新一个工作循环；这样回转台每转过一个固定的角度就生产好一个装配完成的零件。
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