CN106737697A - 一种基于装配机器人的自动装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于装配机器人的自动装配系统，包括微控制器和MCU，微控制器与MCU之间交互通讯，微控制器的输入端连接有功能按键和电源模块，微控制器的输出端连接有零件供给模块和送料模块，MCU的输入端连接有检测模块，MCU的输出端依次连接有驱动模块和执行机构，检测模块安装在执行机构上。本发明通过微控制器控制零件供给模块和送料模块工件物料的转运输送，再通过MCU经驱动模块控制执行机构进行相应的装配操作，使得相应工序协同有序进行，提高了系统的自动化水平；通过在执行机构上配置检测模块，主要用于位置和受力大小的检测，检测后反馈至MCU，实现闭环控制，提高了装配的操作精度和智能化水平，有利于适应不同规格零部件装配要求。

Description

一种基于装配机器人的自动装配系统

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，特别是涉及一种基于装配机器人的自动装配系统。

背景技术

装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备，由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。其中操作机的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等；控制器一般采用多CPU或多级计算机系统，实现运动控制和运动编程；末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪和手腕等；传感系统又来获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。而目前智能装配机器人在沿运动轨迹运行时，大都采用红外传感器或者色标传感器用于障碍识别，但是这些传感器通常为单阈值的器件，通常能够分辨两种颜色，但是对多种颜色分辨较为困难。而且，在需要判断多种颜色的情况下，由于临界状态的情况很多很复杂，并且受到外界干扰和机械振动等因素影响，其障碍识别检测的准确率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于装配机器人的自动装配系统，通过该系统的应用，解决了现有的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于装配机器人的自动装配系统，包括微控制器和MCU，所述微控制器与MCU之间交互通讯，所述微控制器的输入端连接有功能按键和电源模块，所述微控制器的输出端连接有零件供给模块和送料模块，所述MCU的输入端连接有检测模块，MCU的输出端依次连接有驱动模块和执行机构，所述检测模块安装在执行机构上。

进一步地，所述电源模块用于给微控制器供电；所述功能按键用于对微控制器中的控制程序进行手动编程或更改；所述零件供给模块用于为执行模块逐个提供待装配零件；所述送料模块用于将待装配工件转运至作业地点；所述驱动模块用于驱动执行机构。

进一步地，所述执行机构包括手爪、腕部、臂部和机器人本体，手爪为气动手爪；所述检测模块包括视觉传感器、触觉和接近觉传感器、以及力传感器。

进一步地，所述视觉传感器安装在机器人本体，用于探测和判断零件的位置并反馈至MCU，再由MCU经驱动模块控制手爪位移；所述触觉和接近觉传感器安装在手爪的指端部位，用于检测零件或工件的位置误差并反馈至MCU，再由MCU经由驱动模块控制手爪位移；设施力传感器安装在腕部，用于检测腕部受力大小并反馈至MCU，继而由MCU经驱动模块控制腕部施力。

进一步地，所述零件供给模块为给料器或托盘，所述送料模块为传送带，所述微控制器为单片机。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过微控制器控制零件供给模块和送料模块分别进行零件的有序供给、工件物料的转运输送，再通过MCU经驱动模块控制执行机构进行相应的装配操作，使得相应工序协同有序进行，提高了系统的自动化装配水平；通过在执行机构上配置检测模块，主要用于位置和受力大小的检测，检测后反馈至MCU，由MCU通过驱动模块对执行机构进一步调节和控制，实现装配操作的闭环控制，提高了装配的操作精度和智能化水平，同时有利于适应不同规格零件或工件的装配要求。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于装配机器人的自动装配系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种基于装配机器人的自动装配系统，包括微控制器以及与其相连的电源模块、零件供给模块、送料模块、功能按键和MCU，MCU的输出端依次连接有驱动模块和执行机构，MCU的输入端连接有检测模块，检测模块安装在执行机构上相应部位。

其中，电源模块用于给微控制器供电；零件供给模块用于为执行模块逐个提供待装配零件，零件供给模块为给料器或托盘；送料模块用于将待装配工件转运至作业地点，送料模块为传送带；驱动模块为电机驱动器，用于驱动执行机构；执行机构包括手爪、腕部、臂部和机器人本体，手爪为气动手爪；检测模块包括视觉传感器、触觉和接近觉传感器、以及力传感器，其中视觉传感器安装在机器人本体，用于探测和判断零件的位置并反馈至MCU，再由MCU经驱动模块控制手爪位移；触觉和接近觉传感器安装在手爪的指端部位，用于补偿零件或工件的位置误差并反馈至MCU，再由MCU经由驱动模块控制手爪位移，使手爪位移更加精准，以防止发生碰撞；力传感器安装在腕部，用于检测腕部受力大小并反馈至MCU，继而由MCU经驱动模块控制腕部施力。

其中，微控制器为单片机，用户通过功能按键进行手动编程或更改微控制器中的控制程序，以使系统满足不同规格零件或工件的装配要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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发明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。

最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种基于装配机器人的自动装配系统，其特征在于：包括微控制器和MCU，所述微控制器与MCU之间交互通讯，所述微控制器的输入端连接有功能按键和电源模块，所述微控制器的输出端连接有零件供给模块和送料模块，所述MCU的输入端连接有检测模块，MCU的输出端依次连接有驱动模块和执行机构，所述检测模块安装在执行机构上。

2.根据权利要求1所述的一种基于装配机器人的自动装配系统，其特征在于：所述电源模块用于给微控制器供电；所述功能按键用于对微控制器中的控制程序进行手动编程或更改；所述零件供给模块用于为执行模块逐个提供待装配零件；所述送料模块用于将待装配工件转运至作业地点；所述驱动模块用于驱动执行机构。

3.根据权利要求1所述的一种基于装配机器人的自动装配系统，其特征在于：所述执行机构包括手爪、腕部、臂部和机器人本体，手爪为气动手爪；所述检测模块包括视觉传感器、触觉和接近觉传感器、以及力传感器。

4.根据权利要求3所述的一种基于装配机器人的自动装配系统，其特征在于：所述视觉传感器安装在机器人本体，用于探测和判断零件的位置并反馈至MCU，再由MCU经驱动模块控制手爪位移；所述触觉和接近觉传感器安装在手爪的指端部位，用于检测零件或工件的位置误差并反馈至MCU，再由MCU经由驱动模块控制手爪位移；设施力传感器安装在腕部，用于检测腕部受力大小并反馈至MCU，继而由MCU经驱动模块控制腕部施力。

5.根据权利要求1所述的一种基于装配机器人的自动装配系统，其特征在于：所述零件供给模块为给料器或托盘，所述送料模块为传送带，所述微控制器为单片机。