CN107520590A - 智能装管设备及其装管工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能装管设备及其装管工艺，包括：用于夹紧待装产品的自动夹紧机构；用于自动加料、检测和排分料的至少一个自动排分管机构，所述自动排分管机构包括第一视觉装置；正对自动夹紧机构的智能装管机构，所述智能装管机构包括第二视觉装置；用于对标定物定位的线外标定位机构，所述第二视觉装置对标定物进行视觉标定；控制系统；所述自动夹紧机构、自动排分管机构、智能装管机构及线外标定位机构与所述控制系统连接。采用线外标定、弯管自动检测、排分管和智能装管相结合，提高生产效率和生产品质，使该智能装管设备及装管工艺在国内中央空调领域同类设备中达到先进性和领先性。

Description

智能装管设备及其装管工艺

技术领域

本发明涉及中央空调自动化生产设备技术领域，更具体地涉及智能装管设备及其装管工艺。

背景技术

中央空调是企业、酒店、商场和社会家庭的常用品，其中冷凝器作为中央空调的主要部件之一，目前公知的中央空调冷凝器上小U型管的装配要么是依靠车间操作人员将小U型管手工装入，要么是通过简单的自动化设备装入。人工作业，操作人员劳动强度大，特别是眼睛容易疲劳，容易造成装错管的现象，且由于冷凝器中的翅片和小U型管的结构特点，装管过程常出现翅片组变形、U型管折断、卡阻等缺陷，同时人工操作一次只能穿装一根小U型管，存在效率低、质量不稳定、废品率高等问题。随着简单的自动化设备投入使用，冷凝器和小U型管定位和穿装的精度难以满足实际生产工作的精度要求，特别是对于并排安装的多个夹爪在同时小U型管装入过程中，对冷凝器的定位精度以及小U型管的一致性要求更高，而小U型管在实际生产过程中的一致性并不是很好，如果只是提高定位精度也很难将小U型管准确无误地装入到冷凝器中，因此仍旧会造成中央空调冷凝器的不合格和装配效率仍旧较低的问题，需要作进一步改进。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种装管精度高、效率高的智能装管设备及其装管工艺。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：一种智能装管设备，所述智能装管设备应用在待装产品的生产线上，用以为待装产品在工作位装入弯管，包括：

设置在生产线一侧，用于夹紧待装产品的自动夹紧机构；

设置在生产线另一侧，用于自动加料、检测和排分料的至少一个自动排分管机构，所述自动排分管机构包括第一视觉装置；

设置在生产线另一侧、正对自动夹紧机构的智能装管机构，所述智能装管机构包括第二视觉装置；

设置在生产线另一侧，用于对标定物定位的线外标定位机构，所述第二视觉装置对标定物进行视觉标定；

控制系统；

所述自动夹紧机构、自动排分管机构、智能装管机构及线外标定位机构与所述控制系统连接。

优选地，所述线外标定位机构包括线外标定架、设置在线外标定架上的标定气缸夹紧装置和设置在标定气缸夹紧装置上的手动升降夹紧块，所述线外标定架上放置与待装弯管待装产品型号相同的标定物；所述标定气缸夹紧装置包括相对设置的一对定位板，所述定位板分别从标定物的两侧同时伸出以夹紧标定物的下部；所述手动升降夹紧块包括分别设置在标定气缸夹紧装置上且与定位气缸同一侧的伸缩杆和分别穿设在伸缩杆上的手动夹紧块，通过用手拧紧手动夹紧块以夹紧标定物的上部。

优选地，所述自动排分管机构包括顺序设置的自动加料装置、振动盘排料装置、弯管检测装置和分料装置，所述振动盘排料装置包括振动盘本体和穿设在振动盘本体内的两个通道管，所述通道管将振动盘排料装置与弯管检测装置连接；所述弯管检测装置包括两个弯管检测通道、两个拨盘、两个第一视觉装置、两个剔除气缸和两个拨动电机，所述第一视觉装置通过视觉拍照、检测对比弯管的质量，若弯管质量未达到标准，则剔除气缸动作剔除该弯管；若弯管质量达到标准，拨动电机动作带动拨盘拨动弯管朝向分料装置移动。

优选地，所述智能装管机构包括机器人、固定在机器人上的夹爪装置和第二视觉装置，所述夹爪装置包括排列设置的气爪；所述第二视觉装置设置在夹爪装置的上方，用以实现对待装产品上端待装弯管的视觉拍照。

优选地，所述自动夹紧机构包括升降装置、底部推紧装置和夹紧装置，所述底部推紧装置对应待装产品侧面的下部设置，用以将待装产品推向生产线的一边使待装产品保持在一条直线上；所述夹紧装置设置在底部推紧装置的上方，用以对待装产品的上部夹紧定位；所述升降装置设置在底部推紧装置和夹紧装置远离生产线的一侧，用以根据待装产品的型号或者高度调整夹紧装置的高度。

优选地，所述底部推紧装置包括第一光电传感器和底部推紧气缸，所述第一光电传感器的数量与工作位的数量相同，用以感测待装产品是否进入工作位。

优选地，所述分料装置包括分料电机、输送皮带和设置在输送皮带上的挡料装置，所述挡料装置使弯管成两排排列在输送皮带上；对应每个弯管的两侧，所述挡料装置上还分别设有第二光电传感器，所述第二光电传感器用以感测弯管是否到位；所述分料装置还包括分别设置在挡料装置两外侧的感应气缸，所述感应气缸设置在顺序排列的两个弯管之间，所述感应气缸伸出用以阻挡对应弯管后面的弯管，使弯管成等距排列。

优选地，所述工作位的数量为8个。

一种智能装管工艺，包括以下步骤：

（1）将与待装产品型号一致的标定物进行线外标定；

（2）将工作区的待装产品夹紧定位；

（3）将弯管进行自动检测、排分管；

（4）根据标定物的数据进行智能装管。

优选地，步骤（3）中弯管的自动检测采用第一视觉装置进行视觉拍照、检测，步骤（1）的标定物标定和步骤（4）中的智能装管采用第二视觉装置进行视觉拍照、定位。

本发明具有以下优点：

1、通过设置线外标定机构，机器人对标定物在此标定位置进行标定训练得到坐标和装管方式，然后通过第二视觉装置定位，直接在生产线上对其它同型号的待装产品进行装管，方便操作，提高效率和装管精度；所述线外标定位机构设置在生产线外，可以一边生产（人工生产），一边进行标定作业，不影响工厂的生产计划；

2、通过在自动排分管机构中设置弯管检测装置，利用第一视觉装置拍照、检测去除未达标准的弯管，减少不良弯管被装入待装产品，提高待装产品的合格率；

通过升降装置、底部推紧装置和夹紧装置的配合作用使待装产品的高度、位置均一致，采用第二视觉装置对待装产品上端视觉拍照，再通过六轴机器人抓弯管、装弯管的动作，可以做到准确装管，对待装产品的外形要求大大降低。

附图说明

图1为本发明智能装管设备的立体图；

图2为图1中自动夹紧机构的示意图；

图3为图1中自动排分管机构的示意图；

图4为图3中弯管检测装置和分料装置的示意图；

图5为图3中显示弯管剔除的示意图；

图6为图1中智能装管机构的示意图；

图7为图1中线外标定位机构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”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，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

本发明实施例涉及的待装产品1包括但不限定为冷凝器，待装产品1规格优选为宽度210mm，高度约400~2000mm，厚度约22~66mm，但不局限于此；弯管3包括但不限定为U型管或半弯管3；优选地，适用的弯管3为R8.24Uφ7×0.5及R10.5Uφ7×0.5，但不局限于此。

请参照图1，其显示了一种智能装管设备，该设备可直接应用在中央空调的冷凝器等待装产品1的生产线2上，用以为待装产品1装入弯管3，包括：

优选设置于生产线2左边用于生产线2上待装产品1自动夹紧的自动夹紧机构100；

优选设置于生产线2右边用于自动加料、检测和排分料的两个自动排分管机构200，所述自动排分管机构200包括第一视觉装置233，用以视觉检测弯管3的质量；

优选设置于两个自动排分管机构200之间、正对自动夹紧机构100的智能装管机构300，所述智能装管机构300包括第二视觉装置330，用以确定待装产品1上的孔11的位置；

优选设置于生产线2右边用于对待装产品1的型号、定位的线外标定位机构400，所述线外标定位机构400可利用第二视觉装置330视觉标定待装产品1并记录数据；

优选设置于自动排分管机构200外侧的控制系统500，所述控制系统500包括智能系统、视觉系统和PLC系统；

所述自动夹紧机构100、自动排分管机构200、智能装管机构300及线外标定位机构400与所述控制系统500连接。

该智能装管设备在对待装产品1进行装管前，先通过线外标定位机构400对该型号待装产品1进行视觉定位，自动夹紧机构100根据定位的数据对生产线2上的待装产品1进行夹紧定位；同时自动排分管机构200对弯管3进行视觉检测、剔除、分料，再通过智能装管机构300视觉定位待装产品1上的孔11的位置，最后进行装管动作。本发明的智能装管设备及装管工艺通过自动加料、视觉检测和排分料、线外视觉标定待装产品1和视觉定位待装产品1上的孔11实现高精度待装产品1装管工艺，使该技术在国内中央空调领域同类设备中达到先进性和领先性。

请参阅图2，所述自动夹紧机构100包括升降装置110、底部推紧装置120和夹紧装置130。所述底部推紧装置120设置在生产线2的左边、对应待装产品1侧面的下部，用以将待装产品1推向生产线2的一边使待装产品1保持在一条直线上。所述夹紧装置130设置在底部推紧装置120的上方，用以对待装产品1的中上部夹紧定位。所述升降装置110设置在底部推紧装置120和夹紧装置130远离生产线2的一侧，用以根据待装产品1的型号或者高度调整升降夹紧装置130的高度，方便夹紧装置130夹紧待装产品1。

所述自动夹紧机构100对应的生产线2上设有至少2个工作位，本发明实施例中优选设置有8个工作位，工作位太多或者太少都不利于提高生产效率。所述8个待装产品1在生产线2上移动分别进入8个工作位，每个待装产品1两侧下部均设有定位板12以使待装产品1保持竖直状态。

所述升降装置110包括升降伺服电机111和龙门电缸模组112，所述龙门电缸模组112包括竖直设置的一对升降轨道1121和滑动设置在升降轨道1121上的升降平台1122。所述自动夹紧机构100接收待装产品1型号指令后，升降伺服电机111启动，带动龙门电缸模组112的升降平台1122在升降轨道1121内将夹紧装置130升降到相应高度，以使夹紧装置130在待装产品1的中上部实现对待装产品1的夹紧。所述升降装置110的原理同现有技术中应用升降轨道和升降平台实现物体升降的原理一致，因此在此不作过多地阐述。

所述底部推紧装置120对应8个工作位优选包括8个第一光电传感器121和4个底部推紧气缸122，所述第一光电传感器121和底部推紧气缸122通过支架设置在生产线2上，所述第一光电传感器121用以感测待装产品1是否进入工作位。本发明实施例中优选为每两个第一光电传感器121之间设置一个底部推紧气缸122，所述每个底部推紧气缸122前方靠近待装产品1一侧设有推紧板123，所述推紧板123相对待装产品1的定位板12设置。所述第一光电传感器121分别感应待装产品1进入工作位的个数，所述底部推紧气缸122分别伸出推压推紧板123进而推动待装产品1靠紧生产线2的一边（远离升降装置110的一侧），使待装产品1保持在一条直线上，保证待装产品1位置的一致性。

所述夹紧装置130对应8个工作位优选包括连接设置的8个第一气缸131和16个第二气缸132。所述夹紧装置130优选设置在升降装置110和生产线2之间，底部推紧装置120的上方，且所述夹紧装置130与升降装置110固定连接。所述第二气缸132位于第一气缸131和待装产品1之间，所述第一气缸131用以推动第二气缸132朝向待装产品1水平移动，所述第二气缸132外侧分别设有一夹紧板133，使得每两个第二气缸132的夹紧板133发生相向移动。当完成底部推紧之后，所述8个第一气缸131伸出使得第二气缸132朝向待装产品1水平移动，所述每个待装产品1被嵌入进两个夹紧板133内，然后第二气缸132分别缩回使每两个夹紧板133夹紧一个待装产品1，最终完成待装产品1的夹紧定位，以便装弯管3时待装产品1不会晃动、移动。本发明实施例中所述第一气缸131和第二气缸132优选与升降装置110连接设置，通过升降伺服电机111带动第一气缸131和第二气缸132工作。当完成装管后，所述第二气缸132伸出使夹紧板133松开待装产品1，所述第一气缸131缩回最终完成待装产品1的松开，待装产品1可输送至下一工序。所述应当理解的是，所述第一气缸131和第二气缸132也可以通过另外增设的电机带动其工作。

具体实现时，自动夹紧机构100接收待装产品1型号指令，升降伺服电机111启动，带动龙门电缸模组112的升降平台1122在升降轨道1121内将夹紧装置130升降到一定高度；然后，待装产品1进入工作位，底部推紧装置120的第一光电传感器121感测待装产品1进入工作位的数量，底部推紧装置120的底部推紧气缸122朝向待装产品1移动进而推动待装产品1靠紧生产线2的一边，使待装产品1保持在一条直线上；接着，夹紧装置130的第一气缸131伸出推动第二气缸132朝向待装产品1水平移动，当待装产品1嵌入进第二气缸132的夹板板后，第二气缸132缩回使每两个夹紧板133夹紧一个待装产品1，最终完成待装产品1的夹紧定位。

本发明设置8个工作位，可提高生产效率，工作位太多或者太少都达不到最高效率。对于不同高度的待装产品1，通过升降伺服电机111和龙门电缸模组112自动调节夹紧装置130的高度，保证不同高度的待装产品1在装弯管3时下部和上部的稳定性。

请参阅图3，所述自动排分管机构200包括顺序设置的自动加料装置210、振动盘排料装置220、弯管检测装置230和分料装置240，用以实现弯管3的自动检测和排列设置。

所述自动加料装置210包括顺序设置的加料斗211、弯管输送装置212、加料电机213和落料斗214，所述加料斗211整体呈倒锥形，加料斗211的上部为进料口，加料斗211的下部为出料口，所述弯管输送装置212倾斜设置在加料斗211与落料斗214之间，其中较低的一端与出料口相连接，较高的一端与落料斗214相连接。所述弯管输送装置212包括加料皮带（图中未显示）加料皮带输送弯管3从较低一端至较高一端，然后落入落料斗214中。本发明实施例采用自动加料装置210，减少人工加料的次数，减轻人工劳动强度，提高人工工作效率。

所述振动盘排料装置220包括振动电机（图中未显示），振动盘本体221和穿设在振动盘本体221内的两个通道管222，所述通道管222将振动盘排料装置220与弯管检测装置230连接。落料斗214内的弯管3掉落进振动盘本体221后，所述振动电机带动振动盘本体221振动使弯管3分别从两个通道管222顺序排列进入到弯管检测装置230。本发明实施例所述振动盘排料装置220采用双通道自动排列弯管3技术，上料速度更快，方便排料组合。

如图4所示，所述弯管检测装置230优选包括两个弯管检测通道231、两个拨盘232、两个第一视觉装置233、两个剔除气缸234和两个拨动电机235。所述拨盘232设置在弯管检测通道231上方，优选包括四个拨动凸起，所述拨动电机235设置在拨盘232的外侧带动拨盘232转动进而使拨动凸起转动，拨动凸起的转动带动弯管3朝向分料装置240移动。所述第一视觉装置233包括第一相机，分别设置在弯管检测通道231的两侧，通过视觉拍照、检测对比弯管3的质量。如图5所示，所述剔除气缸234分别设置在第一视觉装置233的旁边，所述弯管检测通道231还分别设有缺口2311，若弯管3质量未达到标准，则剔除气缸234动作，推动弯管检测通道231的缺口2311打开，使弯管3从弯管检测通道231的缺口2311掉落，达到去除不良弯管3的目的，若弯管3质量达到标准，则弯管检测通道231的缺口2311为封闭状态，拨动电机235动作带动拨盘232拨动弯管3朝向分料装置240移动。应当理解的是，所述弯管3的剔除还可以有其它实施方式，本实施例为优选实施方式，不应当作为对本发明总体构思的限制。本发明实施例将弯管3进行视觉检测，减少不良弯管3被装入待装产品1，提高待装产品1的合格率。

所述分料装置240包括分料电机241、输送皮带242和设置在输送皮带242上的挡料装置243，所述挡料装置243使弯管3成两排排列在输送皮带242上，对应每个弯管3的两侧，所述挡料装置243上还分别设有第二光电传感器244，所述第二光电传感器244用以感测弯管3是否到位，即弯管3是否按顺序从弯管检测装置230进入分料装置240排列。所述分料装置240还包括分别设置在挡料装置243两外侧的感应气缸245，所述感应气缸245分别对应顺序排列的两个弯管3之间设置，所述感应气缸245包括穿设挡料装置243的感应伸缩杆2451和设置在感应伸缩杆2451远离感应气缸245的阻挡杆2452，所述感应气缸245带动感应伸缩杆2451运动进而使阻挡杆2452伸出用以阻挡后面的弯管3，使弯管3成等距排列。弯管3经过输送皮带242输送，当每个第二光电传感器244感应到对应位置的弯管3时，所述感应气缸245伸出用以阻挡后面的弯管3使弯管3等距排列，最终完成弯管3的分料。本发明实施例采用了第二光电传感器244、感应气缸245和输送皮带242相结合的分料方式，高效有序的顺序排列弯管3，达到装管所需的间距。

具体实现时，弯管3被加在加料斗211内，由弯管输送装置212带动加料皮带输送弯管3从加料斗211的出料口至落料斗214中。落料斗214内的弯管3掉落进振动盘本体221，所述振动电机带动振动盘本体221振动使弯管3分别从两个通道管222顺序排列进入到弯管检测装置230。接着，通过第一视觉装置233视觉拍照、检测对比弯管3的质量，若弯管3质量未达到标准，则剔除气缸234动作，推动弯管检测通道231的缺口2311打开，使弯管3从弯管检测通道231的缺口2311掉落；若弯管3质量达到标准，则弯管检测通道231的缺口2311为封闭状态，拨动电机235动作带动拨盘232拨动弯管3朝向分料装置240移动。最后，弯管3经过分料装置240的输送皮带242输送，当分料装置240的每个第二光电传感器244感应到对应位置的弯管3时，所述感应气缸245伸出用以阻挡后面的弯管3使弯管3等距排列，最终完成弯管3的分料。

如图6所示，所述智能装管机构300包括机器人310、固定在机器人310上的夹爪装置320和第二视觉装置330。所述夹爪装置320包括气爪321，用以抓取弯管3并进行装管动作。所述气爪321的排列方式和数量根据客户的不同型号待装产品1上需要装弯管3的排列方式而定。优选地，根据生产运行的数据，所述气爪321一排设置5个，一共2排的排列方式，可达到最高效率，采用4个以下或者6个以上都达不到最高效率。所述每个气爪321可单独控制，即可实现任意位置弯管3的抓取和装管。所述第二视觉装置330设置在夹爪装置320的上方，所述第二视觉装置330包括第二相机，用以实现对待装产品1上端待装弯管3的视觉拍照。

具体实现时，完成待装产品1的定位后，所述第二视觉装置330移动到待装产品1上方拍照，确定待装产品1上的孔11的位置，再把孔11的位置信息传给机器人310，机器人310处理数据后控制夹爪装置320抓取分料装置240上的弯管3装入待装产品1上的孔11内。

本发明实施例中所述机器人310采用六轴运转方式，可轻松方便地实现前、后、上、下、左、右移动。现有技术中已出现采用机械定位，对待装产品1的外形要求就非常高，尺寸偏差范围要在0.1mm以内，但客户是做不到的，且机械手的装管位置是固定的，这样弯管3在装进待装产品1的孔11内时会错位。本发明提供的智能装管机构300采用视觉定位和机器人310相结合技术，第二视觉装置330拍到孔11所在的位置，机器人310就运动到相应的位置进行装管，这样就可以做到准确装管，对待装产品1的外形要求就大大降低了。

如图7所示，所述线外标定位机构400包括线外标定架410、设置在线外标定架410上的标定气缸夹紧装置420和设置在标定气缸夹紧装置420上的手动升降夹紧块430。所述线外标定架410上放置与待装弯管3待装产品1型号相同的标定物440，所述标定气缸夹紧装置420包括相对设置的一对定位板12，所述定位板12分别从标定物440的两侧同时伸出以夹紧标定物440的下部。所述手动升降夹紧块430包括分别设置在标定气缸夹紧装置420上且与定位气缸同一侧的伸缩杆431和分别穿设在伸缩杆431上的手动夹紧块432，通过用手拧紧手动夹紧块432以夹紧标定物440的上部。所述定位板12和手动夹紧块432共同作用以固定整个标定物440，所述标定物440与生产线2上待装弯管3待装产品1放置的高度、方向一致，所述线外标定位机构400用以为待装产品1提供高度、装管方式的标定，使待装产品1与标定物440的高度、装管方式一致。

具体实现时，将标定物440放置在线外标定架410上，标定气缸夹紧装置420的定位板12从标定物440的两侧同时相向伸出以夹紧标定物440的下部，手动升降夹紧块430的伸缩杆431伸出至标定物440的上部，用手拧紧手动夹紧块432以夹紧标定物440的上部。固定标定物440后，机器人310抓取分料装置240上的弯管3装入标定物440上的孔11内，通过第二视觉装置330对此标定物440拍照定位，然后标定训练，完成对此标定物440的高度、装管方式的确定，把程序输入到控制系统500，然后再在生产线2上对待装产品1进行与标定物440装管方式相同的装管工作。

通过机器人310对标定物440在此标定位置进行标定训练得到坐标和装管方式，然后通过第二视觉装置330定位，直接在生产线2上对其它同型号的待装产品1进行装管，方便操作，提高效率和装管精度。本发明实施例中所述线外标定位机构400设置在生产线2外，可以一边生产（人工生产），一边进行标定作业，不影响工厂的生产计划。

所述控制系统500包括智能系统、视觉系统和PLC系统，可设置在自动排分管机构200的外侧。所述视觉系统控制第一视觉装置233和第二视觉装置330拍照后的图像经过视觉软件处理传递给智能系统，智能系统软件接收相关信息，通过计算确定机器人310的动作，控制机器人310运动到相应位置，完成相应装管动作。应当理解的是，本发明所述的控制系统500的控制原理为现有技术，本领域技术人员可根据整套设备的工作过程经过常规的技术手段即可得出控制该设备的控制方法，因此不作过多阐述。

例如本发明实施例中所述视觉系统具体工作时可通过传感器触发信号传到视觉软件，视觉软件给第一视觉装置233和第二视觉装置330发拍照信号，随后第一视觉装置233和第二视觉装置330拍照，拍照完成后图像回传至视觉软件与标准模板的图像进行对比，从而进行视觉判断。其中标准模板的建立可通过在显示器上进行图像范围设定和参数设定，存储在计算机内，以备随时调用。视觉软件判断待装产品的位置信息并传递给机器人310，经过机器人系统的软件处理控制机器人310进行装管动作；视觉软件判断弯管3是否符合标准，并发出NG或OK信息给PLC系统，PLC系统再控制执行剔除气缸234对弯管3是否进行剔除。

例如所述智能系统具体工作时，以冷凝器为例，同一类型的产品，主程序相同，副程序则为此类产品的不同插弯管方式，因此只要完成机器人的标定训练，在显示器上修改参数就可以完成副程序的编写，例如冷凝器的标定训练一般30分钟即可完成，而且已标定好的产品程序可以存储，后续生产可直接调出使用。

所述PLC控制系统500与智能系统通过通讯，使电机、气缸、振动盘、机器人310的动作完美结合，完成待装产品1装弯管3所需的全部动作。智能系统、视觉系统和PLC系统在该智能装管设备上的完美结合，能代替人工，减轻了劳动强度，提高效率，提高了作业质量，杜绝了弯管3装错孔11的现象，使中央空调上的冷凝器、蒸发器等待装产品1自动装弯管3技术在国内同类设备中已达到先进性和领先性。

一种智能装管工艺，包括以下步骤：

（1）将与待装产品1型号一致的标定物440进行线外标定。

将标定物440放置在线外标定架410上，标定气缸夹紧装置420的定位板12从标定物440的两侧同时相向伸出以夹紧标定物440的下部，手动升降夹紧块430的伸缩杆431伸出至标定物440的上部，用手拧紧手动夹紧块432以夹紧标定物440的上部。固定标定物440后，机器人310抓取分料装置240上的弯管3装入标定物440上的孔11内，通过第二视觉装置330对此标定物440拍照定位，然后标定训练，完成对此标定物440的高度、装管方式的确定，把程序输入到控制系统500。

（2）将工作区的待装产品1夹紧定位。

自动夹紧机构100接收待装产品1型号指令，升降伺服电机111启动，带动龙门电缸模组112的升降平台1122在升降轨道1121内将夹紧装置130升降到一定高度；然后，待装产品1进入工作位，底部推紧装置120的第一光电传感器121感测待装产品1进入工作位的数量，底部推紧装置120的底部推紧气缸122朝向待装产品1移动进而推动待装产品1靠紧生产线2的一边，使待装产品1保持在一条直线上；接着，夹紧装置130的第一气缸131伸出推动第二气缸132朝向待装产品1水平移动，当待装产品1嵌入进第二气缸132的夹板板后，第二气缸132缩回使每两个夹紧板133夹紧一个待装产品1，最终完成待装产品1的夹紧定位。

（3）将弯管3进行自动检测、排分管。

弯管3被加在加料斗211内，由弯管输送装置212带动加料皮带输送弯管3从加料斗211的出料口至落料斗214中。落料斗214内的弯管3掉落进振动盘本体221，所述振动电机带动振动盘本体221振动使弯管3分别从两个通道管222顺序排列进入到弯管检测装置230。接着，通过第一视觉装置233视觉拍照、检测对比弯管3的质量，若弯管3质量未达到标准，则剔除气缸234动作，推动弯管检测通道231的缺口2311打开，使弯管3从弯管检测通道231的缺口2311掉落；若弯管3质量达到标准，则弯管检测通道231的缺口2311为封闭状态，拨动电机235动作带动拨盘232拨动弯管3朝向分料装置240移动。最后，弯管3经过分料装置240的输送皮带242输送，当分料装置240的每个第二光电传感器244感应到对应位置的弯管3时，所述感应气缸245伸出用以阻挡后面的弯管3使弯管3等距排列，最终完成弯管3的分料。

（4）根据标定物440的数据进行智能装管。

所述第二视觉装置330移动到待装产品1上方拍照，确定待装产品1上的孔11的位置，再把孔11的位置信息传给机器人310，机器人310处理数据并根据标定物440的装管方式控制夹爪装置320抓取分料装置240上的弯管3装入待装产品1上的孔11内。

本发明实施例采用线外标定、弯管自动检测、排分管和智能装管相结合，通过第一视觉装置进行线外标定拍照和装管拍照，精确控制装管方式和装管动作，提高生产效率，通过第二视觉装置进行不达标准的弯管3剔除动作，进一步提高生产品质，使该智能装管设备及装管工艺在国内中央空调领域同类设备中达到先进性和领先性。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种智能装管设备，所述智能装管设备应用在待装产品的生产线上，用以为待装产品在工作位装入弯管，其特征在于，包括：

设置在生产线一侧，用于夹紧待装产品的自动夹紧机构；

设置在生产线另一侧，用于自动加料、检测和排分料的至少一个自动排分管机构，所述自动排分管机构包括第一视觉装置；

设置在生产线另一侧、正对自动夹紧机构的智能装管机构，所述智能装管机构包括第二视觉装置；

设置在生产线另一侧，用于对标定物定位的线外标定位机构，所述第二视觉装置对标定物进行视觉标定；

控制系统；

所述自动夹紧机构、自动排分管机构、智能装管机构及线外标定位机构与所述控制系统连接。

2.如权利要求1所述的智能装管设备，其特征在于，所述线外标定位机构包括线外标定架、设置在线外标定架上的标定气缸夹紧装置和设置在标定气缸夹紧装置上的手动升降夹紧块，所述线外标定架上放置与待装弯管待装产品型号相同的标定物；所述标定气缸夹紧装置包括相对设置的一对定位板，所述定位板分别从标定物的两侧同时伸出以夹紧标定物的下部；所述手动升降夹紧块包括分别设置在标定气缸夹紧装置上且与定位气缸同一侧的伸缩杆和分别穿设在伸缩杆上的手动夹紧块，通过用手拧紧手动夹紧块以夹紧标定物的上部。

3.如权利要求1所述的智能装管设备，其特征在于，所述自动排分管机构包括顺序设置的自动加料装置、振动盘排料装置、弯管检测装置和分料装置，所述振动盘排料装置包括振动盘本体和穿设在振动盘本体内的两个通道管，所述通道管将振动盘排料装置与弯管检测装置连接；所述弯管检测装置包括两个弯管检测通道、两个拨盘、两个第一视觉装置、两个剔除气缸和两个拨动电机，所述第一视觉装置通过视觉拍照、检测对比弯管的质量，若弯管质量未达到标准，则剔除气缸动作剔除该弯管；若弯管质量达到标准，拨动电机动作带动拨盘拨动弯管朝向分料装置移动。

4.如权利要求1所述的智能装管设备，其特征在于，所述智能装管机构包括机器人、固定在机器人上的夹爪装置和第二视觉装置，所述夹爪装置包括排列设置的气爪；所述第二视觉装置设置在夹爪装置的上方，用以实现对待装产品上端待装弯管的视觉拍照。

5.如权利要求1所述的智能装管设备，其特征在于，所述自动夹紧机构包括升降装置、底部推紧装置和夹紧装置，所述底部推紧装置对应待装产品侧面的下部设置，用以将待装产品推向生产线的一边使待装产品保持在一条直线上；所述夹紧装置设置在底部推紧装置的上方，用以对待装产品的上部夹紧定位；所述升降装置设置在底部推紧装置和夹紧装置远离生产线的一侧，用以根据待装产品的型号或者高度调整夹紧装置的高度。

6.如权利要求5所述的智能装管设备，其特征在于，所述底部推紧装置包括第一光电传感器和底部推紧气缸，所述第一光电传感器的数量与工作位的数量相同，用以感测待装产品是否进入工作位。

7.如权利要求3所述的智能装管设备，其特征在于，所述分料装置包括分料电机、输送皮带和设置在输送皮带上的挡料装置，所述挡料装置使弯管成两排排列在输送皮带上；对应每个弯管的两侧，所述挡料装置上还分别设有第二光电传感器，所述第二光电传感器用以感测弯管是否到位；所述分料装置还包括分别设置在挡料装置两外侧的感应气缸，所述感应气缸设置在顺序排列的两个弯管之间，所述感应气缸伸出用以阻挡对应弯管后面的弯管，使弯管成等距排列。

8.如权利要求1-7任一所述的智能装管设备，其特征在于，所述工作位的数量为8个。

9.一种智能装管工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将与待装产品型号一致的标定物进行线外标定；

（2）将工作区的待装产品夹紧定位；

（3）将弯管进行自动检测、排分管；

（4）根据标定物的数据进行智能装管。

10.如权利要求9所述的智能装管工艺，其特征在于，步骤（3）中弯管的自动检测采用第一视觉装置进行视觉拍照、检测，步骤（1）的标定物标定和步骤（4）中的智能装管采用第二视觉装置进行视觉拍照、定位。