CN108971932A - 一种智能工装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能工装系统，包括中央处理器和与中央处理器信号连接的工件夹紧机构、组装工具和传感组件；传感组件包括位置传感器、检测传感器；中央处理器配置用于通过接收位置传感器的信号判断首装工件安装到指定位置后启动工件夹紧机构将工件固定住；中央处理器还配置用于通过接收检测传感器的信号判断上一工序的组装工具的动作量达到设定值且通过接收位置传感器的信号判断确定次装工件安装到指定位置后启动与该次装工件对应的组装工具启动；中央处理器还配置用于判断所有组装工具动作到设定量后将工件夹紧机构松开。本申请完全避免了错误加工、错误组装、遗漏等问题；产品的加工数据具有可追踪性，便于加工产品的加工数据采集。

Description

一种智能工装系统

技术领域

本发明涉及一种自动化生产领域，具体涉及一种智能工装系统。

背景技术

在工业生产过程中，有一些生产工序尤其组装工序，由于过程的复杂性，不适合机械化自动生产，只能操作人员手工完成生产工作。现有的手工加工或手工组装工作很难保证产品的一致性，甚至由于操作操作人员的疏忽造成产品的错误加工、错误组装、遗漏等问题，由于整个加工、组装过程是手工完成对于过程的监控、数据的保存都是由手工填写不利于数据库的数据采集，不利于现代化生产过程的追溯性。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种智能工装系统，包括中央处理器和与中央处理器信号连接的工件夹紧机构、组装工具和传感组件；所述传感组件包括用于感应工件是否放置到位的位置传感器、安装在组装工具上的用于感应组装工具是否动作及动作量大小的检测传感器；所述中央处理器配置用于通过接收位置传感器的信号判断首装工件安装到指定位置后启动工件夹紧机构将工件固定住；所述中央处理器还配置用于通过接收检测传感器的信号判断上一工序的组装工具的动作量达到设定值且通过接收位置传感器的信号判断确定次装工件安装到指定位置后启动与该次装工件对应的组装工具启动；所述中央处理器还配置用于判断所有组装工具动作到设定量后将工件夹紧机构松开。

根据本发明实施例提供的技术方案，所述中央处理器内设置有存储工件加工信息的存储模块，所述工件加工信息包括每组组装工件内各个工件的位置信息和组装工具的动作量信息。

根据本发明实施例提供的技术方案，还包括识别码打印机；所述中央处理器在判断所有组装工具动作到设定量后并接收到打印请求后启动识别码打印机打印最近的加工工件的识别码。

根据本发明实施例提供的技术方案，还包括条形读取装置；所述中央处理器读取识别码的信息与最近存储的工件加工信息一致后将工件夹紧机构松开。

根据本发明实施例提供的技术方案，所述传感组件还包括用于识别工件和/或组装工具是否正确的识别传感器；所述中央处理器配置用于通过识别传感器的信号判断相应工件和/或组装工具正确后才启动与组装工具。

根据本发明实施例提供的技术方案，所述识别传感器为关电开关、工业智能相机或接近开关中的一种。

根据本发明实施例提供的技术方案，所述检测传感器为力矩传感器、位移传感器或距离传感器中的一种。

根据本发明实施例提供的技术方案，所述位置传感器为位移传感器或距离传感器中的一种。

根据本发明实施例提供的技术方案，还包括显示报警装置；所述中央处理器通过接收位置传感器的信号判断工件放置位置不到为或者通过检测传感器的信号判断组装工具的动作量不到位或者通过识别传感器的信号判断工件或组装工具不正确的时候启动显示报警装置报警。

本发明的有益效果是：首先加工过程中中央处理器只有在判断加工工具和工件完全正确，且上一个工序组装正确后才启动现工序，完全避免了错误加工、错误组装、遗漏等问题；组装过程中，各个工件的位置信息，安装工具的信息都可以被记录并通过识别码记录和识别，使得产品的加工数据具有可追踪性，便于加工产品的加工数据采集。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明一种实施例的原理框图；

图2是本发明一种实施例应用的组装工装的结构示意图；

图3是图2中A部分的放大图；

图中：10、中央处理器；20、工件夹紧机构；30、组装工具；31、第一组装工件；32、第二组装工件；40、传感组件；41、位置传感器；42、检测传感器；44、第一位置传感器；45、第二位置传感器；46、第三位置传感器；47、工业相机；50、识别码打印机；43、识别传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1为本申请一种智能工装系统一种实施例的原理框图，本发明包括中央处理器10和与中央处理器10信号连接的工件夹紧机构20、组装工具30和传感组件40；所述传感组件40包括用于感应工件是否放置到位的位置传感器41、安装在组装工具30上的用于感应组装工具30是否动作及动作量大小的检测传感器42；所述中央处理器10配置用于通过接收位置传感器41的信号判断首装工件安装到指定位置后启动工件夹紧机构20将工件固定住；所述中央处理器10还配置用于通过接收检测传感器42的信号确定上一工序的组装工具30的动作量达到设定值且通过接收位置传感器41的信号判断次装工件安装到指定位置后启动与该次装工件对应的组装工具30启动；所述中央处理器10还配置用于判断所有组装工具30动作到设定量后将工件夹紧机构20松开。

上述中央处理器可以是电脑、也可以是PLC控制器或者单片机。

例如，一组组装工件由工件A、工件B、工件C组成，组装工序是先将工件B卡在工件A上，最后将工件C通过螺钉固定在工件B上。上述首装工件指的是基础工件，也就是工件A，工件B和工件C均为次装工件。

那么用本发明的上述装置组装该工件的时候，工作的时候，在如图2和图3所示的组装工装上进行，操作人员按以下步骤进行组装：

S1、先将首装工件也就是工件A放置在组装位置上，用于检测工件A的位置传感器41为第一位置传感器44，第一位置传感器44用于检测工件A是否放置到指定位置，若是则中央处理器10控制工件夹紧机构20启动将工件A夹紧；若否则中央处理器10拒绝启动工件夹紧机构20；在本实施例中，工件夹紧机构20可以是气缸，用于从工件A的侧面或上方将工件A夹紧固定，在其他实施例中，工件夹紧机构20也可以是其他可以移动的机构。

S2、工件夹紧机构20将工件A夹紧后，操作人员再将工件B放置在工件A的指定位置上，对应工件B的位置传感器41为第二位置传感器45，第二位置传感器45用于检测工件B的位置是否为指定位置，用于将工件B组装到工件A上的组装工件为第一组装工具31；第二位置传感器45检测工件B的位置为指定位置的时候，中央处理器10启动第二组装工具32，若否则不启动；在本实施例中，第一组装工具31是用于将工件B压紧在工件A上的挤压机构，例如，可以是气缸，也可以是其他可以上下移动的下压机构；若第二位置传感器45检测工件B的位置不在指定位置，则中央处理器10控制第一组装工具31不启动。

上述第一组装工具31内设置有相应的检测传感器42，该检测传感器为第一检测传感器；在本实施例中，第一检测传感器为位移传感器，用于检测第一组装工具31也就是气缸的活塞杆的移动量。

S3、第一组装工具将31工件B下压卡紧在工件A上后，操作人员将工件C放置在工件B上，对应工件C的位置传感器为第三位置传感器46，用于将工件C组装到工件B上的组装工具为第二组装工具32，在本实施例中，第二组装工具32为自动上螺钉装置；当第三位置传感器46检测工件C放置到指定位置后，且第一检测传感器检测第一组装工具31的活塞杆的移动量达到设定数值，中央处理器10才启动第二组装工具32也即自动上螺钉装置动作。

上述第二组装工具内设置有相应的检测传感器42，该检测传感器为第二检测传感器；在本实施例中，第二检测传感器为力矩传感器，用于检测自动上螺钉装置的扭力是否达到设定数值。

S4、上述工件B和C组装完后，中央处理器10通过第一检测传感器和第二检测传感器的信号判断第一组装工具31和第二组装工具32的动作量均达到设定值后，控制工件夹紧机构20将工件A松开，操作人员将组装完的工件取出即可。

如图2所示，在一优选实施例中，所述中央处理器10内设置有存储工件加工信息的存储模块，所述工件加工信息包括每组组装工件内各个工件的位置信息和组装工具的动作量信息。例如，在上述实施例中，加工工件信息包括工件A、B和C的放置位置信息，组装时候的第一组装工具和第二组装工具的动作量信息。

在一优选实施例中，还包括识别码打印机50；上述步骤S4还包括步骤S4.2：所述中央处理器10在判断所有组装工具动作到设定量、并接收到打印请求后启动识别码打印机50打印最近的加工工件的识别码。中央处理器10给每组组装工件分配一个识别码，的工件加工信息存储在分配的识别码内。上述识别码可以是条形码、二维码或者其他可以识别和区分组装工件的标识码。

在一优选实施例中，还包括识别码读取装置；所述中央处理器10读取识别码的信息与最近存储的工件加工信息一致后将工件夹紧机构20松开。加工完一组组装工件后操作人员按打印按钮，若组装工件组装正确则中央处理器10启动识别码打印机50打印与该组装工件对应的识别码，操作人员将该识别码贴在刚组装万的组装工件上，识别码读取装置读取该识别码与最近加工的工件的识别码对应则控制工件夹紧机构20松开，工人将该组装工件取下即可。

在一优选实施例中，所述传感组件40还包括用于识别工件和/或组装工具30是否正确的识别传感器43；所述中央处理器10配置用于通过识别传感器43的信号判断相应工件和/或组装工具30正确后才启动组装工具30。

在上述步骤S1，中央处理器在启动工件夹紧机构20之前可以通过识别传感器，例如可以是工业智能相机判断工件A是否为正确的首装工件；具体操作是，中央处理器内存储有每组组装工件的各个工件的图片，中央处理器通过比对该工序的实际放置工件与存储的该工序的标准工件进行比对。

在上述步骤S2，中央处理器可以在启动第一组装工具之前可以通过识别传感器，例如可以是工业智能相机判断工件B和/或第一组装工件是否为该工序正确的次装工件和组装工具。

在上述步骤S3，中央处理器可以在启动第二组装工具之前可以通过识别传感器，例如可以是工业智能相机47判断工件C和/或第二组装工具32是否为该工序正确的次装工件和组装工具。

在上述步骤S4，中央处理器可以在松开工件夹紧机构20之前可以通过识别传感器43，例如可以是工业智能相机判断组装完的组装工件是否为最终的组装完的产品。在一优选实施例中，所述识别传感器43为关电开关、工业智能相机或接近开关中的一种。

在一优选实施例中，所述检测传感器42为力矩传感器、位移传感器或距离传感器中的一种。

在一优选实施例中，所述位置传感器41为位移传感器或距离传感器中的一种。

在一优选实施例中，还包括显示报警装置60；所述中央处理器10通过接收位置传感器41的信号判断工件放置位置不到位或者通过检测传感器42的信号判断组装工具30的动作量不到为或者通过识别传感器43的信号判断工件或组装工具不正确的时候启动显示报警装置60报警。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种智能工装系统，其特征在于，包括中央处理器(10)和与中央处理器(10)信号连接的工件夹紧机构(20)、组装工具(30)和传感组件(40)；所述传感组件(40)包括用于感应工件是否放置到位的位置传感器(41)、安装在组装工具(30)上的用于感应组装工具(30)是否动作及动作量大小的检测传感器(42)；所述中央处理器(10)配置用于通过接收位置传感器(41)的信号判断首装工件安装到指定位置后启动工件夹紧机构(20)将工件固定住；所述中央处理器(10)还配置用于通过接收检测传感器(42)的信号确定上一工序的组装工具(30)的动作量达到设定值且通过接收位置传感器(41)的信号判断次装工件安装到指定位置后启动与该次装工件对应的组装工具(30)启动；所述中央处理器(10)还配置用于判断所有组装工具(30)动作到设定量后将工件夹紧机构(20)松开。

2.根据权利要求1所述的智能工装系统，其特征在于，所述中央处理器(10)内设置有存储工件加工信息的存储模块，所述工件加工信息包括每组组装工件内各个工件的位置信息和组装工具的动作量信息。

3.根据权利要求2所述的智能工装系统，其特征在于，还包括识别码打印机(50)；所述中央处理器(10)在判断所有组装工具动作到设定量、并接收到打印请求后启动识别码打印机(50)打印最近的加工工件的识别码。

4.根据权利要求3所述的智能工装系统，其特征在于，还包括识别码读取装置；所述中央处理器(10)读取识别码的信息与最近存储的工件加工信息一致后将工件夹紧机构(20)松开。

5.根据权利要求1至4任一项所述的智能工装系统，其特征在于，所述传感组件(40)还包括用于识别工件和/或组装工具(30)是否正确的识别传感器(43)；所述中央处理器(10)配置用于通过识别传感器(43)的信号判断相应工件和/或组装工具(30)正确后才启动组装工具(30)。

6.根据权利要求5所述的智能工装系统，其特征在于，所述识别传感器(43)为关电开关、工业智能相机或接近开关中的一种。

7.根据权利要求6所述的智能工装系统，其特征在于，所述检测传感器(42)为力矩传感器、位移传感器或距离传感器中的一种。

8.根据权利要求7所述的智能工装系统，其特征在于，所述位置传感器(41)为位移传感器或距离传感器中的一种。

9.根据权利要求8所述的智能工装系统，其特征在于，还包括显示报警装置(60)；所述中央处理器(10)通过接收位置传感器(41)的信号判断工件放置位置不到位或者通过检测传感器(42)的信号判断组装工具(30)的动作量不到为或者通过识别传感器(43)的信号判断工件或组装工具不正确的时候启动显示报警装置(60)报警。