CN109018992B - 一种压缩机自动上线工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压缩机自动上线工装，用以解决现有技术中存在的不能准确的将压缩机放置到空调外机底盘的技术问题。包括：机器人，机器人具有安装面，且安装面上设有用于检测压缩机底座上的通孔是否能让空调外机底盘上的螺柱通过的检测机构；检测机构包括可压缩结构，及安装在可压缩结构的一个平面上的距离传感器，距离传感器用于检测一个平面与可压缩结构的另一平面之间的相对距离；控制系统，用于接收相对距离，并判断相对距离是否在预设范围内，若在则确定压缩机底座上的通孔与空调外机底盘上的螺柱对齐，且可压缩机构未产生形变，控制机器人将压缩机底座放置到空调外机底盘上。

Description

一种压缩机自动上线工装
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其是涉及一种压缩机自动上线工装。
背景技术
在制造空调的过程中，一般的空调生产线上压缩机的上线过程，都是由人工直接或者人工借助助力机构，把压缩机从来料托盘上搬运至空调外机底盘上，然后再由人工进行定位，将压缩机的安装孔与空调底座上的螺柱对齐后，将压缩机放置到空调外机底盘上进行安装的。
然而，由于压缩机自身重量大，人工直接或者人工借助助力机构搬运费时费力，导致生产效率低，且存在一定安全隐患。
鉴于此，如何有效的将压缩机准确的放置到空调外机底盘，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种压缩机自动上线工装，用以解决现有技术中存在的不能准确的将压缩机放置到空调外机底盘的技术问题。
第一方面，为解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种压缩机自动上线工装的技术方案如下：
机器人，所述机器人具有安装面，且所述安装面上设有用于检测压缩机底座上的通孔是否能让空调外机底盘上的螺柱通过的检测机构；
所述检测机构包括可压缩结构，及安装在所述可压缩结构的一个平面上的距离传感器，所述距离传感器用于检测所述一个平面与所述可压缩结构的另一平面之间的相对距离；
控制系统，用于接收所述相对距离，并判断所述相对距离是否在预设范围内，若在则确定所述压缩机底座上的通孔与所述空调外机底盘上的螺柱对齐，且所述可压缩机构未产生形变，控制所述机器人将所述压缩机底座放置到所述空调外机底盘上。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述可压缩结构，包括：
在所述一个平面具有法兰连接板，所述法兰连接板通过法兰与所述安装面连接；
在所述另一平面具有夹爪安装板，在所述夹爪安装板远离所述法兰连接板的一面安装有夹爪，所述夹爪用于抓取所述压缩机；
可伸缩连接结构，所述可伸缩连接结构位于所述法兰连接板与所述夹爪安装板之间，当所述法兰连接板与所述夹爪安装板受到挤压时，所述可压缩连接结构可发生弹性形变，使所述法兰连接板沿所述可伸缩结构向所述夹爪安装板移动。
通过在机器人的安装面上设置检测机构，使安装在检测机构上的距离传感器检测可压缩结构的两个平面之间的相对距离，并由控制系统判断相对距离是否在预设范围内来确定空调外机底盘上的螺柱是否与压缩机底座上的通孔对齐，在确定对齐之后控制机器人将压缩机底座放置到空调外壳底座上。从而实现将压缩机准确的放置到空调底座上完成压缩机的安装。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述可伸缩连接结构，包括：
弹簧机构，所述弹簧机构安装在所述夹爪安装板上与所述法兰连接板之间，用于让所述可压缩连接结构可发生弹性形变；
导向机构，所述导向机构的一端通过法兰安装在所述夹爪安装板远离所述夹爪的另一面，所述导向机构的另一端贯穿所述法兰连接板，使所述法兰连接板能相对于所述夹爪安装板移动。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述弹簧机构，包括：
弹簧导轴，所述弹簧导轴的一端固定在所述夹爪安装板上，另一端贯穿所述法兰连接板；
在所述弹簧导轴上设置有弹簧，所述弹簧位于所述夹爪安装板与所述法兰连接板之间。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述导向机构，包括：
导向轴，所述导向轴的一端通过法兰固定在所述夹爪安装板，另一端贯穿所述法兰连接板；
在所述导向轴上套接有直线轴承及轴环，所述法兰连接板位于所述直线轴承与所述轴环之间，通过调节所述轴环的上下位置，改变所述法兰连接板与所述夹具安装板之间的初始距离，并调整所述弹簧的预压缩量。
结合第一方面至第一方面的第四种可能的实施方式中的任一种，在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述距离传感器，包括：
光电传感器、加速度传感器、霍尔传感器、限位开关中的任意一种。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，在第一方面的第六种可能的实施方式中，所述检测机构包括：
至少2个所述距离传感器，若所述至少2个距离传感器检测到的相对距离不同时，所述控制系统根据所述至少2个距离传感器检测到的相对距离调整所述压缩机的角度，直到所述至少2个距离传感器检测到的相对距离相同后，重新放置所述压缩机。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，在第一方面的第七种可能的实施方式中，所述检测机构，还包括：
视觉装置，所述视觉装置安装在连接所述检测机构与所述安装面的法兰上，用于采集图像数据；
所述控制系统接收所述图像采集数据，并从所述图像采集数据中识别待搬运的压缩机，控制所述机器人将所述压缩机搬运至所述空调外机底壳所在的位置进行放置。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，在第一方面的第八种可能的实施方式中，所述可压缩连接结构被压缩之后，还包括：
所述控制系统确定所述相对距离大于预设阈值，控制所述机器人重新搬起所述压缩机，通过所述视觉装置重新采集所述压缩机的图像数据，并根据预设的所述压缩机的底座数据与采集到的所述图像数据中的压缩机第底座数据进行对比，调整所述压缩机的角度，重新将所述压缩机放置到所述空调外机底壳上。
结合第一方面的第八种可能的实施方式，在第一方面的第九种可能的实施方式中，重新将所述压缩机放置到所述空调外机底壳上之后，还包括：
若所述控制系统再次接收到的相对距离仍然大于预设阈值，则控制所述机器人将所述压缩机搬至指定位置，并搬运下一台压缩机至所述空调外机底壳。
通过本发明实施例的上述一个或多个实施例中的技术方案，本发明实施例至少具有如下技术效果：
通过在机器人的安装面上设置检测机构，使安装在检测机构上的距离传感器检测可压缩结构的两个平面之间的相对距离，并由控制系统判断相对距离是否在预设范围内来确定空调外机底盘上的螺柱是否与压缩机底座上的通孔对齐，在确定对齐之后控制机器人将压缩机底座放置到空调外壳底座上。从而实现将压缩机准确的放置到空调底座上完成压缩机的安装。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种压缩机自动上线工装的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的检测机构的结构图；
图3为本发明实施例提供的可压缩结构的结构图；
图4为本发明实施例提供的可伸缩连接结构的结构图。
具体实施方式
本发明实施列提供一种压缩机自动上线工装，以解决现有技术中存在的不能准确的将压缩机放置到空调外机底盘的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：
提供一种压缩机自动上线工装，包括：机器人，机器人具有安装面，且安装面上设有用于检测压缩机底座上的通孔是否能让空调外机底盘上的螺柱通过的检测机构；检测机构包括可压缩结构，及安装在可压缩结构的一个平面上的距离传感器，距离传感器用于检测一个平面与可压缩结构的另一平面之间的相对距离；控制系统，用于接收相对距离，并判断相对距离是否在预设范围内，若在则确定压缩机底座上的通孔与空调外机底盘上的螺柱对齐，且可压缩机构未产生形变，控制机器人将压缩机底座放置到空调外机底盘上。
由于在上述方案中，通过在机器人的安装面上设置检测机构，使安装在检测机构上的距离传感器检测可压缩结构的两个平面之间的相对距离，并由控制系统判断相对距离是否在预设范围内来确定空调外机底盘上的螺柱是否与压缩机底座上的通孔对齐，在确定对齐之后控制机器人将压缩机底座放置到空调外壳底座上。从而实现将压缩机准确的放置到空调底座上完成压缩机的安装。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参考图1和图2，为本发明实施例提供的一种压缩机自动上线工装1的结构示意图，该压缩机自动上线工装1的组成如下。
机器人11，机器人11具有安装面111，且安装面111上设有用于检测压缩机底座21上的通孔22(请参见图2)是否能让空调外机底盘3上的螺柱31(请参见图1)通过的检测机构12；
请参见图2，检测机构12包括连接安装面111与可压缩结构123的法兰121，及安装在可压缩结构123的一个平面上的距离传感器125，距离传感器125用于检测一个平面与可压缩结构123的另一平面之间的相对距离；
控制系统，用于接收相对距离，并判断相对距离是否在预设范围内，若在则确定压缩机底座21上的通孔22与空调外机底盘3上的螺柱31对齐可压缩结构123未产生形变，控制机器人11将压缩机底座21放置到空调外机底盘3上。
当机器人11将压缩机2从来料托盘上搬运到空调外机底盘3上时，通过检测机构12检测可压缩结构123是否发生变形，即若压缩机底座21上的通孔22与空调外机底盘3上的螺柱31不对齐，则会使可压缩结构123产生形变，进而通过安装在可压缩结构123上的距离传感器125可以检测到可压缩结构123被压缩后的相对距离，并由控制系统判断相对距离是否在预设范围内来确定可压缩结构123是否变形，在控制系统确定可压缩结构123没有变形时，控制机器人11将压缩机2放置到空调外机底盘3。从而实现准确的将压缩机2放置到空调外机底盘3上的技术效果。
请参见图2-图3，可压缩结构123，包括：
在一个平面具有法兰连接板1231，法兰连接板1231通过法兰与所述安装面111连接；
在另一平面具有夹爪安装板1232，在夹爪安装板1232远离法兰连接板1231的一面安装有夹爪124，夹爪124用于抓取压缩机2；
可伸缩连接结构，可伸缩连接结构位于法兰连接板1231与夹爪安装板1232之间，当法兰连接板1231与夹爪安装板1232受到挤压时，可伸缩连接结构可发生弹性形变，使法兰连接板1231沿可伸缩连接结构向夹爪安装板1232移动。
通过将可压缩结构123的法兰连接板1231与机器人11的安装面111进行连接，并将平行于法兰连接板1231的夹爪安装板1232与夹爪124连接在一起，在机器人11通过夹爪124抓取压缩机2，并搬运至空调外机底盘3正上方后，将压缩机底座21上的通孔22与空调外机底盘3上的螺柱31对齐之后：
其一、若孔位偏差在误差允许范围内，压缩机底座21上的通孔22可以套在空调外机底盘3的螺柱31上，螺柱31不产生作用于压缩机底座21的反作用力，此时夹爪安装板1232相对法兰连接板1231的相对距离变化较小，控制系统根据距离传感器125检测到的相对距离，在预设范围内后判定压缩机2放置合格，控制机器人11松开夹爪124将压缩机2放置到空调外机底盘3上。
其二、若压缩机底座21上的通孔22的孔位偏差较大，则压缩机底座21上的通孔22无法套在空调外机底盘3的螺柱31上，使空调外机底盘3上的螺柱31产生反作用力，作用于压缩机底座21，进而通过压缩机2将该反作用力经夹爪124传递至可伸缩结构，导致可伸缩结构产生形变，安装在可伸缩结构上的距离传感器125测量出相对距离，控制系统判断相对距离不在预设范围内，进而确定压缩机2放置不合格，需要进行重新放置。
请参见图3，可伸缩连接结构，包括：
弹簧机构，弹簧机构安装在夹爪安装板1232上与法兰连接板1231之间，用于让可压缩连接结构可发生弹性形变；
导向机构1233，一端通过法兰安装在夹爪安装板1232远离夹爪124的另一面，导向机构1233的另一端贯穿法兰连接板1231，使法兰连接板1231能相对于夹爪安装板1232移动。
通过在法兰连接板1231与夹具安装板之间设置由弹簧机构和导向机构1233组成的可伸缩连接结构，不仅能检测压缩机2是否正确放置到了空调外机底盘3上，还能在压缩机自动上线工装1高速工作时，降低对压缩机自动上线工装1的刚性冲击，提高压缩机自动上线工装1的稳定性。
弹簧机构，包括：弹簧导轴12342，一端固定在夹爪安装板1232上，另一端贯穿法兰连接板1231；在弹簧导轴12342上设置有弹簧12341，弹簧12341位于夹爪安装板1232与法兰连接板1231之间。
请参见图4，导向机构1233，包括：导向轴12333，一端通过法兰固定在夹爪安装板1232，另一端贯穿法兰连接板1231；在导向轴12333上套接有直线轴承12332及轴环12331，法兰连接板1231位于直线轴承12332与轴环12331之间，通过调节轴环12331的上下位置，改变法兰连接板1231与夹爪安装板之间的初始距离，并调整弹簧12341的预压缩量。
具体的，上述实施例中的距离传感器125，可以为：光电传感器、加速度传感器、霍尔传感器、限位开关中的任意一种。
在上述检测机构12中至少可以安装2个距离传感器，若至少2个距离传感器检测到的相对距离不同时，控制系统根据至少2个距离传感器检测到的相对距离调整压缩机2的角度，直到至少2个距离传感器检测到的相对距离相同后，重新放置压缩机2。
例如，在检测机构12的左右两侧各安装了一个距离传感器，其中一个传感器1测得的相对距离为5cm，另一个传感器2的相对距离为3cm，那么可以确定压缩机2在传感器2对应的方向上受到螺柱31的作用力，进而可以通过控制系统根据两个传感器的测得的相对距离之差，及两个传感器之间的距离，计算出压缩机2的倾斜角度，进而控制压缩机2调整角度，直到两个距离传感器检测到的相对距离相同后，再重新放置压缩机2。
进一步的，在可伸缩连接结构被压缩之后，控制系统确定相对距离大于预设阈值，控制机器人11重新搬起压缩机2，通过视觉装置重新采集压缩机2的图像数据，并根据预设的压缩机2的底座数据与采集到的图像数据中的压缩机底座21数据进行对比，调整压缩机2的角度，重新将压缩机2放置到空调外机底盘3上。
在控制系统中，可以预先存放压缩机底座21的底座数据，具体为图纸数据，该底座数据中包括了压缩机底座21的尺寸数据，在机器人11搬起压缩机2时，通过视觉装置采集要压缩机底座21的图像数据，并从图像数据中确定出压缩机底座21数据，通过比较预存的底座数据与实时采集到的底座数据来调整压缩机2的角度，在调整好压缩机2的角度之后，重新将压缩机2放置到空调外机底盘3上。
在重新将压缩机2放置到空调外机底盘3上之后，若控制系统再次接收到的相对距离仍然大于预设阈值，则控制机器人11将压缩机2搬至指定位置，并搬运下一台压缩机2至空调外机底盘3。
在两次放置压缩机2到空调外机底盘3都失败时，将压缩机2放置到指定位置，继续搬运下一台压缩机2进行放置，能够有效的避免由于某个压缩机2始终无法正确放置而影响整个生产线的正常生产。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种压缩机自动上线工装，其特征在于，包括：
机器人，所述机器人具有安装面，且所述安装面上设有用于检测压缩机底座上的通孔是否能让空调外机底盘上的螺柱通过的检测机构；
所述检测机构包括可压缩结构，及安装在所述可压缩结构的一个平面上的距离传感器，所述距离传感器用于检测所述一个平面与所述可压缩结构的另一平面之间的相对距离；
控制系统，用于接收所述相对距离，并判断所述相对距离是否在预设范围内，若在则确定所述压缩机底座上的通孔与所述空调外机底盘上的螺柱对齐，且所述可压缩结构未产生形变，控制所述机器人将所述压缩机底座放置到所述空调外机底盘上。
2.如权利要求1所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，所述可压缩结构，包括：
在所述一个平面具有法兰连接板，所述法兰连接板通过法兰与所述安装面连接；
在所述另一平面具有夹爪安装板，在所述夹爪安装板远离所述法兰连接板的一面安装有夹爪，所述夹爪用于抓取所述压缩机；
可伸缩连接结构，所述可伸缩连接结构位于所述法兰连接板与所述夹爪安装板之间，当所述法兰连接板与所述夹爪安装板受到挤压时，所述可伸缩连接结构可发生弹性形变，使所述法兰连接板沿所述可伸缩连接结构向所述夹爪安装板移动。
3.如权利要求2所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，所述可伸缩连接结构，包括：
弹簧机构，所述弹簧机构安装在所述夹爪安装板上与所述法兰连接板之间，用于让所述可压缩连接结构可发生弹性形变；
导向机构，所述导向机构的一端通过法兰安装在所述夹爪安装板远离所述夹爪的另一面，所述导向机构的另一端贯穿所述法兰连接板，使所述法兰连接板能相对于所述夹爪安装板移动。
4.如权利要求3所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，所述弹簧机构，包括：
弹簧导轴，所述弹簧导轴的一端固定在所述夹爪安装板上，另一端贯穿所述法兰连接板；
在所述弹簧导轴上设置有弹簧，所述弹簧位于所述夹爪安装板与所述法兰连接板之间。
5.如权利要求4所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，所述导向机构，包括：
导向轴，所述导向轴的一端通过法兰固定在所述夹爪安装板，另一端贯穿所述法兰连接板；
在所述导向轴上套接有直线轴承及轴环，所述法兰连接板位于所述直线轴承与所述轴环之间，通过调节所述轴环的上下位置，改变所述法兰连接板与所述夹爪安装板之间的初始距离，并调整所述弹簧的预压缩量。
6.如权利要求1-5任一权项所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，所述距离传感器，包括：
光电传感器、加速度传感器、霍尔传感器、限位开关中的任意一种。
7.如权利要求6所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，所述检测机构包括：
至少2个所述距离传感器，若所述至少2个距离传感器检测到的相对距离不同时，所述控制系统根据所述至少2个距离传感器检测到的相对距离调整所述压缩机的角度，直到所述至少2个距离传感器检测到的相对距离相同后，重新放置所述压缩机。
8.如权利要求6所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，所述检测机构，还包括：
视觉装置，所述视觉装置安装在连接所述检测机构与所述安装面的法兰上，用于采集图像数据；
所述控制系统接收所述图像采集数据，并从所述图像采集数据中识别待搬运的压缩机，控制所述机器人将所述压缩机搬运至所述空调外机底盘所在的位置进行放置。
9.如权利要求8所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，可伸缩连接结构被压缩之后，还包括：
所述控制系统确定所述相对距离大于预设阈值，控制所述机器人重新搬起所述压缩机，通过所述视觉装置重新采集所述压缩机的图像数据，并根据预设的所述压缩机的底座数据与采集到的所述图像数据中的压缩机底座数据进行对比，调整所述压缩机的角度，重新将所述压缩机放置到所述空调外机底盘上。
10.如权利要求9所述的压缩机自动上线工装，其特征在于，重新将所述压缩机放置到所述空调外机底壳上之后，还包括：
若所述控制系统再次接收到的相对距离仍然大于预设阈值，则控制所述机器人将所述压缩机搬至指定位置，并搬运下一台压缩机至所述空调外机底盘。
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