CN110112870A - 一种基于视觉识别的定、转子合装系统 - Google Patents

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顾德军
刘憬奇
黄先锋
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Shanghai Electrical Apparatus Research Institute Group Co Ltd
Shanghai Motor System Energy Saving Engineering Technology Research Center Co Ltd
Shanghai Dianke Motor Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Electrical Apparatus Research Institute Group Co Ltd
Shanghai Motor System Energy Saving Engineering Technology Research Center Co Ltd
Shanghai Dianke Motor Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于视觉识别的定、转子合装系统，其特征在于，包括装配有专用工装的机器人，机器人位于装配工位，在机器人的工作半径范围内设有存料区及合装工作台，存料区内存放有转子，合装工作台上设有定子及用于拍照判断定子中心高的视觉检测器，流水线将载料台输送至装配工位时载料台位于机器人的工作半径范围内。本发明提供的一种基于视觉识别的电机定、转子合装系统采用视觉识别检测器对机座定子中心高检测，检测结果传递给机器人准确定位。采用这套系统，适合多种型号的电机定子精准安装，提高电机的安装质量。与传统的人工方式相比，本发明调整速度快、位置精确，防止人为因素导致转子磕碰定子端部，提高了生产质量和生产效率。

Description

一种基于视觉识别的定、转子合装系统
技术领域
本发明涉及一种基于视觉识别的定、转子合装单元，属于中小型电机智能制造领域。
背景技术
电机企业属于劳动密集型产业，主要以手工操作为主。同时电机气隙很小，最小的0.22mm，装配困难。传统的定、转子合装均采用人工方式，人为调整电机转子的位置，容易导致转子磕碰定子内腔和端部，造成定子线圈破压，生产效率低、质量不稳定。
发明内容
本发明目的是提供一种自动装配定、转子的系统。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于视觉识别的定、转子合装系统，其特征在于，包括装配有专用工装的机器人，机器人位于装配工位，在机器人的工作半径范围内设有存料区及合装工作台，存料区内存放有转子，合装工作台上设有定子及用于拍照判断定子中心高的视觉检测器，流水线将载料台输送至装配工位时载料台位于机器人的工作半径范围内；
载料台上设有RFID标签；流水线上设有用于检测载料台是否移动到位的位置检测单元；流水线旁设有用于与RFID标签进行交互的RFID读写设备；
机器人、视觉检测器及流水线均由控制系统控制，控制系统同时还连接位置检测单元及RFID读写设备；视觉检测器获得定子的中心高后发送给控制系统，控制系统根据接收到的中心高数据生产控制机器人的控制量，依据该控制量控制将机器人将从存料区抓取的转子准确地穿入到定子内，并将装配好的转子与定子放在载料台上。
优选地，所述控制系统包括总控PLC及查询终端，总控PLC及查询终端通过现场级交换机与服务器相连，同时，所述RFID读写设备及所述位置检测单元也通过现场级交换机与服务器相连，总控PLC通过远程IO端口与机器人、视觉检测器及流水线相连。
优选地，所述控制系统通过RFID读写设备获得RFID标签内存储的RFID追踪码，按照RFID追踪码在当前工位的终端显示本产品的当前序的装配工艺卡片；当当前工位完成装配后，所述控制系统通过RFID读写设备在RFID标签写入新的RFID追踪码。
本发明提供的一种基于视觉识别的电机定、转子合装系统采用视觉识别检测器对机座定子中心高检测，检测结果传递给机器人准确定位。采用这套系统，适合多种型号的电机定子精准安装，提高电机的安装质量。与传统的人工方式相比，本发明调整速度快、位置精确，防止人为因素导致转子磕碰定子端部，提高了生产质量和生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于视觉识别的定、转子合装系统包括合装工作台1、定子2、视觉检测器3(检测工位)、流水线4、转子5、机器人 6、专用工装7等，具体见工序具体配置表：
控制系统主要设备功能划分如下表所示：
控制系统是由多种硬件设备和多个应用软件系统组成一个协同工作的综合系统。采用三层结构，即业务和数据管理(信息管理层)、集中监控和设备调度 (监控调度层)、多任务执行设备(设备控制层)。
控制系统通过现场总线对生产现场的生产过程数据、装配工艺数据、物流控制数据及质量检测数据进行采集，达到生产任务的管理、进度跟踪、质量和工艺数据管控及产品全过程追溯等有效管理，达到以下目标：
实时掌握车间生产情况，监控生产过程设备状态等；
生产排产合理安排生产工单并监视完成情况；
生产过程追溯，提高准时出产率；
生产状态监控，提高成品质量；
本发明的操作步骤：
第一步：接收上层MES的订单，按型号分解出产品的机座、铁心、极数、安装方式。
第二步：把分解的(机座、铁心、极数、安装)配方信息，发给总控PLC。
第三步：人工验证，人员检查一下存料区转子是否跟生产要求一样。
第三步：上部工位来料，当载料台到达工位，生产系统收到到位信号后，读取RFID追踪码，按追踪码在当前工位的终端显示本产品的当前序的装配工艺卡片。
第四步：一切准备后启动机器人。
第五步：视觉控制器拍照判断定子中心高，并传送给机器人，
第六步：机器人根据反馈的信号位置，通过专用专用工装，抓取转子、将转子套件穿入到定子内腔中。
第七步：装好后，机器人放置到输送线载料台时，生成追踪码写入RFID芯片。
第八步：当载料台每到一个工位，生产系统收到到位信号后，读取RFID追踪码，按追踪码在当前工位的终端显示本产品的当前序的装配工艺卡片。
第九步：检测工位，记录检测信息，按着追溯码记录不合格的载具，当不合格的载具出检测工位后直接分流到返工工位。
第十步：载料台回流，载料台回流时，生产系统清空RFID的追溯码。
本发明提高了产品质量和生产效率，具体对比如下：
合装单元效率对比

Claims (3)

1.一种基于视觉识别的定、转子合装系统，其特征在于，包括装配有专用工装(7)的机器人(6)，机器人(6)位于装配工位，在机器人(6)的工作半径范围内设有存料区及合装工作台(1)，存料区内存放有转子(5)，合装工作台(1)上设有定子(2)及用于拍照判断定子(2)中心高的视觉检测器(3)，流水线(4)将载料台输送至装配工位时载料台位于机器人(6)的工作半径范围内；
载料台上设有RFID标签；流水线(4)上设有用于检测载料台是否移动到位的位置检测单元；流水线(4)旁设有用于与RFID标签进行交互的RFID读写设备；
机器人(6)、视觉检测器(3)及流水线(4)均由控制系统控制，控制系统同时还连接位置检测单元及RFID读写设备；视觉检测器(3)获得定子(2)的中心高后发送给控制系统，控制系统根据接收到的中心高数据生产控制机器人(6)的控制量，依据该控制量控制将机器人(6)将从存料区抓取的转子(5)准确地穿入到定子(2)内，并将装配好的转子(5)与定子(2)放在载料台上。
2.如权利要求1所述的一种基于视觉识别的定、转子合装系统，其特征在于，所述控制系统包括总控PLC及查询终端，总控PLC及查询终端通过现场级交换机与服务器相连，同时，所述RFID读写设备及所述位置检测单元也通过现场级交换机与服务器相连，总控PLC通过远程IO端口与机器人(6)、视觉检测器(3)及流水线(4)相连。
3.如权利要求1所述的一种基于视觉识别的定、转子合装系统，其特征在于，所述控制系统通过RFID读写设备获得RFID标签内存储的RFID追踪码，按照RFID追踪码在当前工位的终端显示本产品的当前序的装配工艺卡片；当当前工位完成装配后，所述控制系统通过RFID读写设备在RFID标签写入新的RFID追踪码。
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