CN111805193A

CN111805193A - 电缸全自动装配检测装置及其控制方法

Info

Publication number: CN111805193A
Application number: CN202010599946.XA
Authority: CN
Inventors: 孙磊厚; 谢俊杰; 刘申奥; 熊志勤; 刘亮; 尹怀磊
Original assignee: Changzhou College of Information Technology CCIT
Current assignee: Changzhou College of Information Technology CCIT
Priority date: 2020-06-28
Filing date: 2020-06-28
Publication date: 2020-10-23

Abstract

本发明提供电缸全自动装配检测装置，包括设有传送带的传送带支撑台，位于左端的工作台沿传送带进料方向依次设有第二直线运动机构和第四直线运动机构；位于右端的工作台沿传送带进料方向依次设有第一直线运动机构；第三直线运动机构和第五直线运动机构；所述传送带出料端的上方设有机器视觉检测系统；其中第二直线运动机构旁设有第一机器人；所述第五直线运动机构旁设有第二机器人；第一直线运动机构上的固定夹爪固定套管；其中第二直线运动机构上的固定夹爪固定前端外壳；第三直线运动机构上的固定夹爪固定丝杠传动机构；第四直线运动机构上的固定夹爪固定后端外壳；第五直线运动机构上的固定夹爪固定电缸电机。本发明装配效率高，节省人工成本。

Description

电缸全自动装配检测装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电缸装配制备领域，尤其涉及电缸全自动装配检测装置及其控制方法。

背景技术

电缸主要用于医疗器械、电动桌椅、实验设备、工业设备、军工设备、冶金等领域，市场发展空间巨大。目前大部分生产企业仍采用人工装配电缸，人工装配具有效率不高与容易漏检等缺陷；同时由于人工成本的提高以及行业标准的自动化要求，很多企业对电缸自动装配线的需求越来越强烈。所以非常有必要发明一种电缸全自动装配系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了电缸全自动装配检测装置，自动化程度高，装配效率是人工的6倍以上，节省了企业的人工成本。

电缸全自动装配检测装置，包括设有传送带的传送带支撑台，其中所述传送带的左、右两端旁均设有工作台；其中沿传送带进料方向，位于左端的工作台沿传送带进料方向依次设有第二直线运动机构和第四直线运动机构；位于右端的工作台沿传送带进料方向依次设有第一直线运动机构；第三直线运动机构和第五直线运动机构；传送带支撑台的出料端设有传送带电机；所述传送带出料端的上方设有机器视觉检测系统；其中第二直线运动机构旁设有第一机器人；所述第五直线运动机构旁设有第二机器人；其中第一、二机器人的结构相同；所述第一机器人上设有第一手抓和第一机器视觉系统；所述第二机器人上设有第二手抓和第二机器视觉系统；第一、二、三、四、五直线运动机构的结构相同；

其中第二直线运动机构包括固定在工作台上的安装板、滑台和支架；其中所述安装板上固定设置丝杠，伺服电机与丝杠的一端连接固定；滑台与丝杠滑动配接且底部两端滑动设置在所述安装板上的导轨上；支架的左右两端分别对称设有第一气缸和第二气缸；其中第一气缸的气缸轴连接第一固定夹爪；所述第二气缸的气缸轴连接第二固定夹爪；所述支架的底部一端延伸锁紧固定在所述滑台上；

其中第一直线运动机构上的固定夹爪固定套管；

其中第二直线运动机构上的固定夹爪固定前端外壳；

其中第三直线运动机构上的固定夹爪固定丝杠传动机构；

其中第四直线运动机构上的固定夹爪固定后端外壳；

其中第五直线运动机构上的固定夹爪固定电缸电机。

本发明进一步改进在于：所述支架呈框型结构且顶部敞口状。便于双气缸的安装，以及多个直线运动机构的协同运行，使电缸各部件的中心线在同一直线，便于插入安装。

本发明进一步改进在于：第二固定夹爪的的内侧设有定位条；用于电缸在装配过程中的定位。

电缸全自动装配检测控制方法，包括以下步骤：

步骤1：上电，系统复位，开始：传送带电机驱动传送带运转，将电缸部件放在传送带上；

步骤2：第一机器人通过第一机器视觉系统识别传送带上的电缸部件的位置、形状与尺寸，并通过第一手爪将电缸部件中的套管、前端外壳、丝杠传动机构抓起放于相对应的第一、二、三直线运动机构的固定夹爪中。

步骤3：第二机器人通过第二机器视觉系统识别传送带上的电缸部件的位置、形状与尺寸，并通过第二手爪将电缸部件的后端外壳、电缸电机抓起放于相对应的第四、五直线运动机构的固定夹爪中；

步骤4：第一直线运动机构向前直线运动将套管插入到前端外壳中；第三直线运动机构向后直线运动将丝杠传动机构插入到套管中，然后第一直线运动机构的固定夹爪松开，并回到原位；第二直线运动机构的固定夹爪松开；同时，第五直线运动机构向后直线运动将电缸电机插入到后端外壳中；

步骤5：第三直线运动机构向前直线运动将丝杠传动机构的右端插入到后端外壳中；然后第五、三直线运动机构的固定夹爪松开，并回到原位；

步骤6：第一、二机器人的第一、二手爪将初步装配完的电缸两端压紧，使电缸各部件安装到位。

步骤7：第二手爪夹紧装配完成的电缸，第四直线运动机构的固定夹爪松开，第二手爪将装配完成的电缸抓取放在传送带上；

步骤8：机器视觉检测系统从表面完好程度、外形、尺寸等方面检测电缸的装配质量。按以上步骤循环装配与检测。

本发明的有益效果是：

（1）工作效率高。本发明自动化程度高，装配效率是人工的6倍以上，节省了企业的人工成本。

（2）装配质量高。采用机器视觉检测系统能够从多方位对电缸的装配质量进行监控。

（3）智能化程度高。当电缸装配过程中出现问题，机器人结合手爪前端的机器视觉系统，可自行解决常规问题。

（4）通用性强。更换固定夹爪，即可完成不同型号电缸的装配任务。

（5）可多工位并行运行，工作效率高，稳定性好。

（6）本发明可与电缸前端生产设备，组成一整套智能装备生产线。

附图说明

图1、本发明的结构示意图；

图2、直线运动机构示意图；

图3、电缸示意图；

图4、固定夹爪示意图；

附图标记列表：

1-传送带；10、2、9、4、8 -第一、二、三、四、五直线运动机构；3、7-第一、二机器人；3-1、7-1 -第一、二手爪；3-2、7-2 -第一、二机器视觉系统；5-机器视觉检测系统；6-传送带电机；11-1 套管；11-2 前端外壳；11-3 丝杠传动机构；11-4 后端外壳；11-5 电缸电机；12-工作台；13-传送带支撑台；

2-1 伺服电机；2-2 导轨；2-3 丝杠；2-4 滑台；2-5、2-8 -第一、二气缸；2-6、2-7 -第一、二固定夹爪；2-9 支架；2-10 安装板；2-7-1 定位条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-4所示：本实施例的包括设有传送带1的传送带支撑台13，其中所述传送带1的左、右两端旁均设有工作台12；其中沿传送带进料方向，位于左端的工作台12沿传送带进料方向依次设有第二直线运动机构2和第四直线运动机构4；位于右端的工作台12沿传送带进料方向依次设有第一直线运动机构10；第三直线运动机构9和第五直线运动机构8；传送带支撑台13的出料端设有传送带电机6；所述传送带1出料端的上方设有机器视觉检测系统5；其中第二直线运动机构2旁设有第一机器人3；所述第五直线运动机构8旁设有第二机器人7；其中第一、二机器人3、7的结构相同；所述第一机器人3上设有第一手抓3-1和第一机器视觉系统3-2；所述第二机器人7上设有第二手抓7-1和第二机器视觉系统7-2；第一、二、三、四、五10、2、9、4、8直线运动机构的结构相同；

其中第二直线运动机构2包括固定在工作台12上的安装板2-10、滑台2-4和支架2-9；其中所述安装板2-10上固定设置丝杠2-3，伺服电机2-1与丝杠2-3的一端连接固定；滑台2-4与丝杠2-3滑动配接且底部两端滑动设置在所述安装板2-10上的导轨2-2上；支架2-9的左右两端分别对称设有第一气缸2-5和第二气缸2-8；所述支架2-9呈框型结构且顶部敞口状。

其中第一气缸2-5的气缸轴连接第一固定夹爪2-6；所述第二气缸2-8的气缸轴连接第二固定夹爪2-7；所述支架2-9的底部一端延伸锁紧固定在所述滑台2-4上；第二固定夹爪2-7的的内侧设有定位条2-7-1。

其中第一直线运动机构10上的固定夹爪固定套管11-1；

其中第二直线运动机构2上的固定夹爪固定前端外壳11-2；

其中第三直线运动机构9上的固定夹爪固定丝杠传动机构11-3；

其中第四直线运动机构4上的固定夹爪固定后端外壳11-4；

其中第五直线运动机构8上的固定夹爪固定电缸电机11-5。

步骤1：上电，系统复位，开始：传送带电机6驱动传送带1运转，将电缸部件放在传送带1上；

步骤2：第一机器人3通过第一机器视觉系统3-2识别传送带1上的电缸部件的位置、形状与尺寸，并通过第一手爪3-1将电缸部件中的套管11-1、前端外壳11-2、丝杠传动机构11-3抓起放于相对应的第一、二、三直线运动机构10、2、9的固定夹爪中。

步骤3：第二机器人7通过第二机器视觉系统7-2识别传送带1上的电缸部件的位置、形状与尺寸，并通过第二手爪7-1将电缸部件的后端外壳11-4、电缸电机11-5抓起放于相对应的第四、五直线运动机构4、8的固定夹爪中；

步骤4：第一直线运动机构10向前直线运动将套管11-1插入到前端外壳11-2中；第三直线运动机构9向后直线运动将丝杠传动机构11-3插入到套管11-1中，然后第一直线运动机构10的固定夹爪松开，并回到原位；第二直线运动机构2的固定夹爪松开；同时，第五直线运动机构8向后直线运动将电缸电机11-5插入到后端外壳11-4中；（其中沿传送带1运动方向为向前运动）。

步骤5：第三直线运动机构9向前直线运动将丝杠传动机构11-3的右端插入到后端外壳11-4中；然后第五、三直线运动机构8、9的固定夹爪松开，并回到原位；

步骤6：第一、二机器人3、7的第一、二手爪3-1、7-1将初步装配完的电缸两端压紧，使电缸各部件安装到位。

步骤7：第二手爪7-1夹紧装配完成的电缸，第四直线运动机构4的固定夹爪松开，第二手爪7-1将装配完成的电缸抓取放在传送带1上；

步骤8：机器视觉检测系统5从表面完好程度、外形、尺寸等方面检测电缸的装配质量。按以上步骤循环装配与检测。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims

1.电缸全自动装配检测装置，其特征在于：包括设有传送带（1）的传送带支撑台（13），其中所述传送带（1）的左、右两端旁均设有工作台（12）；其中沿传送带进料方向，位于左端的工作台（12）沿传送带进料方向依次设有第二直线运动机构（2）和第四直线运动机构（4）；位于右端的工作台（12）沿传送带进料方向依次设有第一直线运动机构（10）；第三直线运动机构（9）和第五直线运动机构（8）；传送带支撑台（13）的出料端设有传送带电机（6）；所述传送带（1）出料端的上方设有机器视觉检测系统（5）；其中第二直线运动机构（2）旁设有第一机器人（3）；所述第五直线运动机构（8）旁设有第二机器人（7）；其中第一、二机器人（3、7）的结构相同；所述第一机器人（3）上设有第一手抓（3-1）和第一机器视觉系统（3-2）；所述第二机器人（7）上设有第二手抓（7-1）和第二机器视觉系统（7-2）；第一、二、三、四、五（10、2、9、4、8）直线运动机构的结构相同；

其中第二直线运动机构（2）包括固定在工作台（12）上的安装板（2-10）、滑台（2-4）和支架（2-9）；其中所述安装板（2-10）上固定设置丝杠（2-3），伺服电机（2-1）与丝杠（2-3）的一端连接固定；滑台（2-4）与丝杠（2-3）滑动配接且底部两端滑动设置在所述安装板（2-10）上的导轨（2-2）上；支架（2-9）的左右两端分别对称设有第一气缸（2-5）和第二气缸（2-8）；其中第一气缸（2-5）的气缸轴连接第一固定夹爪（2-6）；所述第二气缸（2-8）的气缸轴连接第二固定夹爪（2-7）；所述支架（2-9）的底部一端延伸锁紧固定在所述滑台（2-4）上；

其中第一直线运动机构（10）上的固定夹爪固定套管（11-1）；

其中第二直线运动机构（2）上的固定夹爪固定前端外壳（11-2）；

其中第三直线运动机构（9）上的固定夹爪固定丝杠传动机构（11-3）；

其中第四直线运动机构（4）上的固定夹爪固定后端外壳（11-4）；

其中第五直线运动机构（8）上的固定夹爪固定电缸电机（11-5）。

2.根据权利要求1所述的电缸全自动装配检测装置，其特征在于：所述支架（2-9）呈框型结构且顶部敞口状。

3.根据权利要求1所述的电缸全自动装配检测装置，其特征在于：第二固定夹爪（2-7）的的内侧设有定位条（2-7-1）。

4.电缸全自动装配检测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：上电，系统复位，开始：传送带电机（6）驱动传送带（1）运转，将电缸部件放在传送带（1）上；

步骤2：第一机器人（3）通过第一机器视觉系统（3-2）识别传送带（1）上的电缸部件的位置、形状与尺寸，并通过第一手爪（3-1）将电缸部件中的套管（11-1）、前端外壳（11-2）、丝杠传动机构（11-3）抓起放于相对应的第一、二、三直线运动机构（10、2、9）的固定夹爪中;

步骤3：第二机器人（7）通过第二机器视觉系统（7-2）识别传送带（1）上的电缸部件的位置、形状与尺寸，并通过第二手爪（7-1）将电缸部件的后端外壳（11-4）、电缸电机（11-5）抓起放于相对应的第四、五直线运动机构（4、8）的固定夹爪中；

步骤4：第一直线运动机构（10）向前直线运动将套管（11-1）插入到前端外壳（11-2）中；第三直线运动机构（9）向后直线运动将丝杠传动机构（11-3）插入到套管（11-1）中，然后第一直线运动机构（10）的固定夹爪松开，并回到原位；第二直线运动机构（2）的固定夹爪松开；同时，第五直线运动机构（8）向后直线运动将电缸电机（11-5）插入到后端外壳（11-4）中；

步骤5：第三直线运动机构（9）向前直线运动将丝杠传动机构（11-3）的右端插入到后端外壳（11-4）中；然后第五、三直线运动机构（8、9）的固定夹爪松开，并回到原位；

步骤6：第一、二机器人（3、7）的第一、二手爪（3-1、7-1）将初步装配完的电缸两端压紧，使电缸各部件安装到位;

步骤7：第二手爪（7-1）夹紧装配完成的电缸，第四直线运动机构（4）的固定夹爪松开，第二手爪（7-1）将装配完成的电缸抓取放在传送带（1）上；

步骤8：机器视觉检测系统（5）从表面完好程度、外形、尺寸等方面检测电缸的装配质量;

按以上步骤循环装配与检测。