CN115609255A - 一种钢丝螺套安装异常处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钢丝螺套安装异常处理系统及方法,包括钢丝螺套安装杆、视觉系统模块、控制模块、拆料模块、废料收集模块和操纵机构;所述操纵机构连接钢丝螺套安装杆,所述钢丝螺套安装杆和视觉系统模块设置在同一水平面,所述钢丝螺套安装杆的下方设置拆料模块,所述拆料模块下方设置废料收集模块,所述拆料模块到废料收集模块的路径上设置感应模块,所述控制模块连接相机、感应模块以及操纵机构,通过操纵机构将视觉系统判断需要拆料的钢丝螺套安装杆移动至拆料模块,通过拆料模块拆除的废料进入废料收集模块进行废料收集。通过该系统的设置,当安装出现异常时,所述系统将会介入处理异常,避免设备报警停机,不需要人工干预。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝螺套安装处理领域,具体为一种钢丝螺套安装异常处理系统及方法。
背景技术
由于铝合金的材料硬度较低,铝合金壳体部分螺纹需要较高的强度,且售后维护可能需要对某些螺纹孔进行多次拆卸维修,螺纹易损坏,为了增强铝合金壳体类零件螺纹孔的联接强度及增加可重复拆卸次数,需要在螺纹孔内安装钢丝螺套。
现阶段,随着自动化及智能化的不断推进,钢丝螺套安装作业必然会从人工安装变为自动安装,在这个过程中会遇到各种各样的问题,需要不断的创新及技术突破。自动安装技术成功与否,是由很多关键指标决定的,设备开动率就是一个很重要的指标。目前国内自动安装钢丝螺套成功率可以达到99.5%,也就是安装200次钢丝螺套,平均会失败1次。按某离合器壳体为例,一个工件螺套数量为33个,单件节拍为119S,生产6个工件会失败一次,生产时间为12分钟。发生异常后设备将会报警停机,人工需要处理异常,然后排空异常工位工件,整个过程需要10分钟。这里仅针对安装异常计算设备开动率,那么设备开动率仅为54.5%,设备利用率极低,完全无法满足批量生产要求。
现有的公司研发自动安装钢丝螺套技术,但是,自动安装钢丝螺套存在较大的技术难度,难免会出现安装异常的情况,在安装出现异常后设备则会报警,并需要人工干预,导致设备开动率无法最大化。
发明内容
针对现有技术中存在钢丝螺套的安装异常,需要人工干预,导致设备开动率无法最大化的问题,本发明提供一种钢丝螺套安装异常处理系统及方法;通过该系统的设置,当安装出现异常时,所述系统将会介入处理异常,避免设备报警停机,不需要人工干预。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种钢丝螺套安装异常处理系统,包括钢丝螺套安装杆、视觉系统模块、控制模块、拆料模块、废料收集模块和操纵机构;所述操纵机构连接钢丝螺套安装杆,所述钢丝螺套安装杆和视觉系统模块设置在同一水平面,所述钢丝螺套安装杆的下方设置拆料模块,所述拆料模块下方设置废料收集模块,所述拆料模块到废料收集模块的路径上设置感应模块,所述控制模块连接相机、感应模块以及操纵机构,通过操纵机构将视觉系统判断需要拆料的钢丝螺套安装杆移动至拆料模块,通过拆料模块拆除的废料进入废料收集模块进行废料收集。
进一步的,所述视觉系统模块包括光源、镜头、相机以及支撑结构,所述光源、镜头和相机依次设置,所述光源、镜头、相机均设置在支撑结构上,所述镜头和相机连接。
进一步的,所述拆料模块包括夹紧件和气缸,所述夹紧件设置有两个,其中一个夹紧件连接气缸。
进一步的,所述废料收集模块包括导管和废料收集盒,所述导管的一端设置在夹紧件的下方,所述导管的另一端连接废料收集盒。
进一步的,所述感应模块包括环形传感器,所述环形传感器设置在导管的管路上。
一种基于上述钢丝螺套自动安装异常处理方法,所述处理方法包括以下步骤:
S1:当检测到钢丝螺套安装杆安装异常,将钢丝螺套安装杆移动至视觉系统模块处;
S2:通过视觉系统模块对钢丝螺套安装杆是否套装有钢丝螺套进行判断;
S3:当钢丝螺套安装杆上套装有钢丝螺套时,通过视觉系统模块连接的控制模块将钢丝螺套安装杆移动至拆料模块,通过拆料模块对安装异常的钢丝螺套安装杆上的钢丝螺套进行拆除;
S4:对拆除异常钢丝螺套的钢丝螺套安装杆安装新的钢丝螺套。
进一步的,当视觉系统模块对钢丝螺套安装杆进行检测时,没有发现钢丝螺套时,对此时钢丝螺套安装杆安装的孔位进行记录,在钢丝螺套装配完成后,对该安装孔位进行返修。
进一步的,当拆料模块在对钢丝螺套安装杆上的钢丝螺套进行拆除后,通过感应模块对的拆除进行识别,若没有感应到钢丝螺套,对钢丝螺套进行二次拆除;对二次拆除后的钢丝螺套进行识别,若没有感应到钢丝螺套,进行报警并介入人工。
进一步的,当二次安装钢丝螺套异常时,重复S1-S4,在重复之后,进行第三次安装;
若第三次安装失败,重复S1-S4,之后对此时钢丝螺套安装杆安装的孔位进行记录,在钢丝螺套装配完成后,对该安装孔位进行返修。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
通过本发明提供的一种钢丝螺套安装异常处理系统及方法,能够有效解决因钢丝螺套安装异常导致的设备停机,同时,通过系统的设置,减少了人工干预的必要性,有效的降低了系统操作的复杂程度。
进一步的,该系统将会避免因安装异常导致的设备停机,通过人工干预的减少,将设备开动率将提升接近一倍,且减少了人工工作量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种钢丝螺套安装异常处理方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种钢丝螺套安装异常处理系统的主视图;
图3为本发明实施例提供的一种钢丝螺套安装异常处理系统的左视图;
图4为本发明实施例提供的一种钢丝螺套安装异常处理系统的俯视图;
图中:光源1、光源支架2、镜头3、第一螺钉4、相机5、相机底座6、视觉系统支架7、安装板8、第二螺钉9、钢丝螺套安装杆10、钢丝螺套11、V形块定块12、V形块动块13、导管上固定座14、第三螺钉15、气缸16、环形传感器17、导管18、导管下固定座19、废料收集盒外壳20、废料收集盒21、废料收集盒拉手22。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中,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。
此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。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”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,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1:
本发明提供一种钢丝螺套安装异常处理系统,包括钢丝螺套安装杆10、视觉系统模块、控制模块、拆料模块、废料收集模块和操纵机构;
如图2、图3和图4所示,所述视觉系统模块包括光源1、光源支架2、镜头3、第一螺钉4、相机5、相机底座6、视觉系统支架7、安装板8、第二螺钉9;所述控制模块连接设置操纵机构。
其中,本实施例用于钢丝螺套安装杆10上的钢丝螺套11安装异常处理工作上,当钢丝螺套11的安装出现异常时,将所述钢丝螺套11设置在视觉系统模块前,所述视觉系统模块中的相机5对准钢丝螺套11,所述相机5和镜头3连接,所述相机5和钢丝螺套11中间设置光源1,所述光源1在本实施例中选用环形光源,所述光源1通过光源支架2连接设置在安装板8上,所述相机5通过相机底座6连接安装板8,所述光源支架2通过第一螺钉4和安装板8连接,所述安装板8设置为框架结构,该框架结构为矩形框架,所述安装板8通过第二螺钉9和固定结构连接,能够对装置地道良好的支撑作用。所述光源1处于相机视野中间,同时,采用光遮挡辅助拍摄,所述光遮挡采用深色亚克力板。
所述视觉系统模块连接控制模块,所述控制模块连接相机5,通过控制模块内的识别系统,对钢丝螺套安装杆10上是否设置有钢丝螺套11进行识别;
所述钢丝螺套安装杆10连接操纵机构,所述操纵机构采用机械臂结构,当钢丝螺套安装杆10上的钢丝螺套11需要拆除时,所述钢丝螺套安装杆10的下方设置拆料模块,所述拆料模块包括夹紧件、导管上固定座14、第三螺钉15、气缸16;所述夹紧件包括V形块定块12、V形块动块13;所述V形块定块12和V形块动块13相对设置,所述V形块动块13和气缸16连接,同时所述夹紧件、导管上固定座14、气缸16均连接安装板8,所述气缸16通过第三螺钉15连接,所述V形块定块12、V形块动块13相对设置,所述相对面为V形结构,两个V形结构面能够贴合夹紧钢丝螺套11,所述气缸16连接V形块动块13,所述气缸16连接控制模块,当收到夹紧拆除指令时,通过推动气缸16实现V形块动块13的移动,从而对钢丝螺套11进行夹紧。
所述导管上固定座14的下方设置废料收集模块,所述废料收集模块包括导管18、导管下固定座19、废料收集盒外壳20、废料收集盒21、废料收集盒拉手22;所述导管18设置在夹紧件的下方,所述导管18、导管下固定座19连接,所述导管下固定座19连接废料收集盒21,所述废料收集盒21设置在废料收集盒外壳20内,能够对装满钢丝螺套11的废料收集盒21进行清理,同时保证拆除的连接性,并且,在废料收集盒21上设置废料收集盒拉手22,能够有效的提高将拆除的钢丝螺套11的清除工作。
所述导管18的管路上设置感应模块,所述感应模块包括环形传感器17,所述环形传感器17围设在导管18的周围,所述环形传感器17连接控制模块的感应识别系统,通过感应识别判断是否有拆除的钢丝螺套11经过,并将识别的信号传递给控制模块,通过控制模块判断下一步操作。
实施例2:
本实施例提供一种钢丝螺套安装异常处理系统,所述钢丝螺套安装异常处理系统包括控制模块、视觉系统模块、拆料模块、废料收集模块构成。
所述视觉系统模块从左到右依次为光源1、光源支架2、镜头3、第一螺钉4、相机5、相机底座6、视觉系统支架7。
所述光源1安装在光源支架2上,光源支架2相对于镜头3可前后调节,可以通过调节镜头3找到最佳视觉识别位置。
所述镜头3连接相机5,所述相机5固定在相机底座6上,所述光源支架2与相机底座6用第一螺钉4固定在视觉系统支架7上,所述视觉系统模块整体通过第二螺钉9固定在安装板8上。
所述拆料模块从左到右以次为V形块定块12、V形块动块13、第三螺钉15、气缸16。
所述V形块定块12固定不动,所述V形块定块12和V形块动块13设置V形槽,所述V形槽正下方设置有出料口,所述出料口连接废料收集模块,所述V形块动块13用第三螺钉15固定在气缸16的活塞前端,所述气缸16伸出时,V形块动块13靠近V形块定块12,夹紧钢丝螺套安装杆10上的钢丝螺套11,并通过将钢丝螺套安装杆10逆时针旋转,退出钢丝螺套11,完成拆料。
所述气缸16缩回时V形块动块13远离V形块定块12,钢丝螺套11受重力就会掉入废料收集模块,拆料模块整体通过第三螺钉15固定在安装板8上。
所述废料收集模块从上到下依次设置有导管上固定座14、环形传感器17、导管18、导管下固定座19、废料收集盒外壳20、废料收集盒21和废料收集盒拉手22。
所述导管18上端穿过导管上固定座14,上端口正对V形块定块12的出料口。所述导管18下端穿过导管下固定座19及废料收集盒外壳20,导管18的下端口朝向废料收集盒内21。所述导管外套装有环形传感器17,所述环形传感器17用于检测钢丝螺套是否拆卸成功,进行系统防错。
所述废料收集盒外壳20与废料收集盒21为抽屉结构,所述废料收集盒21上装有废料收集盒拉手22,便于废料处理,废料收集系统整体通过螺钉固定在安装板上。
实施例3:
如图1所示,提供一种钢丝螺套安装异常处理方法,
具体处理方法包括以下步骤:
将钢丝螺套安装杆10上安装异常钢丝螺套11,在钢丝螺套安装杆10上安装钢丝螺套11时,将安装异常智能处理系统安装在钢丝螺套11的安装工位,完成信号对接及调试工作;
在安装程序自动运行过程中,当n号孔安装钢丝螺套11时发生异常时,所述钢丝螺套11安装异常智能处理系统介入,通过操纵机构移动使钢丝螺套安装杆10的前端移动到视觉系统模块取像范围内,取像后通过图像信息分析钢丝螺套安装杆10前端是否有钢丝螺套11;
若检测到钢丝螺套安装杆10前端有钢丝螺套11,则操纵机构移动,使钢丝螺套11前端伸入夹紧件内,系统控制气缸活塞伸出,将V形块动块13进行移动,夹紧钢丝螺套安装杆10前端钢丝螺套11,控制使钢丝螺套安装杆10逆时针转动,转动停止后,所述操纵机构采用机械手,通过机械手的移动,使钢丝螺套安装杆10退出夹紧件,系统控制气缸16的活塞缩回,夹紧件松开;
等待环形传感器17信号,若环形传感器17在设定时间内检测到有钢丝螺套11通过,则说明拆除成功,然后钢丝螺套安装异常智能处理系统退出,跳回安装程序对n号孔进行第二次安装,n号孔重复安装最多三次;
安装成功则安装程序正常运行对n+1号孔进行安装,三次安装失败将跳过n号孔安装,系统记录n号安装存在异常,安装程序继续向下运行然后对n+1号孔安装,待该工件所有孔位作业完成后流转至返修区;
等待环形传感器17信号,若环形传感器17在设定时间内未检测到有钢丝螺套11通过,则说明拆除不成功,重复步骤拆除流程,两次拆料不成功,则不再继续拆料,自动更换钢丝螺套安装杆10,然后钢丝螺套安装异常智能处理系统退出,跳回安装程序对n号孔进行第二次安装,n号孔重复安装最多三次,安装成功则安装程序正常运行对n+1号孔进行安装,三次安装失败将跳过n号孔安装,系统记录n号安装存在异常,安装程序继续向下运行然后对n+1号孔安装,待该工件所有孔位作业完成后流转至返修区;
若检测到钢丝螺套安装杆10前端无钢丝螺套11,将跳过n号孔安装,系统记录n号安装存在异常,安装程序继续向下运行然后对n+1号孔安装,待该工件所有孔位作业完成后流转至返修区;当安装程序自动运行过程中再次出现安装异常则重复步骤上述。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钢丝螺套安装异常处理系统,其特征在于,包括钢丝螺套安装杆(10)、视觉系统模块、控制模块、拆料模块、废料收集模块和操纵机构;所述操纵机构连接钢丝螺套安装杆(10),所述钢丝螺套安装杆(10)和视觉系统模块设置在同一水平面,所述钢丝螺套安装杆(10)的下方设置拆料模块,所述拆料模块下方设置废料收集模块,所述拆料模块到废料收集模块的路径上设置感应模块,所述控制模块连接相机(5)、感应模块以及操纵机构,通过操纵机构将视觉系统判断需要拆料的钢丝螺套安装杆(10)移动至拆料模块,通过拆料模块拆除的废料进入废料收集模块进行废料收集。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝螺套安装异常处理系统,其特征在于,所述视觉系统模块包括光源(1)、镜头(3)、相机(5)以及支撑结构,所述光源(1)、镜头(3)和相机(5)依次设置,所述光源(1)、镜头(3)、相机(5)均设置在支撑结构上,所述镜头(3)和相机(5)连接。
3.根据权利要求1所述的一种钢丝螺套安装异常处理系统,其特征在于,所述拆料模块包括夹紧件和气缸(16),所述夹紧件设置有两个,其中一个夹紧件连接气缸(16)。
4.根据权利要求1所述的一种钢丝螺套安装异常处理系统,其特征在于,所述废料收集模块包括导管(18)和废料收集盒(21),所述导管(18)的一端设置在夹紧件的下方,所述导管(18)的另一端连接废料收集盒(21)。
5.根据权利要求1所述的一种钢丝螺套安装异常处理系统,其特征在于,所述感应模块包括环形传感器(17),所述环形传感器(17)设置在导管(18)的管路上。
6.一种基于权利要求1至5任一项所述钢丝螺套自动安装异常处理方法,其特征在于,所述处理方法包括以下步骤:
S1:当检测到钢丝螺套安装杆(10)安装异常,将钢丝螺套安装杆(10)移动至视觉系统模块处;
S2:通过视觉系统模块对钢丝螺套安装杆(10)是否套装有钢丝螺套(11)进行判断;
S3:当钢丝螺套安装杆(10)上套装有钢丝螺套(11)时,通过视觉系统模块连接的控制模块将钢丝螺套安装杆(10)移动至拆料模块,通过拆料模块对安装异常的钢丝螺套安装杆(10)上的钢丝螺套(11)进行拆除;
S4:对拆除异常钢丝螺套(11)的钢丝螺套安装杆(10)安装新的钢丝螺套(11)。
7.根据权利要求6所述的一种钢丝螺套安装异常处理系统方法,其特征在于,当视觉系统模块对钢丝螺套安装杆(10)进行检测时,没有发现钢丝螺套(11)时,对此时钢丝螺套安装杆(10)安装的孔位进行记录,在钢丝螺套(11)装配完成后,对该安装孔位进行返修。
8.根据权利要求5所述的一种钢丝螺套安装异常处理系统方法,其特征在于,当拆料模块在对钢丝螺套安装杆(10)上的钢丝螺套(11)进行拆除后,通过感应模块对(11)的拆除进行识别,若没有感应到钢丝螺套(11),对钢丝螺套(11)进行二次拆除;对二次拆除后的钢丝螺套(11)进行识别,若没有感应到钢丝螺套(11),进行报警并介入人工。
9.根据权利要求6所述的一种钢丝螺套安装异常处理系统方法,其特征在于,当二次安装钢丝螺套(11)异常时,重复S1-S4,在重复之后,进行第三次安装;
若第三次安装失败,重复S1-S4,之后对此时钢丝螺套安装杆(10)安装的孔位进行记录,在钢丝螺套(11)装配完成后,对该安装孔位进行返修。
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