CN205680628U - 一种汽车保险片盒自动插接机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车保险片盒自动插接机器人，包括物料整理筛选系统和插接工作台，在插接工作台上设有挑选装置、高速视觉识别系统和放置保险片盒的凹槽，挑选装置包括：L型空心挡板、伸缩气缸、回收盒，L型空心挡板的立面外侧与直线供料器在同一平面且两者之间留有间隙，在伸缩气缸的活塞杆端部设有踏板，踏板顶部与直线供料器出口的内侧底部水平，回收盒位于间隙下面；高速视觉识别系统包括相机，相机固定在插接工作台台面上，相机的镜头面向间隙处。本实用新型基于机器视觉进行保险片颜色筛选及轮廓识别，可实现多种颜色、多工位全自动化插接工作，减少回收次数，提高插接效率，具有占地面积小、生产成本低、插接错误率低、工作效率高等特点。

Description

一种汽车保险片盒自动插接机器人

技术领域

本发明涉及自动插接装备领域，具体来说是涉及一种汽车保险片盒自动插接机器人。

背景技术

中国汽车制造业发展迅猛，目前已经超越美国成为全球最大的汽车市场，与此同时，汽车制造业也成为了我国经济发展的一项支柱产业。汽车保险盒是汽车内部的重要组成部分，如果将发动机比作汽车的心脏，那么保险盒就是汽车的中枢神经，保险盒负责向车体各部位传达驾驶信息，是汽车电子控制元件中的关键部件，也是汽车车体中技术含量较高、对工艺要求较为严格的部品之一。目前汽车电子配件生产厂家生产保险盒全部使用人工进行插接作业，工人长期进行机械式重复性工作，这种长期重复性工作不仅会给工人身体带来伤害，而且会造成工人工作压力大，注意力难以集中，造成插接保险片出错率高，保险盒如果出现插接错误，后果将极为严重。本专利产品的一大亮点在于本产品应用机器视觉识别保险片的颜色及轮廓形状，可使用一个供料盘混合投放多种颜色的保险片，目前可查的插接机专利中，一个供料盘只能存放一种颜色和相同规格的插接件。不同种颜色插接件需要多个振动料盘，增加了制造成本以及设备占地面积。

发明内容

为解决上述现有保险盒插接生产技术中存在的不足，本发明提供了一种基于机器视觉、结构紧凑、操作方便、插接精准、工作效率高的汽车保险片盒自动插接机器人。

本发明的具体方案为：一种汽车保险片盒自动插接机器人，包括：物料整理筛选系统、插接工作台，所述物料整理筛选系统包括圆形供料盘和直线供料器，在圆形供料盘上设有送料出口，所述直线供料器一端与该送料出口连接，所述插接工作台上固定设有机器人插接执行装置，在机器人插接执行装置上设有末端卡具，在插接工作台上还设有挑选装置、高速视觉识别系统和放置保险片盒的凹槽，挑选装置包括：L型空心挡板、伸缩气缸、回收盒，L型空心挡板的立面外侧与直线供料器在同一平面且两者之间留有间隙，在伸缩气缸的活塞杆端部设有踏板，踏板顶部与直线供料器另一端出口的内侧底部水平，回收盒位于间隙下部；高速视觉识别系统包括相机、控制器、声光提示装置，相机固定在插接工作台台面上，相机的镜头面向直线供料器与挑选装置的间隙处，控制器和声光提示装置与相机连通。

进一步优选，所述机器人插接执行装置为平面关节型机器人（又称SCARA机器人），本系统选用的是载重量3KG、工作半径为400mm的SCARA机器人，有3个旋转关节，其轴线相互平行，可快速在平面内进行定位和定向，另一个关节是垂直移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。

进一步优选，所述放置保险片盒的凹槽为6个，分布在机器人插接执行装置周围，保险片盒位于机器人插接执行装置的工作行程内，可以实现1-6个工位保险盒的插接工作。

进一步优选，所述间隙不小于保险片的长度。

进一步优选，所述踏板的宽度不大于L型空心挡板的空心长度，踏板的长度与间隙的长度相同。

进一步优选，所述相机为光源一体化工业相机，包括相机本体、镜头、光源。

本发明具有的有意效果是：本发明基于机器视觉进行保险片颜色筛选及轮廓识别，可实现多种颜色、多工位全自动化插接，减少回收次数，提高插接效率，具有占地面积小、生产成本低、插接错误率低、工作效率高等特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中物料整理筛选系统的结构示意图；

图3为图1中高速视觉识别系统中的相机的结构示意图；

图4为图1的工作时序图；

其中：插接工作台1、圆形供料盘2、直线供料器3、L型空心挡板4、伸缩气缸5、位置感应开关6、相机7、相机本体7-1、镜头7-2、光源7-3、机器人插接执行装置8、末端卡9、放置保险片盒的凹槽10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，一种汽车保险片盒自动插接机器人，包括：物料整理筛选系统、插接工作台1、上位装置，物料整理筛选系统包括圆形供料盘2、直线供料器3，在圆形供料盘2上设有送料出口，直线供料器3一端与该送料出口连接。挑选装置固定在插接工作台1上，挑选装置包括：L型空心挡板4、伸缩气缸5、位置感应开关6、回收盒，L型空心挡板4的立面外侧与直线供料器3在同一平面且两者之间留有间隙，间隙不小于保险片的长度，伸缩气缸5上设有位置感应开关6，6用来确定活塞杆的位置，在伸缩气缸的活塞杆端部设有踏板，踏板的宽度不大于L型空心挡板4的空心长度，踏板的长度与间隙的长度相同。踏板顶部与直线供料器3另一端出口处的内侧底部水平。回收盒位于间隙下面。在插接工作台1上固定设有机器人插接执行装置8，机器人插接执行装置8选用的是载重量3KG、工作半径为400mm的平面关节型机器人（又称SCARA机器人），设有3个旋转关节，其轴线相互平行，可快速的在平面内进行定位和定向，另一个关节是垂直移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动，在机器人插接执行装置8上设有特殊双手指气动卡爪的末端卡具9。

在插接工作台1上还设有放置保险片盒的凹槽10和高速视觉识别系统，放置保险片盒的凹槽10为6个，分布在机器人插接执行装置8周围，保险片盒位于机器人插接执行装置8的工作行程内。高速视觉识别系统包括相机7、控制器、声光提示装置及相应控制软件，相机7为一体化光源的工业相机，包括相机本体7-1、镜头7-2、光源7-3，相机固定在插接工作台1的台面上，镜头7-2面向挑选装置和直线供料器3之间的间隙处。高速视觉识别系统用以检测识别保险片的颜色、轮廓的缺损、以及保险片的有无，按指定时间周期拍摄间隙处的保险片，用特定算法进行数字图像处理、得出结果后，通过串行总线接口（I/O系统）将图像识别结果数据传递给机器人进行下步操作。

上位装置插接在I/O系统上，用于指定所插装保险盒中保险片的位置及颜色信息，并将上述信息通过I/O系统传输至机器人插接执行装置8的控制器中，该装置在正常插装作业时是非必需的。在设备所插装保险盒需要更换时，将需要更换的保险盒的数据信息重新传输到机器人插接执行装置8的控制器中，传输完成后即可将上位装置拆除。

使用时，先将需要插接的保险盒放置保险片盒的凹槽10内，并将上位装置插接到I/O系统上，将需要插接保险盒中保险片的位置及颜色信息传输到机器人插接执行装置8中，工人再将各种颜色的保险片倒入圆形供料盘2中，伸缩气缸5的活塞杆伸出，圆形供料盘2和直线供料器3协同震动，震动将圆形供料盘2中的保险片输送到圆形供料盘2的送料出口，再通过直线供料器3输送到直线供料器3和挑选装置之间的踏板上，高速视觉识别系统对踏板上的保险片进行图像识别，若震动送出的保险片为不需要的颜色或是轮廓不完整的保险片，圆形供料盘2和直线供料器3暂时停止工作，挑选装置的伸缩气缸5缩回，使得不需要的保险片跌落到回收盒中，随后物料整理筛选系统再次启动，继续输送保险片到挑选装置。需要的保险片由机器人插接执行装置8通过末端卡具9夹起保险片，运动机械手臂，把保险片插接到保险盒中的相应位置。

Claims (6)

1.一种汽车保险片盒自动插接机器人，包括：物料整理筛选系统、插接工作台，所述物料整理筛选系统包括圆形供料盘和直线供料器，在圆形供料盘上设有送料出口，所述直线供料器一端与该送料出口连接，所述插接工作台上固定设有机器人插接执行装置，在机器人插接执行装置上设有末端卡具，其特征在于：在插接工作台上还设有挑选装置、高速视觉识别系统和放置保险片盒的凹槽，挑选装置包括：L型空心挡板、伸缩气缸、回收盒，L型空心挡板的立面外侧与直线供料器在同一平面且两者之间留有间隙，在伸缩气缸的活塞杆端部设有踏板，所述踏板顶部与直线供料器另一端出口的内侧底部水平，回收盒位于间隙下部；所述高速视觉识别系统包括相机、控制器、声光提示装置，相机固定在插接工作台台面上，相机的镜头面向直线供料器与挑选装置的间隙处，控制器和声光提示装置与相机连通。

2.根据权利要求1所述的一种汽车保险片盒自动插接机器人，其特征在于：所述放置保险片盒的凹槽为6个，分布在机器人插接执行装置周围，保险片盒位于机器人插接执行装置的工作行程内。

3.根据权利要求1所述的一种汽车保险片盒自动插接机器人，其特征在于：所述机器人插接执行装置为平面关节型机器人，机器人插接执行装置的工作半径为400mm。

4.根据权利要求1所述的一种汽车保险片盒自动插接机器人，其特征在于：所述间隙不小于保险片的长度。

5.根据权利要求1所述的一种汽车保险片盒自动插接机器人，其特征在于：所述踏板的宽度不大于L型空心挡板的空心长度，踏板的长度与间隙的长度相同。

6.根据权利要求1所述的一种汽车保险片盒自动插接机器人，其特征在于：所述相机为光源一体化工业相机，包括相机本体、镜头、光源。