一种基于视觉定位的机柜自动组装系统的制作方法

本发明属于工件组装技术领域，尤其涉及一种基于视觉定位的机柜自动组装系统。

背景技术：

伴随着工业机器人研究技术的成熟和现代制造业对自动生产的需要，工业机器人越来越被广泛的应用到现代化的生产中。随着机器人技术的变革，无人工厂已然成为未来工厂的发展趋势，工厂自动化程度越高就意味着工业生产环境更为复杂，而集成视觉的机器人控制系统可适应日益复杂的工业生产环境，是未来机器人技术的发展趋势。将计算机视觉技术应用于工业机器人的工作领域，利用机器视觉技术获取工件及其周围环境的信息，从中识别出所要的操作的目标物体，并能做出决策来引导工业机器人完成对目标物体的抓取、放置等操作，这可以提高产品的质量和生产效率，降低用人成本等。

机柜主要是用于摆放和安装网络设备、服务器等设备，具有固定、理线、散热保护等功能，在各大机房中得到大规模运用。机柜内部层与层之间需要隔板进行隔离，机柜隔板组装是机柜生成的必备过程，传统的机柜生成过程需要工人依次将隔板拿到装配位置，再将隔板上的卡扣放在机柜的扣位上，完成组装，对于大规模的机柜组装生产，传统的人工组装属于简单重复性劳动，效率低，强度大，已经难以适应企业当下的生成和发展要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种基于视觉定位的机柜自动组装系统，能够实现机柜隔板的自动组装，提高了装配效率。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于视觉定位的机柜自动组装系统，包括传输辊道、视觉定位装置、机器人、上料流线；所述机器人设置在传输辊道的一端，所述传输辊道由两条转向相反的并排设置的辊道组成，在传输辊道靠近机器人的一侧设有用于转移机柜的第一传送带，视觉定位装置设置在机器人和传输辊道之间，上料流线设置在机器人的一侧。

进一步的，在传送带的上方设有支架，在支架上设有压紧气缸，在第一传送带的下方设有顶升气缸。

进一步的，在传输辊道靠近机器人的一端设有两根立柱，在立柱上设有用于控制传输辊道启停的微动开关。

进一步的，所述视觉定位装置包括机架，在机架上设有两轴龙门滑台，在两轴龙门滑台的滑台上设有工业相机。

进一步的，所述上料流线包括两条平行设置的第二传送带。

进一步的，在两条第二传送带的外侧和末端设有挡边；在上料流线上还设有定位夹紧装置，所述定位夹紧装置包括定位气缸、激光传感器；定位气缸设置在两条第二传送带的中间，在定位气缸的活动端上安装有托板；在其中一条第二传送带外侧的挡边上设有横向夹紧气缸，在两条第二传送带之间托板的顶端附近设有旋转气缸，激光传感器设置在其中一条第二传送带的侧面。

为了稳固的抓牢待安装的隔板，所述机器人的机械臂上设有外延板，在外延板的末端垂直交叉的设有两个吸盘架，每个吸盘架上设有四个吸盘。

为了保障周围人员安全，在传输辊道、视觉定位装置以及机器人的外侧设有隔离围栏。

有益效果：本发明能够实现沉重机柜的快速安装，大量节省了人力，更加安全高效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中传输辊道的结构示意图；

图3为本发明中机器人手臂末端吸盘的结构示意图；

图4为本发明中视觉定位装置的结构示意图；

图5为本发明中上料流线的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步描述本发明的技术特点和效果，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

如附图1-5所示，一种基于视觉定位的机柜自动组装系统，包括传输辊道100、视觉定位装置200、机器人300、上料流线400；所述机器人300设置在传输辊道100的一端，所述传输辊道100由两条转向相反的并排设置的辊道组成，在传输辊道100靠近机器人300的一侧设有用于转移机柜的第一传送带103，视觉定位装置200设置在机器人300和传输辊道100之间，上料流线400设置在机器人300的一侧。

进一步的，在传送带103的上方设有支架104，在支架104上设有压紧气缸105，在第一传送带103的下方设有顶升气缸。

进一步的，在传输辊道100靠近机器人300的一端设有两根立柱101，在立柱101上设有用于控制传输辊道100启停的微动开关102。

进一步的，所述视觉定位装置200包括机架203，在机架203上设有两轴龙门滑台202，在两轴龙门滑台202的滑台上设有工业相机201。

进一步的，所述上料流线400包括两条平行设置的第二传送带401。

进一步的，在两条第二传送带401的外侧和末端设有挡边402；在上料流线上还设有定位夹紧装置，所述定位夹紧装置包括定位气缸405、激光传感器403；定位气缸405设置在两条第二传送带401的中间，在定位气缸405的活动端上安装有托板406；在其中一条第二传送带401外侧的挡边402上设有横向夹紧气缸407，在两条第二传送带401之间托板406的顶端附近设有旋转气缸408，激光传感器403设置在其中一条第二传送带401的侧面。

为了稳固的抓牢待安装的隔板，所述机器人300的机械臂上设有外延板301，在外延板301的末端垂直交叉的设有两个吸盘架302，每个吸盘架302上设有四个吸盘303。

本发明的工作过程如下：

首先，操作人员首先将待组装机柜固定在专用料盘上，然后将机柜放在传输辊道100上，传输辊道100将机柜运至待组装区，机柜触发传输辊道100末端立柱上的微动开关102，使得传输辊道100停止转动，随后支架104上的压紧气缸105推动气缸末端的压板，向下压紧机柜，机柜进入待组装状态；

接下来，视觉定位装置200中的两轴龙门滑台202进入工作状态，滑台搭载着工业相机201，先找到机柜的中间位置，然后从上往下扫描机柜并生成内部图像，记录机柜内隔板的安装位置，采集完成后将信息发送至控制柜601，然后滑台202回到初始位置，等待下一次作业；

再接下来，控制柜601根据采集的机柜图像进行处理，生成机器人运动轨迹文件，机器人300进入待作业状态；

操作人员将要安装的机柜隔板平放至上料流线400的第二传送带401上，第二传送带401将隔板运送至上料流线400上的指定位置后，触发流线上的激光传感器403，随之定位气缸405将隔板向上顶起，随后两个夹紧气缸407同时工作，完成对隔板垂直于流线运动方向的夹紧，将隔板顶在夹紧气缸407对面的挡边402上，旋转气缸408末端推杆向上顶起后，推杆旋转90度完成对隔板平行于流线运动方向的夹紧，将隔板顶紧在流线末端的挡边402上；在上料流线外侧设置有收纳箱404，在隔板堆放的时候两层隔板之间垫有保护的塑料膜，塑料膜被放入收纳箱404。

机器人300通过气动吸盘302，按照运动轨迹文件抓取上料流线400上的隔板，依次放在机柜内进行组装，组装完成后，机器人300进入初始位置，等待下次作业；

机柜上方的压紧气缸105松开，传输辊道100内传送带103下的顶升气缸将传送带103向上顶起，然后第一传送带103开始工作，将机柜运送至对向的辊道上，第一传送带103停止工作，顶升气缸回退，然后传输辊道100开始工作，将组装好的机柜运出组装区。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1）通过并列反向设置的传输辊道，能够实现沉重的待组装机柜的组装区进入和送出，大幅节省了人力。

2）通过搭载视觉定位装置200，能够通过获得待组装机柜的内部图像并配合控制柜，使得机器人完成对机柜的自动组装。

3）通过送料流线实现了隔板的自动上料，并通过定位气缸405、夹紧气缸407以及旋转气缸408的配合，实现了隔板的加紧定位，使得机器人更容易抓住隔板，安装过程更加稳定。

上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。