，如图3所示。
[0043]为进一步提高自动化程度，本发明的压缩机自动组装系统优选还包括视觉定位系统，所述视觉定位系统包括第一图像捕捉单元(优选包括工业相机9和光源10)，所述第一图像捕捉单元附装在所述抓取系统的运动部件上(例如安装在U轴的固定部件上)，并安装成自上而下地捕捉图像。第一图像捕捉单元可以随机械手在X、Y和Z三个方向上做直线运动，但无需进行转动。第一图像捕捉单元可以捕捉压缩机叉板、压缩机、底盘组件21等的图像(如图4和图5所示)，从而完成对压缩机叉板摆放角度、压缩机位置、底盘组件位置等的确定，由此可以控制机械手(三爪气缸)准确抓取压缩机并准确搬运到底盘组件上。
[0044]由于压缩机与底盘组件进行组装时还需要对准相应的安装孔(例如压缩机底面上有三处安装孔)以便进行固定，而从整版的压缩机中抓取过来的压缩机显然不可能恰好与底盘组件对正，因而，本发明的所述视觉定位系统优选还包括第二图像捕捉单元13 (优选包括工业相机和光源)，所述第二图像捕捉单元13相对于所述抓取系统的固定部件(例如机械手支架)固定安装(例如可通过相机支架直接固定在抓取搬运路径下方的地面上)，并安装成自下而上地捕捉图像。当机械手抓取压缩机(如图6所示)并搬运至第二图像捕捉单元13的上方时，后者便对压缩机的底面的图像进行捕捉(如图7所示)，以确定底面三处安装孔的角度，并由此控制机械手旋转相应的角度以便使本次抓取的压缩机的三处安装孔与底盘组件的对应安装位置对正，从而可通过机械手直接完成压缩机的组装。这样，整个组装过程不再需要工人对压缩机进行调整、挪动，从而最大程度地减轻工人的劳动量。
[0045]由此，第一图像捕捉单元与第二图像捕捉单元构成智能立体视觉定位系统，其与PLC程序相结合可迅速引导四轴机械手连续抓放。
[0046]本发明的压缩机自动组装系统优选通过直角坐标机械手配合智能立体视觉定位系统而有效解决了压缩机的自动化组装，而且节拍可根据现场生产节拍做适当调整。
[0047]本发明的压缩机自动组装系统的优选方案整体上包括四部分:智能循环供料系统、直角坐标机械手、智能立体视觉定位系统、以及整体控制器。
[0048]其中，智能循环供料系统主要由以下几部分组成:滑动托板、地滚线体、整版压缩机、伺服驱动系统、以及驱动同步带；伺服驱动系统作用于驱动同步带使得地滚线体上的滑动托板左右移动以配合直角坐标机械手的直线运动抓取压缩机。
[0049]直角坐标机械手主要由以下几部分组成:Χ轴、Υ轴、Ζ轴、U轴、三爪气缸；Χ轴伺服电机和Υ轴伺服电机分别通过同步带驱动X轴和Υ轴在X轴、Υ轴方向做水平运动；ζ轴伺服电机通过丝杆传动模块驱动Ζ轴在竖直方向上做上下运动；U轴伺服电机驱动U轴可做360度旋转和定位；通过电磁阀则可实现三爪气缸的闭合控制以达到抓放压缩机。
[0050]智能立体视觉定位系统主要由以下几部分组成:第一工业相机9、第二工业相机13、第一光源10、第二光源、以及工业相机智能控制器；其中第一工业相机9与第一光源10配合可完成压缩机、压缩机叉板摆放角度、底盘组件的拍照定位；第二工业智能相机13与第二光源配合可完成抓起后的压缩机底面三处安装孔位置角度的拍照定位。
[0051]以下结合图8-17说明本发明的优选实施方案的工作过程:当检测到底盘组件到位时(例如，流水线上的阻挡气缸有信号反馈)一驱动地滚线到左边一叉车叉装整版压缩机摆放到左边的第一托板上，人工拆除顶层夹板、泡沫及包装袋一驱动地滚线移到右边一叉车叉装整版压缩机摆放到右边的第二托板上，人工拆除顶层夹板机泡沫机包装袋(其中两个整版压缩机分为四个工作区:左边的整版压缩机上层为第一工作区，下层为第三工作区；右边的整版压缩机上层为第二工作区，下层为第四工作区；)一此时左边的整版压缩机刚好在直角坐标机械手的工作范围内(图8)—启动设备，第一工业相机与第一光源配合拍照，定位压缩机叉板的摆放位置及角度一控制器根据输入的压缩机编码系统自动化计算每个压缩机粗定位的位置坐标一直角坐标机械手根据粗定位的坐标点带动第一工业相机定点拍照一视觉系统计算准确的压缩机摆放位置及角度一机械手抓取第一工作区的压缩机3(图9)—机械手夹紧压缩机移到第二工业相机的固定拍照点对压缩机底面三个安装孔拍照定位好角度一坐标机械手移到指定位置对流水线指定位置拍照以用于确定底盘的摆放位置一系统匹配好坐标点一引导机械手把压缩机准确放置到底盘上以达到压缩机的自动化组装一当第一工作区的压缩机3抓取完毕，地滚线向左边移动(图10)—设备开始工作，抓取第二工作区的压缩机14 ;同时人工拆卸左边的隔层纸皮和泡沫板；直到把第二工作区的压缩机14抓取完毕(图11)—地滚线向右边移动(图12)—设备开始工作，抓取第三工作区的压缩机2 ;同时人工拆卸右边的隔层纸皮和泡沫板；直到把第三工作区的压缩机2抓取完毕(图13)—地滚线向左边移动(图14)—设备开始工作，抓取第四工作区的压缩机15 ;同时叉车把左边的空叉板卸走；接着叉车重新叉装整版压缩机放在左边的第一托板上，人工拆卸顶层夹板、泡沫及包装袋；直到把第四工作区的压缩机15抓取完毕(图15)—地滚线向右边移动(图16)—设备开始工作抓取第一工作区的压缩机3 ;同时叉车把右边的叉板卸走；接着叉车重新叉装整版压缩机放在右边的托板上，人工拆卸顶层夹板、泡沫及包装袋；直到把第一工作区的压缩机3抓取完毕一当第一工作区的压缩机3抓取完毕后，重复图10以后的步骤流程；直到订单任务完成。
[0052]也即，本发明的压缩机自动组装系统根据设计自动化生产的程序优先完成第一工作区的压缩机组装、移动地滚线完成第二工作区的压缩机组装、移动地滚线完成第三工作区的压缩机组装、移动地滚线完成第四工作区的压缩机组装，并周而复始。其中在移动地滚线时唯一遵循的原则是直角坐标机械手尽量保持Y轴不动，地滚线左右移动配合机械手的X轴和Z轴、U轴的运动以达到整体运动曲线最短，以至于达到节拍最短的控制。
[0053]本发明的压缩机自动组装系统，可实现压缩机组装过程中连续供料，特别是采用左右无缝对接的供料方式，可实现压缩机不间断自动化生产模式；其中的智能立体视觉定位系统，无需精准定位底盘组件和压缩机，而通过第一工业相机与第二工业相机交互匹配拍照定位，即可实现对整版压缩机的角度、位置进行定位；视觉定位系统与PLC程序完美结合可迅速引导四轴机械手连续抓放。地滚线配合直角坐标机械手可实现压缩机抓放行程的直线化，大大提高生产效率。与同等负载的六轴机器人相比成本优势明显。
[0054]本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0055]应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
【主权项】
1.一种压缩机自动组装系统，其特征在于，其包括供料系统和抓取系统，所述抓取系统用于从供料系统中抓取压缩机进行组装，其中，所述供料系统包括滑动托板、托板导向机构和托板驱动机构，所述滑动托板与所述托板驱动机构连接，以便在所述托板驱动机构的驱动下沿所述托板导向机构运动。2.根据权利要求1所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述滑动托板包括沿着托板导向机构的导引方向排列的第一滑动托板和第二滑动托板。3.根据权利要求1或2所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述托板导向机构包括地滚线体；和/或，所述托板驱动机构包括同步带和附着于所述同步带上的托板安装块。4.根据权利要求1-3之一所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述抓取系统包括四轴机械手。5.根据权利要求4所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述四轴机械手包括机械手支架和三爪气缸，以及在所述机械手支架与所述三爪气缸之间依次串联布置的X轴、Y轴、Z轴和U轴。6.根据权利要求5所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述X轴为双桥式X轴；和/或，所述Y轴为双桥式Y轴。7.根据权利要求1-6之一所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述压缩机自动组装系统还包括视觉定位系统，所述视觉定位系统包括第一图像捕捉单元，所述第一图像捕捉单元附装在所述抓取系统的运动部件上，并安装成自上而下地捕捉图像。8.根据权利要求7所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述视觉定位系统还包括第二图像捕捉单元，所述第二图像捕捉单元相对于所述抓取系统的固定部件固定安装，并安装成自下而上地捕捉图像。9.根据权利要求7或8所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述第一图像捕捉单元和/或第二图像捕捉单元包括工业相机和光源。10.根据权利要求7所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，在所述抓取系统包括U轴的情况下，所述第一图像捕捉单元附装在所述U轴的固定元件上。11.根据权利要求1-10之一所述的压缩机自动组装系统，其特征在于，所述滑动托板的主体部分为平板状，所述主体部分的上表面上沿三个侧边设置有定位止挡件。
【专利摘要】本发明公开了一种压缩机自动组装系统，其包括供料系统和抓取系统，所述抓取系统用于从供料系统中抓取压缩机进行组装，其中，所述供料系统包括滑动托板、托板导向机构和托板驱动机构，所述滑动托板与所述托板驱动机构连接，以便在所述托板驱动机构的驱动下沿所述托板导向机构运动。本发明的压缩机自动组装系统，可实现压缩机组装过程中连续供料和自动抓取、搬运，并且成本低廉，操作容易。
【IPC分类】B23P19/00
【公开号】CN105234650
【申请号】CN201510762790
【发明人】黄家峰, 覃道赞
【申请人】珠海格力电器股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月9日