基于感知机器人的柔性装配系统的制作方法

本实用新型涉及电动锯数字化装配领域,尤其是涉及一种基于感知机器人的柔性装配系统。

背景技术：

随着机器人的不断发展,工业机器人被广泛的应用于装配领域,代替工人完成那些危险、枯燥或是繁重的工作。当前业界通常采用人工将电动锯的板件装入钩梁中,或是采用专用的机械手臂设备完成装配过程,然而上述方式存在以下缺陷:工人手部的汗渍可能会影响到板件表面的质量。而单纯采用机械手的装配方式则缺少了对柔性化设备的自适应性,装备的精度需要反复的调整,无法根据外部条件的变化实时的调整,缺乏灵活性和适应性,装配效率低,无法适应大批量生产的需求。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种有效提高装配精度及效率的基于感知机器人的柔性装配系统。

为实现上述的主要目的, 本实用新型提供的基于感知机器人的柔性装配系统包括机器人机架、导正机架、视觉安装板、控制系统、机器人、钩梁传送机构、导正机构、钩梁定位系统、钩梁追踪系统、板件传送机构、板件定位系统及板件追踪系统，机器人安装在机器人机架上，机器人包括本体、机械臂及吸盘机构，本体安装在机器人机架上，本体通过机械臂与吸盘机构相连，钩梁传送机构从机器人机架的第一横梁的下方悬绕穿过机器人机架，视觉安装板安装在第一横梁上，钩梁定位系统和板件定位系统均安装在视觉安装板上，导正机架上设有环形导轨，导正机构安装在环形导轨上，钩梁追踪系统安装在导正机架上，导正机架放置在机器人机架的第二横梁的下方，板件传送机构包括传送机架和安装在传送机架上的皮带传送机构，传送机架放置在机器人机架的下方，板件追踪系统安装在机器人机架上，控制系统输出控制信号控制机器人。

由以上方案可知，本实用新型采用柔性装配系统可以实现对钩梁及板件实时位置的追踪和定位，操作人员只需要将板件及钩梁放入到各自的传送机构中，该柔性装配工作站便可以感知追踪板件及钩梁的动态，同时还设有导正机构调整钩梁的位置，机器人根据感知信号，将板件装入到钩梁中，完成装配过程。本实用新型采用同步追踪技术及视觉定位技术，使得机器人有了视觉感知功能，让机器人可以模仿人手进行装配工作，避免了由于人手汗渍的影响板件表面质量的问题。同时，还减少了企业对人力的投入，提高了产品的装配精度及装配效率。

进一步的方案是，吸盘机构包括连接部、缓冲杆及吸盘，吸盘机构通过连接部与机械臂相连，缓冲杆的第一端与连接部相连，缓冲杆的第二端与吸盘相连。

进一步的方案是，吸盘机构还设有真空系统，真空系统与吸盘相连。

由以上方案可知，通过吸盘吸附的方式移动板件的位置，避免了用力不当造成板件表面的损坏，保证了产品的质量。

进一步的方案是，钩梁定位系统包括第一安装架、第一调整架、第一安装板、第一光源、第二安装板及第一相机，第一相机通过第一安装板安装在第一安装架上，第一光源安装在第二安装板上，第二安装板通过第一调整架安装在第一安装架上。

进一步的方案是，板件定位系统包括第二安装架、第二调整架、第三安装板、第二光源、第四安装板及第二相机，第二相机通过第三安装板安装在第二安装架上，第二光源安装在第四安装板上，第四安装板通过第二调整架安装在第二安装架上。

进一步的方案是，钩梁追踪系统包括第一编码器及伺服电机，第一编码器及伺服电机均安装在导正机架上，伺服电机接收第一编码器输出的脉冲信号。

进一步的方案是，板件追踪系统包括第二编码器、安装座及检测轮，第二编码器及检测轮均安装在安装座上，安装座安装在传送机架上。

由以上方案可知，本实用新型采用同步追踪系统及视觉定位系统，实时的获取板件及钩梁的位置，使得机器人有了视觉感知的功能，因而可以模仿人手进行装配工作，进一步提高了装配的精度及效率，适应大批量生产的需求。

更进一步的方案是，钩梁传送机构设有导槽，钩梁的第一端卡合在导槽中。

更进一步的方案是，导正机构包括至少两个导正部，每一个导正部包括夹爪、机爪、伸缩杆及导正座，夹爪与机爪相连，机爪通过伸缩杆安装在导正座上，导正座安装在环形导轨上。

更进一步的方案是，机爪设有相对设置的两个卡槽，固定座设有穿过卡槽的导向杆。

由以上方案可知，夹爪可以固定钩梁的位置，防止钩梁随意的摆动，以便于机器人对钩梁进行精确的定位，从而顺利的将板件装入钩梁中。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构图。

图2是本实用新型实施例的另一角度的结构图。

图3是本实用新型实施例中机器人的结构图。

图4是本实用新型实施例中钩梁定位系统的结构图。

图5是本实用新型实施例中板件定位系统的结构图。

图6是本实用新型实施例中导正机架的结构图。

图7是本实用新型实施例中板件追踪系统的结构图。

图8是本实用新型实施例中导正机构的结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1及图2，本实用新型提供的基于感知机器人的柔性装配系统包括机器人机架10、导正机架20、视觉安装板30、控制系统（图中未示出）、机器人1、钩梁传送机构2、导正机构3、钩梁定位系统4、钩梁追踪系统5、板件传送机构6、板件定位系统7及板件追踪系统8，机器人1安装在机器人机架10上，机器人1包括本体11、机械臂12及吸盘机构13，本体11安装在机器人机架10上，本体11通过机械臂12与吸盘机构13相连，钩梁传送机构2从机器人机架10的第一横梁101的下方悬绕穿过机器人机架10，其中，钩梁传送机构2设有导槽21，钩梁40的第一端卡合在导槽21中。

视觉安装板30安装在第一横梁101上，钩梁定位系统4和板件定位系统7均安装在视觉安装板30上，导正机架20放置在机器人机架10的第二横梁102的下方，板件传送机构6包括传送机架61和安装在传送机架61上的皮带传送机构62，传送机架61放置在机器人机架1的下方。板件追踪系统8安装在机器人机架10上，控制系统输出控制信号控制机器人1。

参见图3，本实施例中，吸盘机构13包括连接部131、缓冲杆132、吸盘133及真空系统，吸盘机构13通过连接部131与机械臂12相连，缓冲杆132的第一端与连接部131相连，缓冲杆132的第二端通过接头134与吸盘133相连，同时，真空系统（图中未示出）与吸盘133相连。

参见图4，本实施例中，钩梁定位系统4包括第一安装架41、第一调整架42、第一安装板43、第一光源44、第二安装板45及第一相机46，第一相机46通过第一安装板43安装在第一安装架41上，第一光源44安装在第二安装板43上，第二安装板43通过第一调整架42安装在第一安装架41上，第一安装架41固定在视觉安装架30上。

参见图5，板件定位系统7包括第二安装架71、第二调整架72、第三安装板73、第二光源74、第四安装板75及第二相机76，第二相机76通过第三安装板73安装在第二安装架71上，第二光源74安装在第四安装板75上，第四安装板75通过第二调整架72安装在第二安装架71上，第二安装架71固定在视觉安装架30上。

参见图6，本实施例中，导正机架20上设有环形导轨201，导正机构3安装在环形导轨201上，钩梁追踪系统5安装在导正机架20上。其中，钩梁追踪系统5包括第一编码器51及伺服电机52，第一编码器51及伺服电机52均安装在导正机架20上，伺服电机52接收第一编码器51输出的脉冲信号。

参见图7，本实施例中，板件追踪系统8包括第二编码器81、安装座82及检测轮83，第二编码器81及检测轮83均安装在安装座82上，安装座82安装在传送机架61上。

参见图8，本实施例中，导正机构3包括至少两个导正部31，每一个导正部31均包括夹爪311、机爪312、伸缩杆313及导正座314，夹爪311与机爪312相连，机爪312设有相对设置的两个卡槽3121，导正座314上设有穿过卡槽3121的导向杆3141，并且机爪312通过伸缩杆313安装在导正座314上，导正座414安装在环形导轨201上。

本实用新型的装配过程如下：钩梁传送机构2将钩梁40传送至环形导轨201入口时，机爪312在伸缩杆313的作用下带动夹爪311向内合并，直至夹住钩梁40为止，在环形导轨201的带动下，夹爪311带动钩梁40沿环形导轨201移动，与此同时，皮带传送机构62带动板件50移动，控制系统根据钩梁定位系统4、钩梁追踪系统5、板件定位系统7与板件追踪系统8的信号控制机器人1，利用吸盘机构13将板件50装入钩梁40中，在环形导轨201的出口时，机爪312在伸缩杆313的作用下带动夹爪311向外打开松开钩梁40，以此完成装配过程。

本实用新型采用同步追踪技术及视觉定位技术，使得机器人1有了视觉感知功能，让机器人1可以模仿人手进行装配工作，避免了由于人手汗渍的影响板件表面质量的问题，提高了产品的装配精度及装配效率。

最后需要强调的是,本实用新型不限于上述实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。