基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動機(jī)作為汽車提供動力的重要部件，是汽車的心臟。汽車發(fā)動機(jī)直接決定了汽車的安全性能，穩(wěn)定性能，動力性能。在工業(yè)化生產(chǎn)中，活塞和缸體的裝配是汽車發(fā)動機(jī)中最重要也是操作繁瑣的一環(huán)。如果使用合理的裝配方法，高效的操作方式，不僅能夠提高汽車發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，還能夠減少工人的工作量，節(jié)約裝配成本。
[0003]隨著機(jī)器人的快速發(fā)展，特別是工業(yè)機(jī)器人，得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在汽車生產(chǎn)行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人以其高穩(wěn)定性，高靈活性，高精確性備受青睞，現(xiàn)已在噴漆，焊接，搬運(yùn)，安裝等生產(chǎn)線上得到了大規(guī)模的使用。雖然如此，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)行業(yè)仍具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>[0004]汽車發(fā)動機(jī)缸體自動化裝配過程越來越受到重視，在我國專利CN101913076中提到了一種基于工業(yè)機(jī)器人的活塞、活塞銷和連桿裝配方法以及裝置。此專利只是涉及到連桿和活塞的裝配過程，但是未提及活塞和缸體裝配這一重要的裝配環(huán)節(jié)，如果將這兩個過程連貫起來，將會極大的提高汽車發(fā)動機(jī)的裝配效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的提供了一種基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，包括機(jī)器人、相機(jī)、機(jī)械手爪、缸體組合裝置、計算機(jī)模塊、活塞；
[0007]所述多個已裝配完成的活塞并排放置在鐵架平臺上；
[0008]所述機(jī)械手爪安裝在機(jī)器人末端，用于抓取活塞、夾緊活塞環(huán)，對活塞進(jìn)行裝配；
[0009]所述相機(jī)安裝在機(jī)器人的手臂前端，用于識別定位活塞和缸體組合裝置上的缸體；
[0010]所述計算機(jī)模塊通過信號線分別與機(jī)器人、相機(jī)、機(jī)械手爪、缸體組合裝置連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和控制信號的傳輸。
[0011]優(yōu)選地，所述缸體組合裝置包括交流伺服電機(jī)、缸體、夾合機(jī)構(gòu)、基座，所述交流伺服電機(jī)安裝在夾合機(jī)構(gòu)上，所述夾合機(jī)構(gòu)安裝在基座上，所述缸體固定在夾合機(jī)構(gòu)之間，通過交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動缸體一起轉(zhuǎn)動，所述缸體上設(shè)有多個活塞槽。
[0012]優(yōu)選地，所述活塞和缸體上的活塞槽均設(shè)置為四個。
[0013]優(yōu)選地，所述交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動缸體360°旋轉(zhuǎn)。
[0014]優(yōu)選地，所述計算機(jī)模塊包括圖像定位識別模塊，手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊，中央控制模塊，所述圖像定位識別模塊包含活塞定位和缸體的活塞槽定位，圖像定位識別模塊決定手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊的運(yùn)作精度，圖像定位識別模塊輸出的數(shù)據(jù)傳送到中央控制模塊，分別向手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊分配數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)控制，各部分模塊將處理后的數(shù)據(jù)傳送到各個設(shè)備實(shí)現(xiàn)整體裝配工作。
[0015]優(yōu)選地，所述機(jī)器人為工業(yè)機(jī)器人。
[0016]優(yōu)選地，所述相機(jī)為工業(yè)相機(jī)。
[0017]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型產(chǎn)生的技術(shù)效果有:
[0018]1、機(jī)器人的定位裝配都是由攝像頭的引導(dǎo)完成的，根據(jù)計算機(jī)模塊數(shù)據(jù)處理得到位置，與傳統(tǒng)的示教相比，該過程靈活性和精確性；
[0019]2、缸體組合裝置可以靈活轉(zhuǎn)動，易于維護(hù)和控制，使裝配過程可操作性更強(qiáng)，同時更方便于汽車發(fā)動機(jī)之后的裝配；
[0020]3、整個系統(tǒng)的控制過程都是由計算機(jī)模塊完成，各個部分工作獨(dú)立，相互協(xié)調(diào)，增加了機(jī)器人系統(tǒng)的穩(wěn)定性，極大地完善了機(jī)器人功能。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖2為缸體組合裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3為缸體組合裝置的俯視結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4為計算機(jī)模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，包括機(jī)器人11、相機(jī)12、機(jī)械手爪13、缸體組合裝置14、計算機(jī)模塊17、活塞19;多個已裝配完成的活塞19并排放置在鐵架平臺20上，裝配完成的活塞19是指活塞已經(jīng)裝好連桿和銷子;機(jī)械手爪13為適應(yīng)活塞結(jié)構(gòu)而設(shè)計，機(jī)械手爪13安裝在機(jī)器人11末端，用于抓取活塞19、夾緊活塞環(huán)，對活塞19進(jìn)行裝配;相機(jī)12安裝在機(jī)器人11的手臂前端，隨機(jī)器人11移動，用于識別定位活塞19和缸體組合裝置14上的缸體15;計算機(jī)模塊17通過信號線18分別與機(jī)器人11、相機(jī)12、機(jī)械手爪13、缸體組合裝置14連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和控制信號的傳輸，機(jī)器人11為工業(yè)機(jī)器人，具體選用YASKAWADX200 MH24關(guān)節(jié)機(jī)器人，相機(jī)12為工業(yè)相機(jī)，具體選用大恒MER-030-120UC型攝像機(jī)。
[0026]如圖2和圖3所示，缸體組合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，缸體組合裝置14包括交流伺服電機(jī)16、缸體15、夾合機(jī)構(gòu)21、基座22，交流伺服電機(jī)16安裝在夾合機(jī)構(gòu)21上，夾合機(jī)構(gòu)21安裝在基座22上，缸體15固定在夾合機(jī)構(gòu)21之間，通過交流伺服電機(jī)16的轉(zhuǎn)動帶動缸體15做360°轉(zhuǎn)動，缸體15上設(shè)有多個活塞槽31?；钊?9和缸體15上的活塞槽31均設(shè)置為四個，缸體選用奧迪A4L發(fā)動機(jī)的缸體。
[0027]如圖4所示，本實(shí)用新型算機(jī)模塊結(jié)構(gòu)示意圖，計算機(jī)模塊17包括圖像定位識別模塊，手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊，中央控制模塊，所述圖像定位識別模塊包含活塞19定位和缸體15的活塞槽31定位，圖像定位識別模塊決定手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊的運(yùn)作精度，圖像定位識別模塊輸出的數(shù)據(jù)傳送到中央控制模塊，分別向手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊分配數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)控制，各部分模塊將處理后的數(shù)據(jù)傳送到各個設(shè)備實(shí)現(xiàn)整體裝配工作。
[0028]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，其特征在于:包括機(jī)器人(11)、相機(jī)(12)、機(jī)械手爪(13)、缸體組合裝置(14)、計算機(jī)模塊(17)、活塞(19); 所述活塞(19)裝配完成后并排放置在鐵架平臺(20)上； 所述機(jī)械手爪(13)安裝在機(jī)器人(11)末端，用于抓取活塞(19)、夾緊活塞環(huán)，對活塞(19)進(jìn)行裝配； 所述相機(jī)(12)安裝在機(jī)器人(11)的手臂前端，用于識別定位活塞(19)和缸體組合裝置(14)上的缸體(15); 所述計算機(jī)模塊(17)通過信號線(18)分別與機(jī)器人(11)、相機(jī)(12)、機(jī)械手爪(13)、缸體組合裝置(14)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和控制信號的傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述缸體組合裝置(14)包括交流伺服電機(jī)(16)、缸體(15)、夾合機(jī)構(gòu)(21)、基座(22)，所述交流伺服電機(jī)(16)安裝在夾合機(jī)構(gòu)(21)上，所述夾合機(jī)構(gòu)(21)安裝在基座(22)上，所述缸體(I 5)固定在夾合機(jī)構(gòu)(21)之間，通過交流伺服電機(jī)(16)轉(zhuǎn)動帶動缸體(15) —起轉(zhuǎn)動，所述缸體(15)上設(shè)有多個活塞槽(31)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述活塞(19)和缸體(15)上的活塞槽(31)均設(shè)置為四個。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述交流伺服電機(jī)(16)轉(zhuǎn)動帶動缸體(15)做360°旋轉(zhuǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述計算機(jī)模塊(17)包括圖像定位識別模塊，手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊，中央控制模塊，所述圖像定位識別模塊包含活塞(19)定位和缸體(15)的活塞槽(31)定位，圖像定位識別模塊決定手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊的運(yùn)作精度，圖像定位識別模塊輸出的數(shù)據(jù)傳送到中央控制模塊，分別向手爪控制模塊，機(jī)器人控制模塊，缸體裝配控制模塊分配數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)控制，各部分模塊將處理后的數(shù)據(jù)傳送到各個設(shè)備實(shí)現(xiàn)整體裝配工作。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)器人(11)為工業(yè)機(jī)器人。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述相機(jī)(12)為工業(yè)相機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于工業(yè)機(jī)器人的汽車發(fā)動機(jī)活塞、缸體裝配系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括機(jī)器人，相機(jī)、機(jī)械手爪、缸體組合裝置、計算機(jī)模塊、活塞。多個已裝配完成的活塞并排放置在鐵架平臺上；機(jī)械手爪安裝在機(jī)器人末端，用于抓取活塞、夾緊活塞環(huán)，對活塞進(jìn)行裝配；相機(jī)安裝在機(jī)器人的手臂前端，用于識別定位活塞和缸體組合裝置上的缸體；計算機(jī)模塊通過信號線分別與機(jī)器人、相機(jī)、機(jī)械手爪、缸體組合裝置連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和控制信號的傳輸。本實(shí)用新型能精確地高效地實(shí)現(xiàn)對活塞和發(fā)動機(jī)缸體的自動裝配過程。
【IPC分類】B25J19/04, B23P19/00, B25J9/16
【公開號】CN205325111
【申請?zhí)枴緾N201620025709
【發(fā)明人】楊愛龍, 喬紅, 蘇建華, 宋永博, 趙向
【申請人】中國科學(xué)院自動化研究所
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月12日