一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，包括物料整理篩選系統(tǒng)和插接工作臺(tái)，在插接工作臺(tái)上設(shè)有挑選裝置、高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)和放置保險(xiǎn)片盒的凹槽，挑選裝置包括：L型空心擋板、伸縮氣缸、回收盒，L型空心擋板的立面外側(cè)與直線供料器在同一平面且兩者之間留有間隙，在伸縮氣缸的活塞桿端部設(shè)有踏板，踏板頂部與直線供料器出口的內(nèi)側(cè)底部水平，回收盒位于間隙下面；高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)包括相機(jī)，相機(jī)固定在插接工作臺(tái)臺(tái)面上，相機(jī)的鏡頭面向間隙處。本實(shí)用新型基于機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行保險(xiǎn)片顏色篩選及輪廓識(shí)別，可實(shí)現(xiàn)多種顏色、多工位全自動(dòng)化插接工作，減少回收次數(shù)，提高插接效率，具有占地面積小、生產(chǎn)成本低、插接錯(cuò)誤率低、工作效率高等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及自動(dòng)插接裝備領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是涉及一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)汽車制造業(yè)發(fā)展迅猛，目前已經(jīng)超越美國(guó)成為全球最大的汽車市場(chǎng)，與此同時(shí)，汽車制造業(yè)也成為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)支柱產(chǎn)業(yè)。汽車保險(xiǎn)盒是汽車內(nèi)部的重要組成部分，如果將發(fā)動(dòng)機(jī)比作汽車的心臟，那么保險(xiǎn)盒就是汽車的中樞神經(jīng)，保險(xiǎn)盒負(fù)責(zé)向車體各部位傳達(dá)駕駛信息，是汽車電子控制元件中的關(guān)鍵部件，也是汽車車體中技術(shù)含量較高、對(duì)工藝要求較為嚴(yán)格的部品之一。目前汽車電子配件生產(chǎn)廠家生產(chǎn)保險(xiǎn)盒全部使用人工進(jìn)行插接作業(yè)，工人長(zhǎng)期進(jìn)行機(jī)械式重復(fù)性工作，這種長(zhǎng)期重復(fù)性工作不僅會(huì)給工人身體帶來(lái)傷害，而且會(huì)造成工人工作壓力大，注意力難以集中，造成插接保險(xiǎn)片出錯(cuò)率尚，保險(xiǎn)盒如果出現(xiàn)插接錯(cuò)誤，后果將極為嚴(yán)重。本專利產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)在于本產(chǎn)品應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)識(shí)別保險(xiǎn)片的顏色及輪廓形狀，可使用一個(gè)供料盤(pán)混合投放多種顏色的保險(xiǎn)片，目前可查的插接機(jī)專利中，一個(gè)供料盤(pán)只能存放一種顏色和相同規(guī)格的插接件。不同種顏色插接件需要多個(gè)振動(dòng)料盤(pán)，增加了制造成本以及設(shè)備占地面積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有保險(xiǎn)盒插接生產(chǎn)技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺(jué)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、插接精準(zhǔn)、工作效率高的汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人。
[0004]本發(fā)明的具體方案為:一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，包括:物料整理篩選系統(tǒng)、插接工作臺(tái)，所述物料整理篩選系統(tǒng)包括圓形供料盤(pán)和直線供料器，在圓形供料盤(pán)上設(shè)有送料出口，所述直線供料器一端與該送料出口連接，所述插接工作臺(tái)上固定設(shè)有機(jī)器人插接執(zhí)行裝置，在機(jī)器人插接執(zhí)行裝置上設(shè)有末端卡具，在插接工作臺(tái)上還設(shè)有挑選裝置、高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)和放置保險(xiǎn)片盒的凹槽，挑選裝置包括:L型空心擋板、伸縮氣缸、回收盒，L型空心擋板的立面外側(cè)與直線供料器在同一平面且兩者之間留有間隙，在伸縮氣缸的活塞桿端部設(shè)有踏板，踏板頂部與直線供料器另一端出口的內(nèi)側(cè)底部水平，回收盒位于間隙下部;高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)包括相機(jī)、控制器、聲光提示裝置，相機(jī)固定在插接工作臺(tái)臺(tái)面上，相機(jī)的鏡頭面向直線供料器與挑選裝置的間隙處，控制器和聲光提示裝置與相機(jī)連通。
[0005]進(jìn)一步優(yōu)選，所述機(jī)器人插接執(zhí)行裝置為平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人(又稱SCARA機(jī)器人)，本系統(tǒng)選用的是載重量3KG、工作半徑為400mm的SCARA機(jī)器人，有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，可快速在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向，另一個(gè)關(guān)節(jié)是垂直移動(dòng)關(guān)節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運(yùn)動(dòng)。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)選，所述放置保險(xiǎn)片盒的凹槽為6個(gè)，分布在機(jī)器人插接執(zhí)行裝置周圍，保險(xiǎn)片盒位于機(jī)器人插接執(zhí)行裝置的工作行程內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)1-6個(gè)工位保險(xiǎn)盒的插接工作。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選，所述間隙不小于保險(xiǎn)片的長(zhǎng)度。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選，所述踏板的寬度不大于L型空心擋板的空心長(zhǎng)度，踏板的長(zhǎng)度與間隙的長(zhǎng)度相同。
[0009 ]進(jìn)一步優(yōu)選，所述相機(jī)為光源一體化工業(yè)相機(jī)，包括相機(jī)本體、鏡頭、光源。
[0010]本發(fā)明具有的有意效果是:本發(fā)明基于機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行保險(xiǎn)片顏色篩選及輪廓識(shí)另IJ，可實(shí)現(xiàn)多種顏色、多工位全自動(dòng)化插接，減少回收次數(shù)，提高插接效率，具有占地面積小、生產(chǎn)成本低、插接錯(cuò)誤率低、工作效率高等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為圖1中物料整理篩選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為圖1中高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)中的相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為圖1的工作時(shí)序圖；
[0015]其中:插接工作臺(tái)1、圓形供料盤(pán)2、直線供料器3、L型空心擋板4、伸縮氣缸5、位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)6、相機(jī)7、相機(jī)本體7-1、鏡頭7-2、光源7-3、機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8、末端卡9、放置保險(xiǎn)片盒的凹槽10。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明做出更為清楚明確的界定。
[0017]如圖1所示，一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，包括:物料整理篩選系統(tǒng)、插接工作臺(tái)1、上位裝置，物料整理篩選系統(tǒng)包括圓形供料盤(pán)2、直線供料器3，在圓形供料盤(pán)2上設(shè)有送料出口，直線供料器3—端與該送料出口連接。挑選裝置固定在插接工作臺(tái)I上，挑選裝置包括:L型空心擋板4、伸縮氣缸5、位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)6、回收盒，L型空心擋板4的立面外側(cè)與直線供料器3在同一平面且兩者之間留有間隙，間隙不小于保險(xiǎn)片的長(zhǎng)度，伸縮氣缸5上設(shè)有位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)6，6用來(lái)確定活塞桿的位置，在伸縮氣缸的活塞桿端部設(shè)有踏板，踏板的寬度不大于L型空心擋板4的空心長(zhǎng)度，踏板的長(zhǎng)度與間隙的長(zhǎng)度相同。踏板頂部與直線供料器3另一端出口處的內(nèi)側(cè)底部水平?；厥蘸形挥陂g隙下面。在插接工作臺(tái)I上固定設(shè)有機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8，機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8選用的是載重量3KG、工作半徑為400mm的平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人(又稱SCARA機(jī)器人)，設(shè)有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，可快速的在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向，另一個(gè)關(guān)節(jié)是垂直移動(dòng)關(guān)節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運(yùn)動(dòng)，在機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8上設(shè)有特殊雙手指氣動(dòng)卡爪的末端卡具9。
[0018]在插接工作臺(tái)I上還設(shè)有放置保險(xiǎn)片盒的凹槽10和高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)，放置保險(xiǎn)片盒的凹槽10為6個(gè)，分布在機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8周圍，保險(xiǎn)片盒位于機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8的工作行程內(nèi)。高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)包括相機(jī)7、控制器、聲光提示裝置及相應(yīng)控制軟件，相機(jī)7為一體化光源的工業(yè)相機(jī)，包括相機(jī)本體7-1、鏡頭7-2、光源7-3，相機(jī)固定在插接工作臺(tái)I的臺(tái)面上，鏡頭7-2面向挑選裝置和直線供料器3之間的間隙處。高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)用以檢測(cè)識(shí)別保險(xiǎn)片的顏色、輪廓的缺損、以及保險(xiǎn)片的有無(wú)，按指定時(shí)間周期拍攝間隙處的保險(xiǎn)片，用特定算法進(jìn)行數(shù)字圖像處理、得出結(jié)果后，通過(guò)串行總線接口(I/O系統(tǒng))將圖像識(shí)別結(jié)果數(shù)據(jù)傳遞給機(jī)器人進(jìn)行下步操作。
[0019]上位裝置插接在I/O系統(tǒng)上，用于指定所插裝保險(xiǎn)盒中保險(xiǎn)片的位置及顏色信息，并將上述信息通過(guò)I/O系統(tǒng)傳輸至機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8的控制器中，該裝置在正常插裝作業(yè)時(shí)是非必需的。在設(shè)備所插裝保險(xiǎn)盒需要更換時(shí)，將需要更換的保險(xiǎn)盒的數(shù)據(jù)信息重新傳輸?shù)綑C(jī)器人插接執(zhí)行裝置8的控制器中，傳輸完成后即可將上位裝置拆除。
[0020]使用時(shí)，先將需要插接的保險(xiǎn)盒放置保險(xiǎn)片盒的凹槽10內(nèi)，并將上位裝置插接到I/O系統(tǒng)上，將需要插接保險(xiǎn)盒中保險(xiǎn)片的位置及顏色信息傳輸?shù)綑C(jī)器人插接執(zhí)行裝置8中，工人再將各種顏色的保險(xiǎn)片倒入圓形供料盤(pán)2中，伸縮氣缸5的活塞桿伸出，圓形供料盤(pán)2和直線供料器3協(xié)同震動(dòng)，震動(dòng)將圓形供料盤(pán)2中的保險(xiǎn)片輸送到圓形供料盤(pán)2的送料出口，再通過(guò)直線供料器3輸送到直線供料器3和挑選裝置之間的踏板上，高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)踏板上的保險(xiǎn)片進(jìn)行圖像識(shí)別，若震動(dòng)送出的保險(xiǎn)片為不需要的顏色或是輪廓不完整的保險(xiǎn)片，圓形供料盤(pán)2和直線供料器3暫時(shí)停止工作，挑選裝置的伸縮氣缸5縮回，使得不需要的保險(xiǎn)片跌落到回收盒中，隨后物料整理篩選系統(tǒng)再次啟動(dòng)，繼續(xù)輸送保險(xiǎn)片到挑選裝置。需要的保險(xiǎn)片由機(jī)器人插接執(zhí)行裝置8通過(guò)末端卡具9夾起保險(xiǎn)片，運(yùn)動(dòng)機(jī)械手臂，把保險(xiǎn)片插接到保險(xiǎn)盒中的相應(yīng)位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，包括:物料整理篩選系統(tǒng)、插接工作臺(tái)，所述物料整理篩選系統(tǒng)包括圓形供料盤(pán)和直線供料器，在圓形供料盤(pán)上設(shè)有送料出口，所述直線供料器一端與該送料出口連接，所述插接工作臺(tái)上固定設(shè)有機(jī)器人插接執(zhí)行裝置，在機(jī)器人插接執(zhí)行裝置上設(shè)有末端卡具，其特征在于:在插接工作臺(tái)上還設(shè)有挑選裝置、高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)和放置保險(xiǎn)片盒的凹槽，挑選裝置包括:L型空心擋板、伸縮氣缸、回收盒，L型空心擋板的立面外側(cè)與直線供料器在同一平面且兩者之間留有間隙，在伸縮氣缸的活塞桿端部設(shè)有踏板，所述踏板頂部與直線供料器另一端出口的內(nèi)側(cè)底部水平，回收盒位于間隙下部；所述高速視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)包括相機(jī)、控制器、聲光提示裝置，相機(jī)固定在插接工作臺(tái)臺(tái)面上，相機(jī)的鏡頭面向直線供料器與挑選裝置的間隙處，控制器和聲光提示裝置與相機(jī)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，其特征在于:所述放置保險(xiǎn)片盒的凹槽為6個(gè)，分布在機(jī)器人插接執(zhí)行裝置周圍，保險(xiǎn)片盒位于機(jī)器人插接執(zhí)行裝置的工作行程內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人插接執(zhí)行裝置為平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人，機(jī)器人插接執(zhí)行裝置的工作半徑為400_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，其特征在于:所述間隙不小于保險(xiǎn)片的長(zhǎng)度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，其特征在于:所述踏板的寬度不大于L型空心擋板的空心長(zhǎng)度，踏板的長(zhǎng)度與間隙的長(zhǎng)度相同。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險(xiǎn)片盒自動(dòng)插接機(jī)器人，其特征在于:所述相機(jī)為光源一體化工業(yè)相機(jī)，包括相機(jī)本體、鏡頭、光源。
【文檔編號(hào)】H01H69/02GK205680628SQ201620529569
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日 公開(kāi)號(hào)201620529569.1, CN 201620529569, CN 205680628 U, CN 205680628U, CN-U-205680628, CN201620529569, CN201620529569.1, CN205680628 U, CN205680628U
【發(fā)明人】許家忠, 張曉冰, 張博文, 喬明
【申請(qǐng)人】哈爾濱康帕斯復(fù)合材料裝備有限公司