全零件沖壓線末自動裝箱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及自動化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全零件沖壓線末自動裝箱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在汽車沖壓線大部分都已安裝機器人/機械手代替人工生產(chǎn)形成沖壓自動化生產(chǎn)線，大大提高生產(chǎn)效率及減少了人工成本，但是現(xiàn)在的沖壓自動化生產(chǎn)線線末零件出料后仍為人工碼垛裝箱或者只是實現(xiàn)了側(cè)圍等大型零件的自動化裝箱，這種方法極大地阻礙了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，并且需要耗費大量的人力物力，容易造成安全隱患。
[0003]中國專利CN201410315136.1公開了一種沖壓結(jié)構(gòu)件的自動化流水線結(jié)構(gòu)，物料由生產(chǎn)機構(gòu)生產(chǎn)，并通過傳送機構(gòu)傳遞至線尾下料機構(gòu)，線尾下料機構(gòu)包括控制裝置、下料機器人和料垛轉(zhuǎn)運架，控制裝置與下料機器人相連，控制裝置控制下料機器人將傳送機構(gòu)傳遞至的物料拾取并放入料垛轉(zhuǎn)運架中。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物料的自動裝箱，但是，并未考慮零件出料后在輸送過程中與輸送皮帶機產(chǎn)生的位置偏差以及線末零件出料后，由于人工質(zhì)檢導(dǎo)致的零件位置的隨機性問題；同時，該方案只能針對形狀大小固定的零件進行自動化的裝箱，當零件結(jié)構(gòu)有所改變時，需要更換相應(yīng)的轉(zhuǎn)運架，不能夠?qū)崿F(xiàn)針對不同形狀大小的零件的自動裝箱?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提出了一種全零件沖壓線末自動裝箱系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分考慮線末零件位置以及零件大小的不確定性，實現(xiàn)了線末零件的自動裝箱。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種全零件沖壓線末自動裝箱系統(tǒng)，包括:伺服同步皮帶系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、PLC控制器、機器人系統(tǒng)、機器人控制器、料筐以及料筐更換系統(tǒng)；
[0007]所述機器人系統(tǒng)分別設(shè)置在伺服同步皮帶系統(tǒng)兩端，視覺系統(tǒng)與PLC控制器連接，機器人系統(tǒng)與機器人控制器連接，PLC控制器與機器人控制器連接，料筐與料筐更換系統(tǒng)連接；
[0008]零件通過伺服同步皮帶系統(tǒng)進行運輸，視覺系統(tǒng)獲取零件位置圖像信息并判斷零件位置偏差，PLC控制器將位置偏差信息傳送給機器人控制器，機器人控制器控制機器人對零件進行抓取，并根據(jù)零件形狀放入相應(yīng)的料筐。
[0009]所述伺服同步皮帶系統(tǒng)包括:伺服驅(qū)動器、伺服同步皮帶和位置調(diào)整機構(gòu)；
[0010]所述伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服同步皮帶運動，位置調(diào)整機構(gòu)調(diào)整伺服同步皮帶的位置；
[0011]所述位置調(diào)整機構(gòu)包括:固定底座、導(dǎo)軌和絲杠；所述導(dǎo)軌與伺服同步皮帶連接，所述絲杠通過絲杠螺母與伺服同步皮帶連接，用于調(diào)整伺服同步皮帶之間的間距，導(dǎo)軌和絲杠分別固定在固定底座上。
[0012]所述視覺系統(tǒng)包括:圖像獲取裝置以及視覺輔助燈光系統(tǒng)；
[0013]所述圖像獲取裝置與PLC控制器連接，所述圖像獲取裝置和視覺輔助燈光系統(tǒng)均設(shè)置在伺服同步皮帶上方的安裝支架上。
[0014]所述機器人系統(tǒng)包括:機器人、底座、機器人端拾器、真空發(fā)生器和減壓閥；
[0015]機器人通過底座固定在伺服同步皮帶系統(tǒng)兩側(cè)，機器人與機器人端拾器連接，減壓閥與真空發(fā)生器連接，為機器人端拾器提供真空氣壓使得機器人端拾器吸附零件。
[0016]所述機器人端拾器包括:端拾器支桿、支桿固定盤、手動快換接頭、氣動快換接頭、吸盤和氣管；
[0017]所述端拾器支桿通過手動快換接頭固定在支桿固定盤上，所述支桿固定盤通過氣動快換接頭與機器人連接；在每一條端拾器支桿上分別設(shè)置若干吸盤，所述吸盤通過氣管與氣動快換接頭連接。
[0018]所述料筐上分別設(shè)有用于放置有孔零件的水平支桿或者用于支撐無孔零件、防止零件變形的自動置復(fù)位支撐機構(gòu)。
[0019]所述自動置復(fù)位支撐機構(gòu)包括:分別設(shè)置在料筐內(nèi)部左右兩側(cè)的安裝立柱，在所述左右兩側(cè)的安裝立柱上分別相對設(shè)置若干對置復(fù)位支撐，所述置復(fù)位支撐能夠在安裝立柱上轉(zhuǎn)動以便支撐零件；零件放置在相對設(shè)置的一對置復(fù)位支撐上，當放入一件零件后，下一件零件的置復(fù)位支撐自動到位以便下一件零件的放入。
[0020]本實用新型的有益效果是:
[0021]本實用新型通過圖像獲取裝置確定零件位置偏差信息，機器人根據(jù)此位置偏差信息自動調(diào)整抓取零件的位置，實現(xiàn)對每件零件的精確定位。
[0022]本實用新型同步皮帶保證零件在皮帶機上不打滑，實現(xiàn)零件與皮帶機同步運行，還保證了皮帶與同步輪不打滑，皮帶走過的距離即伺服電機輸出的距離。
[0023]本實用新型能夠根據(jù)試教時的數(shù)據(jù)在更換不同零件時對伺服同步皮帶進行位置調(diào)整以適應(yīng)各種零件需求。
[0024]本實用新型針對有孔零件和無孔零件，分別設(shè)置了不同的料筐，實現(xiàn)了零件自動整齊有序排放。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實用新型伺服同步皮帶位置調(diào)整機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實用新型機器人端拾器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4(a)為本實用新型手動快換接頭母頭部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4(b)為本實用新型手動快換接頭公頭部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5 (a)為本實用新型自動置復(fù)位支撐機構(gòu)初始位置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5(b)為本實用新型自動置復(fù)位支撐機構(gòu)放置零件后結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]其中，1.伺服同步皮帶，2.安裝支架，3.輔助燈光系統(tǒng)，4.智能相機，5.位置調(diào)整機構(gòu)，6.機器人系統(tǒng)，7.料筐，8.安全防護系統(tǒng)，9.AGV小車，10.AGV小車軌道，11.回收區(qū)，12.導(dǎo)軌，13.絲杠，14.絲杠螺母，15.固定底座，16.啟動快換接頭，17.支桿固定盤，18.手動快換接頭，19.支桿，20.吸盤，21.氣官，22.母頭部分，23.手柄，24.手動壓緊裝置，25.壓緊彈簧，26.公頭部分，27.凹槽，28.安裝立柱，29.置復(fù)位支撐，30.無孔的零件?！揪唧w實施方式】:
[0033]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明:
[0034]應(yīng)當理解，本實用新型實施例中涉及到的伺服同步皮帶1、視覺系統(tǒng)、機器人以及料筐7的數(shù)量只是本實施例給出的一種【具體實施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際需要有能力對各組成部分的數(shù)量進行自行設(shè)定，并且有能力根據(jù)相應(yīng)的數(shù)量調(diào)整系統(tǒng)各組成部分的相對位置。
[0035]一種全零件沖壓線末自動裝箱系統(tǒng)，如圖1所示，包括:伺服同步皮帶系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、PLC控制器、機器人系統(tǒng)6、機器人控制器、料筐7、料筐更換系統(tǒng)及安全防護系統(tǒng)8 ;
[0036]所述機器人系統(tǒng)6分別設(shè)置在伺服同步皮帶系統(tǒng)兩端，視覺系統(tǒng)與PLC控制器連接，機器人系統(tǒng)6與機器人控制器連接，PLC控制器與機器人控制器連接，料筐7與料筐更換系統(tǒng)連接；
[0037]零件通過伺服同步皮帶系統(tǒng)進行運輸，視覺系統(tǒng)獲取零件位置圖像信息并判斷零件位置偏差，PLC控制器將位置偏差信息傳送給機器人控制器，機器人控制器控制機器人對零件進行抓取，并根據(jù)零件形狀放入相應(yīng)的料筐7。
[0038]對系統(tǒng)各部分功能作用描述如下:
[0039]A、伺服同步皮帶系統(tǒng)，由4條伺服同步皮帶I及其位置調(diào)整機構(gòu)5組成。通過位置調(diào)整機構(gòu)5調(diào)整4條伺服同步皮帶I的位置以適應(yīng)各種零件的需求并將線末出料的零件精確輸送到每臺機器人抓料工位位置。每一條伺服同步皮帶I均通過伺服驅(qū)動器驅(qū)動。
[0040]位置調(diào)整機構(gòu)5包括:固定底座15、導(dǎo)軌12和絲杠13 ;導(dǎo)軌12與伺服同步皮帶I連接，用于支撐伺服同步皮帶I及在調(diào)整伺服同步皮帶I位置時起導(dǎo)向作用，絲杠13通過絲杠螺母14與伺服同步皮帶I連接，用于調(diào)整伺服同步皮帶I之間的間距，導(dǎo)軌12和絲杠13分別固定在固定底座15上。
[0041]B、視覺系統(tǒng)，由一套視覺獲取裝置及以12套視覺輔助燈光系統(tǒng)3組成。
[0042]視覺系統(tǒng)包括:圖像獲取裝置以及視覺輔助燈光系統(tǒng)3 ;圖像獲取裝置與PLC控制器連接，圖像獲取裝置和視覺輔助燈光系統(tǒng)3均設(shè)置在伺服同步皮帶I上方的安裝支架2上。
[0043]視覺獲取裝置的主要功能是，零件在伺服同步皮帶I上輸送時對零件進行拍照，并與調(diào)試時給出的一個標準零件位置對比計算得出當前零件的偏差位置，并將位置偏差信息傳送給PLC控制器，PLC控制器將位置偏差信息傳送給機器人控制器；視覺輔助燈光系統(tǒng)3主要功能是，輔助視覺獲取裝置適應(yīng)各種天氣光線不同，滿足視覺獲取裝置拍照曝光時的需求。
[0044]本實施例視覺獲取裝置選用COGNEX智能相機4，輔助視覺獲取裝置選用PHILIPS視覺輔助燈光。
[0045]C、機器人系統(tǒng)6，包括4套沖壓搬運專用機器人，每套機器人分別固定在相應(yīng)的底座上。沖壓搬運專用機器人主要功能是，通過COGNEX智能相機4提供的位置信息對當前零件精確定位后，將伺服同步皮帶I輸送過來的零件搬運至料筐7中。安裝底座的主要功能是牢固穩(wěn)定的固定沖壓搬運專用機器人。
[0046]機器人系統(tǒng)6還包括機器人端拾器，機器人端拾器通過真空系統(tǒng)提供真空氣壓來吸附零件，每套機器人端拾器主要由4根端拾器支桿19、手動快換接頭18、若干吸盤20及氣管21組成。端拾器支桿19通過手動快換接頭18固定在支桿固定盤17上，支桿固定盤17通過氣動快換接頭16與機器人連接；在每一條端拾器支桿19上分別設(shè)置若干吸盤20，吸盤20通