基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人技術領域，特別是涉及一種基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統。
【背景技術】
[0002]汽車發動機作為汽車提供動力的重要部件，是汽車的心臟。汽車發動機直接決定了汽車的安全性能，穩定性能，動力性能。在工業化生產中，活塞和缸體的裝配是汽車發動機中最重要也是操作繁瑣的一環。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動機的生產質量，提高生產效率，還能夠減少工人的工作量，節約裝配成本。
[0003]隨著機器人的快速發展，特別是工業機器人，得到了廣泛的應用。特別是在汽車生產行業，工業機器人以其高穩定性，高靈活性，高精確性備受青睞，現已在噴漆，焊接，搬運，安裝等生產線上得到了大規模的使用。雖然如此，工業機器人在汽車生產行業仍具有巨大的發展潛力。
[0004]汽車發動機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機器人的活塞、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節，如果將這兩個過程連貫起來，將會極大的提高汽車發動機的裝配效率。
【實用新型內容】
[0005]為了解決現有技術存在的問題，本實用新型的目的提供了一種基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統。
[0006]本實用新型采取的技術方案為:一種基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，包括機器人、相機、機械手爪、缸體組合裝置、計算機模塊、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]所述機械手爪安裝在機器人末端，用于抓取活塞、夾緊活塞環，對活塞進行裝配；
[0009]所述相機安裝在機器人的手臂前端，用于識別定位活塞和缸體組合裝置上的缸體；
[0010]所述計算機模塊通過信號線分別與機器人、相機、機械手爪、缸體組合裝置連接，實現數據的處理和控制信號的傳輸。
[0011]優選地，所述缸體組合裝置包括交流伺服電機、缸體、夾合機構、基座，所述交流伺服電機安裝在夾合機構上，所述夾合機構安裝在基座上，所述缸體固定在夾合機構之間，通過交流伺服電機轉動帶動缸體一起轉動，所述缸體上設有多個活塞槽。
[0012]優選地，所述活塞和缸體上的活塞槽均設置為四個。
[0013]優選地，所述交流伺服電機轉動帶動缸體360°旋轉。
[0014]優選地，所述計算機模塊包括圖像定位識別模塊，手爪控制模塊，機器人控制模塊，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，機器人控制模塊，缸體裝配控制模塊的運作精度，圖像定位識別模塊輸出的數據傳送到中央控制模塊，分別向手爪控制模塊，機器人控制模塊，缸體裝配控制模塊分配數據，協調控制，各部分模塊將處理后的數據傳送到各個設備實現整體裝配工作。
[0015]優選地，所述機器人為工業機器人。
[0016]優選地，所述相機為工業相機。
[0017]采用上述技術方案，本實用新型產生的技術效果有:
[0018]1、機器人的定位裝配都是由攝像頭的引導完成的，根據計算機模塊數據處理得到位置，與傳統的示教相比，該過程靈活性和精確性；
[0019]2、缸體組合裝置可以靈活轉動，易于維護和控制，使裝配過程可操作性更強，同時更方便于汽車發動機之后的裝配；
[0020]3、整個系統的控制過程都是由計算機模塊完成，各個部分工作獨立，相互協調，增加了機器人系統的穩定性，極大地完善了機器人功能。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0022]圖2為缸體組合裝置的側視結構圖；
[0023]圖3為缸體組合裝置的俯視結構圖；
[0024]圖4為計算機模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本實用新型的結構示意圖，包括機器人11、相機12、機械手爪13、缸體組合裝置14、計算機模塊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是指活塞已經裝好連桿和銷子;機械手爪13為適應活塞結構而設計，機械手爪13安裝在機器人11末端，用于抓取活塞19、夾緊活塞環，對活塞19進行裝配;相機12安裝在機器人11的手臂前端，隨機器人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;計算機模塊17通過信號線18分別與機器人11、相機12、機械手爪13、缸體組合裝置14連接，實現數據的處理和控制信號的傳輸，機器人11為工業機器人，具體選用YASKAWADX200 MH24關節機器人，相機12為工業相機，具體選用大恒MER-030-120UC型攝像機。
[0026]如圖2和圖3所示，缸體組合裝置的結構示意圖，缸體組合裝置14包括交流伺服電機16、缸體15、夾合機構21、基座22，交流伺服電機16安裝在夾合機構21上，夾合機構21安裝在基座22上，缸體15固定在夾合機構21之間，通過交流伺服電機16的轉動帶動缸體15做360°轉動，缸體15上設有多個活塞槽31。活塞19和缸體15上的活塞槽31均設置為四個，缸體選用奧迪A4L發動機的缸體。
[0027]如圖4所示，本實用新型算機模塊結構示意圖，計算機模塊17包括圖像定位識別模塊，手爪控制模塊，機器人控制模塊，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，機器人控制模塊，缸體裝配控制模塊的運作精度，圖像定位識別模塊輸出的數據傳送到中央控制模塊，分別向手爪控制模塊，機器人控制模塊，缸體裝配控制模塊分配數據，協調控制，各部分模塊將處理后的數據傳送到各個設備實現整體裝配工作。
[0028]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，其特征在于:包括機器人(11)、相機(12)、機械手爪(13)、缸體組合裝置(14)、計算機模塊(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； 所述機械手爪(13)安裝在機器人(11)末端，用于抓取活塞(19)、夾緊活塞環，對活塞(19)進行裝配； 所述相機(12)安裝在機器人(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); 所述計算機模塊(17)通過信號線(18)分別與機器人(11)、相機(12)、機械手爪(13)、缸體組合裝置(14)連接，實現數據的處理和控制信號的傳輸。2.根據權利要求1所述的基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，其特征在于:所述缸體組合裝置(14)包括交流伺服電機(16)、缸體(15)、夾合機構(21)、基座(22)，所述交流伺服電機(16)安裝在夾合機構(21)上，所述夾合機構(21)安裝在基座(22)上，所述缸體(I 5)固定在夾合機構(21)之間，通過交流伺服電機(16)轉動帶動缸體(15) —起轉動，所述缸體(15)上設有多個活塞槽(31)。3.根據權利要求1所述的基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，其特征在于:所述活塞(19)和缸體(15)上的活塞槽(31)均設置為四個。4.根據權利要求2所述的基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，其特征在于:所述交流伺服電機(16)轉動帶動缸體(15)做360°旋轉。5.根據權利要求1所述的基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，其特征在于:所述計算機模塊(17)包括圖像定位識別模塊，手爪控制模塊，機器人控制模塊，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，機器人控制模塊，缸體裝配控制模塊的運作精度，圖像定位識別模塊輸出的數據傳送到中央控制模塊，分別向手爪控制模塊，機器人控制模塊，缸體裝配控制模塊分配數據，協調控制，各部分模塊將處理后的數據傳送到各個設備實現整體裝配工作。6.根據權利要求1所述的基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，其特征在于:所述機器人(11)為工業機器人。7.根據權利要求1所述的基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，其特征在于:所述相機(12)為工業相機。
【專利摘要】本實用新型公開一種基于工業機器人的汽車發動機活塞、缸體裝配系統，該系統包括機器人，相機、機械手爪、缸體組合裝置、計算機模塊、活塞。多個已裝配完成的活塞并排放置在鐵架平臺上；機械手爪安裝在機器人末端，用于抓取活塞、夾緊活塞環，對活塞進行裝配；相機安裝在機器人的手臂前端，用于識別定位活塞和缸體組合裝置上的缸體；計算機模塊通過信號線分別與機器人、相機、機械手爪、缸體組合裝置連接，實現數據的處理和控制信號的傳輸。本實用新型能精確地高效地實現對活塞和發動機缸體的自動裝配過程。
【IPC分類】B25J19/04, B23P19/00, B25J9/16
【公開號】CN205325111
【申請號】CN201620025709
【發明人】楊愛龍, 喬紅, 蘇建華, 宋永博, 趙向
【申請人】中國科學院自動化研究所
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月12日