壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，空調(diào)行業(yè)的壓縮機(jī)組裝主要靠人力搬運(yùn)、組裝。例如，工人在組裝生產(chǎn)線的旁側(cè)，從整包(也稱(chēng)作整版)的壓縮機(jī)中抓取一件壓縮機(jī)并搬到生產(chǎn)線上與底盤(pán)組件進(jìn)行組裝。對(duì)于大型的壓縮機(jī)而言，工人的體力消耗較大，因而裝配過(guò)程往往會(huì)存在一些野蠻的行為，并且稍不留神便可能會(huì)導(dǎo)致工傷事故。另外，這種靠人力搬運(yùn)、組裝的方式，其生產(chǎn)節(jié)拍因人而異，使得生產(chǎn)效率的波動(dòng)性較大，不利于控制。
[0003]當(dāng)然，本領(lǐng)域中也可以采用六軸機(jī)器人來(lái)搬運(yùn)和組裝壓縮機(jī)，但六軸機(jī)器人的高昂成本，往往不是一般企業(yè)所能承受的。
[0004]因此，提供一種成本適中甚至低廉的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的主要目的在于提供一種壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)的連續(xù)供料和自動(dòng)抓取、搬運(yùn)，并且成本低廉。
[0006]上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)，其包括供料系統(tǒng)和抓取系統(tǒng)，所述抓取系統(tǒng)用于從供料系統(tǒng)中抓取壓縮機(jī)進(jìn)行組裝，其中，所述供料系統(tǒng)包括滑動(dòng)托板、托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)托板與所述托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，以便在所述托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下沿所述托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0008]優(yōu)選地，所述滑動(dòng)托板包括沿著托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引方向排列的第一滑動(dòng)托板和第二滑動(dòng)托板。
[0009]優(yōu)選地，所述托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括地滾線體；和/或，所述托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶和附著于所述同步帶上的托板安裝塊。
[0010]優(yōu)選地，所述抓取系統(tǒng)包括四軸機(jī)械手。
[0011]優(yōu)選地，所述四軸機(jī)械手包括機(jī)械手支架和三爪氣缸，以及在所述機(jī)械手支架與所述三爪氣缸之間依次串聯(lián)布置的X軸、Y軸、Z軸和U軸。
[0012]優(yōu)選地，所述X軸為雙橋式X軸；和/或，所述Y軸為雙橋式Y(jié)軸。
[0013]優(yōu)選地，所述壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)還包括視覺(jué)定位系統(tǒng)，所述視覺(jué)定位系統(tǒng)包括第一圖像捕捉單元，所述第一圖像捕捉單元附裝在所述抓取系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件上，并安裝成自上而下地捕捉圖像。
[0014]優(yōu)選地，所述視覺(jué)定位系統(tǒng)還包括第二圖像捕捉單元，所述第二圖像捕捉單元相對(duì)于所述抓取系統(tǒng)的固定部件固定安裝，并安裝成自下而上地捕捉圖像。
[0015]優(yōu)選地，所述第一圖像捕捉單元和/或第二圖像捕捉單元包括工業(yè)相機(jī)和光源。
[0016]優(yōu)選地，在所述抓取系統(tǒng)包括U軸的情況下，所述第一圖像捕捉單元附裝在所述U軸的固定元件上。
[0017]優(yōu)選地，所述滑動(dòng)托板的主體部分為平板狀，所述主體部分的上表面上沿三個(gè)側(cè)邊設(shè)置有定位止擋件。
[0018]本發(fā)明的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)組裝過(guò)程中連續(xù)供料和自動(dòng)抓取、搬運(yùn)，并且成本低廉，操作容易；特別是能夠采用左右無(wú)縫對(duì)接的供料方式，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)不間斷自動(dòng)化生產(chǎn)模式。進(jìn)一步地，地滾線配合直角坐標(biāo)機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)抓放行程的直線化，大大提高生產(chǎn)效率。優(yōu)選地，借助于視覺(jué)定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整版壓縮機(jī)的角度、位置進(jìn)行定位；視覺(jué)定位系統(tǒng)與PLC程序完美結(jié)合可迅速引導(dǎo)四軸機(jī)械手連續(xù)抓放。
【附圖說(shuō)明】
[0019]以下將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)進(jìn)行描述。圖中:
[0020]圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)在裝配狀態(tài)下的示意性透視圖；
[0021]圖2為圖1的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)的示意性分解視圖；
[0022]圖3為圖1的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)在抓取壓縮機(jī)時(shí)的示意性透視圖；
[0023]圖4為圖1的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)在視覺(jué)定位生產(chǎn)線上的底盤(pán)組件時(shí)的示意性局部視圖；
[0024]圖5為圖1的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)在視覺(jué)定位供料系統(tǒng)中的壓縮機(jī)時(shí)的示意性局部視圖；
[0025]圖6為圖1的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)在抓取壓縮機(jī)時(shí)的示意性局部視圖；
[0026]圖7為圖1的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)在視覺(jué)定位壓縮機(jī)底面安裝孔時(shí)的示意性透視圖；以及
[0027]圖8-17為圖1的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)在進(jìn)行左右無(wú)縫對(duì)接供料時(shí)的工作過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)優(yōu)選裝設(shè)在壓縮機(jī)組裝生產(chǎn)線的旁側(cè)或部分地跨設(shè)在生產(chǎn)線上(待裝配的底盤(pán)組件隨生產(chǎn)線傳輸)，以便自動(dòng)地進(jìn)行對(duì)壓縮機(jī)的供料、抓取、搬運(yùn)和組裝至底盤(pán)組件等步驟。
[0029]首先參見(jiàn)圖1和2，本發(fā)明的一種壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)，其包括供料系統(tǒng)和抓取系統(tǒng)，所述抓取系統(tǒng)用于從供料系統(tǒng)中抓取壓縮機(jī)進(jìn)行組裝。其中，所述供料系統(tǒng)包括滑動(dòng)托板1、16，托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18，以及托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19、20。所述滑動(dòng)托板1、16與所述托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19、20連接，以便在所述托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19、20的驅(qū)動(dòng)下沿所述托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18運(yùn)動(dòng)。
[0030]具體工作時(shí)，供料系統(tǒng)優(yōu)選與生產(chǎn)線平行地設(shè)置(例如可直接安置在生產(chǎn)線旁側(cè)的地面上)。滑動(dòng)托板例如可以包括一個(gè)或多個(gè)，托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18的長(zhǎng)度可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，整版的壓縮機(jī)例如可以在未拆包的情況下直接放置在滑動(dòng)托板上(例如由叉車(chē)進(jìn)行放置)，在拆去包裝后，相應(yīng)的滑動(dòng)托板可以被驅(qū)動(dòng)至合適的位置(例如在抓取系統(tǒng)的操作范圍內(nèi))，從而抓取系統(tǒng)(可包括現(xiàn)有技術(shù)中任何合適的抓取機(jī)構(gòu))便可以抓取滑動(dòng)托板上的壓縮機(jī)并搬運(yùn)到生產(chǎn)線上以進(jìn)行組裝。在抓取的過(guò)程中，供料系統(tǒng)可以間歇地進(jìn)給，以保證待抓取的壓縮機(jī)始終處在便于被抓取的位置中。
[0031]通過(guò)上述設(shè)置，本發(fā)明的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)能夠替代人工完成壓縮機(jī)組裝過(guò)程中的大部分體力勞動(dòng)，從而明顯減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并有利于提高生產(chǎn)節(jié)拍。另外，供料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其和抓取系統(tǒng)均可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的裝置，因而成本投入較低。
[0032]作為優(yōu)選方式，所述滑動(dòng)托板包括沿著托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18的導(dǎo)引方向排列的第一滑動(dòng)托板1和第二滑動(dòng)托板16，如圖1中所示。兩個(gè)滑動(dòng)托板并排設(shè)置時(shí)，當(dāng)抓取系統(tǒng)對(duì)其中一個(gè)滑動(dòng)托板上的壓縮機(jī)進(jìn)行操作時(shí)，工人可以對(duì)另一個(gè)滑動(dòng)托板上的整版壓縮機(jī)進(jìn)行拆包等準(zhǔn)備工作，繼而當(dāng)抓取系統(tǒng)搬運(yùn)完所有可操作的壓縮機(jī)時(shí)，兩個(gè)滑動(dòng)托板交換位置，工人再對(duì)離開(kāi)抓取系統(tǒng)操作范圍的那個(gè)滑動(dòng)托板上的壓縮機(jī)進(jìn)行同樣的準(zhǔn)備工作，如此循環(huán)，便可以實(shí)現(xiàn)左右無(wú)縫對(duì)接的供料方式。
[0033]同時(shí)，當(dāng)僅設(shè)置兩個(gè)滑動(dòng)托板時(shí)，托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18的導(dǎo)引長(zhǎng)度可以設(shè)置成略大于一個(gè)滑動(dòng)托板的長(zhǎng)度尺寸的三倍，從而節(jié)約占地空間。
[0034]優(yōu)選地，所述托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18包括地滾線體。例如，其包括兩條直線滑軌，滑動(dòng)托板的底面上設(shè)置有與直線滑軌相配合的滑塊。這種結(jié)構(gòu)成本低廉，維護(hù)容易。
[0035]優(yōu)選地，所述托板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶19和附著于所述同步帶19上的托板安裝塊。例如，同步帶19可包括并排設(shè)置的多條(例如圖示的3條)，并且每條同步帶的帶輪分別設(shè)置在托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18的兩端，滑動(dòng)托板通過(guò)緊固件與所述托板安裝塊固定連接，從而當(dāng)同步帶19在伺服電機(jī)20的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滑動(dòng)托板便被牽引而沿托板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)成本低廉，運(yùn)行簡(jiǎn)單。
[0036]優(yōu)選地，所述滑動(dòng)托板1、16的主體部分為平板狀，且上表面上沿三個(gè)側(cè)邊設(shè)置有定位止擋件。優(yōu)選地，各定位止擋件具有向上向外延伸的斜面或曲面，從而當(dāng)整版的壓縮機(jī)被放置在滑動(dòng)托板上時(shí)，可以允許一定量的位置偏差，并在下落的過(guò)程中使得壓縮機(jī)叉板(整版壓縮機(jī)的包裝底板)在該斜面或曲面的引導(dǎo)下自行調(diào)整到位。這種定位止擋件特別適合叉車(chē)等難以提供準(zhǔn)確定位的操作設(shè)施。
[0037]優(yōu)選地，本發(fā)明的壓縮機(jī)自動(dòng)組裝系統(tǒng)中的所述抓取系統(tǒng)可以采用四軸機(jī)械手。與供料系統(tǒng)相配合，該四軸機(jī)械手完全能夠滿(mǎn)足壓縮機(jī)裝配的需要。該四軸機(jī)械手例如可完成X、Y、Z三個(gè)方向的移動(dòng)和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)(即U軸)，從而能夠順利地抓起壓縮機(jī)并移動(dòng)到生產(chǎn)線上，并根據(jù)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以便完成組裝。該四軸機(jī)械手可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的任何產(chǎn)品，并安裝在生產(chǎn)線的旁側(cè)或上方。
[0038]優(yōu)選地，所述四軸機(jī)械手包括機(jī)械手支架12和三爪氣缸11，以及在所述機(jī)械手支架12與所述三爪氣缸11之間依次串聯(lián)布置的X軸4、5，Y軸6，Z軸7和U軸8，即該四軸機(jī)械手為直角坐標(biāo)機(jī)械手。
[0039]優(yōu)選地，所述X軸4、5為雙橋式構(gòu)造，和/或，所述Y軸6為雙橋式構(gòu)造。在此，雙橋式構(gòu)造指的是例如包括如同橋那樣跨接設(shè)置的兩條導(dǎo)軌。例如，如圖1和2所示，雙橋式X軸包括橫跨生產(chǎn)線17兩側(cè)設(shè)置的兩條X向?qū)к?和5、以及分別與兩條導(dǎo)軌配套的同步帶傳動(dòng)裝置。雙橋式Y(jié)軸包括滑動(dòng)地橫跨在兩條X向?qū)к?和5之間的兩條Y向?qū)к壓团c兩條Y向?qū)к壟涮椎耐綆鲃?dòng)裝置。這種雙橋式構(gòu)造使系統(tǒng)受力更均衡，從而穩(wěn)定可靠。
[0040]并且優(yōu)選地，Z軸7包括固定安裝在Y軸6的運(yùn)動(dòng)部件上的絲桿傳動(dòng)模塊和導(dǎo)軌裝置，U軸8包括固定安裝在Z軸7的運(yùn)動(dòng)部件上的旋轉(zhuǎn)分度軸。
[0041]X軸伺服電機(jī)通過(guò)X軸同步帶驅(qū)動(dòng)X軸沿X方向做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，Y軸伺服電機(jī)通過(guò)Y軸同步帶驅(qū)動(dòng)Y軸沿Y方向做往復(fù)水平運(yùn)動(dòng)，Z軸伺服電機(jī)通過(guò)絲桿傳動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)Z軸沿豎直方向做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，U軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)U軸做360度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。三爪電機(jī)11則通過(guò)電磁閥的控制實(shí)現(xiàn)三爪的閉合或分開(kāi)以便抓放壓縮機(jī)。
[0042]上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的抓取系統(tǒng)的優(yōu)選構(gòu)造，這種構(gòu)造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，各軸均可單獨(dú)控制也可聯(lián)動(dòng)控制，對(duì)于抓取搬運(yùn)等動(dòng)作來(lái)說(shuō)，更容易實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定的工作