一种用于电缸部件装配的智能紧固系统

技术领域

本公开涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种用于电缸部件装配的智 能紧固系统。

背景技术

智能制造，源于对人工智能的研究，智能是知识和智力的总和，知识 是智能的基础，智力是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含 智能制造技术和智能制造系统，其中，智能制造系统能够在实践中不断地 充实知识库，具有自学习功能，可搜集与理解环境信息和自身的信息，还 具有对上述信息进行分析判断，并规划自身行为的能力。

智能制造已经成为全球制造业发展的新趋势，为了应对日益增长的工 业制造成本和激烈的行业竞争形势，越来越多的传统制造行业开始改变以 往的生产制造经营模式，通过引进高端智能制造装备来实现自动化生产， 进而提升工业生产效率，促进产业结构向智能化方向转型升级。工业机器 人作为智能制造装备技术中的关键，其具有高效稳定、精细制造加工以及 柔性生产等优势。

然而，智能制造在电缸部件装配过程中的螺钉拧紧紧固领域应用较少。 现有技术中，由于电缸生产在组装过程中需要设置多个工作位，每个工作 位至少需要配备一名工人进行作业。人工装配所需的成本高、占地面积大， 此外由于装配过程中经手的人员过多，其生产效率较低，受人为因素影响 易导致装配部件错漏的情况发生，使零件成品的良品率严重下降，不能满 足发展的需求，因此若要建设电缸智能制造生产线以满足生产的需要，亟需解决在电缸装配阶段对电缸各部件进行螺钉拧紧紧固的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种用于电缸部件装配的智能紧固系统， 以缓解现有技术中人工成本高、生产效率低及螺钉紧固质量不稳定等技术 问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种用于电缸部件装配的智能紧固系统，包括：

第一机器人单元，用于抓取待紧固电缸，所述待紧固电缸为需用螺钉 紧固的电缸所述第一机器人单元根据设定位置放置所述待紧固电缸，形成 定位待紧固电缸；

第二机器人单元，用于将所述定位待紧固电缸通过螺钉进行紧固连接， 形成成品电缸，完成电缸部件的紧固。

在本公开实施例中，所述第一机器人单元包括：

第一机器人本体；

执行机构，与所述第一机器人本体的腕部连接，用于抓取所述待紧固 电缸，并能够将所述待紧固电缸放置于所述设定位置；

所述第一机器人本体能够带动所述执行机构到达所述设定位置。

进一步地，所述执行机构包括：

智能相机，用于识别所述待紧固电缸的部件位置，将所述部件位置输 入机器人本体；

所述第一机器人本体通过所述部件位置，能够通过所述执行机构对所 述待紧固电缸进行抓取。

在本公开实施例中，所述第二机器人单元包括：

第二机器人本体；

螺钉紧固装置，与所述第二机器人本体的腕部连接，能够对所述定位 待紧固电缸进行螺钉紧固连接；

所述第二机器人本体能够带动所述螺钉紧固装置到达所述设定位置。

在本公开实施例中，所述的用于电缸部件装配的智能紧固系统，还包 括：

紧固辅助平台，用于盛放所述第一机器人单元放置的所述待紧固电缸。

在本公开实施例中，所述紧固辅助平台包括：

定位夹具，用于盛放所述待紧固电缸，所述定位夹具能够确定所述待 紧固电缸的待紧固位置，形成所述定位待紧固电缸；所述待紧固位置与所 述设定位置相对应。

在本公开实施例中，

所述待紧固位置包括：第一待紧固位置和第二待紧固位置；

所述定位夹具相对于所述待紧固电缸的两端的竖直方向上对所述待 紧固电缸进行定位，确定其所述第一待紧固位置；

所述第二机器人单元对所述待紧固电缸的一端进行螺钉紧固连接，形 成半紧固电缸；

所述第一机器人单元能够抓取所述半紧固电缸，在竖直方向将所述待 紧固电缸的两端调换位置，形成换位半紧固电缸，并根据设定位置放置所 述换位半紧固电缸；

所述定位夹具能够对换位半紧固电缸进行定位，确定其所述第二待紧 固位置；

所述第二机器人单元对所述换位半紧固电缸的另一端进行螺钉紧固 连接。

在本公开实施例中，所述定位夹具通过其设置的位置传感器确定所述 待紧固电缸或所述换位半紧固电缸放入相应的所述第一待紧固位置或所 述第二待紧固位置。

在本公开实施例中，所述的用于电缸部件装配的智能紧固系统，还包 括：

待紧固电缸供给单元，用于供给所述第一机器人单元对所述待紧固电 缸的抓取。

进一步地，所述待紧固电缸供给单元为能够装载所述待紧固电缸的 AGV。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开一种用于电缸部件装配的智能紧固 系统至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)能够有效的减少工人的工作量，通过流水线的螺钉紧固方式代 替传统手工螺钉紧固方式，实现电缸智能化螺钉紧固；

(2)能够大幅度提升电缸螺钉紧固效率，降低制造成本；以及

(3)保障了电缸螺钉紧固质量的稳定性，提高了电缸螺钉紧固的成 品率。

附图说明

图1为本公开实施例用于电缸部件装配的智能紧固系统的布置示意图。

图2为本公开实施例用于电缸部件装配的智能紧固系统的第一待紧固 位置示意图。

图3为本公开实施例用于电缸部件装配的智能紧固系统的第二待紧固 位置示意图。

图4为本公开实施例用于电缸部件装配的智能紧固系统的成品组装部 形成成品电缸示意图。

图5为本公开实施例用于电缸部件装配的智能紧固系统的AGV示意 图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

207 待紧固电缸；

301 第一机器人单元；

302 第二机器人单元；

303 智能相机；

304 螺钉紧固装置；

305 第一待紧固位置；

306 第二待紧固位置；

307 成品电缸；

8 AGV；

801 第一AGV夹具。

具体实施方式

本公开提供了一种用于电缸部件装配的智能紧固系统，所述用于电缸 部件装配的智能紧固系统能够有效的降低工人的工作量，以流水线的螺钉 紧固方式代替传统手工螺钉紧固方式，实现电缸智能化螺钉紧固；能够大 幅度提升电缸螺钉紧固效率，降低制造成本；保障了电缸螺钉紧固质量的 稳定性，提高了电缸螺钉紧固的成品率。可克服现有的电缸部件智能紧固 装置的主要缺点和不足之处。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开实施例中，提供一种用于电缸部件装配的智能紧固系统，如 图1至5所示，所述用于电缸部件装配的智能紧固系统，包括：第一机器 人单元301，用于抓取待紧固电缸207，所述待紧固电缸207为需用螺钉 紧固的电缸所述第一机器人单元301根据设定位置放置所述待紧固电缸 207，形成定位待紧固电缸；第二机器人单元302，用于将所述定位待紧固 电缸通过螺钉进行紧固连接，形成成品电缸307，完成电缸部件的紧固。

在本公开实施例中，所述第一机器人单元301包括：第一机器人本体； 执行机构，与所述第一机器人本体末端连接，用于夹紧所述待紧固电缸207， 并能够在所述设定位置放松所述待紧固电缸207；所述第一机器人本体能 够带动所述执行机构到达所述设定位置。

进一步地，所述执行机构包括：智能相机303，用于识别所述待紧固 电缸207的部件位置；所述第一机器人本体通过所述部件位置，能够通过 所述执行机构对所述待紧固电缸207进行抓取。

在本公开实施例中，所述第二机器人单元302包括：第二机器人本体； 螺钉紧固装置304，与所述第二机器人本体末端连接，能够对所述设定位 置的待紧固电缸207进行螺钉紧固连接；所述第二机器人本体能够带动所 述螺钉紧固装置304到达所述设定位置。

在本公开实施例中，所述的用于电缸部件装配的智能紧固系统，还包 括：紧固辅助平台，用于盛放所述第一机器人单元301放置的所述待紧固 电缸207。

在本公开实施例中，所述紧固辅助平台包括：定位夹具，用于所述待 紧固电缸207的盛放，能够确定所述待紧固电缸207的待紧固位置；所述 待紧固位置与所述设定位置相对应，便于第二机器人单元302能够对所述 设定位置的待紧固电缸207进行螺钉紧固连接。

在本公开实施例中，所述待紧固位置包括：第一待紧固位置305和第 二待紧固位置306；所述定位夹具相对于所述待紧固电缸207的两端的竖 直方向上对所述待紧固电缸207进行定位，确定其所述第一待紧固位置 305；所述第二机器人单元302对所述待紧固电缸207的一端进行螺钉紧 固连接，形成半紧固电缸；所述第一机器人单元301能够抓取所述半紧固 电缸，在竖直方向将所述待紧固电缸207的两端调换位置，形成换位半紧 固电缸，并根据设定位置放置所述换位半紧固电缸；所述定位夹具能够对 换位半紧固电缸进行定位，确定其所述第二待紧固位置306；所述第二机 器人单元302对所述换位半紧固电缸的另一端进行螺钉紧固连接。

在本公开实施例中，所述定位夹具通过其设置的位置传感器确定所述 待紧固电缸207或所述换位半紧固电缸放入相应的所述第一待紧固位置 305或所述第二待紧固位置306。

在本公开实施例中，所述的用于电缸部件装配的智能紧固系统，还包 括：待紧固电缸207供给单元，用于供给所述第一机器人单元301对所述 待紧固电缸207的抓取。

进一步地，所述待紧固电缸207供给单元为能够装载所述待紧固电缸 207的AGV8。

AGV(Automated Guided Vehicles)又名无人搬运车，自动导航车，激光 导航车。其显著特点的是无人驾驶，AGV上装备有自动导向系统，可以 保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货 物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是柔性好，自 动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、 生产工艺流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变的费用与传统的输送 带和刚性的传送线相比非常低廉。AGV一般配备有装卸机构，可以与其 他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。

此外，AGV还具有清洁生产的特点，AGV依靠自带的蓄电池提供动 力，运行过程中无噪声、无污染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场 所。

在本公开实施例中，所述的用于电缸部件装配的智能紧固系统，还包 括：

缓存单元，用于存放完成螺钉紧固的电缸。

具体地，在本公开实施例中，用于电缸部件装配的智能紧固系统运行 过程为：

如图1至4所示，用于电缸部件装配的智能紧固系统，通过第一机器 人单元301抓取AGV8运来的待紧固电缸207，其中，通过第一机器人单 元301设置的智能相机303识别待紧固电缸207，并将其放置到第一待紧 固位置305，之后通过第二机器人单元302腕部连接的螺钉紧固装置304 对第一待紧固位置305的待紧固电缸207进行螺钉紧固，再通过第一机器 人单元301将第一待紧固位置305紧固的待紧固电缸207翻转至第二待紧 固位置306，之后通过第二机器人单元302腕部连接的螺钉紧固装置304 对第二待紧固位置306的电缸进行螺钉紧固，形成成品电缸307。第一机 器人单元301将成品电缸307搬运到AGV8上。

其中，如图1所示，为用于电缸部件装配的智能紧固系统的初始状态。

其中，如图2所示，第一待紧固位置305待紧固电缸的两端的呈竖直 方向；如图3所示，第二待紧固位置306为与第一待紧固位置305翻转对 调的竖直方向。

如图4所示，如果在第一机器人单元301不能够将成品电缸307搬运 到AGV8上时，第一机器人单元301能够将成品电缸307放置于，用于电 缸部件装配的智能紧固系统设置的缓存单元。

如图5所示，AGV8上设置有第一AGV夹具801，其第一AGV夹具 801能够承载待紧固电缸207或成品电缸307。

上述AGV8为一种通用的室内机器人移动平台，在工作时，最高可以 承载60kg的重量。上述AGV8可以自动导向，并利用自动扩展坞进行充 电。

上述AGV8包括多台AGV8小车，上述多台AGV8能够根据指令， 到达指定单元，运输物料。

上述AGV8小车具有紧急停止按钮，紧急停止按钮被按下后，红色的 闩锁按钮会切断平台的电机电源，并于延迟1秒钟后切断紧急停机电源端 口的电源，以便于给软件预留温和关闭平台的时间。要重置紧急停机按钮， 需轻轻扭转按钮，使其弹出。电机则通过弹出的对话框或ON按钮明确启 用(AGV8已经对接或遇到严重行驶故障时除外)。上述功能可以通过 MobilePlanner(Map>Show Robot on)进行处理。

上述AGV8小车具有OFF按钮，红色OFF按钮可以切断所有系统的 电源(充电硬件电路除外)。平台的软件系统可防止在关机时丢失数据， 并保存平台最后知晓的位置，以便于在下次加电之后自动定位至断电前保 存的位置处。OFF按钮可以通过钥匙开关禁用，钥匙开关可以上锁。

上述AGV8小车具有ON按钮，用于在按下OFF按钮并且软件完成 AIV关机之后恢复通电。此外，该ON按钮还用于在按下紧急停机按钮之 后恢复通电。

上述AGV8小车具有制动器释放按钮，黄色制动器释放按钮用于需要 手动移动平台时，当小车因故障或其他原因停止不动时，可长按黄色制动 器释放按钮，便可推动小车。

上述AGV8小车在特殊情况说明如下：

设备出现故障而报警，问题解决后，设备会继续工作；

设备在自动运行状态时按下“停止”按钮，机器人在执行完当前任务才 会停止。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是， 在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中 普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方 法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域 普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开用于电缸部件装配的智 能紧固系统有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供了一种用于电缸部件装配的智能紧固系统，该 用于电缸部件装配的智能紧固系统能够有效的降低工人的工作量，以流水 线的螺钉紧固方式代替传统手工螺钉紧固方式，实现电缸智能化螺钉紧固； 能够大幅度提升了电缸螺钉紧固效率，降低制造成本；实现电缸螺钉紧固 质量的稳定，提高了电缸螺钉紧固的成品率。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保 护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能 导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公 开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考 符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是 近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所 有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应 理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的 含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中 ±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位 于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等 的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也 不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的 使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做 出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限 制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可 基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使 用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行 自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。 可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及 此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/ 或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说 明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公 开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述， 本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由 提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置 的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体 体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一 个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征 有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将 该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个 权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要 求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式， 其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而 已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。