一种轴孔配合类零件自动压装控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种轴孔配合类零件自动压装控制系统及其控制方法。该自动压装控制系统主要包括控制中心、上下料控制子系统、视觉检测子系统和压装控制子系统，各子系统通过通讯接口实现与控制中心间通信，控制中心可控制每一个子系统独立运行。通过控制中心可对产品上下料过程、视觉检测过程以及压装过程进行自动化控制。本发明专利技术的优点为：可实现产品压装过程自动上料、自动检测、自动压装，极大地提高了生产自动化水平和生产效率；该控制系统采用模块化设计，各组成子系统可在控制中心控制下独立运行；采用视觉检测并自动补偿角度偏差，容错性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种轴孔配合类零件自动压装控制系统及其控制方法
本专利技术属于自动化装配领域，具体涉及一种轴孔配合类零件自动压装控制系统及其控制方法，可用于工业装配生产线轴孔配合类零件装配任务的自动化压装。
技术介绍
装配是现代装备制造业生产的重要环节，在生产总流程中装配环节具有耗时长，成本高的特点。随着三维建模、数控加工中心等技术的普及推广，零部件生产制造的自动化水平有了较大的提高，但是由于装配任务的复杂性，长期以来装配环节主要依靠工人进行纯手工或半自动作业，生产效率低下且产品质量一致性难以保证，装配环节成了影响装备制造业生产效率和生产自动化水平提高的制约因素。
技术实现思路
针对上述轴孔配合类装配任务，本专利技术提出一种轴孔配合类零件自动压装控制系统及其控制方法，可用于轴孔配合类装配任务的压装作业自动控制。所述自动压装控制系统采用模块化设计，主要包括控制中心，上下料控制子系统、视觉检测子系统、压装控制子系统。本专利技术轴孔配合类零件自动压装控制系统，包括上下料控制子系统、视觉检测子系统、压装控制子系统和控制中心。所述上下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴孔配合类零件自动压装控制系统，其特征在于：包括上下料控制子系统、视觉检测子系统、压装控制子系统和控制中心；/n所述上下料控制子系统用于实现物料传送带的控制、物料托盘的到位检测、托盘升降控制以及工业机器人控制；/n所述视觉检测子系统用于实现转台转动控制以及获取零件周孔孔位偏差大小和孔位偏差角度；/n所述压装控制子系统用于实现冲压电机控制、检测冲压电机旋转圈数得到冲压头运动距离以及检测零件压装过程中的零件冲压头所受压力变化；/n上述各子系统通过各自的通信端口与控制中心通信；/n所述控制中心用于与工厂MES系统进行作业任务交互、控制各子系统工作以及将故障报警信息上传给工厂MES系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种轴孔配合类零件自动压装控制系统，其特征在于：包括上下料控制子系统、视觉检测子系统、压装控制子系统和控制中心；
所述上下料控制子系统用于实现物料传送带的控制、物料托盘的到位检测、托盘升降控制以及工业机器人控制；
所述视觉检测子系统用于实现转台转动控制以及获取零件周孔孔位偏差大小和孔位偏差角度；
所述压装控制子系统用于实现冲压电机控制、检测冲压电机旋转圈数得到冲压头运动距离以及检测零件压装过程中的零件冲压头所受压力变化；
上述各子系统通过各自的通信端口与控制中心通信；
所述控制中心用于与工厂MES系统进行作业任务交互、控制各子系统工作以及将故障报警信息上传给工厂MES系统。


2.如权利要求1所述一种轴孔配合类零件自动压装控制系统，其特征在于：所述上下料控制子系统包括旋转电机驱动器、上料侧接近开关、下料检测接近开关、阀岛、机器人控制柜、上下料控制子系统通讯接口以及上下料控制子系统电接口；其中旋转电机驱动器根据控制中心下达的运动指令驱动旋转电机旋转，由驱动旋转电机带动物料传送带运转，由物料传送带实现物料托盘的运输；上料侧接近开关安装于物料拾取位置前侧，用于检测物料托盘是否传送至物料拾取位置；下料检测接近开关安装于传送带末端位置，用于检测下料时物料托盘是否经过传送带末端；阀岛为由多个电磁阀构成的控制元器件，其中各电磁阀分别用于控制托盘顶升气缸、三爪卡盘以及工业机器人末端气爪的气路通断，进而实现控制托盘顶升气缸将物料托盘顶升、控制三爪卡盘的张开与闭合以及工业机器人末端气爪的张开与闭合；机器人控制柜用于控制工业机器人沿示教的运动路径运动，并控制阀岛中对应工业机器人末端气爪的电磁阀的通断，进而控制工业机器人末端气爪张开、闭合；上下料控制子系统通讯接口用于连接控制中心，实现上下料控制子系统与控制中心通信；上下料控制子系统电接口用于连接外部电源，实现上下料控制子系统的供电。


3.如权利要求1所述一种轴孔配合类零件自动压装控制系统，其特征在于：所述视觉检测控制系统包括相机控制器、图像处理系统、转台电机驱动器、视觉检测控制系统通讯接口以及视觉检测控制系统电接口；其中相机控制器用于实现工业相机的供电、工业相机拍照控制及工业相机拍摄图像保存；所述图像处理系统用于提取图像中轴孔位置和形状，与标定的圆孔位置和形状作比较，得到孔位偏差大小和孔位偏差角度；转台电机驱动器用于驱动转台电机，进而实现转台转动；视觉检测控制系统通讯接口与控制中心相连，实现视觉检测控制系统与控制中心间的通信；视觉检测控制系统电接口与外部电源相连，实现视觉检测子系统的供电。


4.所述压装控制子系统包括冲压电机驱动器、冲压电机编码器、压力传感器、压装控制子系统通讯接口以及压装控制子系统电接口；其中，冲压电机驱动器用于驱动冲压电机动作，进而带动冲压头上下运动；冲压电机编码器用于检测冲压电机旋转圈数进而得到冲压头运动距离；压力传感器用于检测零件压装过程中的零件冲压头所受压力变化；压装控制子系统通讯接口与控制中心相连，实现视觉检测控制系统与控制中心间的通信；压装控制子系统电接口与外部电源相连，实现压装控制子系统的供电。


5.如权利要求1～4所述一种轴孔配合类零件自动压装控制方法，其特征在于：在轴孔配合类零件压装工作过程中，自动压装整体控制方法具体如下：
步骤1：工厂MES系统向控制中心下达作业任务，随后由控制中心向上下料子系统发送上料信号；
步骤2：上下料子系统执行上料任务，上料完成后向控制中心发送上料完成信号。
步骤3：控制中心接收到上料完成信号时，向视觉检测子系统发送检测信号。
步骤4：视觉检测子系统接收到检测信号时，开始执行检测任务，实现视觉检测；若视觉检测不通过，视觉检测子系统向控制中心发送报警信息，控制中心将报警信息上传至工厂MES系统，等待人工干预；若视觉检测通过，视觉检测子系统向控制中心发送视觉检测通过信号，控制中心给压装控制子系统发送压装信号；
步骤5：压装控制子系统接收到压装信号时，开始执行压装任务，实现工件自动压装；压装完成后压装控制子系统向控制中心发送压装完成信号；
上述压装任务执行过程中，若出现故障，由压装控制子系统向控制中心发送压装报警信号，控制中心将压装报警信号上传至工厂MES系统，等待...

【专利技术属性】
技术研发人员：张武翔，张宝文，丁希仑，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11