本发明专利技术涉及一种涡旋式空调压缩机的轴承-曲柄轴智能压装方法及系统，该系统包括压装装置、工业机器人、视觉装置三个部分，工业机器人接收视觉装置输出的轴承和曲柄轴的位置信号，并对轴承和曲柄轴的位置信号进行处理，生成了工业机器人的运动轨迹，然后抓取轴承放置到压装装置内，抓取曲柄轴放置到轴承内；压装装置接收工业机器人的状态信号，将其转换为控制信号，控制压装装置将曲柄轴压装到轴承内；工业机器人接收压装装置的状态信号后，将压装好的轴承和曲柄轴从压装装置内取出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涡旋式空调压缩机的轴承-曲柄轴智能压装系统及压装方法。
技术介绍
涡旋式空调压缩机由于功耗小、高速性能好，正在逐步取代斜盘式压缩机成为车 用空调制冷过程中的一个重要设备。而在涡旋式空调压缩机中，轴承和曲柄轴是关键的两 个部件。这两个部件配合的紧密程度，直接影响到涡旋式压缩机压缩空气的性能，影响制冷 效果，并影响压缩机的使用寿命。已有的一种在曲柄轴上压装轴承的方法，例如，中国专利技术专利CN100999047A，包括 首先将曲轴固定在支架上；接着将安装的轴承套设在曲轴的安装部的上侧并使得轴承的轴 心线和曲轴的轴心线重合，在曲轴的空缺处放置顶具，使顶具的两端分别与曲轴的一、二主 轴相抵紧；最后对轴承施力直至轴承固定在安装部上。该方法的不足之处为该方法需要 手工安置顶具，装置比较复杂，且接触应力大，可靠性差。压力机对轴承施力不易控制，容易 造成零件损坏。已有的一种轴承承压装置，例如，中国技术专利CN200981152Y，包括压台以及 与压台配套的底座，压台顶部有连接杆，压台底部有凸缘，凸缘中间开有圆孔，圆孔内壁向 外延伸形成凸起。所述底座竖直方向设有U形截面的卡槽。该装置的不足之处为该装置 需要手工安置配合件蜗杆，自动化程度不高。压机长期往复运动且和配合件互相作用，容易 造成压机磨损及配合件安装精度降低。已有的一类发动机轴承曲柄轴装配方法，例如《车用发动机》1999年第五期中“谈 EQ6100-1发动机曲轴轴承的装配”一文，强调轴承松紧度配合的方法，如用外径千分尺等仪 器测量或者经验方法确定，对轴承松紧度进行调配，将轴承装在连杆大头，按规定拧紧。该 类方法的不足之处为该方法需要精密仪器以及经验操作工人的参与，且安装方法不灵活。总之，我国绝大部分的厂家仍沿用传统的压装方式，手工将曲柄轴压压装到轴承 中，不仅安装周期长、生产效率低，而且产品的均一性得不到保障。为了解决这一问题，本发 明设计了包括视觉装置、工业机器人和压装装置三个部分的涡旋式空调压缩机轴承-曲柄 轴智能压装系统，提出了基于视觉装置自动识别轴承和曲柄轴，利用工业机器人灵活抓取 并放置轴承和曲柄轴到指定位置，并利用微处理器芯片自动控制压装装置，实现轴承-曲 柄轴的智能压装流程。由于曲柄轴和轴承之间为紧配合，在装配过程中，需要在曲柄轴上部施加一个比 较大的、向下的压力才能保证曲柄轴完全压入到轴承内。因而，如果仅仅采用工业机器人压 装，由于需要施加很大的下压力，需要具有大负载能力的工业机器人才能满足压力要求，这 样会增加压装设备的成本。因此，采用视觉装置和工业机器人配合压装装置对轴承-曲柄 轴进行压装，一方面能够提高装配的效率和灵活性，提高装配的精度，保证轴承-曲柄轴之 间的紧密配合，另一方面也能降低对工业机器人负载能力的要求。
技术实现思路
为了解决空调涡旋式压缩机的轴承和曲柄轴压装自动化程度不高，依靠人工装配 精度不高，速度慢，影响产品的质量和装配效率，导致压缩机使用寿命降低的问题，本专利技术 的目的是提供一种应用于涡旋式空调压缩机轴承和曲柄轴的智能压装方法及压装系统，它 可以智能判断轴承和曲柄轴的状态，并自动地将曲柄轴高精度地压装到轴承中。为了达成所述的目的，本专利技术提供涡旋式空调压缩机的轴承和曲柄轴的智能压装 系统，解决技术问题的技术方案包括视觉装置、工业机器人和压装装置，视觉装置的网络通 信接口与工业机器人的网络通信接口连接，工业机器人接收视觉装置输出的轴承和曲柄轴 的位置信号，并对输出的轴承和曲柄轴的位置信号进行处理，生成了工业机器人的运动轨 迹；工业机器人在生成的运动轨迹的控制下，抓取轴承放置到压装装置内，抓取曲柄轴放置 到轴承内；工业机器人的通信接口与压装装置的串行通信接口连接，工业机器人的通信接 口输出工业机器人的状态信号，压装装置接收此状态信号，将其转换为压装装置的控制信 号，控制压装装置将曲柄轴压装到轴承内；工业机器人的通信接口输入压装装置的状态信 号，并将其转换为工业机器人的控制信号，将压装好的轴承和曲柄轴从压装装置内取出。其中，所述压装装置由控制电路板、电机、传动部件、轴承夹具、压盘、距离传感器、 支架、限位开关组成，其中控制电路板的电气输出接口连接电机的电气输入接口，控制电 路板输出电机控制信号，电机控制信号控制电机正向转动或逆向转动；限位开关的电气输 入接口与电源连接，限位开关的电气输出接口与电机的电源输入接口连接，当电机转动的 位置超过限位开关设定的位置时，限位开关切断电机的电源，电机停止转动；电机的机械 输出接口连接传动部件的机械输入接口，传动部件的机械输出接口连接压盘的机械输入接 口，电机的转动，将通过传动部件，带动压盘的直线运动；距离传感器的电气输出接口连接 控制电路板的模拟量电气输入接口，控制电路板接收到距离传感器的模拟量信号后，将其 转换为数字信号；轴承夹具放置在支架的底座上。其中，控制电路板包含微处理器芯片、模拟量采集电路、串行通信电路和电机的驱 动电路，其中微处理器芯片的模拟量电气输入接口连接模拟量采集电路的电气输出接口， 微处理器芯片的电气输入接口连接串行通信电路的电气输出接口，微处理器芯片的数字量 电气输出接口连接驱动电路的电气输入接口 ；串行通信电路的通信接口与工业机器人的通 信接口连接，驱动电路的电气输出接口和电机的电气输入接口连接；模拟量采集电路中，电 阻的电气输入端和电容的电气输入端连接；微处理器芯片中存储有控制程序，能够根据工 业机器人输入的指令信号，控制电机的转动；距离传感器的模拟量信号输入到模拟量采集 电路中，进行模拟信号滤波，输出模拟滤波信号，模拟滤波信号输入到微处理器芯片中，进 行数字滤波，并被转换为电机控制信号并输入到驱动电路中；驱动电路接收并将电机控制 信号，将其转换为电机的转动指令；串行通信电路输入微处理器芯片的状态信号，发送到工 业机器人，同时接收工业机器人的指令，转换为微处理器芯片能够识别的信号，并输入到微 处理器芯片中。其中，所述轴承夹具的内部有两个凹槽，外凹槽的深度约为轴承高度的1/2，内凹 槽的深度约为曲柄轴的长柄长度的1.1倍；外凹槽的外径略大于轴承的外圈，内凹槽的直 径大于曲柄轴的长柄的直径；两个凹槽之间有一个凸环，凸环的高度为外凹槽深度的1/3， 凸环的宽度等于轴承内圈的宽度。其中，所述压盘为一个中空的圆柱体，压盘侧边有凹形缺口 ；压盘的外圈略小于曲 柄轴上部圆盘的外径，凹形缺口的宽度略大于曲柄轴的顶部凸头的宽度。为了达成所述的目的，本专利技术提供利用涡旋式空调压缩机的轴承和曲柄轴的智能 压装系统的压装方法，解决技术问题的技术方案包括步骤如下步骤al 视觉摄像头提取轴承和曲柄轴的图像，由图像处理计算机预先存储的图 像分析算法处理输入的轴承和曲柄轴的图像，计算轴承和曲柄轴的位置，并图像处理计算 机通过输出接口将轴承和曲柄轴的位置输出到工业机器人控制计算机中；步骤a2 工业机器人控制计算机将轴承和曲柄轴的位置为目标位置，生成运动轨 迹，根据预先存储在工业机器人内存储的抓取和放置控制算法自动抓取轴承放置到轴承夹 具内和自动抓取曲柄轴放置到轴承内；步骤a3 压装装置接收工业机器人发送的压装指令，微处理器芯片中存储的压装 控制算法控制压盘运动，压盘将曲柄轴压本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种涡旋式空调压缩机的轴承和曲柄轴的智能压装系统，其特征在于包括视觉装置（１）、工业机器人（２）和压装装置（３），其中：视觉装置（１）的网络通信接口与工业机器人（２）的网络通信接口连接，工业机器人（２）接收视觉装置（１）输出的轴承和曲柄轴的位置信号，并对输出的轴承和曲柄轴的位置信号进行处理，生成了工业机器人（２）的运动轨迹；工业机器人（２）在生成的运动轨迹的控制下，抓取轴承放置到压装装置内，抓取曲柄轴放置到轴承内；工业机器人（２）的通信接口与压装装置（３）的串行通信接口连接，工业机器人（２）的通信接口输出工业机器人（２）的状态信号，压装装置（３）接收此状态信号，将其转换为压装装置（３）的控制信号，控制压装装置将曲柄轴压装到轴承内；工业机器人（２）的通信接口输入压装装置（３）的状态信号，并将其转换为工业机器人（２）的控制信号，将压装好的轴承和曲柄轴从压装装置内取出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏建华，乔红，刘伟，区志财，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：11
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