[发明专利]一种激光定位智能装配系统及其使用方法

权利要求书

1.一种激光定位智能装配系统，其特征在于，包括安装执行机构、激光定位机构及控制中心，控制中心与安装执行机构、激光定位机构电连接用于智能控制安装执行机构、激光定位机构作业；

所述安装执行机构包括移动平台组件、起吊装置及机械手组件；移动平台组件用于将工件A移动到目标位置，起吊装置用于将工件B移送到目标位置，机械手组件用于抓取销轴并完成销轴的安装；

所述激光定位机构包括激光灯组件和投影板组件，通过激光灯组件发射的激光穿过安装孔在投影板组件上投影，以获取安装孔的坐标信息并将坐标信息传输给控制中心，用于对安装孔定位；

所述控制中心包括中央控制器、数据存储单元、信号采集处理单元、显示单元和参数设置单元，所述数据存储单元、信号采集处理单元、显示单元和参数设置单元均与中央控制器连接，所述信号采集处理单元一端连接中央控制器，另一端连接投影板组件。

2.如权利要求1所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，所述安装执行机构还包括夹固装置，夹固装置对工件进行夹持固定。

3.如权利要求2所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，所述移动平台组件包括中部台座和移动平台，中部台座上设置有三条滑槽，三条滑槽分别为第一左滑槽、中滑槽和第一右滑槽，移动平台的底部设置在中滑槽内并可在中滑槽内滑动；激光灯组件和投影板组件的底端分别滑动设置在第一右滑槽和第一左滑槽内。

4.如权利要求3所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，所述移动平台的上表面设置有后端夹具、左侧向夹具和右侧向夹具，后端夹具位于移动平台上表面中后部开设的滑槽内，移动平台上表面的两侧还开设有第二左滑槽、第二右滑槽，在第二左滑槽、第二右滑槽内分别设置有侧向夹具滑台，左侧向夹具和右侧向夹具分别位于左右两侧的侧向夹具滑台内。

5.如权利要求3所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，所述激光灯组件包括激光灯支撑架和设置在激光灯支撑架顶端的激光灯，激光灯支撑架的底端滑动设置在第一右滑槽内。

6.如权利要求5所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，所述投影板组件包括投影板支撑架和设置在投影板支撑架顶端的投影板，投影板支撑架的底端滑动设置在第一左滑槽内。

7.如权利要求6所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，所述激光灯支撑架和投影板支撑架对称设置且由控制中心同步控制。

8.如权利要求1所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，所述起吊装置包括行车架、第一行车和第二行车，第一行车和第二行车平行设置在行车架上，第一行车和第二行车上设置有两组钢丝绳控制器，两组钢丝绳控制器分别为第一钢丝绳控制器和第二钢丝绳控制器，第一钢丝绳控制器和第二钢丝绳控制器上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的底端连接有钢钩。

9.如权利要求3所述的激光定位智能装配系统，其特征在于，在中部台座的两侧对称设置所述的夹固装置，夹固装置包括端部台座、机械手滑台、第一固定装置和第二固定装置，在端部台座上两端分别设置第一支撑架，第一支撑架内套设有第二支撑架，第二支撑架的顶端连接机械手滑台，机械手滑台上设置有上滑道和侧滑道；第一固定装置和第二固定装置均包括依次连接的第一支撑杆、第二支撑杆、伸缩杆和紧固板；

所述机械手组件包括滑动块及设置在滑动块上的机械手，滑动块的底端位于上滑道内。

10.一种如权利要求3、4、5、6、7、9任一项所述的激光定位智能装配系统的使用方法，包括以下步骤，

（1）首先，准备待装配的工件A和工件B，备用；

（2）打开电源，启动激光定位智能装配系统，由控制中心确定参考坐标系，智能装配系统处于初始位置，即移动平台组件位于中滑槽的最前端、激光灯组件位于第一右滑槽的最前端、投影板组件位于第一左滑槽的最前端，此时可得到智能装配系统各组成部件在参考坐标系内的初始位置坐标；然后将待装配的工件A和工件B的初始参数通过参数设置单元输入控制中心，控制中心通过内部嵌入算法计算安装运行轨迹；

（3）启动起吊装置将工件A吊放到移动平台上并固定在移动平台上；

（4）移动平台组件启动并移动到控制中心指定的坐标位置后，由于控制中心已知智能装配系统各组成部件的初始位置坐标，移动平台移动的路径已知，便可以得到移动平台到达指定位置后移动平台的坐标，并且工件A的初始参数已设定好，工件A固定在移动平台上的相对坐标也已知，所以控制中心可以计算出此时工件A在控制中心内所处的位置坐标，进而可得到工件A上各个安装孔的初步坐标值；

（5）控制中心控制激光灯组件和投影板组件同时启动并同步运行，激光灯组件从初始位置逐渐向工件A安装孔的初步坐标值位置移动，当激光灯发出的激光穿过工件A安装孔透射在投影板上为一圆形时，控制中心控制激光灯组件停止运行，通过信号采集处理单元由控制中心记录此时工件A安装孔的坐标值，并将工件A安装孔的坐标信息存入数据存储单元；

（6）再次启动起吊装置，起吊装置运行将步骤（1）中的工件B运送至吊装初始位置；再次启动激光灯组件和投影板组件对工件B安装孔扫描定位，当激光灯发射的激光穿过工件B安装孔在投影板上透射出圆形时，控制中心控制激光灯组件停止运动，通过信号采集处理单元由控制中心记录此时工件B安装孔的坐标值，并将工件B安装孔的坐标信息存入数据存储单元；

（7）控制中心根据数据存储单元中记录的工件A安装孔和工件B安装孔的坐标信息，计算出起吊装置带动工件B所走的行程；控制中心控制起吊装置带动工件B在系统坐标系内移动，最终使工件B安装孔与工件A安装孔叠合；

（8）控制中心控制机械手抓取销轴，通过机械手将销轴移动到工件A安装孔的坐标位置，然后机械手动作将销轴插入工件A安装孔和工件B安装孔内，完成工件A和工件B的装配。