[发明专利]一种基于机器人的自动送钉系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基于机器人的自动送钉系统，属于航空制造领域。包括底座，所述底座上的一边安装有控制柜，另一边安装有铆钉储料架；所述控制柜和铆钉储料架之间固定安装出料装置；所述控制柜上固定安装有工业机器人和多个抓取工位，所述多个抓取工位分布于工业机器人的两侧；所述工业机器人上设置有法兰盘，所述法兰盘上安装有视觉抓取末端；所述工业机器人正前方还设置有吹钉装置。本发明通过视觉抓取末端识别并抓取多种型号铆钉，可以为自动钻铆机高效地供给铆钉，并能够智能识别铆钉的直径、长度以及铆钉表面的缺陷从而有效减少自动送钉的故障。本发明还公开了一种基于机器人的自动送钉系统的工作方法。

技术领域

本发明涉及航空制造领域，具体涉及一种基于机器人的自动送钉系统及其工作方法。

背景技术

随着我国大型客机和新型战斗机的研制，飞机制造在高质量、高效率、长寿命等方面有了新的要求。传统的手工钻铆已经难以满足飞机装配中对精度的要求。因此，采用自动钻铆系统是飞机装配领域的发展趋势。由于自动钻铆系统的钻铆效率较高，所以需要一套高效地自动送钉系统为钻铆末端输送多种规格的铆钉。

目前的自动送钉系统多采用振动盘直接送钉，或采用储钉管将铆钉预先定向排列在管中，在使用时依次吹出。公告号为CN101733355B的发明专利公开了一种钻铆机的自动送夹铆钉装置。该装置通过多个振动盘输送铆钉，每种铆钉通过振动盘定向排列，吹钉结构依次运动到每个震动盘前将单个铆钉吹送至钻铆末端。此种属于振动盘直接送料的自动送钉系统，振动盘部分的故障率较高，且整体送钉速度较慢，影响自动钻铆系统的整体效率。

公告号为CN106541067B的发明专利公开了一种飞机壁板自动钻铆机的由头铆钉自动供钉系统，该系统将铆钉预先定向排列在抽屉内的弯管中，通过气压将铆钉依次吹出。公告号为CN103706752B的发明专利公开了一种自动选钉与送钉系统，该系统通过震动盘将铆钉定向排列在竖直细管中，铆钉通过自身重力下落，吹钉机构分离出单个铆钉后吹送至自动钻铆末端。这两种方法都是通过储钉管将铆钉预先定向排列再进行输送，虽然送钉效率有所提升，但依然需要振动盘对铆钉进行排列，故障点较多，整体效率依然较低。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于机器人的自动送钉系统及其工作方法，以解决现有技术存在的高故障率、送钉速度较慢和低效率等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于机器人的自动送钉系统，包括底座，所述底座上的一边安装有控制柜，另一边安装有铆钉储料架；

所述控制柜和铆钉储料架之间固定安装出料装置；

所述控制柜上固定安装有工业机器人和多个抓取工位，所述多个抓取工位分布于工业机器人的两侧；

所述工业机器人上设置有法兰盘，所述法兰盘上安装有视觉抓取末端；

所述工业机器人正前方还设置有吹钉装置。

出料装置可从铆钉储料架中运送某一种规格的铆钉至抓取工位中，并在抓取结束后将剩余的铆钉运回至铆钉储料架；抓取工位可对待抓取的铆钉进行轻微震动，使重叠在一起的铆钉平铺至平面，方便视觉抓取末端对其进行抓取。

进一步的，所述视觉抓取末端包括双目视觉系统和铆钉抓取结构；

所述铆钉抓取结构安装在工业机器人的法兰盘下方，所述双目视觉系统安装在铆钉抓取结构的两侧。

双目视觉系统采用两个工业相机固定在工业机器人的法兰盘两侧，两个摄像头之间距离固定并呈一定夹角，从而保证两摄像头公共视野覆盖整个抓取工位；视觉抓取末端能够适应不同规格的铆钉，每次抓取均能够从抓取工位中抓取一枚铆钉并竖直投放至吹钉装置内。

进一步的，所述铆钉储料架为多层结构并存放多个储钉盘，每个储钉盘中存放一种规格的铆钉。