[发明专利]一种柔性的螺钉自动上料装置及方法

说明书

本发明公开了一种柔性的螺钉自动上料装置及方法，包括中央处理器PLC、震动供料调频器、视觉控制器、三轴模组控制器及机器人控制器；视觉控制器的输出端连接中央处理器PLC，所述视觉控制器用于进行视觉分析并提供视觉分析结果给中央处理器PLC；中央处理器PLC与震动供料调频器、三轴模组控制器及机器人控制器进行数据交互，控制调整震动频率、实现三轴模组及机器人的控制。本发明自动调控功率和调整供料频率，提高稳定性和使用性；视觉检测实现自动化，避免人为的目检和监控，装配异常检测也可以通过视觉的图形完整度分析，判断并剔除出来；通过视觉的判断和调整，进而降低摆放工件的定位要求，省去重复制造工装和技改的不必要浪费。

技术领域

本发明涉及智能工厂柔性产线通用模块，具体涉及一定规格范围内的国标和非标螺钉的上料。

背景技术

目前的螺钉上料机普遍采用定点输送，定点抓取或定点拧紧。然而对于一些具有特殊要求，如：装入体或装配体的品种多样，需要针对不同的三维坐标调整。常规的螺钉供料机，将螺钉通过震动或者排列输送到准确位置，然后由机械手或者拧紧枪继而自动作业或者人工作业：人工作业需要对位进而提高人为作业的要求，失去解放生产力的意义；自动作业受到成本和单一产品的限制，几乎做不到通用各规格产品。再如：常规的螺钉供料机通常做到一对一定点供料，而一对二或者一对多需要根据装入和装配点的分布构架不同的机械手结构。另外，机械手的结构形式和成本各不相同，传动精度高的直线模组日趋成熟且成本优势明显，多轴控制器的技术也日趋成熟但是各品牌成本差别比较大。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术存在的螺钉上料机通用性差的问题，本发明提供一种柔性的螺钉自动上料装置及方法。

技术方案：一种柔性的螺钉自动上料方法，包括：

(1)震动供料调频器将上料频率模拟量数据传输给中央处理器PLC，中央处理器PLC接收上料频率模拟量数据，进行筛选归纳后调整振动频率；

(2)视觉控制器实时监测装配孔的位置坐标，并将位置坐标数据传输给中央处理器PLC，中央处理器PLC接收位置坐标数据后，根据输出点的位置坐标计算得到三坐标插补值，并向三轴模组控制器发送命令，调配三轴伺服电机的扭矩和转速；

(3)视觉控制器实时监测装配孔的位置坐标，并将位置坐标数据传输给中央处理器PLC，中央处理器PLC接收位置坐标数据后，输出模拟量脉冲信号向机器人控制器发送命令。

进一步的，步骤(2)中，视觉控制器对装入工件进行视觉拍照，装入孔位有多个，采集和捕捉装入孔位的圆上的若干点坐标，计算出装入孔位的中心点坐标，通过和输出点的坐标差值计算，将多个坐标差值进行排序，将排序后的坐标数据发送给中央处理器PLC，中央处理器PLC根据装入孔位坐标发送模拟量输出脉冲信号给三轴模组控制器，控制模组位移。

进一步的，步骤(3)中，视觉控制器计算出装入孔位的中心点坐标后，将中心点坐标发送给中央处理器PLC，中央处理器PLC通过中心点坐标和输出点的坐标计算差值得到相对坐标，并将相对坐标数据发送给机器人控制器，机器人控制器通过自身的直线和圆弧插补后，控制机器人抓取工件，并将工件放入指定位置。

进一步的，步骤(1)中，还包括震动供料调频器对异常的上料频率信号进行报警。

进一步的，装入孔位的中心点坐标按照横轴和竖轴坐标值进行排序，依次完成每个装入孔位的装入工作。

进一步的，在完整的装配动作完成后，中央处理器PLC指令视觉控制器拍取照片，区分安装孔外圆和螺钉头外圆孔径大小的差异，判断螺钉安装是否遗漏；若不是圆形的图形元素，说明是异常装配；对于有遗漏或异常装配的情况进行报警，中央处理器PLC指令机器人控制器控制机器人将装配件抓取并放置指定的收集区域内。