基于视觉的机器人五金工具组装系统及其动作流程的制作方法

1.本发明涉及一种基于视觉的机器人五金工具组装系统及其动作流程，属于五金行业技术领域。


背景技术：

2.目前，五金行业主要还是劳动密集型企业，自动化程度较低，生产环节都是人工配合进行组装，整个操作过程往往需要大量人力，导致五金工具生产效率很低。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：如何实现五金工具生产的自动化，提高生产效率。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种基于视觉的机器人五金工具组装系统，其特征在于，按照流水线的先后顺序，依次包括以下工位：用于运输待装载五金工具的工具盒的主线体、用于将榔头放入工具盒内的放榔头手工线、用于将钢丝钳放入工具盒内的放钢丝钳手工线、用于将扳手放入工具盒内的扳手机器人工位、用于将接杆放入工具盒内的接杆机器人工位、用于将榔头套放入工具盒内的榔头套机器人工位、用于将批头组件放入工具盒内的批头组件机器人工位、用于将工具盒进行扎带处理的半自动扎扎带工位；五金工具包括榔头、钢丝钳、扳手、接杆、榔头套、批头组件。
5.优选地，所述的扳手机器人工位上设有1台用于将扳手放入工具盒内的机器人，接杆机器人工位上设有1台用于将接杆放入工具盒内的机器人，榔头套机器人工位上设有1台用于将榔头套放入工具盒内的机器人，批头组件机器人工位上设有1台用于将批头组件放入工具盒内的机器人。
6.优选地，每台所述的机器人站均配有视觉相机。
7.优选地，所述的视觉相机采用一拖四相机系统，通过视觉算法对四个不同工位图像数据同时处理，分别提供工件与工具盒位置信息，静态拍摄。
8.优选地，所述的放榔头手工线包括榔头输送带，使得榔头输送至主线体处，便于工人拿取并放置在主线体上工具盒内的对应位置；放钢丝钳手工线包括放置钢丝钳的钢丝钳放置箱，便于工人拿取钢丝钳并放置在主线体上工具盒内的对应位置。
9.优选地，所述的扳手机器人工位包括扳手输送带、扳手料斗，扳手料斗连接扳手整理设备，扳手整理设备出口端与扳手输送带对接；接杆机器人工位包括接杆输送带、接杆料斗，接杆料斗连接接杆整理设备，接杆整理设备出口端与接杆输送带对接；榔头套机器人工位包括用于传输榔头套的振动盘；批头组件机器人工位包括批头组件输送带。
10.一种基于视觉的机器人五金工具组装系统的动作流程，其特征在于，使用一种基于视觉的机器人五金工具组装系统，包括如下步骤：
11.通过工人进行人工操作：
12.1)第一工人将用于装五金工具的工具盒放置在主线体上，主线体上设有贴标签机；当工具盒经过贴标签机的位置时，通过贴标签机在该工具盒上贴上标签；
13.2)第二工人将从主线体上游运输过来的工具盒的盖子打开，并再放置在主线体上；
14.3)第三工人在放钢丝钳手工线处，将该钢丝钳放置在主线体上工具盒内的对应位置；
15.4)第四工人在放榔头手工线处，拿取待放置的榔头，并将榔头外面的包装袋拆除；
16.5)第五工人在放榔头手工线处，拿起拆除包装袋的榔头，并在榔头上涂抹防锈机油；
17.6)第六工人在放榔头手工线处，拿取抹油后的榔头，并放置在主线体上工具盒内的对应位置；
18.通过机器人进行自动操作：
19.7)人工将整箱的扳手及接杆倒入各自对应的料斗内，经整理设备后将扳手及接杆以单层的形式输送到取料端，并通过各个工位上的机器人将扳手及接杆放入主线体上工具盒内的对应位置；
20.8)榔头套采用振动盘的形式进行输送，并通过该工位的机器人将榔头套放入主线体上工具盒内的对应位置；
21.9)批头组件采用输送线的形式由前道工序输送过来，并通过该工位的机器人将批头组件放置在主线体上工具盒内的对应位置；
22.10)在扳手机器人工位、接杆机器人工位、榔头套机器人工位、批头组件机器人工位均采用机器人和视觉相机，完成扳手、接杆、榔头套、批头组件的放置；
23.通过工人进行人工操作：
24.11)由第七工人、第八工人完成工具盒上盖子的闭合、对工具盒进行半自动绑扎带、剪扎带，最后将操作后的工具盒反向放置于主线体上；
25.12)由第九工人完成最后的码放作业。
26.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
27.本发明的基于视觉的机器人五金工具组装系统，面向五金行业基于团队成熟的视觉定位和多机协同控制技术，结合创新机构设计，实现机器人自动组装，完成“放盒子、贴盒底标、开盖、放内衬、放接杆、放钢丝钳、放扳手、放榔头、放榔头套、放批头组件、合盖、扎扎带及码放”等工序。
28.通过本发明的基于视觉的机器人五金工具组装系统及其动作流程，实现了五金工具组装的半自动化，减少了整个操作过程需要的人力，大大提高了生产效率。
附图说明
29.图1为一种基于视觉的机器人五金工具组装系统的主体布局示意图；
30.图2为一种基于视觉的机器人五金工具组装系统的布局俯视图。
具体实施方式
31.为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
32.本发明提供了一种基于视觉的机器人五金工具组装系统，如图1、图2所示，按照流水线的先后顺序，其依次包括主线体2、放榔头手工线3、放钢丝钳手工线4、扳手机器人工位
5、接杆机器人工位6、榔头套机器人工位7、批头组件机器人工位8、半自动扎扎带工位9。五金工具包括榔头、钢丝钳、扳手、接杆、榔头套、批头组件。
33.扳手机器人工位5、接杆机器人工位6、榔头套机器人工位7、批头组件机器人工位8均通过机械臂操作，机械臂共采用4台机器人，分别完成扳手、接杆、榔头套、批头组件的放置，每台机器人站均配有视觉相机。
34.视觉相机采用一拖四相机系统，需通过视觉算法对四个不同工位图像数据同时处理，分别提供工件与工具盒位置信息，静态拍摄。
35.其中，主线体2包括主输送带21，使得五金工具能从上游运输至下游；放榔头手工线3包括榔头输送带31，用于输送榔头，并使得榔头输送至主输送带21处，便于工人拿取并放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；放钢丝钳手工线4包括钢丝钳放置箱41，用于放置钢丝钳，便于工人拿取钢丝钳并放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；扳手机器人工位5包括扳手输送带51、扳手料斗52，扳手料斗52连接扳手整理设备，扳手整理设备出口端与扳手输送带51对接，扳手经过扳手整理设备整理后输送至扳手输送带51上，随后通过该工位的机器人将扳手输送带51上的扳手放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；接杆机器人工位6包括接杆输送带61、接杆料斗62，接杆料斗62连接接杆整理设备，接杆整理设备出口端与接杆输送带61对接，接杆经过接杆整理设备整理后输送至接杆输送带61上，随后通过该工位的机器人将接杆输送带61上的接杆放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；榔头套机器人工位7包括振动盘71，用于传输榔头套，并通过该工位的机器人将榔头套放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；批头组件机器人工位8包括批头组件输送带81，用于将批头组件输送至批头组件机器人工位8上机器人所在位置，并通过该工位的机器人将批头组件放置在主输送带21上工具盒内的对应位置。
36.本发明的基于视觉的机器人五金工具组装系统，其动作流程包括如下步骤：
37.1)第一工人11将用于装五金工具的工具盒放置在主输送带21上，当工具盒经过贴标签机的位置时，通过贴标签机在该工具盒上贴上盒底标签；
38.2)第二工人12将从主输送带21上游运输过来的工具盒的盖子打开，并放入内衬，再将该工具盒放置在主输送带21上；
39.3)第三工人13将钢丝钳放置箱41内的钢丝钳取出，然后将该钢丝钳放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；
40.4)第四工人14拿取待放置的榔头，并将榔头外面的包装袋拆除，随后放置在榔头输送带31上；
41.5)第五工人15拿起榔头输送带31上的榔头，并在榔头上涂抹防锈机油，随后再将榔头放置在榔头输送带31上；
42.6)抹油后的榔头经过榔头输送带31，输送至第六工人16所在位置，第六工人16将榔头拿取，并放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；
43.7)人工将整箱的扳手及接杆倒入各自对应的料斗(即扳手料斗52、接杆料斗62)内，经整理设备后将工件(即扳手及接杆)以单层的形式输送到取料端(即扳手及接杆各自对应的机器人位置)，并通过各个工位上的机器人将扳手及接杆放入主输送带21上工具盒内的对应位置；
44.8)榔头套采用振动盘71的形式进行输送，并通过该工位的机器人将榔头套放入主
输送带21上工具盒内的对应位置；
45.9)批头组件采用输送线的形式由前道工序输送过来，即批头组件通过批头组件输送带81输送至批头组件机器人工位8上机器人所在位置，并通过该工位的机器人将批头组件放置在主输送带21上工具盒内的对应位置；
46.10)自动站(即扳手机器人工位5、接杆机器人工位6、榔头套机器人工位7、批头组件机器人工位8)共采用机器人 视觉相机完成扳手、接杆、榔头套、批头组件的放置；
47.11)由第七工人17、第八工人18完成工具盒上盖子的闭合、对工具盒进行半自动绑扎带、剪扎带、最后将操作后的工具盒反向放置于主输送带21上；
48.12)由第九工人19完成最后的码放作业。
49.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。