[发明专利]基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统及方法

摘要

本发明公开一种基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统及方法，该系统包括机器人，相机、机械手爪、缸体组合装置、计算机模块、活塞。该方法通过相机识别活塞，利用计算机模块根据特征得到活塞的位置，控制机器人，由机械手爪取抓取活塞，并将活塞装配到汽车发动机的缸体中。其中四个已完成连杆装配的活塞并排放置在铁架平台上，机械手爪安装在工业机器人末端，用于抓取活塞，夹紧活塞环，进行活塞装配。相机安装在手臂前端，用于识别定位活塞和缸体组合装置上的缸体。计算机模块通过信号线与机器人，相机，机械手抓，缸体组合装置相连，实现数据的处理和控制信号的传输。本发明能精确地高效地实现对活塞和发动机缸体的自动装配过程。

主权项

1.一种基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统，其特征在于：包括机器人（11）、相机（12）、机械手爪（13）、缸体组合装置（14）、计算机模块（17）、活塞（19）；/n多个已装配完成的所述活塞（19）并排放置在铁架平台（20）上；/n所述机械手爪（13）安装在机器人（11）末端，用于抓取活塞（19）、夹紧活塞环，对活塞（19）进行装配；/n所述相机（12）安装在机器人（11）的手臂前端，用于识别定位活塞（19）和缸体组合装置（14）上的缸体（15）；/n所述计算机模块（17）通过信号线（18）分别与机器人（11）、相机（12）、机械手爪（13）、缸体组合装置（14）连接，实现数据的处理和控制信号的传输；/n所述缸体组合装置（14）包括交流伺服电机（16）、缸体（15）、夹合机构（21）、基座（22），所述交流伺服电机（16）安装在夹合机构（21）上，所述夹合机构（21）安装在基座（22）上，所述缸体（15）固定在夹合机构（21）之间，通过交流伺服电机（16）转动带动缸体（15）一起转动，所述缸体（15）上设有多个活塞槽（31）；/n所述计算机模块（17）包括图像识别定位模块，手爪控制模块，机器人控制模块，缸体装配控制模块，中央控制模块，所述图像识别定位模块包含活塞（19）定位和缸体（15）的活塞槽（31）定位，所述图像识别定位模块决定手爪控制模块，机器人控制模块，缸体装配控制模块的运作精度，所述图像识别定位模块输出的数据传送到中央控制模块，分别向手爪控制模块，机器人控制模块，缸体装配控制模块分配数据，协调控制，各部分模块将处理后的数据传送到各个设备实现整体装配工作；/n所述图像识别定位模块中活塞定位工作过程如下：/n步骤C1：将相机（12）获取的活塞图像进行灰度化处理，得到包含有多个活塞（19）底部的灰度化图片；/n步骤C2：使用模板匹配算法，将已存入的活塞图像外部圆轮廓特征模板，与包含有多个活塞（19）底部的灰度化图片进行匹配，找到含有活塞图像的区域；/n步骤C3：计算出图像中活塞的个数，如果活塞（19）大于1个，则选择图片最左端的活塞，并用图像分割将其提取出来；/n步骤C4：出厂活塞（19）的底部都有方向特征标志，使用模板匹配算法，将含有特征的活塞图片模板，与提取出来的包含一个活塞图片进行匹配，识别出特征，并定位提取出这个活塞（19）的位置；/n步骤C5：将得到的位置与对应的活塞数据，传送到中央控制模块进行处理。/n