负压气缸4272活塞杆端与负压吸盘轴4271之间的压力传感器4275。该手爪机构428设置在拾压机构427固定架4273的一延伸部上。该手爪机构428包括固定在该固定架4273延伸部上的手爪气缸4281、固定在固定架4273延伸部上并定位于手爪气缸4281下方的竖向滑轨4283、滑动连接在该竖向滑轨4283上的手爪推板4282、两个分别与手爪推板4282下部两侧呈对称铰接的手爪连杆4284、设置在固定架4273延伸部下部前面上的横向滑轨4286、分别铰接在两个手爪连杆4284另一端上并滑动连接在横向滑轨4286上的手爪滑块4285和分别固定在该两个手爪滑块4285下端的两个手爪4287。该负压吸盘轴4271定位于固定架4273延伸部的前面，该手爪机构428中的手爪气缸4281、手爪推板4282、手爪连杆4284和竖向滑轨4283均定位于固定架4273延伸部的后面，手爪机构428的两个手爪滑块4285定位于固定架4273延伸部的下面，两个手爪4287延伸到负压吸盘轴4271的下方。在手爪4287的内侧设有一手爪槽4288，该手爪槽4288为一直角缺口。该手爪推板4282上端与手爪气缸4281向下延伸出的手爪气缸4281活塞杆连接，通过该手爪气缸4281推动手爪推板4282进而通过两个手爪连杆4284控制两个手爪4287沿横向滑轨4286作开合动作。该两个压针机头42分别通过各自的机头气缸43进行切换呈上下交错移动。该机头气缸43设置在负载板41上，并且在该负载板41与机头支架421之间设有缓冲器44。
[0027]参见图8、图9和图10，该夹持装置7包括设置在台架I上的回转台71、设置在回转台71上的夹持块机构73和设置在回转台71下方的支撑块机构72。该回转台71设有通过设置在该回转台71下方的台架I上一回转定位机构713定位的装配工位711和装夹工位712。该回转定位机构713包括一由定位气缸驱动的定位销。该设置在回转台71上的夹持块机构73包括夹持支架731、夹持气缸732、一端与夹持气缸732活塞杆铰接的连杆733、与连杆733另一端铰接的夹持爪734。待压针仪表盘9放置在回转台的装夹工位712上并通过夹持气缸732启动夹持爪734压紧。在本实施例中，该夹持爪734沿待压针仪表盘9周边设有5个。该支撑块机构72定位在回转台71装配工位711的下方。该支撑块机构72包括一支撑气缸721、一与支撑气缸721活塞杆连接的楔块722和受楔块722驱动的支撑块723。
[0028]参见图11，该供料装置5设置在该夹持装置7 —侧的台架I上。该供料装置5包括一固定在台架I上的导板52、供料平台53和驱动供料平台53沿导板52移动的供料气缸51。该供料平台53通过定位于导板52两侧上的滚轮54与导板52作滚动连接。在本实施例中，该供料装置5设有两个。仪表指针呈矩阵排列在指针料盒中，指针料盒放置在供料平台53上通过供料气缸51移动到压针装置4的下方。
[0029]参见图3，该视觉分析定位系统6包括设置在压针装置4上的主摄像头61、设置在夹持装置7回转台71装配工位711上方的辅助摄像头62和视觉分析模块63。该视觉分析模块63包括自动搜索合格指针的视觉寻针模块631、校正仪表针轴位置个体差异的针轴校正模块632和校正零刻度个体差异位置使每个仪表指向一致的零位校正模块633。
[0030]操作时，先打开气路，打开设备主机电源，显示器上显示登录窗口后，以操作员账号登录压针系统。在压针主窗口中选择待压针仪表盘的型号点击开始压针按钮，系统首次上电或急停后会自动通过Z向高度校准机构34先进行回零操作，然后进入正常压针状态。将待压针仪表盘9在夹持装置7的装夹工位712通过夹持块机构73进行装夹，到位信号检测后，夹持块机构73自动抱紧待压针仪表盘9，人机交互界面23的显示器231弹出确认待压针仪表盘9外观是否正常，确认后执行夹持装置7的回转台71旋转，使待压针仪表盘9进入装配工位71。压针装置7的压针机头42通过三轴伺服运动平台3移动到供料装置5的上方，视觉分析定位系统6中的主摄像头61获取供料装置5中呈阵列的仪表指针的指针位置和有针无针状态信息，并通过视觉分析模块63中的视觉寻针模块631和针轴校正模块632进行分析和校正。在本实施例中，该压针机头42具有两个，当其一 A压针机头拾针后，通过机头气缸43进行A/B压针机头切换，再通过B压针机头进行拾针。在压针机头42移动进行拾针前，手爪气缸4281使手爪推板4282推动手爪连杆4284进而带动手爪滑块4285使手爪4287打开，两个压针机头42上移，拾针机构427的负压吸盘轴4271上升，移动到供料装置5上方的取针位置后，A压针机头通过机头气缸43切换下行，伸出负压吸盘轴4271，吸针后退回，手爪4287关闭，手爪机构428回退，与负压吸盘轴4271顶住指针工件并通过手爪4287上的手爪槽4288自动校正指针位置；A压针机头完成拾针后B压针机头以同样的方式再次拾针。完成拾针后的两个压针机42头移至预设定位置，通过视觉分析定位系统6中的辅助摄像头62捕捉装配中心点和装配角度，并测量装配Z方向高度位置，通过视觉分析模块63分析后由主控系统2控制压针机头42移动至目的地坐标位置。切换A压针机头下行，并控制三轴伺服运动平台3Z轴伺服滑台机构33缓慢将其送入一定距离，打开手爪4287，回退Z轴伺服滑台机构33 —个相对距离，负压吸盘轴4271往下移动至限位，Z轴伺服滑台机构33下移压入指针工件至一定的深度距离，然后A压针机头切换回退，负压吸盘轴4271回退，测距机构429移至上方进行测量。A压针机头完成其中一个指针的压针后，B压针机头以同样方式完成另一指针的压针。完成压针后主控系统将数值进行比对，给出实际装配的公差范围。装配结束后，回转台71旋出装配工位711，在装夹工位712完成装夹的待压针仪表盘9同时进入装配工位711，重复压针工作。
[0031]具体实施例是为了更清楚地理解本发明，并不作为对本发明权利的一种限制，在不脱离本发明宗旨的前提下，可以有各种各样的变化，所有这些对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。
【主权项】
1.一种汽车仪表自动压针系统，包括主控系统、由主控系统控制的压针装置和用于夹持仪表盘的夹持装置；其特征在于:所述主控系统包括主控机、控制模块、人机界面和视觉分析定位系统；所述压针装置包括设置在一台架上的运动平台、设置在运动平台上的压针机头和供料装置；所述运动平台为一三轴伺服平台；所述控制模块根据视觉分析定位系统所获取的供料装置中的仪表指针位置及状态数据控制所述压针装置中的拾压机构取针，根据视觉分析定位系统所获取的待压针仪表盘电机轴坐标位置和从人机界面输入的指针所需放置的角度位置数据控制所述压针装置的压针角度和压针深度。
2.根据权利要求1所述的压针系统，其特征在于:所述控制模块包括对所述运动平台进行控制的伺服控制器和对压针装置进行控制的压针控制器。
3.根据权利要求1或2所述的压针系统，其特征在于:所述视觉分析定位系统包括一设置在压针装置上的主摄像头、设置在待压针仪表盘上方的辅助摄像头和视觉分析模块。
4.根据权利要求3所述的压针系统，其特征在于:所述视觉分析模块包括自动搜索合格指针的视觉寻针模块和校正仪表针轴位置个体差异的针轴校正模块。
5.根据权利要求4所述的压针系统，其特征在于:所述视觉分析模块还包括校正零刻度个体差异位置，保持每个仪表指向一致的零位校正模块。
6.根据权利要求1或2所述的压针系统，其特征在于:所述拾压机构中设有一对压针压力进行反馈的压力传感器。
7.根据权利要求1或2所述的压针系统，其特征在于:在所述压针装置上还设有一对压针后进行压针深度校验的测距机构。
8.根据权利要求3所述的压针系统，其特征在于:所述拾压机构中设有一对压针压力进行反馈的压力传感器。
9.根据权利要求3所述的压针系统，其特征在于:在所述压针装置上还设有一对压针后进行压针深度校验的测距机构。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车仪表自动压针系统，包括主控系统、由主控系统控制的压针装置和用于夹持仪表盘的夹持装置；主控系统包括主控机、控制模块、人机界面和视觉分析定位系统；压针装置包括设置在一台架上的三轴伺服运动平台、设置在运动平台上的压针机头和供料装置；控制模块根据视觉分析定位系统所获取的供料装置中的仪表指针位置及状态数据控制压针装置中的拾压机构取针，根据视觉分析定位系统所获取的待压针仪表盘电机轴坐标位置和从人机界面输入的指针所需放置的角度位置数据控制压针装置的压针角度和压针深度。通过该视觉分析定位系统校正零刻度个体差异位置，保持每块表指向一致。通过该自动压针系统大大提高了压针精度和生产效率。
【IPC分类】B23P19-02
【公开号】CN104786036
【申请号】CN201410847181
【发明人】戴翔
【申请人】宁波大正工业机器人技术有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年12月31日