CN113619270B - 一种车辆识别码的自动拓印装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆识别码的自动拓印装置，包括：机器人本体，机器人本体的手臂末端设有拓印浮动机构，上面穿设有拓印孔；拓印部件，一端伸入拓印孔；吸取部件，用于吸取拓印纸；机器人控制器，包括：第一控制模块，用于根据拓印指令控制机器人本体带动手臂末端移动至拓印位置并控制吸取部件抵接拓印位置并生成拓印信号；第二控制模块，用于根据拓印信号下压拓印浮动机构以带动拓印部件穿过拓印孔并作用于拓印纸上，随后控制拓印部件沿拓印孔横向移动以进行自动拓印。有益效果是本装置实现了车辆识别码拓印过程自动化，无需人员进行干涉，本装置通过拍摄汽车车身上的车辆识别码的拓印位置来进行位置补正，实现多车型兼容并保证拓印质量。

Description

一种车辆识别码的自动拓印装置

技术领域

本发明涉及车辆识别码拓印技术领域，尤其涉及一种车辆识别码的自动拓印装置。

背景技术

现代的生产中机器人越来越多地出现在汽车总装车间，但是车辆识别码拓印却一直停留在人工方式，普遍采用调动工具进行人工作业，总装节拍受拓印的时长影响，而且随着操作人员的疲劳，车辆识别码的拓印质量无法保证，自动化率低，传统机器人定点车辆识别码拓印作业，没有自动车辆识别码拓印检测***，仍然需要人工介入，缺少机器人专用的车辆识别码自动拓印装置，无法做到多车型兼容，拓印的节拍也无法保证。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种车辆识别码的自动拓印装置，包括：

一机器人本体，机器人本体的手臂末端设有一拓印浮动机构，拓印浮动机构上穿设有一拓印孔；

一拓印部件，通过一横向移动机构设置于拓印浮动机构的顶部，且拓印部件的一端伸入拓印孔；

至少一吸取部件，设置于拓印浮动机构的底部，用于吸取一拓印纸；

一机器人控制器，分别连接机器人本体和拓印浮动机构，机器人控制器包括：

第一控制模块，用于根据外部的一拓印指令控制机器人本体带动手臂末端移动至一汽车车身的车辆识别码的拓印位置，以及控制吸附有拓印纸的吸取部件抵接拓印位置并生成一拓印信号；

第二控制模块，连接第一控制模块，用于根据拓印信号控制下压拓印浮动机构，以带动拓印部件的一端穿过拓印孔并作用于拓印纸上，随后控制横向移动机构带动拓印部件沿拓印孔横向移动，以对车辆识别码进行自动拓印。

优选的，还包括一相机及光源模块，设置于拓印浮动机构的一侧，相机及光源模块连接机器人控制器，则第一控制模块包括：

第一控制单元，用于根据拓印指令控制机器人本体带动手臂末端移动至一预设位置并触发生成一到位信号；

第二控制单元，连接第一控制单元，用于根据到位信号控制相机及光源模块拍摄预设位置的图像，并根据图像对预设位置进行补正得到拓印位置；

第一控制单元控制机器人本体带动手臂末端移动至拓印位置，随后控制吸附有拓印纸的吸取部件抵接拓印位置并生成拓印信号。

优选的，拓印部件包括一拓印头驱动模块和一拓印头，拓印头驱动模块连接机器人控制器，则第二控制模块包括：

第三控制单元，用于根据拓印信号控制拓印头驱动模块带动拓印头进行旋转，同时控制下压拓印浮动机构，以带动拓印头穿过拓印孔并作用于拓印纸上；

第四控制单元，用于控制横向移动机构带动拓印头沿拓印孔横向移动，以对车辆识别码进行自动拓印。

优选的，拓印指令包含一预设转速，第二控制模块在吸取部件抵接拓印位置时生成包含预设转速的拓印信号；

则第三控制单元根据拓印信号控制拓印头驱动模块带动拓印头按照预设转速进行旋转。

优选的，拓印浮动机构上的拓印孔设有复数个拓印子区域，各拓印子区域沿拓印孔内壁竖向排列。

优选的，还包括一前后移动机构，设置于横向移动机构下方，连接机器人控制器，则第二控制模块还包括第五控制单元，用于拓印操作完成后，控制前后移动机构带动横向移动机构和拓印部件沿拓印孔竖向移动，以使拓印部件的一端从完成拓印操作的拓印子区域移动到竖向排列的下一个拓印子区域。

优选的，还包括复数个拓印固定机构，分别设置于拓印浮动机构的两侧，用于在第一控制单元控制机器人本体带动手臂末端移动至拓印位置的过程中吸附拓印位置的周围区域，以使拓印纸和拓印位置不发生相对移动。

优选的，拓印浮动结构包括：

一固定板，固定板中间穿设有一方孔，拓印部件的一端从方孔穿过；

一拓印板，设置于固定板下方，拓印板中间穿设有拓印孔，拓印部件的一端从方孔穿过后穿过拓印孔；

复数个弹簧装置，分别设置于固定板上的方孔的两侧，连接固定板和拓印板，拓印板抵接汽车车身的车辆识别码的拓印位置时，弹簧装置受到挤压，以带动拓印部件的一端穿过拓印孔并作用于拓印纸上。

优选的，吸取部件为吸盘。

优选的，拓印浮动机构通过一法兰安装在于机器人本体的手臂末端。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本装置实现了车辆识别码拓印过程自动化，无需人员进行干涉，本装置通过拍摄汽车车身上的车辆识别码的拓印位置来进行位置补正，实现多车型兼容并保证拓印质量。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，本装置的原理图；

图2为本发明的较佳的实施例中，本装置的整体结构图；

图3为本发明的较佳的实施例中，拓印部件的放大图；

图4为本发明的较佳的实施例中，拓印部件的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种车辆识别码的自动拓印装置，如图1-4所示，包括：

一机器人本体1，机器人本体1的手臂末端设有一拓印浮动机构2，拓印浮动机构2上穿设有一拓印孔21；

一拓印部件3，通过一横向移动机构4设置于拓印浮动机构2的顶部，且拓印部件3的一端伸入拓印孔21；

至少一吸取部件5，设置于拓印浮动机构2的底部，用于吸取一拓印纸；

一机器人控制器6，分别连接机器人本体1和拓印浮动机构2，机器人控制器6包括：

第一控制模块61，用于根据外部的一拓印指令控制机器人本体1带动手臂末端移动至一汽车车身的车辆识别码的拓印位置，以及控制吸附有拓印纸的吸取部件5抵接拓印位置并生成一拓印信号；

第二控制模块62，连接第一控制模块61，用于根据拓印信号控制下压拓印浮动机构2，以带动拓印部件3的一端穿过拓印孔21并作用于拓印纸上，随后控制横向移动机构4带动拓印部件3沿拓印孔21横向移动，以对车辆识别码进行自动拓印。

具体地，本实施例中，本装置可以作为独立工作站进行工作，由机器人控制器6直接控制机器人本体1、横向移动机构4、吸取部件5和相机及光源模块7，而拓印部件3直接由自身的拓印驱动控制***进行控制，实现拓印转速的实施可调，并且能够简化电气硬件装置，操作人员可以对本装置进行快速拆装和维护，由于本装置通过相机及光源模块7来检测车辆识别码的拓印位置，因此可以对不同汽车车身的不同位置的车辆识别码进行拓印，实现多型号汽车的车辆识别码自动拓印。

本发明的较佳的实施例中，还包括一相机及光源模块7，设置于拓印浮动机构2的一侧，相机及光源模块7连接机器人控制器6，则第一控制模块61包括：

第一控制单元611，用于根据拓印指令控制机器人本体1带动手臂末端移动至一预设位置并触发生成一到位信号；

第二控制单元612，连接第一控制单元611，用于根据到位信号控制相机及光源模块7拍摄预设位置的图像，并根据图像对预设位置进行补正得到拓印位置；

第一控制单元611控制机器人本体1带动手臂末端移动至拓印位置，随后控制吸附有拓印纸的吸取部件5抵接拓印位置并生成拓印信号。

具体地，本实施例中，相机及光源模块11可以选用2D相机、3D相机或者FANUCiRVision 3DV，通过拍摄汽车车身的A柱特征孔和B柱特征孔来确定车辆识别码的拓印位置，用于实现拓印位置的3D位置补正，其中，FANUC iRVision 3DV不宜受环境光的影响，能够快速获取拓印位置并进行3D位置补正。

本发明的较佳的实施例中，拓印部件3包括一拓印头驱动模块31和一拓印头32，拓印头驱动模块31连接机器人控制器6，则第二控制模块62包括：

第三控制单元621，用于根据拓印信号控制拓印头驱动模块31带动拓印头32进行旋转，同时控制下压拓印浮动机构2，以带动拓印头32穿过拓印孔21并作用于拓印纸上；

第四控制单元622，用于控制横向移动机构4带动拓印头32沿拓印孔21横向移动，以对车辆识别码进行自动拓印。

具体地，本实施例中，拓印头驱动模块31采用速度可调的带浮动拓印驱动主轴，可以直接驱动拓印头32进行旋转，旋转速度由第二控制模块62控制，横向移动机构4由直线电缸(或电机丝杠结构)和相应构件组成，驱动拓印头32进行横向移动，拓印头驱动模块31上的拓印头32进行自动旋转的过程中，叠加横向移动机构4的横向移动，实现车辆识别码的自动拓印。

本发明的较佳的实施例中，拓印指令包含一预设转速，第二控制模块62在吸取部件5抵接拓印位置时生成包含预设转速的拓印信号；

则第三控制单元621根据拓印信号控制拓印头驱动模块31带动拓印头32按照预设转速进行旋转。

具体地，本实施例中，第二控制模块62可以根据实际需求对拓印指令中的预设转速进行调整，以使拓印头32在拓印纸上充分挤压，保证车辆识别码的拓印质量。

本发明的较佳的实施例中，拓印浮动机构2上的拓印孔21设有复数个拓印子区域，各拓印子区域沿拓印孔21内壁竖向排列。

本发明的较佳的实施例中，还包括一前后移动机构8，设置于横向移动机构4下方，连接机器人控制器6，则第二控制模块62还包括第五控制单元623，用于拓印操作完成后，控制前后移动机构8带动横向移动机构4和拓印部件3沿拓印孔21竖向移动，以使拓印部件3的一端从完成拓印操作的拓印子区域移动到竖向排列的下一个拓印子区域。

具体地，本实施例中，前后移动机构8由气缸、导轨和构件组成，可以驱动横向移动机构4和拓印部件3整体进行前后移动，本实施例中，拓印子区域设为两个，当拓印头32在其中一个拓印子区域拓印操作完成后，第五控制单元623控制拓印头32移动到另一个拓印子区域，以提高拓印纸的利用率。

本发明的较佳的实施例中，还包括复数个拓印固定机构9，分别设置于拓印浮动机构2的两侧，用于在第一控制单元611控制机器人本体1带动手臂末端移动至拓印位置的过程中吸附拓印位置的周围区域，以使拓印纸和拓印位置不发生相对移动。

具体地，本实施例中，拓印固定机构9由气缸和吸盘组成，当进入拓印位置时，气缸将吸盘推出，吸住汽车车身，确保拓印过程中，拓印头32相对于汽车车身没有相对移动。

本发明的较佳的实施例中，拓印浮动结构2包括：

一固定板22，固定板22中间穿设有一方孔23，拓印部件3的一端从方孔23穿过；

一拓印板24，设置于固定板22下方，拓印板24中间穿设有拓印孔21，拓印部件3的一端从方孔23穿过后穿过拓印孔21；

复数个弹簧装置25，分别设置于固定板22上的方孔23的两侧，连接固定板22和拓印板24，拓印板24抵接汽车车身的车辆识别码的拓印位置时，弹簧装置25受到挤压，以带动拓印部件3的一端穿过拓印孔21并作用于拓印纸上。

本发明的较佳的实施例中，吸取部件5为吸盘。

具体地，本实施例中，机器人控制器6控制机器人本体1带动吸取部件5移动到放置有拓印纸的位置吸取一张拓印纸。

本发明的较佳的实施例中，拓印浮动机构2通过一法兰10安装在于机器人本体1的手臂末端。

具体地，本实施例中，本装置可以加设一吹气装置，吹气装置可以设置在拓印浮动机构2的一端，通过机器人控制器6控制吹气装置对车辆识别码的区域进行吹气清洁，以提高车辆识别码的拓印质量。

本发明的较佳的实施例中，车辆识别码的自动拓印装置进行自动拓印的具体步骤为：

S1.机器人控制器6控制机器人本体1带动吸取部件5移动到放置有拓印纸的位置吸取一张拓印纸，随后控制机器人本体1带动相机及光源模块7移动到预设位置并触发到位信号，机器人控制器6根据到位信号控制相机及光源模块7拍摄预设位置的图像，并根据图像对预设位置进行补正得到拓印位置；

S2.机器人控制器6控制机器人本体1带动手臂末端移动到拓印位置，随后控制吸附有拓印纸的吸取部件5抵接拓印位置并生成拓印信号；

S3.机器人控制器6根据拓印信号控制拓印头驱动模块31带动拓印头32以预设转速进行旋转，同时控制下压拓印浮动机构2，以带动拓印头32穿过拓印孔21并作用于拓印纸上，此时，机器人控制器6控制横向移动机构4带动拓印头32沿拓印孔21进行横向移动，对车辆识别码进行自动拓印；

S4.在一个拓印子区域拓印完成后，机器人控制器6控制机器人本体1抬起手臂末端并控制前后移动机构8带动拓印头32移动到另一个拓印子区域,，随后机器人控制器6控制机器人本体1带动手臂末端移动到拓印位置进行拓印。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种车辆识别码的自动拓印装置，其特征在于，包括:

一机器人本体，所述机器人本体的手臂末端设有一拓印浮动机构，所述拓印浮动机构上穿设有一拓印孔；

一拓印部件，通过一横向移动机构设置于所述拓印浮动机构的顶部，且所述拓印部件的一端伸入所述拓印孔；

至少一吸取部件，设置于所述拓印浮动机构的底部，用于吸取一拓印纸；

一机器人控制器，分别连接所述机器人本体和所述拓印浮动机构，所述机器人控制器包括：

第一控制模块，用于根据外部的一拓印指令控制所述机器人本体带动所述手臂末端移动至一汽车车身的车辆识别码的拓印位置，以及控制吸附有所述拓印纸的所述吸取部件抵接所述拓印位置并生成一拓印信号；

第二控制模块，连接所述第一控制模块，用于根据所述拓印信号控制下压所述拓印浮动机构，以带动所述拓印部件的一端穿过所述拓印孔并作用于所述拓印纸上，随后控制所述横向移动机构带动所述拓印部件沿所述拓印孔横向移动，以对所述车辆识别码进行自动拓印；

还包括一相机及光源模块，设置于所述拓印浮动机构的一侧，所述相机及光源模块连接所述机器人控制器，则所述第一控制模块包括：

第一控制单元，用于根据所述拓印指令控制所述机器人本体带动所述手臂末端移动至一预设位置并触发生成一到位信号；

第二控制单元，连接所述第一控制单元，用于根据所述到位信号控制所述相机及光源模块拍摄所述预设位置的图像，并根据所述图像对所述预设位置进行补正得到所述拓印位置；

所述第一控制单元控制所述机器人本体带动所述手臂末端移动至所述拓印位置，随后控制吸附有所述拓印纸的所述吸取部件抵接所述拓印位置并生成所述拓印信号。

还包括复数个拓印固定机构，分别设置于所述拓印浮动机构的两侧，用于在所述第一控制单元控制所述机器人本体带动所述手臂末端移动至所述拓印位置的过程中吸附所述拓印位置的周围区域，以使所述拓印纸和所述拓印位置不发生相对移动。

2.根据权利要求1所述的自动拓印装置，其特征在于，所述拓印部件包括一拓印头驱动模块和一拓印头，所述拓印头驱动模块连接所述机器人控制器，则所述第二控制模块包括：

第三控制单元，用于根据所述拓印信号控制所述拓印头驱动模块带动所述拓印头进行旋转，同时控制下压所述拓印浮动机构，以带动所述拓印头穿过所述拓印孔并作用于所述拓印纸上；

第四控制单元，用于控制所述横向移动机构带动所述拓印头沿所述拓印孔横向移动，以对所述车辆识别码进行自动拓印。

3.根据权利要求2所述的自动拓印装置，其特征在于，所述拓印指令包含一预设转速，所述第二控制模块在所述吸取部件抵接所述拓印位置时生成包含所述预设转速的所述拓印信号；

则所述第三控制单元根据所述拓印信号控制所述拓印头驱动模块带动所述拓印头按照所述预设转速进行旋转。

4.根据权利要求1所述的自动拓印装置，其特征在于，所述拓印浮动机构上的所述拓印孔设有复数个拓印子区域，各所述拓印子区域沿所述拓印孔内壁竖向排列。

5.根据权利要求4所述的自动拓印装置，其特征在于，还包括一前后移动机构，设置于所述横向移动机构下方，连接所述机器人控制器，则所述第二控制模块还包括第五控制单元，用于拓印操作完成后，控制所述前后移动机构带动所述横向移动机构和所述拓印部件沿所述拓印孔竖向移动，以使所述拓印部件的一端从完成拓印操作的拓印子区域移动到竖向排列的下一个拓印子区域。

6.根据权利要求1所述的自动拓印装置，其特征在于，所述拓印浮动机构包括：

一固定板，所述固定板中间穿设有一方孔，所述拓印部件的一端从所述方孔穿过；

一拓印板，设置于所述固定板下方，所述拓印板中间穿设有所述拓印孔，所述拓印部件的一端从所述方孔穿过后穿过所述拓印孔；

复数个弹簧装置，分别设置于所述固定板上的所述方孔的两侧，连接所述固定板和所述拓印板，所述拓印板抵接所述汽车车身的车辆识别码的拓印位置时，所述弹簧装置受到挤压，以带动所述拓印部件的一端穿过所述拓印孔并作用于所述拓印纸上。

7.根据权利要求1所述的自动拓印装置，其特征在于，所述吸取部件为吸盘。

8.根据权利要求1所述的自动拓印装置，其特征在于，所述拓印浮动机构通过一法兰安装在于所述机器人本体的所述手臂末端。

Images