RU75769U1 - COMPUTER CONTROL ROBOTED ASSEMBLY LINE - Google Patents

Abstract

Роботизированная сборочная линия с компьютерным управлением относится к области образования, а именно к учебной технике, и предназначена для проведения лекционных занятий и научно-исследовательских работ, связанных с технологией машиностроения, микропроцессорными системами, вычислительной техникой и современными информационными технологиями.A computer-controlled robotic assembly line belongs to the field of education, namely to teaching equipment, and is intended for lectures and scientific research related to mechanical engineering, microprocessor systems, computer technology and modern information technologies.

Роботизированная линия включает расположенные на основании электромеханический робот, связанный блоком управления с персональным компьютером единой системой управления, по крайней мере, два накопителя для сборочных элементов, площадку для сборки деталей. Линия содержит установленную на одном из звеньев робота видеокамеру, закрепленную с возможностью перемещения относительно поверхности основания и взаимосвязанную с блоком управления робота единой системой управления. На площадке для сборки расположены маркеры. Линия содержит дополнительные накопители сборочных элементов соответствующего размера и назначения и склиз для перемещения собранного узла со сборочной площадки транспортера в зону приема. Каждый накопитель снабжен толкателем, а транспортер и толкатели снабжены конечными выключателями, соединенными с блоком управления. Площадка для сборки деталей выполнена контрастной по цвету к поверхности транспортера и сборочных элементов. 2 ил.The robotic line includes an electromechanical robot located on the base, connected by a control unit to a personal computer with a single control system, at least two drives for assembly elements, a platform for assembly of parts. The line contains a video camera mounted on one of the links of the robot, fixed with the ability to move relative to the surface of the base and interconnected with the robot control unit by a single control system. Markers are located on the assembly site. The line contains additional drives of assembly elements of the appropriate size and purpose and skliz to move the assembled node from the assembly site of the conveyor to the reception area. Each drive is equipped with a pusher, and the conveyor and pushers are equipped with limit switches connected to the control unit. The platform for the assembly of parts is made in contrasting color to the surface of the conveyor and assembly elements. 2 ill.

Description

Роботизированная сборочная линия с компьютерным управлением относится к области образования, а именно к учебной технике, и предназначена для проведения лекционных занятий, практических, лабораторных, учебно- и научно-исследовательских работ по различным дисциплинам, связанным с технологией машиностроения, электроприводами, автоматизацией, электроавтоматикой, информационно-измерительными системами, числовым программным управлением, гибкими производственными станочными и сборочными системами, робототехникой и мехатроникой, микропроцессорными системами, вычислительной техникой и современными информационными технологиями.A computer-controlled robotic assembly line belongs to the field of education, namely to teaching equipment, and is intended for lectures, practical, laboratory, educational and research work in various disciplines related to mechanical engineering, electric drives, automation, electroautomatics, information-measuring systems, numerical control, flexible manufacturing machine and assembly systems, robotics and mechatronics, microprocessors processor systems, computer technology and modern information technologies.

Известен сборочный стенд с компьютерным управлением, предназначенный для изучения робота, его наладки и программирования, а также для программирования и моделирования процесса сборки изделий (Савельев А.А., Свиридов С.Н., Мазеин П.Г. Сборочный стенд с компьютерным управлением / Материалы международной научно-практической Интернет-конференции «Информационные технологии в науке и образовании». Ноябрь 2006 - март 2007. - Шахты: изд-во ЮРГУЭС, 2007. - С.36-39). Стенд содержит расположенный на основании манипулятор (электромеханический робот), имеющий сферическую систему координат и связанный с системой управления, блок питания и блок управления на базе персонального компьютера, накопители сборочных элементов, кабельные линии связи. Недостатком указанного стенда является ограниченное использование функциональных и технологических возможностей робота, заключающееся в необходимости предварительной ориентации сборочных элементов при установке их в накопители, невозможность распознавания и Known assembly stand with computer control, designed to study the robot, its setup and programming, as well as to program and simulate the assembly process of products (Savelyev A.A., Sviridov S.N., Mazein P.G. Assembly stand with computer control / Materials of the international scientific and practical Internet conference “Information technologies in science and education.” November 2006 - March 2007. - Mines: Publishing House of SRUES, 2007. - P.36-39). The stand contains a manipulator located on the base (electromechanical robot) having a spherical coordinate system and connected to a control system, a power supply unit and a control unit based on a personal computer, drives of assembly elements, cable communication lines. The disadvantage of this stand is the limited use of the functional and technological capabilities of the robot, which consists in the need for preliminary orientation of the assembly elements when installing them in drives, the inability to recognize and

выбора сборочных элементов по конфигурации или по другому признаку, отсутствие физически реализованной системы координат, отсутствие элементов, обеспечивающих поштучную выдачу заготовок на позицию захвата роботом, отсутствуют элементы транспортной системы. Вышесказанное существенно ограничивает применимость стенда для сборочных работ из элементов разного профиля, снижает дидактические характеристики учебного стенда, так как не обеспечивает овладение обучающихся наладкой и программированием роботизированных сборочных комплексов с использованием элементов транспортной системы и других элементов мехатроники.selection of assembly elements by configuration or by another criterion, the absence of a physically implemented coordinate system, the absence of elements that provide piece-by-piece delivery of blanks to the pick-up position by the robot, there are no transport system elements. The aforementioned significantly limits the applicability of the stand for assembly work from elements of different profiles, reduces the didactic characteristics of the training stand, as it does not provide learners with the setup and programming of robotic assembly complexes using elements of the transport system and other elements of mechatronics.

Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей сборочного комплекса путем обеспечения работы отдельных узлов и блоков в едином цикле и возможности их синхронного взаимодействия, то есть создание роботизированной сборочной линии с транспортно-накопительной системой и техническим зрением.The technical task of the utility model is to expand the technological capabilities of the assembly complex by ensuring the operation of individual nodes and blocks in a single cycle and the possibility of their synchronous interaction, that is, the creation of a robotic assembly line with a transport and storage system and technical vision.

Указанная задача решается тем, что роботизированная сборочная линия с компьютерным управлением, включающая расположенные на основании электромеханический робот, связанный блоком управления с персональным компьютером единой системой управления, по крайней мере, два накопителя для сборочных элементов, площадку для сборки деталей, согласно предложению, содержит установленную на одном из звеньев робота видеокамеру, закрепленную с возможностью перемещения относительно поверхности основания и взаимосвязанную с блоком управления робота единой системой управления, расположенные на площадке для сборки маркеры, а также содержит дополнительные накопители сборочных элементов соответствующего размера и назначения и склиз для перемещения собранного узла со сборочной площадки транспортера в зону приема, причем каждый накопитель снабжен толкателем для перемещения деталей на площадку для захвата роботом и последующего перемещения на сборочную площадку, расположенную на транспортере, а транспортер и толкатели This problem is solved by the fact that a robotic assembly line with computer control, including an electromechanical robot located on the base, connected by a control unit to a personal computer with a single control system, at least two drives for assembly elements, the platform for assembling parts, according to the proposal, contains an installed on one of the links of the robot a video camera fixed with the ability to move relative to the surface of the base and interconnected with the robot control unit the unified control system located on the site for the assembly of markers, and also contains additional drives assembly parts of the appropriate size and purpose and skliz to move the assembled node from the assembly site of the conveyor to the reception area, and each drive is equipped with a pusher for moving parts to the platform for capture by the robot and subsequent movement to the assembly site located on the conveyor, and the conveyor and pushers

снабжены конечными выключателями, соединенными с блоком управления, при этом площадка для сборки деталей выполнена контрастной по цвету к поверхности транспортера и сборочных элементов,.equipped with limit switches connected to the control unit, while the site for the assembly of parts is made in contrasting colors to the surface of the conveyor and assembly elements.

Особенностью заявляемой роботизированной сборочной линии является создание системы технического зрения в виде видеокамеры и маркеров, физически определяющих систему координат и программу обработки информации, которая позволяет осуществлять распознавание и выбор сборочных элементов без предварительной их ориентации. Установка на основании транспортера и дополнительных накопителей сборочных деталей с толкателями, снабженными конечными выключателями, соединенными с блоком управления, позволяет организовать непрерывный цикл сборки в единую технологическую линию. Наличие нескольких накопителей для сборочных деталей соответствующего размера и назначения позволяет расширить номенклатуру собираемых деталей роботом. Видеокамера и робот работают в единой системе управления от персонального компьютера, что позволяет использовать заявляемую роботизированную сборочную линию как в технологическом процессе, так и в процессе обучения и подготовке специалистов по проектированию, наладке, программированию и управлению автоматизированными и мехатронными системами.A feature of the claimed robotic assembly line is the creation of a technical vision system in the form of a video camera and markers that physically determine the coordinate system and information processing program, which allows recognition and selection of assembly elements without prior orientation. Installation on the basis of the conveyor and additional drives of assembly parts with pushers equipped with limit switches connected to the control unit allows you to organize a continuous assembly cycle into a single production line. The presence of several drives for assembly parts of the appropriate size and purpose allows you to expand the range of assembled parts by the robot. The video camera and the robot operate in a single control system from a personal computer, which allows the use of the inventive robotic assembly line both in the technological process and in the training and preparation of specialists in the design, commissioning, programming and management of automated and mechatronic systems.

Выполнение на транспортере и основании контрастной по цвету к его поверхности площадки для сборочных элементов улучшает зрительный обзор расположения и распознаваемость всех сборочных элементов, а с помощью маркеров выполняется привязка систем координат основания и робота, определяются координаты элементов для передачи их в блок управления и реализации относительно них управляющей программы сборки заданного узла.The implementation on the conveyor and the base of a site contrasting in color to its surface for assembly elements improves the visual overview of the location and recognition of all assembly elements, and with the help of markers, the coordinate systems of the base and robot are linked, the coordinates of the elements are determined for transferring them to the control unit and implementing them the assembly program for the given node.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид роботизированной линии; на фиг.2 - сборочные элементы.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the robotic line; figure 2 - Assembly elements.

Роботизированная сборочная линия содержит расположенные на основании 1 электромеханический робот 2, соединенный с персональным The robotic assembly line comprises an electromechanical robot 2 located on the base 1 and connected to a personal

компьютером 3 и блоком управления 4 единой системы управления. На одном из звеньев робота 2 с возможностью перемещения относительно поверхности основания установлена видеокамера 5, также взаимосвязанная с блоком управления робота. Линия содержит накопители 6, 7, 8 для сборочных деталей соответствующего размера и назначения, а каждый накопитель снабжен толкателем соответственно 9, 10, 11, подающим на площадку 12 детали для сборки, которая размещена на транспортере 13 и на которой имеются маркеры 14. На основании установлен толкатель 15 для перемещении собранного на площадке транспортера узла на склиз 16 и далее в зону приема (на чертеже не указана). Толкатели и транспортер снабжены конечными выключателями соответственно 17 и 18, соединенными с блоком управления 4.computer 3 and control unit 4 of a single control system. On one of the links of the robot 2 with the ability to move relative to the surface of the base, a video camera 5 is installed, also interconnected with the robot control unit. The line contains drives 6, 7, 8 for assembly parts of the appropriate size and purpose, and each drive is equipped with a pusher, respectively, 9, 10, 11, which feeds to the platform 12 parts for assembly, which is located on the conveyor 13 and on which there are markers 14. Based on a pusher 15 is installed to move the assembly assembled on the conveyor site to the slide 16 and further to the reception zone (not shown in the drawing). The pushers and the conveyor are equipped with limit switches 17 and 18, respectively, connected to the control unit 4.

Роботизированная сборочная линия работает следующим образом.Robotic assembly line operates as follows.

При работе линии транспортер 13 перемещает площадку 12 для сборки узла на позицию, установленную конечным выключателем 18. Площадка транспортера имеет цвет, контрастирующий с цветом транспортера и цветом сборочных элементов (фиг.2). В начале работы по команде управляющей программы видеокамера передает изображение маркеров площадки для сборки в компьютер системы управления, по маркерам 14 устанавливается система координат и определяются координаты площадки для сборки. После обработки в компьютере данных, полученных с помощью видеокамеры, робот осуществляет сборку узла, в соответствии с введенной пользователем управляющей программой. Робот выбирает с соответствующей площадки 12 нужную деталь, выдвинутую толкателем 9, 10 или 11 из соответствующего накопителя 6, 7 или 8 до положения, определяемого соответствующим конечным выключателем 17. Выбранную деталь схват робота 2 переносит на сборочную площадку транспортера. После сборки собранный узел сталкивается на склиз толкателем 15. Управление линией осуществляется персональным компьютером через блок управления 4.When the line is operating, the conveyor 13 moves the assembly site 12 to the position set by the limit switch 18. The conveyor platform has a color that contrasts with the color of the conveyor and the color of the assembly elements (FIG. 2). At the beginning of the work, by the command of the control program, the video camera transmits the image of the site markers for assembly to the control system computer, the coordinates system is set using markers 14 and the coordinates of the site for assembly are determined. After processing in the computer the data obtained using the video camera, the robot assemblies the assembly in accordance with the control program entered by the user. The robot selects the necessary part from the corresponding platform 12, pushed by the pusher 9, 10 or 11 from the corresponding drive 6, 7 or 8 to the position determined by the corresponding limit switch 17. The pickup of the robot 2 transfers the selected part to the conveyor assembly site. After assembly, the assembled assembly collides with the pusher 15. The line is controlled by a personal computer through the control unit 4.

Роботизированная сборочная линия может быть использована для изучения робота, его наладки и программирования, а также для программирования и моделирования процесса сборки изделий. Предлагаемой роботизированной линией с техническим зрением, например, с видеокамерой, может быть осуществлено оснащение лекционных, лабораторных и практических работ по робототехнике и мехатронике, гибким производственным системам, гибким производственным модулям, роботизированным сборочным комплексам. Кроме того, линия может применяться в условиях автоматизированного производства для сборки изделий со сборочными элементами массой до 0,3 кг.A robotic assembly line can be used to study the robot, its setup and programming, as well as for programming and modeling the assembly process of products. The proposed robotic line with technical vision, for example, with a video camera, can be equipped with lecture, laboratory and practical works on robotics and mechatronics, flexible production systems, flexible production modules, robotic assembly complexes. In addition, the line can be used in an automated production environment for assembling products with assembly elements weighing up to 0.3 kg.

Claims (1)

Роботизированная сборочная линия с компьютерным управлением, включающая расположенные на основании электромеханический робот, связанный блоком управления с персональным компьютером единой системой управления, по крайней мере, два накопителя для сборочных элементов, площадку для сборки деталей, отличающаяся тем, что она содержит установленную на одном из звеньев робота видеокамеру, закрепленную с возможностью перемещения относительно поверхности основания и взаимосвязанную с блоком управления робота единой системой управления, расположенные на площадке для сборки маркеры, а также содержит дополнительные накопители сборочных элементов соответствующего размера и назначения и склиз для перемещения собранного узла со сборочной площадки транспортера в зону приема, причем каждый накопитель снабжен толкателем для перемещения деталей на площадку для захвата роботом и последующего перемещения на сборочную площадку, расположенную на транспортере, а транспортер и толкатели снабжены конечными выключателями, соединенными с блоком управления, при этом площадка для сборки деталей выполнена контрастной по цвету к поверхности транспортера и сборочных элементов.

Computer-controlled robotic assembly line, including an electromechanical robot located on the base, connected by a control unit to a personal computer with a single control system, at least two drives for assembly elements, a platform for assembling parts, characterized in that it contains one of the links robot video camera, mounted with the ability to move relative to the surface of the base and interconnected with the robot control unit by a single control system, markers placed on the assembly site, and also contains additional drives of assembly elements of an appropriate size and purpose and skliz to move the assembled unit from the conveyor assembly site to the receiving area, each drive equipped with a pusher for moving parts to the platform for capture by the robot and subsequent movement to the assembly a platform located on the conveyor, and the conveyor and pushers are equipped with limit switches connected to the control unit, while the assembly site parts made contrasting in color to the surface of the conveyor and assembly elements.