一种用于变速箱装配的辅助防错装置及变速箱装配生产线的制作方法

1.本发明属于变速箱装配领域，涉及一种用于变速箱装配的辅助防错装置及变速箱装配生产线。


背景技术：

2.变速箱是汽车工业高精技术领域的代表产品，变速箱装配更是典型的兼具规模化及高度自动化的机械装配品种，随着工业4.0的提出及智能化、网联化的蓬勃发展，人们的消费需求对汽车产品的功能性、智能化、安全性、多样性等方面提出了愈来愈高的要求，因此变速箱由原来的品种单一、结构趋同，产量巨大的产业特性逐步的转向了产品多样、功能丰富、组成复杂等方面。而这种对多样性的追求势必带来了极具差异化同时又极具规模化的产品现状。产业格局的转变却为变速箱的装配带来了诸多问题及挑战，使得装配成本大为提升的同时容错率下降，影响产品品质。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决现有技术中在变速箱装配时，由于零件结构的多样化导致的零部件识别困难、检测耗时以及装配效率低下等问题，提供一种用于变速箱装配的辅助防错装置及变速箱装配生产线。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种用于变速器装配的辅助防错系统，包括控制单元、数据采集单元和检测单元；所述控制单元分别与数据采集单元和检测单元通信连接，接收数据采集单元的图像信息，并进行分析处理后，将控制指令传输至数据采集单元和检测单元；所述数据采集单元用于采集检测零件的图像信息，将图像信息传输至控制单元，并接收控制单元发出的控制指令；所述检测单元用于传输检测零件，将检测零件传输至数据采集单元的采集范围内，并接收控制单元发出的控制指令。
6.本发明的进一步改进在于：
7.所述控制单元包括工控机和plc控制器，工控机与plc控制器通信连接，工控机对数据采集单元的信息进行分析处理后，对plc控制器发出控制信号，由plc控制器控制数据采集单元和检测单元进行相应动作。
8.所述数据采集单元为工业相机，工业相机与控制单元通信连接。
9.所述检测单元包括支架、转盘和伺服电机；所述转盘安装在支架的中部，伺服电机通过接收控制单元的动作指令驱动转盘的转动。
10.所述伺服电机通过电机支座安装在支架上。
11.所述伺服电机和电机支座的外部设置有电机防护板。
12.所述支架的顶部安装有指示灯，指示灯与控制单元连接，用于在检测异常时提示报警。
13.所述转盘上绕圆周方向均匀设置有若干检测零件安装位置，通过转盘的转动将检
测零件移动至数据采集单元的采集范围内。
14.一种变速箱装配生产线，采用如前项任一项所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统。
15.所述辅助防错系统的两侧分别为预载区和确认卸载区，所述预载区用于对零件进行识别并装载，零件检测无误后在所述确认卸载区进行下一步装配任务。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.本发明提出了一种用于变速器装配的辅助防错系统，通过设置数据采集单元采集位于检测单元中的各个检测零件的信息，经过控制单元进行分析处理后，判断检测零件是否符合装配要求，能够有效的提升零部件装配的容错率，同时加快了零件通过时间，并提升了装配效率，也可以适配多种零件品种，适应范围较为广泛。
附图说明
18.为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明的用于变速器装配的辅助防错系统结构示意图；
20.图2为本发明的变速箱集成装配生产线示意图。
21.其中：1-指示灯，2-工控机，3-支架，4-plc控制器，5-电源及信号总线，6-转盘，7-伺服电机，8-电机支座，9-电机防护板，10-工业相机，11-相机电源及控制线；12-相机支撑板；13-检测零件；14-电机电源及控制线；15-预载区；16-确认卸载区；17-总线。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水
平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
29.参见图1，为本发明的用于变速器装配的辅助防错系统结构示意图，包括控制单元、数据采集单元和检测单元；所述控制单元分别与数据采集单元和检测单元通信连接，接收数据采集单元的图像信息，并进行分析处理后，将控制指令传输至数据采集单元和检测单元，控制单元包括工控机2和plc控制器4，工控机2与plc控制器4通信连接，工控机2对数据采集单元的信息进行分析处理后，对plc控制器4发出控制信号，由plc控制器4控制数据采集单元和检测单元进行相应动作。所述数据采集单元用于采集检测零件的图像信息，将图像信息传输至控制单元，并接收控制单元发出的控制指令，数据采集单元为工业相机10，工业相机10与控制单元通信连接。所述检测单元用于传输检测零件，将检测零件传输至数据采集单元的采集范围内，并接收控制单元发出的控制指令，检测单元包括支架3、转盘6和伺服电机7；所述转盘6安装在支架3的中部，伺服电机7通过接收控制单元的动作指令驱动转盘6的转动。
30.用于变速器装配的辅助防错系统在装配过程中将工业相机10安装在支架3的上部并且工业镜头朝下放置，其镜头扫描范围可以包括其下方的零件放置区域，同时工业相机信号线可以接入到现场控制总线中去，通过总线信号控制工业相机10进行动作，同时相机内部的数据通过总线传递给工控机2，并存储于数据库中；相应的检测零件13置于相机的下方，检测零件13通过转盘6固定于该区域，并会随着转盘的转动而转动；转盘下方固定有伺服电机7，伺服电机7通过总线信号驱动转盘6转动，进而带动检测零件13在相机的下方每隔一时间间隔顺次通过相机的镜头位置，从而使工业相机10捕获到零件标识；该装置既通过现场总线控制也可以独立运行，采用工控机2对系统进行检测及控制，工业相机10及伺服电机7通过plc控制器4根据工控机的信号结果给予其相对应的动作，从而是系统有效的运转。
31.所有待检测零件先通过预载区进行识别并装载，通过该工位之后，即刻进入到防错检测工位，由工业控制信号控制伺服电机7以及工业相机10配合动作，按次序读取零件的标识，并将结果通过总线输入到工控机2，工控机根据自学习系统进过分析的计算结果，将控制指令输入plc控制器4，由plc控制器4控制工业相机10及伺服电机7的下一步动作。零件通过后即可进入到确认及卸载区，进行下一步的装配任务。
32.本发明的具体工作过程为：
33.在设备软件界面选择零件生产类型，将工业相机的光源调整到设定高度。
34.零件通过预载区后，进入检测机器的识别区域，其有若干个放置位，装置通过工控机信号进行零件转动传动，并开始逐个识别。
35.在拍照位，工业相机聚焦拍照，并将图像信息传递至工控机，利用其搭载的自学习算法进行字符解码，一次性识别零件端面所有字符，包括零件型号和追溯码。
36.解码异常时，可以人工手动录入干预，转盘停止，不会将字符识别异常零件传送至总装侧；直至人工手工录入，复位，重新开始。
37.确认卸载区安装有显示器，提示对应位置标号的零件字符状态，通过不同的颜色进行标识。
38.装置通过识别结果，如果顺利通过，则设备转盘自动旋转补充；如果零件异常，则该装置给出报警提示，此时需要人工排除异常。
39.设备周期运行识别读取结果，全部存储在本地数据库进行保存，以订单号/时间序列排序。
40.本发明公开了一实施例为一种变速箱装配生产线，采用如前项所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，所述辅助防错系统的两侧分别为预载区和确认卸载区，所述预载区用于对零件进行识别并装载，零件检测无误后在所述确认卸载区进行下一步装配任务。
41.本发明中通过设置数据采集单元采集位于检测单元中的各个检测零件的信息，经过控制单元进行分析处理后，判断检测零件是否符合装配要求，能够有效的提升零部件装配的容错率，同时加快了零件通过时间，并提升了装配效率，也可以适配多种零件品种，适应范围较为广泛。
42.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，包括控制单元、数据采集单元和检测单元；所述控制单元分别与数据采集单元和检测单元通信连接，接收数据采集单元的图像信息，并进行分析处理后，将控制指令传输至数据采集单元和检测单元；所述数据采集单元用于采集检测零件的图像信息，将图像信息传输至控制单元，并接收控制单元发出的控制指令；所述检测单元用于传输检测零件，将检测零件传输至数据采集单元的采集范围内，并接收控制单元发出的控制指令。2.如权利要求1所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，所述控制单元包括工控机(2)和plc控制器(4)，工控机(2)与plc控制器(4)通信连接，工控机(2)对数据采集单元的信息进行分析处理后，对plc控制器(4)发出控制信号，由plc控制器(4)控制数据采集单元和检测单元进行相应动作。3.如权利要求1所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，所述数据采集单元为工业相机(10)，工业相机(10)与控制单元通信连接。4.如权利要求1所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，所述检测单元包括支架(3)、转盘(6)和伺服电机(7)；所述转盘(6)安装在支架(3)的中部，伺服电机(7)通过接收控制单元的动作指令驱动转盘(6)的转动。5.如权利要求4所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，所述伺服电机(7)通过电机支座(8)安装在支架(3)上。6.如权利要求5所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，所述伺服电机(7)和电机支座(8)的外部设置有电机防护板(9)。7.如权利要求4所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，所述支架(3)的顶部安装有指示灯(1)，指示灯(1)与控制单元连接，用于在检测异常时提示报警。8.如权利要求4所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统，其特征在于，所述转盘(6)上绕圆周方向均匀设置有若干检测零件安装位置，通过转盘(6)的转动将检测零件移动至数据采集单元的采集范围内。9.一种变速箱装配生产线，其特征在于，采用如权利要求1-8所述的一种用于变速器装配的辅助防错系统。10.如权利要求9所述的一种变速箱装配生产线，其特征在于，所述辅助防错系统的两侧分别为预载区和确认卸载区，所述预载区用于对零件进行识别并装载，零件检测无误后在所述确认卸载区进行下一步装配任务。

技术总结
本发明公开了一种用于变速箱装配的辅助防错装置及变速箱装配生产线，系统包括控制单元、数据采集单元和检测单元；控制单元分别与数据采集单元和检测单元通信连接，接收数据采集单元的图像信息，进行分析处理后，将控制指令传输至数据采集单元和检测单元；数据采集单元用于采集检测零件的图像信息，将图像信息传输至控制单元，并接收控制单元发出的控制指令；检测单元用于传输检测零件，将检测零件传输至数据采集单元的采集范围内，并接收控制单元发出的控制指令。通过设置数据采集单元采集位于检测单元中的零件信息，由控制单元进行分析处理，判断检测零件是否符合装配要求，能够提升零部件装配的容错率，同时加快零件通过时间，并提升装配效率。并提升装配效率。并提升装配效率。


技术研发人员：罗丹婷 张亚光 寇植达
受保护的技术使用者：陕西法士特齿轮有限责任公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/23