自动钻铆机器人是如何自动供钉的

自动钻铆机器人是如何自动供钉的

伺服电机通过自动供钉系统：该自动供钉系统硬件主要由底座框架、电机驱动部分、取钉吹钉组件、储钉夹等4部分组成。自动供钉机构，机构框架上部装有8组钉夹，每组钉夹分别有4根装钉管，不同大小的钉管相应存放不同型号的铆钉。丝杠可以带动滑台上的取钉吹钉组件前后移动实现铆钉选型，移动行程由限位开关控制，铆接定位则由零位开关和电机编码器控制。取钉吹钉组件完成取钉动作，并将取到的铆钉通过吹钉管输送到插钉系统。该系统除了选钉动作是通过伺服电机驱动实现，其余动作均通过气缸实现，三位五通电磁阀实现对气缸的控制。此外，该系统还有若干传感器，其作用是在系统运作的过程中检测一些关键步骤和关键部位铆钉是否顺利到位以及检测钉管中的铆钉是否有存余量等，提高了系统的安全性能。 控制系统结构图，该机构的控制系统包括两个部分：电机驱动部分和气缸驱动部分。电机驱动部分主要包括控制卡、驱动器、伺服电机以及专用的驱动电缆和旋变反馈线。气缸驱动部分主要包括各种类型的气缸、电磁阀以及控制电磁阀的逻辑控制模块。运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种控制运动场合的上位控制单元，该机构的控制系统选用Danaher公司的ZMP—SynqNet—PCI运动控制卡，通过PCI总线技术与工控机连接。驱动器选用Danaher公司的$20360型驱动器，通过动力线和反馈线与伺服电机相连。伺服电机选用Kollmorgen公司的AKM 22E型交流伺服电机，额定转速3 500 dmin，伺服电机通过丝杠带动取钉吹钉组件移动实现选钉。电磁阀选用中位封闭型三位五通电磁阀，额定电压24 V，由Danaher公司的Slice IO逻辑控制模块控制，继而控制气缸伸缩。驱动器和Slice IO与控制卡之间采用SynqNet总线技术进行通信。 该自动供钉系统的基本循环动作包括如下几步，工艺流程图：(1)系统通电启动；(2)系统自检，伺服电机进行找零，各气缸复位；(3)选钉：伺服电机启动，带动取钉吹钉组件沿着选钉丝杠进给到装有目标型号铆钉的钉管位置；(4)取钉：取钉吹钉组件上升到取钉工位，顶针气缸顶出，铆钉下落，吸盘吸气，顶针气缸收回，取钉组建下降，取钉动作完成；(5)吹钉：取钉完成后，取钉吹钉组件运动到吹钉工位，吸盘改吸气为吹气，进行吹钉动作；(6)该系统将铆钉吹到自动钻铆机构后，各气缸复位，等待下一个送钉命令。 在目前普遍使用的自动钻铆机中，供钉装置与自冲铆接装置之间是固定的，所以输钉管道也是固定不动的，这样就便于铆钉的输送。然而本研究介绍的自动钻铆机应用于机器人自动钻铆中，自动钻铆终端执行器随着机器人的运动而运动，自动供钉系统则放在平台上，所以输钉管运动情况复杂，不同的机器人位姿对应有不同的管道输送高度、弯曲半径等。在实验中，铆钉极易在吹钉过程中卡在输钉管中。