本发明涉及工业生产装配领域，具体地，涉及一种钢丝螺套自动装配系统。
背景技术：
钢丝螺套的装配工作是现代工业尤其是航空、航天、船舶、机械、电子等军品民品领域的重要基础设置，相对于其品种多、数量大、场地多的特点，现有工具装备方面适应性不强、安装效率不高的特点，从而明显限制了批量生产的能力。
军事通信装备的结构件要求重量轻，抗振动冲击性好，因此主要使用铝合金制作产品的盒体，用钢丝螺套提高盒体中螺纹孔的强度。装钢丝螺套大约占整个装配工作量的30％，目前主要通过人工装配来完成，经常会出现滑牙跳牙的问题，影响装配质量。
近年来，随着装备制造的数量和品种不断增加，产品越来越复杂、生产周期缩短、人力成本不断提高。主要靠人工进行装配存在工作效率低、工作标准具有一定的主观性、质量有待提高以及数据记录、查询和处理等产品可追溯性差等缺陷，在生产效率和质量控制方面都难以满足现代化生产的需求。
随着军改的不断推进，军品质量、交期、价格对投标结果的影响日益增大。提高生产质量，缩短生产周期，降低生产成本，已成为企业的核心竞争力。向生产要效益成为企业发展的根本。因此迫切需要一套钢丝螺套自动装配系统能完成钢丝螺套的自动装配，提高钢丝螺套的装配效率和装配质量。
专利文献cn104369146a公开了一种快速安装钢丝螺套的装配组件，包括：一定心定位导向套，定心定位导向套内轴向贯通构成有一导向通道；以及一夹持旋转杆，所述夹持旋转杆的前端设置有一用于夹持钢丝螺套安装柄的夹持槽；装配时，定心定位导向套的导向通道的前端对准工件的安装螺纹孔，夹持旋转杆的后端与气扳机连接后从定心定位导向套的导向通道的后端插入导向通道中并径直穿过该导向通道的同时将放置于该导向通道内的钢丝螺套夹持住后从该导向通道的前端穿出而将钢丝螺套压装入工件的安装螺纹孔内，但该设计对于整个钢丝螺套的安装过程来说仍然不能实现自动化装配，导致装配效率底、人力成本高。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种钢丝螺套自动装配系统。
根据本发明提供的一种钢丝螺套自动装配系统，包括：
装配装置，用于装配平台上待装配工件的抓取、所述待装配工件螺丝孔的定位以及所述待装配工件螺丝孔内钢丝螺套的装配；
流水线平台，用于所述待装配工件以及已装配完毕工件的传输；
阻拦装置，与所述流水线平台信号连接，检测所述流水线平台载工件部位并将所述载工件部位阻拦至预定位置；
工件抓取装置，用于将所述流水线平台上的待装配工件抓取至所述装配平台，并将所述装配平台上已装配完毕工件移动至所述流水线平台上；
控制装置，分别控制所述装配装置、流水线平台、阻拦装置、工件抓取装置的动作。
优选地，所述装配装置采用如下任一种结构：
-四轴机械传动装置，所述四轴机械传动装置上的四个轴能够实现以任意角度的旋转；
-包括智能螺丝批、钢丝螺套专用批头以及按压装置，当需要装配钢丝螺套时，所述钢丝螺套专用批头抓取所述钢丝螺套并将所述钢丝螺套移动到待装配工件螺丝孔的位置，所述按压装置将所述钢丝螺套压在所述待装配工件螺丝孔上并由所述智能螺丝批完成所述钢丝螺套的装配。
优选地，所述四轴机械传动装置重复定位精度大于或等于0.02㎜。
优选地，所述智能螺丝批扭力最高达到30～160mn.m，扭力精度在±5％，检测精度大于或等于0.01r。
优选地，所述控制装置上还设置有声控系统以及开关系统并能够在声控模式以及手动开关模式之间进行切换；
当切换至所述声控模式时，所述声控系统能够通过语音方式完成钢丝螺套自动装配系统的启动、暂停、停止以及复位；
当切换至所述手动开关模式时，能够通过手动操作所述开关系统自身所具有的按钮进而实现钢丝螺套自动装配系统的启动、暂停、停止以及复位。
优选地，所述阻拦装置包括红外传感器以及气缸，当所述载工件部位到达预定位置时，所述红外传感器能够检测到所述载工件部位并触发气缸动作将所述载工件部位阻拦到预定位置，此时所述控制装置控制所述流水线平台停止运转。
优选地，所述工件抓取装置包括多个吸盘，所述吸盘采用气动真空吸盘的方式实现工件的流转。
优选地，还包括视觉定位系统，所述视觉定位系统包括工业相机以及光源；
通过调节所述光源照射到待装配工件螺丝孔光线的强度和角度，增强所述工业相机的识别率，所述工业相机采用高像素数码相机，识别精度大于或等于0.02㎜。
优选地，当所述视觉定位系统工作时，将所述光源发射出的光线垂直照射到所述待装配工件螺丝孔上，通过所述工业相机通过图形处理算法自动匹配到所述待装配工件螺丝孔的位置，再使用定标算法，将所述待装配工件螺丝孔的位置坐标换算成所述控制装置的坐标，完成精确定位。
优选地，所述控制装置安装有钢丝螺套自动装配控制软件，所述控制软件界面中能实时显示当前装配的工作状态；
在装配钢丝螺套时，当前钢丝螺套装配的扭矩信息能够以图表的形式实时显示，如果当前钢丝螺套装配成功，界面上相应序号的指示灯变成绿灯，如果当前钢丝螺套装配不成功，界面上相应序号的指示灯变成红灯，钢丝螺套装配结束后自动判断当前工件装配是否合格。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过设计的装配装置、流水线平台、阻拦装置、工件抓取装置以及控制装置的配合，解决了现有技术中手动装配效率低、手动装配质量不可靠、手动装配人工劳动强度大的问题，实现了装配效率提高了两倍，减少了多个人力成本，实现了自动装配，降低了员工的劳动强度。
2、本发明通过采用视觉定位系统实现了设备的精确定位，大大提高了装配精度。
3、本发明中的装配装置能够采用多种结构实现，能够根据不同的应用场景合理选择，大大提高了本发明的实用性。
4、本发明中设置有声控系统以及开关系统，能够根据应用场景灵活选择控制方式，实用性强。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的框式结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本发明提供了一种钢丝螺套自动装配系统，包括装配装置、流水线平台、阻拦装置、工件抓取装置以及控制装置，本发明中的钢丝螺套也称丝套、螺套、螺纹扩套，具体地：
所述装配装置用于装配平台上待装配工件的抓取、所述待装配工件螺丝孔的定位以及所述待装配工件螺丝孔内钢丝螺套的装配。
具体地，所述装配装置采用四轴机械传动装置，所述四轴机械传动装置上的四个轴能够实现以任意角度的旋转，所述四轴机械传动装置重复定位精度能够达到±0.02㎜，四轴机械传动装置能够编程控制，具有丰富的外部接口，网口、串口可以和计算机进行通信，io输入和输出口可以控制传感器、电磁阀等外部器件，四轴机械传动装置不仅能够完成工件的抓取，而且还能够完成螺丝孔的定位和钢丝螺套的装配。
所述流水线平台，用于所述待装配工件以及已装配完毕工件的传输；流水线平台采用链条传动方式，速度可以调节，当装有工件的托盘放到流水线上后，计算机可以遥控流水线传动或者停止，从而控制工件移动到预定位置，方便抓取。
所述阻拦装置，与所述流水线平台信号连接，检测所述流水线平台载工件部位并将所述载工件部位阻拦至预定位置；所述阻拦装置包括红外传感器以及气缸，当所述载工件部位到达预定位置时，所述红外传感器能够检测到所述载工件部位并触发气缸动作将所述载工件部位阻拦到预定位置，此时所述控制装置控制所述流水线平台停止运转。
进一步地，所述流水线平台载工件部位优选采用安装钢丝螺套托盘的方式，所述钢丝螺套托盘主要负责摆放钢丝螺套，在钢丝螺套自动装配系统运行前，需提前将钢丝螺套按照尾部朝下的方向装好钢丝螺套，方便后续的装配装置的抓取。
所述工件抓取装置用于将所述流水线平台上的待装配工件抓取至所述装配平台，并将所述装配平台上已装配完毕工件移动至所述流水线平台上；所述工件抓取装置包括多个吸盘，所述吸盘采用气动真空吸盘的方式实现工件的流转。
所述控制装置分别控制所述装配装置、流水线平台、阻拦装置、工件抓取装置的动作，为了实现自动装配钢丝螺套的功能，所述控制装置安装有钢丝螺套自动装配控制软件，控制软件基于labview开发了钢丝螺套自动装配控制软件，钢丝螺套自动装配控制软件是整个系统的中枢，它与钢丝螺套自动装配系统的所有设备通信，保证所有设备正常有序的工作，整个系统最大程度地实现了自动化装配，不需要人工干预，极大提高了生产的效率和质量，降低了生产人力成本。labview是一种程序开发环境，labview使用图形化编辑语言g编写程序，产生的程序是框图的形式，所述控制软件界面中能实时显示当前装配的工作状态，在装配钢丝螺套时，当前钢丝螺套装配的扭矩信息能够以图表的形式实时显示，如果当前钢丝螺套装配成功，界面上相应序号的指示灯变成绿灯，如果当前钢丝螺套装配不成功，界面上相应序号的指示灯变成红灯，钢丝螺套装配结束后自动判断当前工件装配是否合格。
实施例2
实施例2为实施例1的一个变化例，具体如下：
本发明提供了一种钢丝螺套自动装配系统，包括装配装置、流水线平台、阻拦装置、工件抓取装置、视觉定位系统以及控制装置，控制装置采用计算机，所述工件抓取装置采用固定效应结合气缸油缸的结构，当待装配工件从流水线平台上抓取到装配平台时，所述工件抓取装置通过固定销，将待装配工件固定到装配平台上的安装位置，然后通过两个气缸将待装配工件压紧，保证待装配工件的稳定，方便安装钢丝螺套。
所述控制装置上还设置有声控系统以及开关系统，所述控制装置能够在声控模式以及手动开关模式之间进行切换，当切换至所述声控模式时，所述声控系统能够通过语音方式完成钢丝螺套自动装配系统的启动、暂停、停止以及复位，声控系统基于某语音识别芯片开发，最多可以识别50条预先内置的指令。利用单片机控制语音识别芯片完成语音识别的功能，并将识别结果通过串口发送给计算机，计算机根据接收到的语音信息控制钢丝螺套自动装配系统完成启动、暂停、停止和复位等操作。当切换至所述手动开关模式时，能够通过手动操作所述开关系统自身所具有的按钮进而实现钢丝螺套自动装配系统的启动、暂停、停止以及复位，所述开关系统采用4按钮开关，3个按钮开关负责启动、暂停和复位，1个旋转开关负责急停，当钢丝螺套自动装配系统出现故障或危及到人员安全时，需马上按急停开关，让整个系统立刻停止工作，增加生产的安全性。
具体地，所述视觉定位系统包括工业相机以及光源，通过调节所述光源照射到待装配工件螺丝孔光线的强度和角度，让钢丝螺套孔与背景区分开，增强所述工业相机的识别率，所述工业相机采用高像素数码相机，识别精度大于或等于0.02㎜。当所述视觉定位系统工作时，将所述光源发射出的光线垂直照射到所述待装配工件螺丝孔上，通过所述工业相机通过图形处理算法自动匹配到所述待装配工件螺丝孔的位置，再使用定标算法，将所述待装配工件螺丝孔的位置坐标换算成所述控制装置的坐标，完成精确定位。
本发明根据需求开发设计了四轴机械传动装置，四轴机械传动装置的工作范围达到600mm，重复定位精度达到0.02mm，四轴机械传动装置具有丰富的外部接口。通过数字io输入口连接红外传感器和磁性传感器，可以检测设备的运行状态，通过数字io输出口控制电磁阀，从而控制气缸完成阻拦和工件固定的功能，通过网口与计算机完成通信，计算机根据预先开发的通信协议控制四轴机械传动装置完成各项操作。
实施例3
实施例3为实施例1的一个优选例：
本发明提供了一种钢丝螺套自动装配系统，包括装配装置、流水线平台、阻拦装置、工件抓取装置以及控制装置，所述装配装置包括智能螺丝批、钢丝螺套专用批头以及按压装置，当需要装配钢丝螺套时，所述钢丝螺套专用批头抓取所述钢丝螺套并将所述钢丝螺套移动到待装配工件螺丝孔的位置，所述按压装置将所述钢丝螺套压在所述待装配工件螺丝孔上并由所述智能螺丝批完成所述钢丝螺套的装配，所述智能螺丝批扭力最高达到30～160mn.m，扭力精度在±5％，检测精度大于或等于0.01r。
钢丝螺套专用批头能够实现钢丝螺套的抓取和安装。由于有尾钢丝螺套的特殊结构，需要设计一种专门的钢丝螺套批头，既要完成钢丝螺套的抓取，还要完成钢丝螺套的装配，通过大量的试验，设计出了一款满足要求的钢丝螺套批头，在实际的使用过程中，方便可靠。在装配钢丝螺套的过程中，需要有个向下的力才能完成安装，按压装置通过气缸和联动装置实现了钢丝螺套装配过程中的按压的功能。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
1.一种钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，包括：
装配装置，用于装配平台上待装配工件的抓取、所述待装配工件螺丝孔的定位以及所述待装配工件螺丝孔内钢丝螺套的装配；
流水线平台，用于所述待装配工件以及已装配完毕工件的传输；
阻拦装置，与所述流水线平台信号连接，检测所述流水线平台载工件部位并将所述载工件部位阻拦至预定位置；
工件抓取装置，用于将所述流水线平台上的待装配工件抓取至所述装配平台，并将所述装配平台上已装配完毕工件移动至所述流水线平台上；
控制装置，分别控制所述装配装置、流水线平台、阻拦装置、工件抓取装置的动作。
2.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，所述装配装置采用如下任一种结构：
-四轴机械传动装置，所述四轴机械传动装置上的四个轴能够实现以任意角度的旋转；
-包括智能螺丝批、钢丝螺套专用批头以及按压装置，当需要装配钢丝螺套时，所述钢丝螺套专用批头抓取所述钢丝螺套并将所述钢丝螺套移动到待装配工件螺丝孔的位置，所述按压装置将所述钢丝螺套压在所述待装配工件螺丝孔上并由所述智能螺丝批完成所述钢丝螺套的装配。
3.根据权利要求2所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，所述四轴机械传动装置重复定位精度大于或等于0.02㎜。
4.根据权利要求2所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，所述智能螺丝批扭力最高达到30～160mn.m，扭力精度在±5％，检测精度大于或等于0.01r。
5.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，所述控制装置上还设置有声控系统以及开关系统并能够在声控模式以及手动开关模式之间进行切换；
当切换至所述声控模式时，所述声控系统能够通过语音方式完成钢丝螺套自动装配系统的启动、暂停、停止以及复位；
当切换至所述手动开关模式时，能够通过手动操作所述开关系统自身所具有的按钮进而实现钢丝螺套自动装配系统的启动、暂停、停止以及复位。
6.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，所述阻拦装置包括红外传感器以及气缸，当所述载工件部位到达预定位置时，所述红外传感器能够检测到所述载工件部位并触发气缸动作将所述载工件部位阻拦到预定位置，此时所述控制装置控制所述流水线平台停止运转。
7.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，所述工件抓取装置包括多个吸盘，所述吸盘采用气动真空吸盘的方式实现工件的流转。
8.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，还包括视觉定位系统，所述视觉定位系统包括工业相机以及光源；
通过调节所述光源照射到待装配工件螺丝孔光线的强度和角度，增强所述工业相机的识别率，所述工业相机采用高像素数码相机，识别精度大于或等于0.02㎜。
9.根据权利要求8所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，当所述视觉定位系统工作时，将所述光源发射出的光线垂直照射到所述待装配工件螺丝孔上，通过所述工业相机通过图形处理算法自动匹配到所述待装配工件螺丝孔的位置，再使用定标算法，将所述待装配工件螺丝孔的位置坐标换算成所述控制装置的坐标，完成精确定位。
10.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配系统，其特征在于，所述控制装置安装有钢丝螺套自动装配控制软件，所述控制软件界面中能实时显示当前装配的工作状态；
在装配钢丝螺套时，当前钢丝螺套装配的扭矩信息能够以图表的形式实时显示，如果当前钢丝螺套装配成功，界面上相应序号的指示灯变成绿灯，如果当前钢丝螺套装配不成功，界面上相应序号的指示灯变成红灯，钢丝螺套装配结束后自动判断当前工件装配是否合格。
技术总结