一種機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及對(duì)位壓合系統(tǒng)，尤其涉及一種機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動(dòng)處理，也易于同設(shè)計(jì)信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，人們將機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)廣泛地用于裝配定位、產(chǎn)品外殼質(zhì)量檢測(cè)、產(chǎn)品外殼補(bǔ)償校正、產(chǎn)品外殼尺寸測(cè)量等方面。
[0003]機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)采用CXD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的機(jī)器視覺(jué)特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格、不合格、有無(wú)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償校正功能。
[0004]現(xiàn)有的定位壓合系統(tǒng)仍存在定位精度不高，生產(chǎn)效率低等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，該系統(tǒng)的攝像裝置對(duì)稱分布，通過(guò)相對(duì)應(yīng)的攝像裝置獲取的位置信息，控制系統(tǒng)得到X、Y向的位置補(bǔ)償量，進(jìn)而控制機(jī)械手臂裝置進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，直到補(bǔ)償量達(dá)到預(yù)設(shè)值以內(nèi)再由機(jī)械手臂裝置進(jìn)行壓合動(dòng)作，該系統(tǒng)使用機(jī)器視覺(jué)定位，壓合精度高。
[0006]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，包括固定支撐平臺(tái)、視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機(jī)械手臂裝置，所述固定支撐平臺(tái)包括機(jī)架箱和滑臺(tái)，所述滑臺(tái)設(shè)置在機(jī)架箱上，滑臺(tái)上放置產(chǎn)品外殼；所述機(jī)械手臂包括運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向元件、手臂和卡爪，所述卡爪可夾持面板，通過(guò)移動(dòng)手臂將面板移至產(chǎn)品外殼上方；所述視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)包括攝像裝置，所述攝像裝置不少于四個(gè)并對(duì)稱設(shè)于滑臺(tái)上的X向和Y向；機(jī)械手臂裝置與視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)均與控制系統(tǒng)連接，視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)將其采集到的位置補(bǔ)償信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制機(jī)械手臂裝置動(dòng)作進(jìn)行對(duì)位，當(dāng)X向和Y向的補(bǔ)償量達(dá)到預(yù)設(shè)值以內(nèi)時(shí)再由機(jī)械手臂裝置進(jìn)行面板的壓合動(dòng)作。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述攝像裝置包括光源，相機(jī)和鏡頭，所述鏡頭設(shè)置在相機(jī)上，所述光源設(shè)置在鏡頭的上方。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，滑臺(tái)X向設(shè)置不少于兩個(gè)攝像裝置，滑臺(tái)Y向設(shè)置不少于兩個(gè)攝像裝置，X向布置的攝像裝置得到面板與產(chǎn)品外殼左右間距，Y向布置的攝像裝置得到面板與產(chǎn)品外殼前后間距。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，還包括滑軌、滑輪皮帶和馬達(dá)，馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)滑輪皮帶，所述滑臺(tái)設(shè)在滑軌上隨著滑輪皮帶滑動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述滑臺(tái)上設(shè)有真空吸盤，用于將產(chǎn)品外殼吸緊在滑臺(tái)上。
[0012]優(yōu)選的，所述相機(jī)為CXD相機(jī)。
[0013]優(yōu)選的，所述光源為紅色光源。
[0014]優(yōu)選的，所述機(jī)械手臂裝置為六軸機(jī)械手臂裝置。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0016]使用機(jī)器視覺(jué)定位，壓合精度高，一套檢測(cè)程序適應(yīng)不同顏色的產(chǎn)品外殼，無(wú)需切換。檢測(cè)算法可靠并且執(zhí)行速度快，僅需最多3次對(duì)位便可滿足精度要求。使用6軸機(jī)械手代替復(fù)雜的多軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，可簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，減小機(jī)臺(tái)占地空間。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)攝像裝置分布圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)視覺(jué)補(bǔ)償原理圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)的原理圖；
[0020]圖中:
[0021]1-視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)；2_控制系統(tǒng)；3_機(jī)械手臂裝置；4_產(chǎn)品外殼；5_攝像裝置；6-面板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0023]本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，包括固定支撐平臺(tái)、視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)1、控制系統(tǒng)2和機(jī)械手臂裝置3，所述固定支撐平臺(tái)包括機(jī)架箱和滑臺(tái)，所述滑臺(tái)設(shè)置在機(jī)架箱上，所述滑臺(tái)上設(shè)有真空吸盤，真空吸盤將產(chǎn)品外殼4吸緊在滑臺(tái)上，有效定位產(chǎn)品外殼，防止其在壓合過(guò)程中移動(dòng)?；_(tái)下端設(shè)有滑軌、滑輪皮帶和馬達(dá)，馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)滑輪皮帶，所述滑臺(tái)設(shè)在滑軌上隨著滑輪皮帶滑動(dòng)到指定位置。滑臺(tái)可滑動(dòng)使得本實(shí)施例中的定位壓合系統(tǒng)采用流水線作業(yè)方式，提高了生產(chǎn)效率。
[0024]所述機(jī)械手臂裝置3包括運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向元件、手臂和卡爪，所述卡爪可夾持面板6，所述運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向元件控制所述手臂運(yùn)動(dòng)，使所述面板6移至所述產(chǎn)品外殼4上方；所述機(jī)械手臂裝置3為六軸機(jī)械手臂裝置，使用6軸機(jī)械手代替復(fù)雜的多軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，可簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，減小機(jī)臺(tái)占地空間。
[0025]所述視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)I包括攝像裝置5，所述攝像裝置5不少于四個(gè)并對(duì)稱設(shè)于滑臺(tái)上的X向和Y向，滑臺(tái)X向設(shè)置不少于兩個(gè)攝像裝置5，滑臺(tái)Y向設(shè)置不少于兩個(gè)攝像裝置5，X向布置的攝像裝置5得到面板6與產(chǎn)品外殼4左右間距，Y向布置的攝像裝置5得到面板6與產(chǎn)品外殼4前后間距。如圖1所示，所述滑臺(tái)上吸附有產(chǎn)品外殼4，面板6通過(guò)卡爪夾持在產(chǎn)品外殼4上方，在滑臺(tái)上設(shè)有攝像裝置5，攝像裝置5包括光源，相機(jī)和鏡頭，所述鏡頭設(shè)置在相機(jī)上，所述鏡頭在面板6和外殼的上方，對(duì)稱分布，本實(shí)施例中，攝像裝置5有六個(gè)，X運(yùn)動(dòng)方向?qū)ΨQ布置兩個(gè)，Y運(yùn)動(dòng)方向?qū)ΨQ布置四個(gè)，也可以將Y運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)置兩個(gè)或者六個(gè)，X運(yùn)動(dòng)方向?qū)ΨQ布置四個(gè)或者六個(gè)，攝像裝置5的數(shù)量依產(chǎn)品外殼4和面板6的尺寸以及對(duì)位精度的要求而設(shè)定。
[0026]如圖2所示，將X方向的攝像裝置檢測(cè)到的所述面板和所述產(chǎn)品外殼之間的間隙設(shè)為Dxl和Dx2，將Y方向的攝像裝置檢測(cè)到的所述面板和所述產(chǎn)品外殼之間的間隙設(shè)為Dyl、Dy2、Dy3、Dy4(Dyl和Dy2為面板和產(chǎn)品外殼同一邊不同位置的間隙值)。因此，X向的位置補(bǔ)償量為(Dxl-Dx2)/2，Y向的位置補(bǔ)償量為(Dyl+Dy2)/2-(Dy3+Dy4)/2)/2。
[0027]如圖3所示，機(jī)械手臂裝置3與視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)I均與控制系統(tǒng)2連接，視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)I將其采集到的位置補(bǔ)償信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)2，控制系統(tǒng)2控制機(jī)械手臂裝置3動(dòng)作進(jìn)行對(duì)位。當(dāng)視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)I發(fā)出的位移信號(hào)經(jīng)控制系統(tǒng)2計(jì)算后X方向上的位置補(bǔ)償量和Y方向上的位置補(bǔ)償量均不大于預(yù)設(shè)值時(shí)，校正任務(wù)完成，開(kāi)始?jí)汉希瑝汉贤瓿珊蠡_(tái)滑出。當(dāng)視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)I發(fā)出的位移信號(hào)經(jīng)控制系統(tǒng)2計(jì)算后X方向上的位置補(bǔ)償量或Y方向上的位置補(bǔ)償量大于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制系統(tǒng)2發(fā)出指令給機(jī)械手臂裝置3的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向單元，控制手臂裝置3動(dòng)作，機(jī)械手臂裝置3完成動(dòng)作后，視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)I再次檢測(cè)并獲取位置信息直至達(dá)到預(yù)設(shè)對(duì)位精度，本申請(qǐng)的對(duì)位壓合系統(tǒng)最多需3次對(duì)位便可滿足對(duì)位精度要求，當(dāng)滿足對(duì)位精度要求后，機(jī)械手臂裝置3帶動(dòng)面板進(jìn)行面板與產(chǎn)品外殼的壓合動(dòng)作。
[0028]優(yōu)選的，所述相機(jī)為CCD相機(jī)?？芍苯訉⒐鈱W(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。其顯著特點(diǎn)是體積小重量輕、功耗小、工作電壓低、響應(yīng)速度快，應(yīng)用超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)生產(chǎn)、像素集成度高、尺寸精確、商品化生產(chǎn)成本低。另外，在本實(shí)施例中，所述光源為紅色光源，即發(fā)出紅光，便于進(jìn)行圖像采集。當(dāng)然，也可以采用其他光源。
[0029]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，包括固定支撐平臺(tái)、視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)(I)、控制系統(tǒng)(2)和機(jī)械手臂裝置(3)，所述固定支撐平臺(tái)包括機(jī)架箱和滑臺(tái)，所述滑臺(tái)設(shè)置在機(jī)架箱上，滑臺(tái)上放置產(chǎn)品外殼(4);所述機(jī)械手臂裝置包括運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向元件、手臂和卡爪，所述卡爪可夾持面板￠)，通過(guò)移動(dòng)手臂將面板(6)移至產(chǎn)品外殼(4)上方；其特征在于:所述視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)包括攝像裝置(5)，所述攝像裝置(5)不少于四個(gè)并對(duì)稱設(shè)于滑臺(tái)上的X向和Y向，機(jī)械手臂裝置與視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)均與控制系統(tǒng)連接，視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)將其采集到的位置補(bǔ)償信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制機(jī)械手臂裝置動(dòng)作進(jìn)行對(duì)位，當(dāng)X向和Y向的補(bǔ)償量達(dá)到預(yù)設(shè)值以內(nèi)時(shí)由機(jī)械手臂裝置進(jìn)行壓合動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像裝置(5)包括光源，相機(jī)和鏡頭，所述鏡頭設(shè)置在相機(jī)上，所述光源設(shè)置在鏡頭的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，其特征在于:滑臺(tái)X向設(shè)置不少于兩個(gè)攝像裝置(5)，滑臺(tái)Y向設(shè)置不少于兩個(gè)攝像裝置(5)，X向布置的攝像裝置(5)得到面板(6)與產(chǎn)品外殼⑷左右間距，Y向布置的攝像裝置(5)得到面板(6)與產(chǎn)品外殼(4)前后間距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，其特征在于:還包括滑軌、滑輪皮帶和馬達(dá)，馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)滑輪皮帶，所述滑臺(tái)設(shè)在滑軌上隨著滑輪皮帶滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，其特征在于:所述滑臺(tái)上設(shè)有真空吸盤，用于將產(chǎn)品外殼(4)吸緊在滑臺(tái)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，其特征在于:所述相機(jī)為CCD相機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，其特征在于:所述光源為紅色光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手臂裝置(3)為六軸機(jī)械手臂裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器視覺(jué)定位壓合系統(tǒng)，包括固定支撐平臺(tái)、視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機(jī)械手臂裝置，所述固定支撐平臺(tái)設(shè)有滑臺(tái)，滑臺(tái)上放置產(chǎn)品外殼；所述機(jī)械手臂裝置卡爪可夾持面板，通過(guò)移動(dòng)手臂將面板移至產(chǎn)品外殼上方；所述視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)包括攝像裝置，所述攝像裝置不少于四個(gè)并對(duì)稱設(shè)于滑臺(tái)上的X向和Y向；機(jī)械手臂裝置與視覺(jué)補(bǔ)償系統(tǒng)均與控制系統(tǒng)連接；本實(shí)用新型的攝像裝置對(duì)稱分布，通過(guò)相對(duì)應(yīng)的攝像裝置獲取的位置信息，控制系統(tǒng)得到X、Y向的位置補(bǔ)償量，進(jìn)而控制機(jī)械手臂裝置進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，直到補(bǔ)償量達(dá)到預(yù)設(shè)值以內(nèi)再由機(jī)械手臂裝置進(jìn)行面板的壓合動(dòng)作，該系統(tǒng)使用機(jī)器視覺(jué)定位，壓合精度高。
【IPC分類】B23P19-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204366365
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420735635
【發(fā)明人】許元澤
【申請(qǐng)人】蘇州鐳絡(luò)視覺(jué)技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年11月28日