CN102873533A

CN102873533A - 基于ccd工业相机和机械手的双工位精密装配装置

Info

Publication number: CN102873533A
Application number: CN2012103116941A
Authority: CN
Inventors: 崔惠峰
Original assignee: SUZHOU YIMEIDE AUTOMATIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU YIMEIDE AUTOMATIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明公开了一种基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，包括机架以及位于该机架上的组装工作台，所述组装工作台上设置有第一组装工位和第二组装工位；所述第一组装工位包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅰ、安装在该机械臂Ⅰ上的移动相机Ⅰ、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅰ、以及用于定位待组装件的定位台Ⅰ；所述第二组装工位包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅱ、安装在该机械臂Ⅱ上的移动相机Ⅱ、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅱ、以及用于定位待组装件的定位台Ⅱ。本发明基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置具有成本较低、装配效率快、装配精度高的特点。

Description

基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置

技术领域

本发明涉及一种基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置。

背景技术

在工业装配中，常常需要将三个部件装配于一体，传统的人工装配方式速度较慢，成本较高，远远不能满足行业对装配精度、装配效率的要求。

随着老龄化社会的来临，劳动力短缺、用工成本增加的问题会越来越严重，此外，人工无法满足汽车、消费电子等行业高品质、高效率的装配要求，尤其高效率高质量要求的微小型零部件的装配更是成为工业装配行业中的热点和难点问题。

发明内容

本发明目的是：针对上述问题，提供一种基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，其成本较低，装配效率高。

本发明的技术方案是：基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，包括机架以及位于该机架上的组装工作台，所述组装工作台上设置有第一组装工位和第二组装工位；所述第一组装工位包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅰ、安装在该机械臂Ⅰ上的移动相机Ⅰ、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅰ、以及用于定位待组装件的定位台Ⅰ，所述移动相机Ⅰ和固定相机Ⅰ均为CCD工业相机，且移动相机Ⅰ和固定相机Ⅰ均与所述机械臂Ⅰ的机械臂控制器电连接；所述第二组装工位包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅱ、安装在该机械臂Ⅱ上的移动相机Ⅱ、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅱ、以及用于定位待组装件的定位台Ⅱ，所述移动相机Ⅱ和固定相机Ⅱ均为CCD工业相机，且移动相机Ⅱ和固定相机Ⅱ均与所述机械臂Ⅱ的机械臂控制器电连接。

作为优选，所移动相机Ⅰ、固定相机Ⅰ、移动相机Ⅱ和固定相机Ⅱ的镜头前端均安装有环形光源。

作为优选，所述组装工作台上罩有亚克力挡光保护罩。

作为优选，所述机架的底部安装有脚杯和脚轮。

1、本装置解决了人工难以完成的微小零部件的装配问题，可以大大降低对来料的精度和质量要求，也可以降低对操作人员熟练程度和专业技能的要求。

2、本装置的装配精度仅依赖机械手和工业CCD的精度，因此，稳定性和可靠性大大提高。

3、本装置可应用于机械、电子、汽车、医疗、包装等行业的各类自动化智能组装。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的局部结构示意图；

其中：1-第一组装工位，2-第二组装工位，3-机架，4-组装工作台，5-脚杯，6-脚轮，7-亚克力；

11-机械臂Ⅰ，12-移动相机Ⅰ，13-固定相机Ⅰ，14-定位台Ⅰ；

21-机械臂Ⅱ，22-移动相机Ⅱ，23-固定相机Ⅱ，24-定位台Ⅱ。

具体实施方式

图1和图2出示了本发明基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，一个具体实施例，它包括机架3以及位于该机架上的组装工作台4，所述组装工作台4上设置有第一组装工位1和第二组装工位2。

所述第一组装工位1包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅰ11、安装在该机械臂Ⅰ上的移动相机Ⅰ12（一个或多个）、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅰ13（一个或多个）、以及用于定位待组装件的定位台Ⅰ14，所述移动相机Ⅰ12和固定相机Ⅰ13均为CCD工业相机，且移动相机Ⅰ12和固定相机Ⅰ13均与所述机械臂Ⅰ的机械臂控制器电连接。

所述第二组装工位2包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅱ21、安装在该机械臂Ⅱ上的移动相机Ⅱ22（一个或多个）、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅱ23（一个或多个）、以及用于定位待组装件的定位台Ⅱ24，所述移动相机Ⅱ22和固定相机Ⅱ23均为CCD工业相机，且移动相机Ⅱ22和固定相机Ⅱ13均与所述机械臂Ⅱ的机械臂控制器电连接。

本实施例中，所述移动相机Ⅰ12、固定相机Ⅰ13、移动相机Ⅱ22和固定相机Ⅱ23的光源均采用环形光源，所述安装在相机镜头的前端。

本实施例在所述组装工作台2上还罩有亚克力挡光保护罩7，该亚克力挡光保护罩7将上述第一组装工位1和第二组装工件2收容在其内，以阻断自然光，防止对CCD工业相机检测精度造成影响。

此外，为了便于本装置位置的移动及定位，本例在所述机架1的底部还安装有脚轮7和脚杯6。

本实施例的工作过程如下（采用本装置将待组装工件A、待组装工件B和待组装工件C组装在一起，构成成品ABC）：

1）首先，操作人员将待组装工件A放置到定位台Ⅰ14上，控制机械臂Ⅰ11将待组装工件B抓起并移动至固定相机Ⅰ13附近，固定相机Ⅰ13对待组装工件B进行拍照，移动相机Ⅰ12对放在定位台Ⅰ14上的待组装工件A进行拍照，移动相机Ⅰ12和固定相机Ⅰ13对各自拍摄的图像进行处理后，将待组装工件A被安装位置的特征数据以及待组装工件B安装位置的特征数据传递给机械臂Ⅰ11的机械臂控制器，机械臂控制器计算出工件A和工件B空间位置关系，也就得出了机械臂Ⅰ目标位置与目前位置之间的偏差，然后控制机械臂Ⅰ13携带待组装工件B移动至待组装工件A位置进行精密组装，从而将待组装工件B和待组装工件A装配在一起构成待组装工件AB。

2）操作人员将待组装工件C放置到定位台Ⅱ24上，控制机械臂Ⅰ21将步骤1）得到的待组装工件AB抓起并移动至固定相机Ⅱ23附近，固定相机Ⅱ23对待组装工件AB进行拍照，移动相机Ⅱ22对放在定位台Ⅱ24上的待组装工件C进行拍照，移动相机Ⅱ22和固定相机Ⅱ23对各自拍摄的图像进行处理后，将待组装工件C被安装位置的特征数据以及待组装工件AB安装位置的特征数据传递给机械臂Ⅱ21的机械臂控制器，机械臂控制器计算出工件AB和工件C空间位置的数据关系，然后根据计算的数据控制机械臂Ⅱ23携带待组装工件AB移动至待组装工件C位置进行精密组装，获得成品ABC。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，其特征在于：它包括机架（3）以及位于该机架上的组装工作台（4），所述组装工作台（4）上设置有第一组装工位（1）和第二组装工位（2）；所述第一组装工位（1）包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅰ（11）、安装在该机械臂Ⅰ上的移动相机Ⅰ（12）、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅰ（13）、以及用于定位待组装件的定位台Ⅰ（14），所述移动相机Ⅰ（12）和固定相机Ⅰ（13）均为CCD工业相机，且移动相机Ⅰ（12）和固定相机Ⅰ（13）均与所述机械臂Ⅰ的机械臂控制器电连接；所述第二组装工位（2）包括安装在所述组装工作台上的机械臂Ⅱ（21）、安装在该机械臂Ⅱ上的移动相机Ⅱ（22）、固定在所述组装工作台上的固定相机Ⅱ（23）、以及用于定位待组装件的定位台Ⅱ（24），所述移动相机Ⅱ（22）和固定相机Ⅱ（23）均为CCD工业相机，且移动相机Ⅱ（22）和固定相机Ⅱ（13）均与所述机械臂Ⅱ的机械臂控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，其特征在于：所述移动相机Ⅰ（12）、固定相机Ⅰ（13）、移动相机Ⅱ（22）和固定相机Ⅱ（23）的镜头前端均安装有环形光源。

3.根据权利要求1或2所述的基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，其特征在于：所述组装工作台（2）上罩有亚克力挡光保护罩（7）。

4.根据权利要求1或2所述的基于CCD工业相机和机械手的双工位精密装配装置，其特征在于：所述机架（1）的底部安装有脚杯（5）和脚轮（6）。