CN103192404A - 工业机器人视觉抓具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业机器人视觉抓具，用于抓取汽车发动机的缸体，其包括承重板以及安装在该承重板上的对所述缸体进行图像识别的工业视觉系统、用于执行抓取动作的抓取组件和与抓取组件连接的为抓取组件提供动力的气源组件，承重板安装在机器人的末端法兰上与机器人相连接，工业视觉系统、抓取组件和气源组件与机器人控制系统连接。与现有技术相比，本抓具可以节省时间和人力，大大提高了工作效率，而且本抓具操作简单，标定的精确性高。

Description

工业机器人视觉抓具
技术领域
本发明涉及工业机器人视觉的应用，属于工业机器人应用领域，具体地说，本发明涉及一种工业机器人视觉抓具。
背景技术
机器人视觉一般是指与机器人配合操作的工业视觉系统，把工业视觉系统引入机器人后，可以大大的扩大机器人的使用性能，帮助机器人在完成指定任务的过程中，具有更大的适应性。近年来对机器人视觉的研究成为国内外机器人领域研究的热点之一。
目前，根据汽车生产车间的生产情况，针对发动机缸体的搬运工作，为了节省劳动力和人员成本，提高劳动生产率，可以考虑设计一种具有工业机器人视觉系统的装置，应用到缸体的搬运工作中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工业机器人视觉抓具，以应用到汽车发动机缸体的搬运工作中，以节省劳动力和人员成本，提高劳动生产率。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种工业机器人视觉抓具，用于抓取汽车发动机的缸体，其包括承重板以及安装在该承重板上的对所述缸体进行图像识别的工业视觉系统、用于执行抓取动作的抓取组件和与抓取组件连接的为抓取组件提供动力的气源组件，承重板安装在机器人的末端法兰上，工业视觉系统、抓取组件和气源组件与机器人控制系统连接。
所述工业视觉系统包括相机、摄像头和用于安装相机的相机座，相机座安装在所述承重板上，摄像头安装在相机的前端。
所述工业视觉系统还包括摄像头保护板，该摄像头保护板与所述相机座和所述承重板连接。
所述抓取组件包括用于抓取所述缸体的气抓和用于安装气抓的气抓安装板，该气抓安装板安装在所述承重板上。
所述抓取组件在所述承重板上并排设有两套。
所述工业视觉系统设在两套抓取组件之间。
所述抓具还包括提供光照的光源组件，该光源组件包括光源和用于安装光源的光源固定板。
所述抓具还包括一个盖在所述承重板上的为盒状的盖板，该盖板盖住所述工业视觉系统、抓取组件和气源组件，所述摄像头、相机和气抓从盖板上设置的孔中伸出。
所述光源安装板安装在所述盖板上。
所述气源组件包括依次连接的第一气管、单向阀、消声器、二位五通电磁阀和第二气管，第二气管通过快换接头与所述气抓连接。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，本抓具集合了工业视觉系统和抓取组件，并固定在机器人末端法兰上，通过电控及计算机控制系统，首先实现发动机缸体图像的识别，然后将识别到的图像信息反馈给机器人控制系统，在通过控制系统控制抓取组件进行动作，实现对发动机缸体的抓取和放下，从而实现发动机缸体的搬运，因此可以节省时间和人力，大大提高了工作效率，而且本抓具操作简单，标定的精确性高。
附图说明
图1为本发明抓具的结构示意图，图中未安装盖板；
图2为本发明抓具在安装上盖板后的结构示意图；
图3为承重板的结构示意图；
图4为视觉工业系统的结构示意图；
图5为抓取组件的结构示意图；
图6为盖板的结构示意图；
图7为光源组件的结构示意图；
图8为气源组件的结构示意图；
图9为本发明抓具的气路原理图；
上述图中的标记均为：1、承重板；2、工业视觉系统；21、摄像头；22、相机；23、摄像头保护板；24、相机座；3、抓取组件；31、手指；32、气抓；33、气抓安装板；4、盖板；5、光源组件；51、光源；52、光源安装板；6、气源组件；61、第一气管；62、单向阀；63、消声器；64、第二气管；65、快换接头；66、二位五通电磁阀；7、末端法兰；8、气动三联件；9、气源。
具体实施方式
如图1和图2所示为本发明的一种工业机器人视觉抓具，用于抓取汽车发动机的缸体，其包括承重板1以及安装在该承重板1上的对发动机缸体进行图像识别的工业视觉系统2、用于执行抓取动作的抓取组件3和与抓取组件3连接的为抓取组件3提供动力的气源组件6，承重板1安装在机器人的末端法兰7上与机器人相连接，工业视觉系统2、抓取组件3和气源组件6并与机器人的控制系统连接。本抓具集合了工业视觉系统2和抓取组件3，并固定在机器人末端法兰7上，通过电控及计算机控制系统，首先实现发动机缸体图像的识别，然后将识别到的图像信息反馈给机器人控制系统，在通过控制系统控制抓取组件3进行动作，实现对发动机缸体的抓取和放下，从而实现发动机缸体的搬运，因此可以节省时间和人力，大大提高了工作效率，而且本抓具操作简单，标定的精确性高。
如图3所示为承重板1，承重板1上设置有用于安装抓具的各组件的安装孔，承重板1直接安装在机器人的末端法兰7上，机器人运动时带动承重板1运动，从而能够实现不同的动作。
如图4所示为工业视觉系统2，其包括相机22、摄像头21、用于安装相机22的相机座24和摄像头保护板23，相机座24通过螺钉固定到承重板1上，相机22通过螺钉固定到相机座24上，摄像头21直接安装到相机22的前端，摄像头保护板23通过螺钉连接到相机座24和承重板1上，以保护摄像头21以免摄像头21碰到其它件上致使摄像头21损坏。工作过程中，相机22和摄像头21通过控制系统的控制实现对发动机缸体的识别并反馈给控制系统。工业视觉系统2在承重板1上并排设置有两套。
如图5所示为抓取组件3，其包括用于抓取缸体的气抓32和用于安装气抓32的气抓安装板33，该气抓安装板33安装在承重板1上，气抓32通过可以开闭的手指31抓取和放下发动机缸体。气抓安装板33通过螺钉直接安装到承重板1上，气抓32同样通过螺钉安装到气抓安装板33上，手指31也是通过螺钉安装到气抓32上。控制系统通过控制气源组件6为气抓32提供气压，从而实现气抓32的开关闭合，从而带动手指31实现对发动机缸体的抓取和放下。抓取组件3在承重板1上并排设有两套，工业视觉系统2是设在两套抓取组件3之间。
如图6所示为盖板4，盖板4为矩形盒状，其通过螺钉固定到承重板1上，盖板4将工业视觉系统2、抓取组件3和气源组件6包裹在其中，实现对它们的保护作用，并且确保外观整洁干净。摄像头21、相机22和气抓32从盖板4上设置的孔中伸出，对缸体进行图像识别和抓取工作。
如图7所示为光源组件5，其包括光源51和用于安装光源51的光源固定板，相机22和摄像头21识别图像过程中可能存在光线不足、图像不清晰的情况，因此增加光源组件5使光线充足、图像清晰。光源组件5共设置两套，分别位于两个气抓32的外侧，光源安装板52安装在盖板4上的让摄像头21、相机22和气抓32伸出的面上。
如图8所示为气源组件6，其包括依次连接的第一气管61、单向阀62、消声器63、二位五通电磁阀66和第二气管64，第二气管64通过快换接头65与气抓32连接，气体通过气管进入单向阀62，再通过消声器63，然后通过二位五通电磁阀66、第二气管64和快换接头65，最后进入气抓32中，从而控制气抓32的开合。
如图9所示为本抓具的气路原理图。如图所示，从气源9出来的压缩空气通过气动三联件8过滤、调压得到系统所需要的压力，经过单向阀62到二位五通电磁阀66，当处于图中所示位置中，1与2接通，5与4接通，气体通过1、2再分两路到气抓32的气缸中，此时空气压力使气缸右腔活塞向下运动，同时排除左腔的气体通过4、5并经过消音器消音到大气中，此时活塞杆向前运动，手指31张开，同理，1与4接通，3与2接通可实现手指31的闭合。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业机器人视觉抓具，用于抓取汽车发动机的缸体，其特征在于：包括承重板以及安装在该承重板上的对所述缸体进行图像识别的工业视觉系统、用于执行抓取动作的抓取组件和与抓取组件连接的为抓取组件提供动力的气源组件，承重板安装在机器人的末端法兰上，工业视觉系统、抓取组件和气源组件与机器人控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述工业视觉系统包括相机、摄像头和用于安装相机的相机座，相机座安装在所述承重板上，摄像头安装在相机的前端。
3.根据权利要求2所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述工业视觉系统还包括摄像头保护板，该摄像头保护板与所述相机座和所述承重板连接。
4.根据权利要求2或3所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述抓取组件包括用于抓取所述缸体的气抓和用于安装气抓的气抓安装板，该气抓安装板安装在所述承重板上。
5.根据权利要求4所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述抓取组件在所述承重板上并排设有两套。
6.根据权利要求5所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述工业视觉系统设在两套抓取组件之间。
7.根据权利要求6所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述抓具还包括提供光照的光源组件，该光源组件包括光源和用于安装光源的光源固定板。
8.根据权利要求7所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述抓具还包括一个盖在所述承重板上的为盒状的盖板，该盖板盖住所述工业视觉系统、抓取组件和气源组件，所述摄像头、相机和气抓从盖板上设置的孔中伸出。
9.根据权利要求8所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述光源安装板安装在所述盖板上。
10.根据权利要求9所述的工业机器人视觉抓具，其特征在于：所述气源组件包括依次连接的第一气管、单向阀、消声器、二位五通电磁阀和第二气管，第二气管通过快换接头与所述气抓连接。
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