CN103624766A - 一种机器视觉并联分拣机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器视觉并联分拣机器人，包括箱体组件(1)，所述箱体组件(1)上部固定连接有机器人平移台(7)，与所述机器人平移台(7)相平行的设置有驱动连杆(9)，所述驱动连杆(9)与连杆(10)相连接，所述连杆(10)通过交叉钢丝(11)消除间隙；在安装时，通过交叉钢丝预紧消除了连杆之间的间隙，有效地减少了磨损；优化并联机器人算法，前臂减速机与伺服电机集成设计，提高了机器人的速度和精度。

Description

一种机器视觉并联分拣机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种机器视觉并联分拣机器人。

背景技术

随着现代工业的高速发展，高性能的机器人在工业生产中已经得到了广泛的应用，它可以用来快速分拣，搬运物品，从而节省了大量的人力，提高了生产效率。目前，在工业生产中广泛使用的分拣机器人大多数采用的是串联机器人，现阶段并联机器人已能实现高速分拣及视觉自动判断等功能。

但是，现有的并联机器人一般包括一个定平台、一个动平台，以及并联连接于定平台与动平台之间的六个支链，定平台一般固定放置，六个支链可作伸缩运动，包括移动副以及与定平台及动平台分别相连的球副。该六个支链协同运动，可使动平台相对于定平台做六自由度的运动，但是其由球副连接的球头及球窝之间，会由于加工和/或装配的精度不够而存在一定的间隙，导致球头与球窝之间的接触面不能始终紧密的贴合，易发生磨损，造成动平台在运动过程中产生振动等，从而降低并联机器人运动的稳定性及定位的精度，致使这种并联机器人难以适用于高精度要求的场合。

有鉴于上述现有的并联机器人存在的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的机器视觉并联分拣机器人，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的并联机器人存在的缺陷，而提供一种新型结构的机器视觉并联分拣机器人，所要解决的技术问题是降低各部件之间的磨损，提高机器人运行精度，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种机器视觉并联分拣机器人，包括箱体组件，所述箱体组件上部固定连接有机器人平移台，与所述机器人平移台相平行的设置有驱动连杆，所述驱动连杆与连杆相连接，所述连杆上设置有用于消除间隙的交叉钢丝。

前述的机器视觉并联分拣机器人，所述箱体组件中间固定连接有用于安装输送线体的机器人基板。

前述的机器视觉并联分拣机器人，所述箱体组件内部的下方安装电气控制系统，电气控制系统采用基于工业控制计算机与DSP四轴运动控制卡控制架构，机器人作业采用示教法和视觉系统进行运动控制方面的编程设计。

前述的机器视觉并联分拣机器人，所述连杆另一端连接末端活动平台。

前述的机器视觉并联分拣机器人，所述末端活动平台安装气动手爪或吸盘。

前述的机器视觉并联分拣机器人，所述机器人平移台通过交流伺服电机驱动，经联轴器驱动滚珠丝杠螺母副传动，由直线轴与直线轴承支撑。

前述的机器视觉并联分拣机器人，所述箱体组件内输送线体两侧安装工件与物料盒。

借由上述技术方案，本发明的机器视觉并联分拣机器人至少具有下列优点：

本发明的机器视觉并联分拣机器人，在安装时，通过交叉钢丝预紧消除了连杆之间的间隙，有效地较少了磨损；优化并联机器人算法，前臂减速机与伺服电机集成设计，提高了机器人的速度和精度；机器人集成了高精度的视觉定位，可适应各种形状产品智能定位和检测，可配合第三方软件直接导入CAD等路径文件；机械与电气控制系统全面开放，适用于教学与科研；采用稳定工业计算机与运动控制卡控制，具备多种连接接口，开放式通信更方便集成入自动化生产线。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明机器视觉并联分拣机器人箱体组件的主视图；

图2为本发明机器视觉并联分拣机器人箱体组件的内部结构示意图；

图3为输送线体结构示意图；

图4为图1中A的局部放大示意图；

图5为交叉钢丝结构示意图；

图6为图2中B的局部放大示意图；

图7为驱动装置示意图；

图中：1、箱体组件；2、电气控制系统；3、输送线体；4、工件；5、CCD机器视觉系统；6、DELTA型并联分拣机器人本体；7、机器人平移台；8、三相异步减速电机；9、驱动连杆；10、连杆；11、交叉钢丝；12、行星齿轮减速器；13、末端活动平台；14、气动手爪；15、交流伺服电机；16、联轴器；17、滚珠丝杠螺母副；18、直线轴；19、直线轴承。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明如后。

如图1～7所示的本发明机器视觉并联分拣机器人结构示意图，包括箱体组件1、电气控制系统2、输送线体3、工件4与物料盒、CCD机器视觉系统5、DELTA型并联分拣机器人本体6、机器人平移台7、工业控制计算机，箱体组件1内上部为机器人平移台7与DELTA型并联分拣机器人本体6，机器人平移台7采用交流伺服电机15驱动，滚珠丝杠螺母副17传动，直线轴18与直线轴承19支撑，机器人平移台7固定于箱体组件1内槽钢支架上。机器人平移台7活动平台下方安装并联分拣机器人本体6。末端活动平台13安装气动手爪14；箱体组件1下部安装机器人电气控制系统2；箱体组件1中央焊接有机器人基板，用于安装输送线体3部分。

输送线体3采用皮带输送机模式，铝型材框架，由三相异步减速电机8驱动，配套变频器调速控制，输送体输入端安装铝型材框架的CCD机器视觉系统5，检测输入零件信息，箱体组件1内输送线体3两侧安装工件4与物料盒。

DELTA型机器视觉并联分拣机器人本体6为二轴并联结构，驱动连杆9与连杆10由碳纤维或硬铝合金材质加工而成，连杆10两侧关节中采用了高精密关节轴承来满足其运动中灵活性，实现球形铰链。每组连杆10采用交叉钢丝11销钉可调固定达到预紧消除间隙，并联分拣机器人采用交流伺服电机及行星齿轮减速器12进行驱动，末端活动平台13根据作业需求可安装气动手爪14或吸盘工具。机器人平移台7通过槽钢连接固定，整体固定在箱体组件1上部。机器人平移台7由驱动装置驱动，驱动装置包括交流伺服电机15驱动，通过联轴器16连接滚珠丝杠螺母副17传动，丝杠两侧直线轴18与直线轴承19支撑。平移台活动台下固定分拣机器人本体6。

机器人工作过程为：工件由输送线体3输入端依次输入，首先进行视觉检测工件的颜色与形状，检测信息总控记录，工件继续运行至分拣机器人下，机器人动作，抓取工件送入与信息对应的物料盒内，完成分拣作业。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种机器视觉并联分拣机器人，包括箱体组件(1)，所述箱体组件(1)上部固定连接有机器人平移台(7)，与所述机器人平移台(7)相平行的设置有驱动连杆(9)，所述驱动连杆(9)与连杆(10)相连接，其特征在于：所述连杆(10)上设置有用于消除间隙的交叉钢丝(11)。

2.根据权利要求1所述的机器视觉并联分拣机器人，其特征在于：所述箱体组件(1)中间固定连接有用于安装输送线体(3)的机器人基板。

3.根据权利要求1所述的机器视觉并联分拣机器人，其特征在于：所述箱体组件(1)内部的下方安装电气控制系统(2)。

4.根据权利要求1所述的机器视觉并联分拣机器人，其特征在于：所述连杆(10)另一端连接末端活动平台(13)。

5.根据权利要求4所述的机器视觉并联分拣机器人，其特征在于：所述末端活动平台(13)安装气动手爪(14)或吸盘。

6.根据权利要求1所述的机器视觉并联分拣机器人，其特征在于：所述机器人平移台(7)通过交流伺服电机(15)驱动，经联轴器(16)驱动滚珠丝杠螺母副(17)传动，由直线轴(18)与直线轴承(19)支撑。

7.根据权利要求2所述的机器视觉并联分拣机器人，其特征在于：所述箱体组件(1)内输送线体(3)两侧安装工件(4)与物料盒。

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