CN106346454A - 一种四轴机械手视觉摆盘平台 - Google Patents

一种四轴机械手视觉摆盘平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种四轴机械手视觉摆盘平台，包括机架，机架内设有工作平台，所述工作台上设有至少一个杂乱托盘和至少一个分类托盘，机架内设有四轴关节机械手、视觉检测模块、真空吸盘和电气控制柜；四轴关节机械手竖直向上设置在工作平台上，视觉检测模块和真空吸盘设置在四轴关节机械手上，视觉检测模块和真空吸盘竖直向下设置，四轴关节机械手和视觉检测模块通过数据线与电气控制柜相连接，电气控制柜设置在机架底部，机架底部设有气泵，气泵通过气管与真空吸盘相连接，电气控制柜与气泵相连接；电气控制柜控制四轴关节机械手、视觉检测模块和真空吸盘作业，通过视觉检测模块和真空吸盘，实现工件的自动摆盘。

Description

一种四轴机械手视觉摆盘平台
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种四轴机械手视觉摆盘平台。
背景技术
现有技术，工件的摆盘都是由人工操作，工作效率低，劳动强度大，而且是枯燥的重复劳动，影响员工的工作情绪。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种四轴机械手视觉摆盘平台，通过视觉检测模块和真空吸盘，实现工件的自动摆盘，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种四轴机械手视觉摆盘平台，包括机架，机架内设有工作平台，所述工作台上设有至少一个杂乱托盘和至少一个分类托盘，机架内设有四轴关节机械手、视觉检测模块、真空吸盘和电气控制柜；
四轴关节机械手竖直向上设置在工作平台上，视觉检测模块和真空吸盘设置在四轴关节机械手上，视觉检测模块和真空吸盘竖直向下设置，四轴关节机械手和视觉检测模块通过数据线与电气控制柜相连接，电气控制柜设置在机架底部，机架底部设有气泵，气泵通过气管与真空吸盘相连接，电气控制柜与气泵相连接；
电气控制柜控制四轴关节机械手、视觉检测模块和真空吸盘作业。
优选的，所述四轴关节机械手包括底柱、连杆和驱动杆，底柱竖直向下设置在连杆一端的底部，驱动杆竖直向上设置在连杆一端的顶部，底柱竖直向上设置在工作平台上，底柱和驱动杆内设有与连杆相连接的转动电机，转动电机通过数据线与电气控制柜相连接。
优选的，所述视觉检测模块和真空吸盘竖直向下设置在驱动杆上，驱动杆上设有套管，数据线和气管设置在套管内。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明结构的四轴机械手视觉摆盘平台，通过视觉检测模块检测工件的位置，然后吸盘来吸附工件，通过视觉检测模块检测杂乱托盘和分类托盘的位置，通过视觉检测模块检测工件的类型，将其从杂乱托盘中放在分类托盘内，大大提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视图。
其中，1--机架、2--工作平台、3--杂乱托盘、4--分类托盘、5--四轴机械手、6--视觉检测模块、7--真空吸盘、8--电气控制柜、9--气泵、10--底柱、11--连杆、12--驱动杆、13--套管。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1出示本发明的具体实施方式：一种四轴机械手5视觉摆盘平台，包括机架1，机架1内设有工作平台2，所述工作台上设有至少一个杂乱托盘3和至少一个分类托盘4，机架1内设有四轴关节机械手、视觉检测模块6、真空吸盘7和电气控制柜8；四轴关节机械手竖直向上设置在工作平台2上，视觉检测模块6和真空吸盘7设置在四轴关节机械手上，视觉检测模块6和真空吸盘7竖直向下设置，四轴关节机械手和视觉检测模块6通过数据线与电气控制柜8相连接，电气控制柜8设置在机架1底部，机架1底部设有气泵9，气泵9通过气管与真空吸盘7相连接，电气控制柜8与气泵9相连接；电气控制柜8控制四轴关节机械手、视觉检测模块6和真空吸盘7作业。
四轴关节机械手包括底柱10、连杆11和驱动杆12，底柱10竖直向下设置在连杆11一端的底部，驱动杆12竖直向上设置在连杆11一端的顶部，底柱10竖直向上设置在工作平台2上，底柱10和驱动杆12内设有与连杆11相连接的转动电机，转动电机通过数据线与电气控制柜8相连接，视觉检测模块6和真空吸盘7竖直向下设置在驱动杆12上，驱动杆12上设有套管13，数据线和气管设置在套管13内。
本发明结构的四轴机械手视觉摆盘平台，通过视觉检测模块检测工件的位置，然后吸盘来吸附工件，通过视觉检测模块检测杂乱托盘和分类托盘的位置，通过视觉检测模块检测工件的类型，将其从杂乱托盘中放在分类托盘内，大大提高工作效率。
该四轴关节机械手为爱普生LS3-401S四自由度工业机器人系统,由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备多种夹具、吸盘、量具、工具等，可对工件进行抓取、吸取、搬运、装配、打磨、测量、拆解等操作，也可以抓取智能视觉相机对工件、装配过程进行实时视觉检测操作。
机器人本体由四自由度关节组成，固定在台面上，活动范围半径400mm，角度不小于280°。机器人示教单元有液晶显示屏、使能按钮、急停按钮、操作键盘，用于参数设置、手动示教、位置编辑、程序编辑等操作。
该视觉检测模块为欧姆龙FZ4-350智能视觉系统，由视觉控制器、视觉相机及监视显示器等组成。用于检测工件的特性，如数字、颜色、形状等，还可以对装配效果进行实时检测操作。通过I/O电缆连接到PLC或机器人控制器，也支持串行总线和以太网总线连接到PLC或机器人控制器，对检测结果和检测数据进行传输。
该平台的数据传输采用西门子RFID数据传输系统，安装在环线输送单元的左端圆弧处，电子标签已埋在工件内部，检测距离为40mm。当工件从环线输送单元经过左端圆弧处时，RFID检测系统可以准确地读取工件内的标签信息，如编号、颜色、高度等信息，该信息通过工业现场数据总线传输给PLC，用来实现工件的分拣操作。
该平台内还配备三菱FX3U可编程控制器、数字量扩展模块、模拟量输出模块、232串行通信模块、以太网通信模块等，用于读写RFID系统的工件数据，控制机器人、电机、气泵等执行机构动作，处理各单元检测信号，管理工作流程、数据传输等任务。
电气控制柜用于安装机器人控制器、PLC、变频器及调速控制器等电气部件，采用网孔板的结构，便于拆装。通过两根电缆线与型材实训桌相连，两端使用航空插头，强弱电分离，连接安全可靠。
本平台还内置有以下控制调试软件；
1.机器人调试编程仿真软件
本设备使用机器人专用调试编程软件，可以对三菱各系列机器人进行编程和调试。该软件具有文本编辑区、位置列表区、属性指示区、项目管理区等窗口，可以对机器人进行在线和离线调试。在线调试时可对机器人进行如下操作：程序编辑、伺服开和关、运行速度设置、各关节位置给定、运行和停止、单步执行指令、连续执行指令、程序跳转执行等。离线调试时可调用模拟窗口，使用三维仿真机器人模型，逼真地模拟当前选择的本型号机器人，可对机器人进行如下操作：程序编辑、伺服开和关、运行速度设置、各关节位置给定、运行和停止、单步执行指令、连续执行指令、程序跳转执行等。同时该软件提供底层驱动接口函数，可供用户进行二次开发使用及进行深层次机器人控制技术的研究。
2.机器人第三方远程控制软件
本设备机器人支持远程控制，可以使用第三方工具软件(如VB、Vc++等)编写的控制程序对机器人进行实时远程控制。本设备随机赠送一个Vc++编写的示例程序，可以对各关节进行直交、关节、脉冲三种方式的单独或联动控制。
3.工件装配流程编辑软件
提供一个本设备专用的工件装配流程编辑软件，通过PLC下载口与PLC进行数据传输，可以将工件的装配流程进行随意编辑，并下发给PLC。每组的三个工件盒，每个工件盒的四个工位都可以设置成需要的工件，可选编号、颜色、高度，不同位置可选相同工件。软件配合PLC和机器人程序，实现工件装配流程的多样化。
4.RFID读写软件
提供一个本设备专用的RFID读写软件，可以对西门子RFID读写器进行操作，包括读写器的启动、停止，标签的初始化、数据写入、数据读取等功能。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种四轴机械手视觉摆盘平台，包括机架，机架内设有工作平台，其特征在于，所述工作台上设有至少一个杂乱托盘和至少一个分类托盘，机架内设有四轴关节机械手、视觉检测模块、真空吸盘和电气控制柜；
四轴关节机械手竖直向上设置在工作平台上，视觉检测模块和真空吸盘设置在四轴关节机械手上，视觉检测模块和真空吸盘竖直向下设置，四轴关节机械手和视觉检测模块通过数据线与电气控制柜相连接，电气控制柜设置在机架底部，机架底部设有气泵，气泵通过气管与真空吸盘相连接，电气控制柜与气泵相连接；
电气控制柜控制四轴关节机械手、视觉检测模块和真空吸盘作业。
2.根据权利要求1所述的四轴机械手视觉摆盘平台，其特征在于，所述四轴关节机械手包括底柱、连杆和驱动杆，底柱竖直向下设置在连杆一端的底部，驱动杆竖直向上设置在连杆一端的顶部，底柱竖直向上设置在工作平台上，底柱和驱动杆内设有与连杆相连接的转动电机，转动电机通过数据线与电气控制柜相连接。
3.根据权利要求2所述的四轴机械手视觉摆盘平台，其特征在于，所述视觉检测模块和真空吸盘竖直向下设置在驱动杆上，驱动杆上设有套管，数据线和气管设置在套管内。
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