CN106966005A - 视觉定位机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视觉定位机构，包括四轴联动悬臂机械手和CCD视觉定位器，所述的CCD视觉定位器设于四轴联动悬臂机械手的下方，所述的CCD视觉定位器包括第一夹紧块、第二夹紧块、第三夹紧块和相机，相机通过相机安装板安装在第一夹紧块上，相机的上方两侧对称设置第二夹紧块和第三夹紧块，第二夹紧块和第三夹紧块上均安装光源灯泡；智能装贴机使用CCD视觉定位器能够在贴料时进行视觉定位，若贴标不合位，则四轴联动悬臂机械手把吸嘴机构移送到废料排除工位；若贴标合位，则四轴联动悬臂机械手把吸嘴机构移动手机夹具上方准备贴标；本发明CCD视觉定位器采用OMRON,DALSA,CMOS技术实现高速，高分辨率成像和高清静止拍照，搭建了高精度快速定位。保证精度和效率，值得大力推广。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，尤其是一种视觉定位机构。
背景技术
机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成，因此，在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。
发明内容
本发明旨在提供一种能够在贴料时进行视觉定位的视觉定位机构。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种视觉定位机构，包括四轴联动悬臂机械手和CCD视觉定位器，所述的CCD视觉定位器设于四轴联动悬臂机械手的下方，所述的CCD视觉定位器包括第一夹紧块、第二夹紧块、第三夹紧块和相机，相机通过相机安装板安装在第一夹紧块上，相机的上方两侧对称设置第二夹紧块和第三夹紧块，第二夹紧块和第三夹紧块上均安装光源灯泡。
优选地，所述四轴联动悬臂机械手设有两个，对称设置。
优选地，所述四轴联动悬臂机械手包括横轴机构、纵轴机构和旋转机构，横轴机构包括悬臂机构，纵轴机构包括滑枕，旋转机构包括Z轴连接法兰、旋转伺服马达和吸嘴机构，悬臂机构的一端安装在模组侧支架上，悬臂机构上设有横轴线轨，内部设有横轴丝杆副，滑枕通过滑块连接横轴线轨，并连接横轴丝杆副的丝杆螺母，滑枕上设有纵轴线轨，内部设有纵轴丝杆副，Z轴连接法兰安装在滑座上，滑座通过滑块安装在滑枕上的纵轴线轨上，并连接纵轴丝杆副的丝杆螺母，Z轴连接法兰上安装旋转马达安装板，旋转马达安装板上安装旋转伺服马达，旋转伺服马达的输出轴连接谐波减速机，谐波减速机的输出端连接吸嘴机构，吸嘴机构包括吸头连接板、单气缸连接板和双气缸连接板，吸头连接板连接谐波减速机的输出端，吸头连接板的底部安装对称设置的单气缸连接板和双气缸连接板，单气缸连接板上安装一个第一气缸，第一气缸的伸缩杆连接大辅料吸嘴；双气缸连接板上安装两个第二气缸，两个第二气缸的伸缩杆分别连接一个小辅料吸嘴。
优选地，所述谐波减速机和旋转伺服马达均安装在旋转马达安装板上，旋转马达安装板的顶部设有一个转轴体，转轴体安装在Z轴连接法兰的轴孔内，并于Z轴连接法兰之间通过轴承连接。
优选地，所述纵轴丝杆副和横轴丝杆副均连接丝杆伺服电机。
优选地，所述相机上设有镜头。
优选地，所述光源灯泡通过光源连接板连接第二夹紧块和第三夹紧块。。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该CCD视觉定位器能够在贴料时进行视觉定位，保证精度和效率，值得大力推广。
附图说明
图1为本发明应用于智能装贴机的结构示意图；
图2为图1的正视图；
图3为图1的左视图；
图4为本发明的CCD视觉定位器结构示意图；
图5为本发明的吸嘴机构的结构示意图一；
图6为本发明的吸嘴机构的结构示意图二；
图7为本发明的CCD视觉定位器控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明实施例中，一种视觉定位机构，包括四轴联动悬臂机械手2（X、Y、Z、J四轴联动）和CCD视觉定位器，所述的CCD视觉定位器设于四轴联动悬臂机械手2的下方，CCD视觉定位器包括第一夹紧块16、第二夹紧块17、第三夹紧块18和相机19，相机19通过相机安装板25安装在第一夹紧块16上，相机19的上方两侧对称设置第二夹紧块17和第三夹紧块18，第二夹紧块17和第三夹紧块18上均安装光源灯泡20。
所述四轴联动悬臂机械手2包括横轴机构、纵轴机构和旋转机构，横轴机构包括悬臂机构3，纵轴机构包括滑枕4，旋转机构包括Z轴连接法兰5、旋转伺服马达6和吸嘴机构，悬臂机构3的一端安装在模组侧支架21上，悬臂机构3上设有横轴线轨，内部设有横轴丝杆副，滑枕4通过滑块连接横轴线轨，并连接横轴丝杆副的丝杆螺母，滑枕4上设有纵轴线轨，内部设有纵轴丝杆副，Z轴连接法兰5安装在滑座上，滑座通过滑块安装在滑枕4上的纵轴线轨上，并连接纵轴丝杆副的丝杆螺母，Z轴连接法兰5上安装旋转马达安装板7，旋转马达安装板7上安装旋转伺服马达6，旋转伺服马达6的输出轴连接谐波减速机8，谐波减速机8的输出端连接吸嘴机构，吸嘴机构包括吸头连接板9、单气缸连接板10和双气缸连接板11，吸头连接板9连接谐波减速机8的输出端，吸头连接板9的底部安装对称设置的单气缸连接板10和双气缸连接板11，单气缸连接板10上安装一个第一气缸12，第一气缸12的伸缩杆连接大辅料吸嘴13；双气缸连接板11上安装两个第二气缸14，两个第二气缸14的伸缩杆分别连接一个小辅料吸嘴15。
上述，四轴联动悬臂机械手2设有两个，对称设置。
上述，谐波减速机8和旋转伺服马达6均安装在旋转马达安装板7上，旋转马达安装板7的顶部设有一个转轴体，转轴体安装在Z轴连接法兰5的轴孔内，并于Z轴连接法兰5之间通过轴承连接。
上述，模组侧支架21的顶部安装模组连接板22，模组侧支架21的底部安装在模组底板26上，模组侧支架21远离机架100的一侧设置辅料送料机构27。
上述，纵轴丝杆副和横轴丝杆副均连接丝杆伺服电机。
上述，相机19上设有镜头24。
上述，光源灯泡20通过光源连接板23连接第二夹紧块17和第三夹紧块18。
上述，第一气缸12和第二气缸14均连接供气系统。
上述，四轴联动悬臂机械手2和视觉CCD视觉定位器均连接控制器（PLC）。
实施例:
一种智能装贴机，包括机架100，机架上设有CCD视觉定位器、流水线1、移载传输机构101、辅料送料机构27，CCD视觉定位器包括四轴联动悬臂机械手2（X、Y、Z、J四轴联动）和CCD视觉定位器，四轴联动悬臂机械手2设有两个，对称设置在流水线1上方，两个四轴联动悬臂机械手2之间的机架100上设有移载传输机构101，移载传输机构101上设有三个手机夹具102，手机夹具102上设有两个手机壳，移载传输机构101一次性实现多工位移送。智能装贴机使用CCD视觉定位器能够在贴料时进行视觉定位，若贴标不合位，则四轴联动悬臂机械手2把吸嘴机构移送到废料排除工位；若贴标合位，则四轴联动悬臂机械手2把吸嘴机构移动手机夹具102上方准备贴标；本发明CCD视觉定位器采用OMRON,DALSA,CMOS技术实现高速，高分辨率成像和高清静止拍照，搭建了高精度快速定位。保证精度和效率，值得大力推广。
一种智能装贴机的结构特点及其工作原理：
一、吸料动作：四轴联动悬臂机械手2把吸嘴机构移动到辅料带准确定位的位置，此时吸嘴机构在辅料位置的上方，然后第一气缸12和第二气缸14下降将吸嘴推到辅料带位置与辅料接触。此时吸嘴上有吸孔开始抽真空，同时第一气缸12和第二气缸14上升，辅料吸附到吸嘴上，随后辅料送料机构27进行收料运动，完成吸料动作，四轴联动悬臂机械手2回位；
二、CCD视觉定位：CCD（相机19）拍照并取数据判定，若贴标不合位，则四轴联动悬臂机械手2把吸嘴机构移送到废料排除工位；若贴标合位，则四轴联动悬臂机械手2把吸嘴机构移动治具上方准备贴合；本发明相机19采用OMRON，DALSA，CMOS技术实现高速，高分辨率成像和高清静止拍照，搭建了高精度快速定位。
三、贴料动作：四轴联动悬臂机械手2将吸住辅料的吸嘴机构运动到要贴产品（例如手机壳）的准确位置的上方，机械手带动吸嘴机构下降将两个辅料准确的贴到产品上，然后吸嘴通过透气孔开始吹气，保证辅料贴到产品上后不会随着吸头一起带起，四轴联动悬臂机械手2回位。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种视觉定位机构，其特征在于，包括四轴联动悬臂机械手和CCD视觉定位器，所
述的CCD视觉定位器设于四轴联动悬臂机械手的下方，所述的CCD视觉定位器包括第一夹紧块、第二夹紧块、第三夹紧块和相机，相机通过相机安装板安装在第一夹紧块上，相机的上方两侧对称设置第二夹紧块和第三夹紧块，第二夹紧块和第三夹紧块上均安装光源灯泡。
2.根据权利要求1所述的视觉定位机构，其特征在于，所述四轴联动悬臂机械手设有两个，对称设置。
3.根据权利要求1所述的视觉定位机构，其特征在于，所述四轴联动悬臂机械手包括横轴机构、纵轴机构和旋转机构，横轴机构包括悬臂机构，纵轴机构包括滑枕，旋转机构包括Z轴连接法兰、旋转伺服马达和吸嘴机构，悬臂机构的一端安装在模组侧支架上，悬臂机构上设有横轴线轨，内部设有横轴丝杆副，滑枕通过滑块连接横轴线轨，并连接横轴丝杆副的丝杆螺母，滑枕上设有纵轴线轨，内部设有纵轴丝杆副，Z轴连接法兰安装在滑座上，滑座通过滑块安装在滑枕上的纵轴线轨上，并连接纵轴丝杆副的丝杆螺母，Z轴连接法兰上安装旋转马达安装板，旋转马达安装板上安装旋转伺服马达，旋转伺服马达的输出轴连接谐波减速机，谐波减速机的输出端连接吸嘴机构，吸嘴机构包括吸头连接板、单气缸连接板和双气缸连接板，吸头连接板连接谐波减速机的输出端，吸头连接板的底部安装对称设置的单气缸连接板和双气缸连接板，单气缸连接板上安装一个第一气缸，第一气缸的伸缩杆连接大辅料吸嘴；双气缸连接板上安装两个第二气缸，两个第二气缸的伸缩杆分别连接一个小辅料吸嘴。
4.根据权利要求1所述的视觉定位机构，其特征在于，所述谐波减速机和旋转伺服马达均安装在旋转马达安装板上，旋转马达安装板的顶部设有一个转轴体，转轴体安装在Z轴连接法兰的轴孔内，并于Z轴连接法兰之间通过轴承连接。
5.根据权利要求1所述的视觉定位机构，其特征在于，所述纵轴丝杆副和横轴丝杆副均连接丝杆伺服电机。
6.根据权利要求1所述的视觉定位机构器，其特征在于，所述相机上设有镜头。
7.根据权利要求1所述的视觉定位机构，其特征在于，所述光源灯泡通过光源连接板连接第二夹紧块和第三夹紧块。
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