CN108297135A - 一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业机器人视觉采集技术领域，具体是一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，所述的视觉采集固定机构安装在机器人末端轴法兰与末端工作机构之间用于采集视觉信息并实现对工业机器人的反馈，包括安装在机器人末端轴法兰上的顶端法兰连接板、设置在顶端法兰连接板下端的用于采集外界动作信息的信息采集装置、设置在信息采集装置的外部且与顶端法兰连接板连接的用于为信息采集装置提供固定作用的固定装置，本发明为多轴式工业机器人末端轴法兰和既定的末端工作机构进行连接，减少末端工作机构与机器人末端轴法兰的产生的相互排斥的现象；可有效帮助机器人进行视觉采集，达到帮助机器人完成既定操作目标的目的。

Description

一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构
技术领域
本发明涉及工业机器人视觉采集技术领域，具体是一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构。
背景技术
工业机器人视觉采集技术是确保被测物体的可视化图像和内在特征可有效转换成能被计算机处理的数据的有效保障。机器视觉技术用计算机来分析一个图像，并根据分析得出结论。现今机器视觉有两种应用，其一机器视觉系统可以探测部件，对此部件进行图像处理，并分析筛选有用的图像信息；其二机器视觉也可以用来创造一个部件，即运用复杂光学器件和软件相结合直接指导制造过程。所以有效的机器人视觉采集技术是视觉应用的必要前提，保证复杂环境下能够进行有效的机器人视觉采集技术应用并不广泛。
现有技术中很难在复杂的环境下安装外置视觉系统且保持多轴式工业机器人视觉准确采集、操作机构正常工作，本发明旨在提供一种用于两轮腿移动机器人上的悬挂机构，主要用于工业机器人的工作环境受限无法有效安装外部视觉采集系统的情况下，辅助机器人有效进行视觉采集，达到帮助机器人完成既定操作目标的目的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构。
一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，所述的视觉采集固定机构安装在机器人末端轴法兰与末端工作机构之间用于采集视觉信息并实现对工业机器人的反馈，包括安装在机器人末端轴法兰上的顶端法兰连接板、设置在顶端法兰连接板下端的用于采集外界动作信息的信息采集装置、设置在信息采集装置的外部且与顶端法兰连接板连接的用于为信息采集装置提供固定作用的固定装置。
所述的信息采集装置包括与固定装置连接的内部底端嵌入定位板、设置在内部底端嵌入定位板上用于采集信息的摄像装置、与摄像装置配合的便于拍摄的光源装置。
所述的摄像装置包括内部相机固定调整支架、设置在内部相机固定调整支架上的视觉采集相机。
所述的内部相机固定调整支架的上端面设置有用于安装螺栓并调整视觉采集相机相对位置的U型通孔；所述内部相机固定调整支架的下端面设置有用于安装螺栓连接内部底端嵌入定位板并调整内部相机固定调整支架相对位置的通孔及弧形U型通孔。
所述的光源装置包括内部光源固定支架、设置在内部光源固定支架上的内部辅助环状光源、用于固定内部辅助环状光源的前端光源固定连接板。
所述的固定装置包括与顶端法兰连接板相对分布的底端操作机构连接板、设置在顶端法兰连接板一侧的左固定装置、在顶端法兰连接板上与左固定装置对称分布的右固定装置、设置在顶端法兰连接板另一侧的后固定装置。
所述的左固定装置包括与底端操作机构连接板配合的左端连接调整板、与左端连接调整板上开设的第一矩形通孔配合堵塞的左端封板。
所述的右固定装置包括与底端操作机构连接板配合的右端连接调整板、与右端连接调整板上开设的第二矩形通孔配合堵塞的右端封板。
所述的后固定装置包括与底端操作机构连接板配合的后端走线连接板、与后端走线连接板上开设的第三矩形通孔配合堵塞的后端封板。
本发明的有益效果是：本发明为多轴式工业机器人末端轴法兰和既定的末端工作机构进行连接，减少末端工作机构与机器人末端轴法兰的产生的相互排斥的现象；在工业机器人工作环境受限无法有效安装外部视觉采集系统的情况下，可有效帮助机器人进行视觉采集，达到帮助机器人完成既定操作目标的目的；可在定位内部辅助环状光源和视觉采集相机后，将采集的相关信号发送给外部公共机处理，公共机将处理后的信号发送给工业机器人外部控制电柜，此控制电柜将外部公共机发送的信号处理为机器人可识别的动作信号并最终将动作信号反馈给机器人，控制其进行相应的作业动作，保障多轴式工业机器人的精准工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的立体拆分结构示意图；
图3为本发明的右端连接调整板立体结构示意图；
图4为本发明的前端光源固定连接板立体结构示意图；
图5为本发明的后端封板立体结构示意图；
图6为本发明的内部底端嵌入定位板立体结构示意图；
图7为本发明的内部相机固定调整支架立体结构示意图；
图8为本发明的的工作立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图8所示，一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，所述的视觉采集固定机构安装在机器人末端轴法兰17与末端工作机构15之间用于采集视觉信息并实现对工业机器人的反馈，包括安装在机器人末端轴法兰17上的顶端法兰连接板1、设置在顶端法兰连接板1下端的用于采集外界动作信息的信息采集装置、设置在信息采集装置的外部且与顶端法兰连接板1连接的用于为信息采集装置提供固定作用的固定装置。
机器人外部控制电柜的PLC模块与信息信息采集装置配合并供电。
所述的固定装置设置在顶端法兰连接板1上，用于与机器人末端轴法兰17配合；所述的信息采集装置设置在固定装置内，用于拍摄外部动作信息同时辅助照明便于采集信息。
所述的信息采集装置包括与固定装置连接的内部底端嵌入定位板14、设置在内部底端嵌入定位板14上用于采集信息的摄像装置、与摄像装置配合的便于拍摄的光源装置。
所述的摄像装置包括内部相机固定调整支架13、设置在内部相机固定调整支架13上的视觉采集相机12。
所述的内部相机固定调整支架13的上端面设置有用于安装螺栓并调整视觉采集相机12相对位置的U型通孔；所述内部相机固定调整支架13的下端面设置有用于安装螺栓连接内部底端嵌入定位板14并调整内部相机固定调整支架13相对位置的通孔13b及弧形U型通孔13a。
所述的光源装置包括内部光源固定支架10、设置在内部光源固定支架10上的内部辅助环状光源11、用于固定内部辅助环状光源11的前端光源固定连接板4。
所述的前端光源固定连接板4的端面上设置有螺栓沉头连接孔、销定位孔，在安装螺栓和销后，用于连接顶端法兰连接板1、右端连接调整板2、底端操作机构连接板5、左端连接调整板8；所述前端光源固定连接板4的端面上设置有两个圆形通孔，可使内部辅助环状光源11发出的照明光线有效通过前端光源固定连接板4，为视觉采集进行辅助照明。
所述的底端操作机构连接板5的端面上设置有螺栓沉头连接孔、销定位孔，安装螺栓和销后，用于连接右端连接调整板2、前端光源固定连接板4、后端走线连接板6、左端连接调整板8、内部底端嵌入定位板14。
所述的固定装置包括与顶端法兰连接板1相对分布的底端操作机构连接板5、设置在顶端法兰连接板1一侧的左固定装置、在顶端法兰连接板1上与左固定装置对称分布的右固定装置、设置在顶端法兰连接板1另一侧的后固定装置。
所述的左固定装置包括与底端操作机构连接板5配合的左端连接调整板8、与左端连接调整板8上开设的第一矩形通孔配合堵塞的左端封板9。
所述的右固定装置包括与底端操作机构连接板5配合的右端连接调整板2、与右端连接调整板2上开设的第二矩形通孔配合堵塞的右端封板3。
所述的后固定装置包括与底端操作机构连接板5配合的后端走线连接板6、与后端走线连接板6上开设的第三矩形通孔配合堵塞的后端封板7。
所述的第一矩形通孔、第二矩形通孔、第三矩形通孔的设置便于连接底端操作机构连接板5和内部底端嵌入定位板14，安装后方便梳理布置内部辅助环状光源11及视觉采集相机12的电线走线方向，所述的第一矩形通孔、第二矩形通孔、第三矩形通孔的端面上均设置有台阶面且台阶面上设置有螺纹孔，在安装螺栓后用于连接定位后端封板7。
所述的机器人末端轴法兰17与顶端法兰连接板1通过螺栓和销进行连接定位。
所述的顶端法兰连接板1侧面设置有螺纹孔、销定位孔，安装螺栓和销后，用于连接定位右端连接调整板2、前端光源固定连接板4、后端走线连接板6、左端连接调整板8。
所述的右端连接调整板2端面有螺栓沉头连接孔、销定位孔，安装螺栓和销后，用于连接顶端法兰连接板1、后端走线连接板6、前端光源固定连接板4、底端操作机构连接板5。
所述的后端封板7上设置有3个敲落孔，本发明安装后根据现场机器人工作方式及相关定位，合理选择一个敲落孔引出内部辅助环状光源11及视觉采集相机12的信号线及电源线，此信号线及电源线连接到机器人外部控制电柜的PLC模块，此模块可控制何时供电及何时开始进行视觉采集工作。
所述的右端连接调整板2前侧面设置有螺纹孔，在螺纹孔内安装螺栓后用于连接前端光源固定连接板4；所述右端连接调整板2端面有矩形通孔，方便在安装时连接底端操作机构连接板5和内部底端嵌入定位板14，同时方便调节内部光源固定支架10、内部相机固定调整支架13，矩形通孔的端面上设置有台阶面且台阶面上设置有螺纹孔，在安装螺栓后用于连接定位右端封板3。
如图8所示，所述的工作状态为将机器人末端轴法兰17与本发明连接，然后将本发明与末端工作机构15连接。
本发明可在定位内部辅助环状光源11和视觉采集相机12后，将采集的相关信号发送给外部公共机处理，公共机将处理后的信号发送给工业机器人外部控制电柜，此控制电柜将外部公共机发送的信号处理为机器人可识别的动作信号并最终将动作信号反馈给机器人，控制其进行相应的作业动作，保障多轴式工业机器人的精准工作。
本发明的使用方法：首先在内部相机固定调整支架13上端面的U型通孔上安装螺栓后连接并调整视觉采集相机12相对位置；接着在内部相机固定调整支架13下端面的通孔及弧形U型通孔安装螺栓后与内部底端嵌入定位板14连接并调整内部相机固定调整支架13的相对位置，从而可调整视觉采集相机12的视觉采集范围角度，接着将内部光源固定支架10与内部相机固定调整支架13配合，并在内部光源固定支架10上放置内部辅助环状光源11，接着在内部辅助环状光源11上放置前端光源固定连接板4用于固定配合；接着将内部底端嵌入定位板14端面上的通孔及螺纹孔，放入内部并与底端操作机构连接板5连接；然后将左端连接调整板8与左端封板9、右端连接调整板2与右端封板3、后端走线连接板6与后端封板7分别配合；最后将机器人末端轴法兰17与顶端法兰连接板1通过螺栓和销进行连接定位即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，所述的视觉采集固定机构安装在机器人末端轴法兰(17)与末端工作机构(15)之间用于采集视觉信息并实现对工业机器人的反馈，其特征在于：包括安装在机器人末端轴法兰(17)上的顶端法兰连接板(1)、设置在顶端法兰连接板(1)下端的用于采集外界动作信息的信息采集装置、设置在信息采集装置的外部且与顶端法兰连接板(1)连接的用于为信息采集装置提供固定作用的固定装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的信息采集装置包括与固定装置连接的内部底端嵌入定位板(14)、设置在内部底端嵌入定位板(14)上用于采集信息的摄像装置、与摄像装置配合的便于拍摄的光源装置。
3.根据权利要求2所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的摄像装置包括内部相机固定调整支架(13)、设置在内部相机固定调整支架(13)上的视觉采集相机(12)。
4.根据权利要求3所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的内部相机固定调整支架(13)的上端面设置有用于安装螺栓并调整视觉采集相机(12)相对位置的U型通孔；所述内部相机固定调整支架(13)的下端面设置有用于安装螺栓连接内部底端嵌入定位板(14)并调整内部相机固定调整支架(13)相对位置的通孔(13b)及弧形U型通孔(13a)。
5.根据权利要求3所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的光源装置包括内部光源固定支架(10)、设置在内部光源固定支架(10)上的内部辅助环状光源(11)、用于固定内部辅助环状光源(11)的前端光源固定连接板(4)。
6.根据权利要求1所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的固定装置包括与顶端法兰连接板(1)相对分布的底端操作机构连接板(5)、设置在顶端法兰连接板(1)一侧的左固定装置、在顶端法兰连接板(1)上与左固定装置对称分布的右固定装置、设置在顶端法兰连接板(1)另一侧的后固定装置。
7.根据权利要求6所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的左固定装置包括与底端操作机构连接板(5)配合的左端连接调整板(8)、与左端连接调整板(8)上开设的第一矩形通孔配合堵塞的左端封板(9)。
8.根据权利要求6所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的右固定装置包括与底端操作机构连接板(5)配合的右端连接调整板(2)、与右端连接调整板(2)上开设的第二矩形通孔配合堵塞的右端封板(3)。
9.根据权利要求6所述的一种用于多轴式工业机器人视觉采集固定机构，其特征在于：所述的后固定装置包括与底端操作机构连接板(5)配合的后端走线连接板(6)、与后端走线连接板(6)上开设的第三矩形通孔配合堵塞的后端封板(7)。
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