CN111570194A - 一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂胶机器人领域，具体是涉及一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，包括有自动涂胶机、涂胶工作台、工业电脑，自动涂胶机上固定安装有拍照机构，涂胶工作台包括有工作台、升降台、转台、工件夹紧机构，升降台和转台固定安装在自动涂胶机的工作部，升降台的工作方向竖直向上设置，转台的旋转轴竖直设置并且与升降台的中心重合，工件夹紧机构与转台的工作部固定连接，工作台与升降台的工作部固定连接，自动涂胶机、拍照机构、升降台、转台、工件夹紧机构均与工业电脑电连接，该技术方案解决了传统技术对异形工件进行涂胶时，需要制作异形工件的专用治具，使得小批量试生产的成本很高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及涂胶机器人领域，具体是涉及一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人。
背景技术
在异形工件制造工艺中，需要在异形工件底部或边缘涂一层胶，以起到防滑、防刮伤、消音等效果，目前，此涂胶工艺主要依靠工人手工完成。由于我国异形工件产量巨大，手工涂胶效率低下，劳动强度大，而且在工作时间长久的情况下，人眼视觉容易疲劳，对人眼伤害大，并且在涂胶过程中容易出现断胶、溢胶等情况，生产出次品，造成材料和能源的浪费。
目前该领域应用的涂胶手段主要是人工进行手动涂胶。手工涂胶主要是利用人眼观察确定所需涂胶位置，手持挤出式胶枪进行涂胶。
但是人工手眼配合进行涂胶时，存在如下问题：
(1)人工手眼配合时，不能准确地画直线、圆等规则图形，而且异形工件形状有很大部分是不规则形状，并且所需涂胶的位置狭小，所以人工涂胶陶瓷的轮廓的时候，容易产生溢胶；
(2)当异形工件尺寸较大时，人工进行涂胶容易断线，不能一次成型；
(3)异形工件中有相当一部分是定制形状，结构复杂，人工涂胶难度增大；
(4)人工涂胶容易造成视觉疲劳，最终会造成产品品质下降；
(5)需要大量的人力，劳动成本较高；
(6)人工涂胶不能保证产品涂胶工艺的一致性；
(7)人工涂胶效率低下，不符合大规模工业生产的需求。
中国专利CN201710803661.1公开了一种基于机器视觉的自动陶瓷涂胶装置和方法，装置包括有主控制系统、光源系统、图像采集系统、光幕检测系统、测距系统、运动系统、电气控制系统和涂胶系统，方法包括以下步骤：光幕检测系统检测光幕到位后，测距系统测量陶瓷器件的高度，由图像采集系统采集陶瓷器件图像数据，并由主控制系统得到涂胶轨迹；主控制系统驱动运动系统，控制涂胶系统按照涂胶轨迹对陶瓷器件进行涂胶。
该专利公开的装置完全通过机器视觉对涂胶系统的涂胶轨迹进行修正，具有以下缺陷：
1、异形工件歪斜时，涂胶轨迹的角度偏差难以修正，容易出现涂胶轨迹与待涂胶图案不能完美契合的情况；
2、异形工件涂胶时缺乏固定装置，由于胶水的黏性较大，涂胶过程中，移动的涂胶出口可能会通过粘稠的胶水带动轻薄的异形工件移动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，该技术方案解决了传统技术对异形工件进行涂胶时，需要制作异形工件的专用治具，使得小批量试生产的成本很高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，包括有自动涂胶机、涂胶工作台、工业电脑，自动涂胶机上固定安装有工作端竖直向下设置并且正对于自动涂胶机工作区间的拍照机构，涂胶工作台包括有工作台、升降台、转台、工件夹紧机构，升降台和转台固定安装在自动涂胶机的工作部，升降台的工作方向竖直向上设置，转台的旋转轴竖直设置并且与升降台的中心重合，工件夹紧机构与转台的工作部固定连接，工作台与升降台的工作部固定连接，自动涂胶机、拍照机构、升降台、转台、工件夹紧机构均与工业电脑电连接。
优选的，还包括有上料机构、出料机构，上料机构、出料机构分别设置于涂胶工作台的两侧，升降台降下状态下，上料机构、出料机构的工作面与工作台的工作面平齐。
优选的，上料机构包括有第一直线滑台、第一支架、第一滚轴台、第一推杆，第一直线滑台设置于涂胶工作台的一侧，第一直线滑台的工作方向水平朝向涂胶工作台，第一支架固定安装在第一直线滑台的工作部，第一滚轴台固定安装在第一支架朝向涂胶工作台的一侧，第一推杆固定安装在第一支架上，第一推杆的工作方向水平朝向涂胶工作台，第一推杆非工作状态下，第一推杆的工作端位于第一支架和第一滚轴台之间。
优选的，上料机构还包括有第二推杆，第二推杆固定安装在第一推杆的工作部，第二推杆的工作方向水平朝向涂胶工作台，出料机构包括有第二直线滑台、第二滚轴台、挡料板，第二直线滑台设置于涂胶工作台远离第一直线滑台的一侧，第二直线滑台的工作方向水平朝向涂胶工作台，第二滚轴台固定安装在第二直线滑台的工作部，挡料板固定安装在第二滚轴台远离涂胶工作台的一侧，挡料板竖直设置在第二滚轴台的顶部。
优选的，工作台包括有下层板、固定挡板、活动挡板、第六直线滑台，下层板水平设置，下层板上安装有若干万向滚珠，固定挡板、活动挡板、第六直线滑台均竖直设置，固定挡板设置于下层板出料方向的两侧，活动挡板设置于下层板的出料方向，第六直线滑台的工作端与活动挡板固定连接。
优选的，工作台还包括有上层板，上层板水平设置，上层板设置于下层板的正上方，下层板和上层板固定连接，上层板上设置有与每个万向滚珠一一对应并且套设在万向滚珠上半部分的通孔，万向滚珠的顶端贯穿上层板，万向滚珠的颜色与上层板的颜色相同，上层板顶面为哑光涂料。
优选的，升降台包括有第二支架、导套、导柱、第三推杆，导套、第三推杆与第二支架固定连接，导套、第三推杆均竖直设置，导柱分布于下层板的四角，导柱可滑动的安装在导套中，导柱的顶端与下层板、上层板固定连接，第三推杆的工作端竖直向上设置并且与下层板固定连接，固定挡板、第六直线滑台均与第二支架固定连接。
优选的，转台包括有第三支架、回转支承、齿圈、齿轮、旋转驱动器、第四支架，回转支承的旋转轴竖直设置，回转支承固定安装在第三支架的顶面，齿圈固定安装在回转支承上，齿圈与回转支承同轴设置，齿轮可旋转地安装在第三支架上，齿轮与齿圈啮合，旋转驱动器固定安装在第三支架上，旋转驱动器的输出轴与齿轮的转轴传动连接，第四支架固定安装在齿圈上，第四支架包括有立柱和框架，立柱与齿圈的顶面固定连接，立柱竖直设置，框架固定安装在立柱的顶端，工件夹紧机构固定安装在框架上。
优选的，工件夹紧机构包括有彼此平行并且对称设置于工作台两侧的两个导向杆，导向杆通过固定架与框架固定连接，导向杆上可滑动的安装有第一滑板、第二滑板，第一滑板远离第二滑板的一侧设置有驱动第一滑板水平滑动的第四推杆，第四推杆的非工作部与框架固定连接，第二滑板远离第一滑板的一侧设置有驱动第二滑板水平滑动的第五推杆，第五推杆的非工作部与框架固定连接。
优选的，固定架包括有同轴连接的螺纹杆、六棱杆，框架上设置有与螺纹杆螺纹连接的螺纹孔，六棱杆上设置有水平贯穿六棱杆的第一通孔、第二通孔、第三通孔，第一通孔、第二通孔、第三通孔自下而上顺序设置并且等间距排列，第一通孔、第二通孔、第三通孔的轴线在水平面上的投影互成120度夹角。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
工作台用于承载工件，升降台用于举升工作台使其移动至工件夹紧机构的工作面，工件夹紧机构工作将工件夹紧，转台驱动工件夹紧机构旋转即可带动放置在工作台上的工件旋转；自动涂胶机用于驱动涂胶工作台沿着X轴方向移动，同时驱动其涂胶的工作部位沿着Y轴和Z轴方向移动，从而对固定在涂胶工作台上的工件进行涂胶工作；拍照机构用于对固定在涂胶工作台上的工件进行拍照，并将照片发送给工业电脑，工业电脑对拍照机构发送的照片进行处理，判断工件的位置与角度，并将其与程序中预设的工件摆正姿态(以下简称预设姿态)进行比较，计算出工件与预设姿态的距离偏差和角度偏差；工业电脑计算出工件需要调整的角度与距离后，将数据发送给自动涂胶机和转台，转台驱动工件夹紧机构旋转，工件夹紧机构带动工件旋转一定的角度，使得工件与预设姿态没有角度上的偏差，工件与预设姿态之间的距离偏差由自动涂胶机自行消除。
本涂胶机器人能够自动对异形工件进行涂胶，无需制作异形工件的专用治具，大大减少了小批量试生产的试验成本。
附图说明
图1至图4为本发明四种不同视角的示意图；
图5为本发明的上料、出料机构、涂胶工作台的立体图；
图6为本发明的上料、出料机构、涂胶工作台的俯视图；
图7为图6的A-A方向剖视图；
图8为本发明的上料机构立体图；
图9为本发明的出料机构立体图；
图10为本发明的涂胶工作台立体图；
图11为本发明的转台、工件夹紧机构立体图；
图12为本发明的工件夹紧机构立体图；
图13为本发明的固定架立体图；
图14为本发明的工作台、升降台立体图；
图中标号为：
1-上料机构；1a-第一直线滑台；1b-第一支架；1c-第一滚轴台；1d-第一推杆；1e-第二推杆；
2-出料机构；2a-第二直线滑台；2b-第二滚轴台；2c-挡料板；
3-自动涂胶机；3a-第一龙门架；3b-第三直线滑台；3c-第四直线滑台；3d-第五直线滑台；3e-电动注胶筒；
4-拍照机构；4a-第二龙门架；4b-照相机；
5-工作台；5a-下层板；5b-上层板；5c-固定挡板；5d-活动挡板；5e-第六直线滑台；
6-升降台；6a-第二支架；6b-导套；6c-导柱；6d-第三推杆；
7-转台；7a-第三支架；7b-回转支承；7c-齿圈；7d-齿轮；7e-旋转驱动器；7f-第四支架；7f1-立柱；7f2-框架；7f3-螺纹孔；
8-工件夹紧机构；8a-导向杆；8b-固定架；8b1-螺纹杆；8b2-六棱杆；8b3-第一通孔；8b4-第二通孔；8b5-第三通孔；8c-第一滑板；8d-第二滑板；8e-第四推杆；8f-第五推杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，如图1至4所示，包括有自动涂胶机3、涂胶工作台、工业电脑，自动涂胶机3上固定安装有工作端竖直向下设置并且正对于自动涂胶机3工作区间的拍照机构4，涂胶工作台包括有工作台5、升降台6、转台7、工件夹紧机构8，升降台6和转台7固定安装在自动涂胶机3的工作部，升降台6的工作方向竖直向上设置，转台7的旋转轴竖直设置并且与升降台6的中心重合，工件夹紧机构8与转台7的工作部固定连接，工作台5与升降台6的工作部固定连接，自动涂胶机3、拍照机构4、升降台6、转台7、工件夹紧机构8均与工业电脑电连接。
工作台5用于承载工件，升降台6用于举升工作台5使其移动至工件夹紧机构8的工作面，工件夹紧机构8工作将工件夹紧，转台7驱动工件夹紧机构8旋转即可带动放置在工作台5上的工件旋转；
自动涂胶机3用于驱动涂胶工作台沿着X轴方向移动，同时驱动其涂胶的工作部位沿着Y轴和Z轴方向移动，从而对固定在涂胶工作台上的工件进行涂胶工作；
拍照机构4用于对固定在涂胶工作台上的工件进行拍照，并将照片发送给工业电脑，工业电脑对拍照机构4发送的照片进行处理，判断工件的位置与角度，并将其与程序中预设的工件摆正姿态(以下简称预设姿态)进行比较，计算出工件与预设姿态的距离偏差和角度偏差；
工业电脑计算出工件需要调整的角度与距离后，将数据发送给自动涂胶机3和转台7，转台7驱动工件夹紧机构8旋转，工件夹紧机构8带动工件旋转一定的角度，使得工件与预设姿态没有角度上的偏差，工件与预设姿态之间的距离偏差由自动涂胶机3自行消除。
具体的，如图2所示，自动涂胶机3包括有第一龙门架3a、第三直线滑台3b、第四直线滑台3c、第五直线滑台3d、电动注胶筒3e，第三直线滑台3b为伺服电机驱动的齿轮齿条滑台，第四直线滑台3c、第五直线滑台3d均为伺服电机驱动的同步带滑台；拍照机构4包括有第二龙门架4a、照相机4b，第三直线滑台3b水平设置，涂胶工作台固定安装在第三直线滑台3b的工作部，第一龙门架3a、第二龙门架4a均骑跨于第三直线滑台3b的两侧，第四直线滑台3c水平安装在第一龙门架3a的顶部，第五直线滑台3d竖直安装在第四直线滑台3c的工作部，电动注胶筒3e固定安装在第五直线滑台3d的工作部，电动注胶筒3e的工作端竖直向下设置，照相机4b固定安装在第二龙门架4a的顶部，照相机4b的工作端竖直向下设置；
工作时，第三直线滑台3b用于驱动涂胶工作台沿着X轴方向移动，第四直线滑台3c和第五直线滑台3d分别用于驱动电动注胶筒3e沿着Y轴和Z轴的方向移动，从而使得电动注胶筒3e能够对涂胶工作台上固定的工件进行三维涂胶工作，工业电脑向第三直线滑台3b和第四直线滑台3c发出工作信号时，对第三直线滑台3b、第四直线滑台3c发出的行程信号中减去工件与预设姿态之间的距离偏差值，即可消除工件与预设姿态之间的距离偏差。
如图1至4所示，还包括有上料机构1、出料机构2，上料机构1、出料机构2分别设置于涂胶工作台的两侧，升降台6降下状态下，上料机构1、出料机构2的工作面与工作台5的工作面平齐。
上料机构1用于将工件移动至工作台5上，出料机构2用于将工作台5上的工件移出生产线，升降台6用于驱动工作台5移动至上料机构1、出料机构2的工作面或者工件夹紧机构8的工作面。
如图5至8所示，上料机构1包括有第一直线滑台1a、第一支架1b、第一滚轴台1c、第一推杆1d，第一直线滑台1a设置于涂胶工作台的一侧，第一直线滑台1a的工作方向水平朝向涂胶工作台，第一支架1b固定安装在第一直线滑台1a的工作部，第一滚轴台1c固定安装在第一支架1b朝向涂胶工作台的一侧，第一推杆1d固定安装在第一支架1b上，第一推杆1d的工作方向水平朝向涂胶工作台，第一推杆1d非工作状态下，第一推杆1d的工作端位于第一支架1b和第一滚轴台1c之间。
第一直线滑台1a为伺服电机驱动的齿轮齿条滑台，第一支架1b用于安装第一滚轴台1c、第一推杆1d，第一滚轴台1c用于承载工件，第一推杆1d用于推动工件，上料时，第三直线滑台3b驱动涂胶工作台移动至第一直线滑台1a的旁侧，升降台6驱动工作台5下降至与第一滚轴台1c平齐的高度，然后第一直线滑台1a驱动第一支架1b带动第一滚轴台1c抵靠在工作台5的旁侧，最后第一推杆1d启动将工件从第一滚轴台1c推到工作台5上。
如图5至9所示，上料机构1还包括有第二推杆1e，第二推杆1e固定安装在第一推杆1d的工作部，第二推杆1e的工作方向水平朝向涂胶工作台，出料机构2包括有第二直线滑台2a、第二滚轴台2b、挡料板2c，第二直线滑台2a设置于涂胶工作台远离第一直线滑台1a的一侧，第二直线滑台2a的工作方向水平朝向涂胶工作台，第二滚轴台2b固定安装在第二直线滑台2a的工作部，挡料板2c固定安装在第二滚轴台2b远离涂胶工作台的一侧，挡料板2c竖直设置在第二滚轴台2b的顶部。
第二直线滑台2a为伺服电机驱动的齿轮齿条滑台，第一推杆1d、第二推杆1e均为气缸滑台，第二滚轴台2b用于承载工件，第二推杆1e用于推动工件，出料时，第三直线滑台3b驱动涂胶工作台移动至第一直线滑台1a的旁侧，工件夹紧机构8解除对工件的固定，升降台6驱动工作台5下降至与第二滚轴台2b平齐的高度，然后第一直线滑台1a驱动第一支架1b带动第一滚轴台1c抵靠在工作台5的一侧，同时第二直线滑台2a驱动第二滚轴台2b抵靠在工作台5的另一侧，最后第一推杆1d、第二推杆1e启动，第一推杆1d驱动第二推杆1e移动至工作台5的旁侧，第二推杆1e将工件从工作台5推到第二滚轴台2b上，工件在第二滚轴台2b上继续移动直到撞击到挡料板2c停止。
如图14所示，工作台5包括有下层板5a、固定挡板5c、活动挡板5d、第六直线滑台5e，下层板5a水平设置，下层板5a上安装有若干万向滚珠，固定挡板5c、活动挡板5d、第六直线滑台5e均竖直设置，固定挡板5c设置于下层板5a出料方向的两侧，活动挡板5d设置于下层板5a的出料方向，第六直线滑台5e的工作端与活动挡板5d固定连接。
下层板5a与万向滚珠组合成万向滚珠台，用于承载工件，第六直线滑台5e为双轴双杆气缸，第六直线滑台5e用于驱动第六直线滑台5e升降，使其移动至与固定挡板5c平齐的高度或者降下；转台7驱动工件夹紧机构8旋转带动工件旋转时，工件不会因为与工作台5的相对摩擦而产生表面损伤；上料时，第六直线滑台5e驱动活动挡板5d移动至与固定挡板5c平齐的高度，固定挡板5c、活动挡板5d组合成包裹着万向滚珠台三面的挡板，第一推杆1d将第一滚轴台1c上的工件推动至万向滚珠台上之后，工件在万向滚珠台上滑动，工件被固定挡板5c、活动挡板5d阻挡停留在万向滚珠台上；出料时，第六直线滑台5e驱动活动挡板5d下降到低于万向滚珠台的高度，便于第二推杆1e将万向滚珠台上的工件推动到第二滚轴台2b上。
如图14所示，工作台5还包括有上层板5b，上层板5b水平设置，上层板5b设置于下层板5a的正上方，下层板5a和上层板5b固定连接，上层板5b上设置有与每个万向滚珠一一对应并且套设在万向滚珠上半部分的通孔，万向滚珠的顶端贯穿上层板5b，万向滚珠的颜色与上层板5b的颜色相同，上层板5b顶面为哑光涂料。
上层板5b为拍照机构4提供背景色，上层板5b与工件的颜色有显著不同，并且上层板5b与万向滚珠的颜色相同便于工业电脑对照片进行处理，同时上层板5b顶面为哑光涂料，使得拍照机构4拍摄的照片中无亮斑或噪点。
如图14所示，升降台6包括有第二支架6a、导套6b、导柱6c、第三推杆6d，导套6b、第三推杆6d与第二支架6a固定连接，导套6b、第三推杆6d均竖直设置，导柱6c分布于下层板5a的四角，导柱6c可滑动的安装在导套6b中，导柱6c的顶端与下层板5a、上层板5b固定连接，第三推杆6d的工作端竖直向上设置并且与下层板5a固定连接，固定挡板5c、第六直线滑台5e均与第二支架6a固定连接。
第二支架6a用于固定安装固定挡板5c、活动挡板5d、导套6b，导柱6c用于承载下层板5a和上层板5b，导套6b用于引导导柱6c的移动方向，第三推杆6d为单轴单杆气缸，第三推杆6d用于驱动下层板5a竖直上下移动。
如图11、12所示，转台7包括有第三支架7a、回转支承7b、齿圈7c、齿轮7d、旋转驱动器7e、第四支架7f，回转支承7b的旋转轴竖直设置，回转支承7b固定安装在第三支架7a的顶面，齿圈7c固定安装在回转支承7b上，齿圈7c与回转支承7b同轴设置，齿轮7d可旋转地安装在第三支架7a上，齿轮7d与齿圈7c啮合，旋转驱动器7e固定安装在第三支架7a上，旋转驱动器7e的输出轴与齿轮7d的转轴传动连接，第四支架7f固定安装在齿圈7c上，第四支架7f包括有立柱7f1和框架7f2，立柱7f1与齿圈7c的顶面固定连接，立柱7f1竖直设置，框架7f2固定安装在立柱7f1的顶端，工件夹紧机构8固定安装在框架7f2上。
第二支架6a和第三支架7a为一体件，第三支架7a用于安装回转支承7b、齿轮7d、旋转驱动器7e，旋转驱动器7e为伺服电机，旋转驱动器7e驱动齿轮7d旋转，齿轮7d带动齿圈7c旋转，齿圈7c带动第四支架7f旋转，立柱7f1用于支撑框架7f2，使得安装在框架7f2上的工件夹紧机构8位于升降台6的最高行程位置，从而使得上料机构1、出料机构2上、下料工件时，上料机构1、出料机构2与工件夹紧机构8无接触。
如图11、12所示，工件夹紧机构8包括有彼此平行并且对称设置于工作台5两侧的两个导向杆8a，导向杆8a通过固定架8b与框架7f2固定连接，导向杆8a上可滑动的安装有第一滑板8c、第二滑板8d，第一滑板8c远离第二滑板8d的一侧设置有驱动第一滑板8c水平滑动的第四推杆8e，第四推杆8e的非工作部与框架7f2固定连接，第二滑板8d远离第一滑板8c的一侧设置有驱动第二滑板8d水平滑动的第五推杆8f，第五推杆8f的非工作部与框架7f2固定连接。
如图11所示，框架7f2为空心六边形框架，框架7f2的中心即为工件夹紧机构8的工作区间，框架7f2上一共安装有三个工件夹紧机构8，三个工件夹紧机构8环绕齿圈7c的轴线均布，并且三个工件夹紧机构8分别位于不同的高度，使得三个工件夹紧机构8可以独立工作并且互不影响；
第一滑板8c和第二滑板8d均为两端安装有直线轴承的推板，直线轴承与导向杆8a滑动配合，使得第一滑板8c和第二滑板8d能够沿着导向杆8a滑动，导向杆8a用于承载第一滑板8c、第二滑板8d并且引导第一滑板8c、第二滑板8d的移动方向，第四推杆8e、第五推杆8f均为贯穿式直线电机，第四推杆8e、第五推杆8f用于驱动第一滑板8c、第二滑板8d相互靠近或相互远离，第一滑板8c和第二滑板8d相互靠近从而将工件夹在中间；
三个工件夹紧机构8具有六个推板，六个推板环绕齿圈7c的轴线均布，三个工件夹紧机构8共同工作能够将任意形状的异形工件牢牢地固定在工作台5上。
如图12、13所示，固定架8b包括有同轴连接的螺纹杆8b1、六棱杆8b2，框架7f2上设置有与螺纹杆8b1螺纹连接的螺纹孔7f3，六棱杆8b2上设置有水平贯穿六棱杆8b2的第一通孔8b3、第二通孔8b4、第三通孔8b5，第一通孔8b3、第二通孔8b4、第三通孔8b5自下而上顺序设置并且等间距排列，第一通孔8b3、第二通孔8b4、第三通孔8b5的轴线在水平面上的投影互成120度夹角。
导向杆8a为两端设置有螺纹的光杆，导向杆8a贯穿第一通孔8b3、第二通孔8b4、第三通孔8b5安装在两个固定架8b上，导向杆8a通过螺母与固定架8b固定连接，第一通孔8b3、第二通孔8b4、第三通孔8b5为导向杆8a提供了三种不同高度的安装孔，从而使得三个工件夹紧机构8共用六个固定架8b，并且三个工件夹紧机构8的工作面位于不同的高度，进而使得三个工件夹紧机构8工作时互不影响。
本发明的工作原理：
涂胶机器人包括有上料机构1、出料机构2、自动涂胶机3、拍照机构4、工作台5、升降台6、转台7、工件夹紧机构8、工业电脑；上料机构1用于将工件移动至工作台5上；出料机构2用于将工作台5上的工件移出生产线；自动涂胶机3用于驱动涂胶工作台沿着X轴方向移动，同时驱动其涂胶的工作部位沿着Y轴和Z轴方向移动，从而对固定在涂胶工作台上的工件进行涂胶工作；拍照机构4用于对固定在涂胶工作台上的工件进行拍照，并将照片发送给工业电脑，工业电脑对拍照机构4发送的照片进行处理，判断工件的位置与角度，并将其与程序中预设的工件摆正姿态(以下简称预设姿态)进行比较，计算出工件与预设姿态的距离偏差和角度偏差；工作台5用于承载工件；升降台6用于驱动工作台5移动至上料机构1、出料机构2的工作面或者工件夹紧机构8的工作面；工业电脑计算出工件需要调整的角度与距离后，将数据发送给自动涂胶机3和转台7，转台7驱动工件夹紧机构8旋转，工件夹紧机构8带动工件旋转一定的角度，使得工件与预设姿态没有角度上的偏差。
自动涂胶机3包括有第一龙门架3a、第三直线滑台3b、第四直线滑台3c、第五直线滑台3d、电动注胶筒3e，工作时，第三直线滑台3b用于驱动涂胶工作台沿着X轴方向移动，第四直线滑台3c和第五直线滑台3d分别用于驱动电动注胶筒3e沿着Y轴和Z轴的方向移动，从而使得电动注胶筒3e能够对涂胶工作台上固定的工件进行三维涂胶工作，工业电脑向第三直线滑台3b和第四直线滑台3c发出工作信号时，对第三直线滑台3b、第四直线滑台3c发出的行程信号中减去工件与预设姿态之间的距离偏差值，即可消除工件与预设姿态之间的距离偏差。
Claims (10)
1.一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，包括有自动涂胶机(3)、涂胶工作台、工业电脑，自动涂胶机(3)上固定安装有工作端竖直向下设置并且正对于自动涂胶机(3)工作区间的拍照机构(4)，涂胶工作台包括有工作台(5)、升降台(6)、转台(7)、工件夹紧机构(8)，升降台(6)和转台(7)固定安装在自动涂胶机(3)的工作部，升降台(6)的工作方向竖直向上设置，转台(7)的旋转轴竖直设置并且与升降台(6)的中心重合，工件夹紧机构(8)与转台(7)的工作部固定连接，工作台(5)与升降台(6)的工作部固定连接，自动涂胶机(3)、拍照机构(4)、升降台(6)、转台(7)、工件夹紧机构(8)均与工业电脑电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，还包括有上料机构(1)、出料机构(2)，上料机构(1)、出料机构(2)分别设置于涂胶工作台的两侧，升降台(6)降下状态下，上料机构(1)、出料机构(2)的工作面与工作台(5)的工作面平齐。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，上料机构(1)包括有第一直线滑台(1a)、第一支架(1b)、第一滚轴台(1c)、第一推杆(1d)，第一直线滑台(1a)设置于涂胶工作台的一侧，第一直线滑台(1a)的工作方向水平朝向涂胶工作台，第一支架(1b)固定安装在第一直线滑台(1a)的工作部，第一滚轴台(1c)固定安装在第一支架(1b)朝向涂胶工作台的一侧，第一推杆(1d)固定安装在第一支架(1b)上，第一推杆(1d)的工作方向水平朝向涂胶工作台，第一推杆(1d)非工作状态下，第一推杆(1d)的工作端位于第一支架(1b)和第一滚轴台(1c)之间。
4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，上料机构(1)还包括有第二推杆(1e)，第二推杆(1e)固定安装在第一推杆(1d)的工作部，第二推杆(1e)的工作方向水平朝向涂胶工作台，出料机构(2)包括有第二直线滑台(2a)、第二滚轴台(2b)、挡料板(2c)，第二直线滑台(2a)设置于涂胶工作台远离第一直线滑台(1a)的一侧，第二直线滑台(2a)的工作方向水平朝向涂胶工作台，第二滚轴台(2b)固定安装在第二直线滑台(2a)的工作部，挡料板(2c)固定安装在第二滚轴台(2b)远离涂胶工作台的一侧，挡料板(2c)竖直设置在第二滚轴台(2b)的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，工作台(5)包括有下层板(5a)、固定挡板(5c)、活动挡板(5d)、第六直线滑台(5e)，下层板(5a)水平设置，下层板(5a)上安装有若干万向滚珠，固定挡板(5c)、活动挡板(5d)、第六直线滑台(5e)均竖直设置，固定挡板(5c)设置于下层板(5a)出料方向的两侧，活动挡板(5d)设置于下层板(5a)的出料方向，第六直线滑台(5e)的工作端与活动挡板(5d)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，工作台(5)还包括有上层板(5b)，上层板(5b)水平设置，上层板(5b)设置于下层板(5a)的正上方，下层板(5a)和上层板(5b)固定连接，上层板(5b)上设置有与每个万向滚珠一一对应并且套设在万向滚珠上半部分的通孔，万向滚珠的顶端贯穿上层板(5b)，万向滚珠的颜色与上层板(5b)的颜色相同，上层板(5b)顶面为哑光涂料。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，升降台(6)包括有第二支架(6a)、导套(6b)、导柱(6c)、第三推杆(6d)，导套(6b)、第三推杆(6d)与第二支架(6a)固定连接，导套(6b)、第三推杆(6d)均竖直设置，导柱(6c)分布于下层板(5a)的四角，导柱(6c)可滑动的安装在导套(6b)中，导柱(6c)的顶端与下层板(5a)、上层板(5b)固定连接，第三推杆(6d)的工作端竖直向上设置并且与下层板(5a)固定连接，固定挡板(5c)、第六直线滑台(5e)均与第二支架(6a)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，转台(7)包括有第三支架(7a)、回转支承(7b)、齿圈(7c)、齿轮(7d)、旋转驱动器(7e)、第四支架(7f)，回转支承(7b)的旋转轴竖直设置，回转支承(7b)固定安装在第三支架(7a)的顶面，齿圈(7c)固定安装在回转支承(7b)上，齿圈(7c)与回转支承(7b)同轴设置，齿轮(7d)可旋转地安装在第三支架(7a)上，齿轮(7d)与齿圈(7c)啮合，旋转驱动器(7e)固定安装在第三支架(7a)上，旋转驱动器(7e)的输出轴与齿轮(7d)的转轴传动连接，第四支架(7f)固定安装在齿圈(7c)上，第四支架(7f)包括有立柱(7f1)和框架(7f2)，立柱(7f1)与齿圈(7c)的顶面固定连接，立柱(7f1)竖直设置，框架(7f2)固定安装在立柱(7f1)的顶端，工件夹紧机构(8)固定安装在框架(7f2)上。
9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，工件夹紧机构(8)包括有彼此平行并且对称设置于工作台(5)两侧的两个导向杆(8a)，导向杆(8a)通过固定架(8b)与框架(7f2)固定连接，导向杆(8a)上可滑动的安装有第一滑板(8c)、第二滑板(8d)，第一滑板(8c)远离第二滑板(8d)的一侧设置有驱动第一滑板(8c)水平滑动的第四推杆(8e)，第四推杆(8e)的非工作部与框架(7f2)固定连接，第二滑板(8d)远离第一滑板(8c)的一侧设置有驱动第二滑板(8d)水平滑动的第五推杆(8f)，第五推杆(8f)的非工作部与框架(7f2)固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于机器视觉的工件自主定位涂胶机器人，其特征在于，固定架(8b)包括有同轴连接的螺纹杆(8b1)、六棱杆(8b2)，框架(7f2)上设置有与螺纹杆(8b1)螺纹连接的螺纹孔(7f3)，六棱杆(8b2)上设置有水平贯穿六棱杆(8b2)的第一通孔(8b3)、第二通孔(8b4)、第三通孔(8b5)，第一通孔(8b3)、第二通孔(8b4)、第三通孔(8b5)自下而上顺序设置并且等间距排列，第一通孔(8b3)、第二通孔(8b4)、第三通孔(8b5)的轴线在水平面上的投影互成120度夹角。
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