CN113091633A - 一种用于多关节机器人的结构光3d视觉组件的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，包括底板，底板的上端设有矩形盒，矩形盒的底部设有沿其长度方向布置的滑轨，滑轨的上端设有滑动连接的滑座一与滑座二，矩形盒的两端分别设有驱动组件一和驱动组件二，驱动组件一用于调节或固定滑座一在滑轨上的位置，驱动组件二用于调节或固定滑座二在滑轨上的位置，滑座一与滑座二的上端均设有夹持组件，夹持组件用于夹持结构光3D视觉组件中的相机或激光器，本固定装置通过两个夹持组件对相机和激光器进行固定，通过驱动组件一和驱动组件二分别调整和固定滑座一与滑座二的位置，使相机和激光器的相对位置保持不变，使视觉组件对多关节机器人的引导作用不受影响。

Description

一种用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置

技术领域

本发明涉及结构光视觉系统领域，特别是指一种用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置。

背景技术

基于结构光3D视觉系统能很好适应现代工业对工件外形尺寸检测所提出的高标准和高要求，是一种兼备精度和效率的非接触式外形检测手段，通过结构光3D视觉组件对多关节机器人进行工作引导，能大大提高多关节机器人的工作效率与工作精度。

现有的结构光3D视觉组件通常采用两个彼此独立的三脚架对激光器和相机进行支撑和固定，并借助各自的三脚架对激光器和相机的角度与位置进行调整，在对多关节机器人的引导过程中，激光器和相机的相对位置需保持严格不变，但目前采用的两个三脚架的固定方式无法可靠的保证二者的相对位置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，以解决前述背景技术中的全部缺陷或之一。

基于上述目的本发明提供的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，包括底板，所述底板的上端设有矩形盒，所述矩形盒的底部设有沿其长度方向布置的滑轨，所述滑轨的上端设有滑动连接的滑座一与滑座二，所述矩形盒的两端分别设有驱动组件一和驱动组件二，所述驱动组件一用于调节或固定滑座一在滑轨上的位置，所述驱动组件二用于调节或固定滑座二在滑轨上的位置，所述滑座一与滑座二的上端均设有夹持组件，所述夹持组件用于夹持结构光3D视觉组件中的相机或激光器。

可选的，所述夹持组件包括固定框，两个夹持组件的固定框分别固定在滑座一和滑座二的上端，所述固定框的内侧设有竖直朝上的抱闸电机一，所述固定框的顶部设有转动座三，所述转动座三的轴承内圈竖直套设有支撑轴，所述抱闸电机一的输出轴通过联轴器与支撑轴的底部连接，所述支撑轴的顶部固定有固定板，所述固定板的上端设有U形架，所述U形架的两侧设有固定轴承，所述U形架的内侧设有夹持框，所述夹持框的两侧外壁设有转轴且分别套设在两个固定轴承的内圈，所述夹持框的上端设有螺纹连接的压杆，所述压杆的底部延伸至夹持框的内部，所述U形架的一侧外壁设有竖直朝上的抱闸电机二，所述抱闸电机二的输出轴设有锥齿轮一，所述转轴的一端延伸至U形架的外侧且套设有锥齿轮二，所述锥齿轮二与锥齿轮一啮合。

可选的，所述压杆的下端设有橡胶块。

可选的，所述驱动组件一包括伺服电机一，所述伺服电机一固定在矩形盒靠近滑座一的一端，所述矩形盒的中部设有隔板，所述滑座一与滑座二分别位于隔板的两侧，所述矩形盒靠近滑座一的一端内壁与隔板面向滑座一的一侧设有转动座一，两个所述转动座一的轴承内圈套设有丝杆一，所述伺服电机一的输出轴与丝杆一的一端连接，所述丝杆一贯穿于滑座一，所述滑座一与丝杆一螺纹连接。

可选的，所述矩形盒靠近滑座二的一端内壁与隔板朝向滑座二的一侧设有转动座二，所述转动座二的轴承内圈套设有丝杆二，所述丝杆二贯穿于滑座二，所述滑座二与丝杆二螺纹连接，所述矩形盒靠近滑座二的一端外壁设有伺服电机二，所述伺服电机二的输出轴与丝杆二的一端连接。

从上面所述可以看出，本发明的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，通过两个夹持组件对相机和激光器进行固定，通过驱动组件一和驱动组件二分别调整和固定滑座一与滑座二的位置，使相机和激光器的相对位置保持不变，使视觉组件对多关节机器人的引导作用不受影响。

附图说明

图1为本发明的固定装置的结构示意图；

图2为本发明的夹持组件的结构示意图。

其中1-夹持组件，2-伺服电机一，3-转动座一，4-矩形盒，5-丝杆一，6-滑座一，7-隔板，8-滑轨，9-滑座二，10-丝杆二，11-转动座二，12-伺服电机二，13-底板，101-固定框，102-抱闸电机一，103-支撑轴，104-转动座三，105-固定板，106-抱闸电机二，107-锥齿轮一，108-锥齿轮二，109-U形架，1010-夹持框，1011-橡胶块，1012-压杆，1013-固定轴承，1014-转轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，此外本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置，因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的提供的一种用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，包括底板13，所述底板13的上端设有矩形盒4，所述矩形盒4的底部设有沿其长度方向布置的滑轨8，所述滑轨8的上端设有滑动连接的滑座一6与滑座二9，所述矩形盒4的两端分别设有驱动组件一和驱动组件二，所述驱动组件一用于调节或固定滑座一6在滑轨8上的位置，所述驱动组件二用于调节或固定滑座二9在滑轨8上的位置，所述滑座一6与滑座二9的上端均设有夹持组件1，所述夹持组件1用于夹持结构光3D视觉组件中的相机或激光器。

参照图1所示，作为一个实施例，本发明的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，包括底板13，底板13可通过螺栓铆接的方式固定在多关节机器人的附近，底板13的上端设有矩形盒4，举例来说，矩形盒4可通过螺栓铆接的方式固定在底板13的上端面，矩形盒4的底部设有沿其长度方向布置的滑轨8，举例来说，滑轨8采用螺栓铆接的方式固定在矩形盒4的底部，滑轨8的上端设有滑动连接的滑座一6与滑座二9，矩形盒4的两端分别设有驱动组件一与驱动组件二，驱动组件一用于调节或固定滑座一6在滑轨8上的位置，驱动组件二用于调节或固定滑座二9在滑轨8上的位置，滑座一6与滑座二9的上端均设有夹持组件1，夹持组件1用来夹持结构光3D视觉组件中的相机或激光器。

具体来说，将底板13通过螺栓铆接或其他可拆卸连接的方式固定在多关节机器人的附近，用滑座一6与滑座二9上设置的夹持组件1分别将结构光3D视觉组件中的激光器与相机夹持固定，通过驱动组件一对滑座一6在滑轨8上的位置进行调节，通过驱动组件二对滑座二9在滑轨8上的位置进行调节，使两个夹持组件1所夹持的相机与激光器的位置到达合适位置，然后通过驱动组件一和驱动组件二对滑座一6与滑座二9的位置进行固定，从而使相机与激光器的位置保持不变。

综上所述，本发明的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，通过两个夹持组件1对相机和激光器进行固定，通过驱动组件一和驱动组件二分别调整和固定滑座一6与滑座二9的位置，使相机和激光器的相对位置保持不变，使视觉组件对多关节机器人的引导作用不受影响。

在一些可选实施例中，如图2所示，所述夹持组件1包括固定框101，两个夹持组件1的固定框101分别固定在滑座一6和滑座二9的上端，所述固定框101的内侧设有竖直朝上的抱闸电机一102，所述固定框101的顶部设有转动座三104，所述转动座三104的轴承内圈竖直套设有支撑轴103，所述抱闸电机一102的输出轴通过联轴器与支撑轴103的底部连接，所述支撑轴103的顶部固定有固定板105，所述固定板105的上端设有U形架109，所述U形架109的两侧设有固定轴承1013，所述U形架109的内侧设有夹持框1010，所述夹持框1010的两侧外壁设有转轴1014且分别套设在两个固定轴承1013的内圈，所述夹持框1010的上端设有螺纹连接的压杆1012，所述压杆1012的底部延伸至夹持框1010的内部，所述U形架109的一侧外壁设有竖直朝上的抱闸电机二106，所述抱闸电机二106的输出轴设有锥齿轮一107，所述转轴1014的一端延伸至U形架109的外侧且套设有锥齿轮二108，所述锥齿轮二108与锥齿轮一107啮合。

举例来说，夹持组件1包括固定框101，两个夹持组件1的固定框101分别固定在滑座一6与滑座二9的上端，固定框101可通过螺栓铆接的方式与滑座一6或滑座二9连接，固定框101的内侧设有竖直朝上的抱闸电机一102，举例来说，抱闸电机一102通过螺栓铆接的方式固定在固定框101的内部，抱闸电机一102是具有抱闸功能的电机，转动座三104可通过螺栓铆接的方式固定在固定框101的顶部，转动座三104的轴承内圈竖直套设有支撑轴103，举例来说，支撑轴103与转动座三104的轴承内圈为过盈配合，抱闸电机一102的输出轴通过联轴器与支撑轴103的下端连接，支撑轴103的顶部可通过过盈配合的方式与固定板105连接，固定板105的上端设有U形架109，举例来说，U形架109可通过螺栓铆接或者焊接的方式与固定板105连接，U形架109的两侧可通过卡接的方式将固定轴承1013进行固定，夹持框1010的两侧外壁设有转轴1014且分别套设在两个固定轴承1013的内圈，举例来说，转轴1014与固定轴承1013的内圈为过盈配合，夹持框1010的上端设有螺纹连接的压杆1012，压杆1012的底部延伸至夹持框1010的内部，U形架109的一侧外壁可通过螺栓铆接的方式固定有竖直朝上的抱闸电机二106，抱闸电机二106的输出轴套设有锥齿轮一107，转轴1014的一端延伸至U形架109的外侧且套设有锥齿轮二108，锥齿轮一107与锥齿轮二108相互啮合。

具体的，将相机或激光器放入夹持框1010内，转动压杆1012，使压杆1012的底部将相机或激光器压紧，从而使相机或激光器被固定，抱闸电机一102可驱动支撑轴103转动，支撑轴103带动固定板105进行转动，使被夹持的相机或激光器做围绕竖直线方向的转动，并且当抱闸电机一102停止转动后，其抱闸使抱闸电机一102的输出轴被锁紧，使被夹持的相机或激光器位置不发生偏转，抱闸电机二106通过锥齿轮一107驱动锥齿轮二108转动，锥齿轮二108带动转轴1014进行转动，从而带动夹持框1010做围绕水平直线方向的转动，同样的，抱闸电机二106停止后，其抱闸可使其输出轴锁紧，避免夹持框1010转动而造成相机或激光器的角度需要再次调整，进一步的，通过抱闸电机一102与抱闸电机二106可驱动夹持框1010做任意角度的旋转，便于对相机或激光器的角度进行调整。

在一些可选实施例中，如图2所示，所述压杆1012的下端设有橡胶块1011，在夹紧时对激光器或相机的外壳进行保护。

在一些可选实施例中，如图1所示，所述驱动组件一包括伺服电机一2，所述伺服电机一2固定在矩形盒4靠近滑座一6的一端，所述矩形盒4的中部设有隔板7，所述滑座一6与滑座二9分别位于隔板7的两侧，所述矩形盒4靠近滑座一6的一端内壁与隔板7面向滑座一6的一侧设有转动座一3，两个所述转动座一3的轴承内圈套设有丝杆一5，所述伺服电机一2的输出轴与丝杆一5的一端连接，所述丝杆一5贯穿于滑座一6，所述滑座一6与丝杆一5螺纹连接，通过伺服电机一2驱动丝杆一5转动，丝杆一5在转动时带动滑座一6沿着丝杆一5的长度方向进行直线移动，当伺服电机一2停止时，滑座一6的位置被固定。

在一些可选实施例中，如图1所示，所述矩形盒4靠近滑座二9的一端内壁与隔板7朝向滑座二9的一侧设有转动座二11，所述转动座二11的轴承内圈套设有丝杆二10，所述丝杆二10贯穿于滑座二9，所述滑座二9与丝杆二10螺纹连接，所述矩形盒4靠近滑座二9的一端外壁设有伺服电机二12，所述伺服电机二12的输出轴与丝杆二10的一端连接，通过伺服电机二12驱动丝杆二10转动，丝杆二10转动时带动滑座二9沿着丝杆二10的长度方向进行直线移动，当伺服电机二12停止时，滑座二9的位置被固定。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，其特征在于，包括底板(13)，所述底板(13)的上端设有矩形盒(4)，所述矩形盒(4)的底部设有沿其长度方向布置的滑轨(8)，所述滑轨(8)的上端设有滑动连接的滑座一(6)与滑座二(9)，所述矩形盒(4)的两端分别设有驱动组件一和驱动组件二，所述驱动组件一用于调节或固定滑座一(6)在滑轨(8)上的位置，所述驱动组件二用于调节或固定滑座二(9)在滑轨(8)上的位置，所述滑座一(6)与滑座二(9)的上端均设有夹持组件(1)，所述夹持组件(1)用于夹持结构光3D视觉组件中的相机或激光器。

2.根据权利要求1所述的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，其特征在于，所述夹持组件(1)包括固定框(101)，两个夹持组件(1)的固定框(101)分别固定在滑座一(6)和滑座二(9)的上端，所述固定框(101)的内侧设有竖直朝上的抱闸电机一(102)，所述固定框(101)的顶部设有转动座三(104)，所述转动座三(104)的轴承内圈竖直套设有支撑轴(103)，所述抱闸电机一(102)的输出轴通过联轴器与支撑轴(103)的底部连接，所述支撑轴(103)的顶部固定有固定板(105)，所述固定板(105)的上端设有U形架(109)，所述U形架(109)的两侧设有固定轴承(1013)，所述U形架(109)的内侧设有夹持框(1010)，所述夹持框(1010)的两侧外壁设有转轴(1014)且分别套设在两个固定轴承(1013)的内圈，所述夹持框(1010)的上端设有螺纹连接的压杆(1012)，所述压杆(1012)的底部延伸至夹持框(1010)的内部，所述U形架(109)的一侧外壁设有竖直朝上的抱闸电机二(106)，所述抱闸电机二(106)的输出轴设有锥齿轮一(107)，所述转轴(1014)的一端延伸至U形架(109)的外侧且套设有锥齿轮二(108)，所述锥齿轮二(108)与锥齿轮一(107)啮合。

3.根据权利要求2所述的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，其特征在于，所述压杆(1012)的下端设有橡胶块(1011)。

4.根据权利要求1所述的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，其特征在于，所述驱动组件一包括伺服电机一(2)，所述伺服电机一(2)固定在矩形盒(4)靠近滑座一(6)的一端，所述矩形盒(4)的中部设有隔板(7)，所述滑座一(6)与滑座二(9)分别位于隔板(7)的两侧，所述矩形盒(4)靠近滑座一(6)的一端内壁与隔板(7)面向滑座一(6)的一侧设有转动座一(3)，两个所述转动座一(3)的轴承内圈套设有丝杆一(5)，所述伺服电机一(2)的输出轴与丝杆一(5)的一端连接，所述丝杆一(5)贯穿于滑座一(6)，所述滑座一(6)与丝杆一(5)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的用于多关节机器人的结构光3D视觉组件的固定装置，其特征在于，所述矩形盒(4)靠近滑座二(9)的一端内壁与隔板(7)朝向滑座二(9)的一侧设有转动座二(11)，所述转动座二(11)的轴承内圈套设有丝杆二(10)，所述丝杆二(10)贯穿于滑座二(9)，所述滑座二(9)与丝杆二(10)螺纹连接，所述矩形盒(4)靠近滑座二(9)的一端外壁设有伺服电机二(12)，所述伺服电机二(12)的输出轴与丝杆二(10)的一端连接。

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