CN113579683A - 基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,包括支架,支架的内部上方安装有若干全景相机,支架的内部靠近全景相机的上方侧边处安装有若干照明设备,全景相机的下方设置有XYZ滑台系统,XYZ滑台系统的运动前端下方安装有测量相机,测量相机的下方设置有工作台,工作台的底部安装有推料机构,推料机构包括丝杆,丝杆的一端设置有电机,电机的输出轴与丝杆的一端连接,丝杆上安装有丝杆滑块。对零件的输入位置、姿态要求很低,工作过程无需人工参与,具有全程工作记录、异常分析报警功能,解决现有拆垛机器人零件摆放精度不够的问题,以及使用传送带无法精确定位摆放零件的问题。
Description
技术领域
本发明涉及零件加工设备技术领域,具体地说,涉及基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置。
背景技术
现有流水线进行零件的高精度拾取时,容易产生零件摆放精度不够的问题,以及使用传送带无法精确定位摆放零件的问题,造成流水线的设计复杂,且零件在装配之前的摆放精度不够,造成加工良品率角度,同时降低了供料速度和生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供了基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,包括支架,所述支架的内部上方安装有若干全景相机,所述支架的内部靠近全景相机的上方侧边处安装有若干照明设备,所述全景相机的下方设置有XYZ滑台系统,所述XYZ滑台系统的运动前端下方安装有测量相机,所述测量相机的下方设置有工作台,所述工作台的底部安装有推料机构,所述推料机构包括丝杆,所述丝杆的一端设置有电机,所述电机的输出轴与丝杆的一端连接,所述丝杆上安装有丝杆滑块,所述丝杆滑块的顶部与工作台的底部连接。
作为优选,所述支架的底部安装有若干支脚。
作为优选,所述支架的底部内侧安装有主机箱,所述主机箱的外部开设有若干散热孔,所述主机箱的一侧外部设置有若干散热风扇。
作为优选,所述全景相机的底部外侧安装有遮光罩。
作为优选,所述照明设备采用长条形LED灯管,且照射角度可调节。
作为优选,所述XYZ滑台系统为X轴、Y轴和Z轴的三轴运动滑台,且滑台上安装有零件抓取机器人。
作为优选,所述丝杆的下方设置有水平的滑道,所述丝杆滑块能够沿着滑道直线运动,所述滑道的一端连接有定位板,所述定位板的顶部固定在支架上。
作为优选,所述支架的拐角处设置有安装板,所述安装板上开设有若干安装孔,所述安装板通过螺栓将支架的每条棱之间的连接处固定。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
该基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置中,通过具有神经网络计算功能的全景相机与具有高精度定位能力的XYZ滑台系统,以及辅助的推料装置,用于实现不规则零件及无序零件输入如何高精度、一致地摆放到组装流水线的装配位置,对零件的输入位置、姿态要求很低,工作过程无需人工参与,具有全程工作记录、异常分析报警功能,解决现有拆垛机器人零件摆放精度不够的问题,以及使用传送带无法精确定位摆放零件的问题,简化了流水线的设计复杂度、确保零件在装配之前的摆放精度。同时提高供料速度提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图之一;
图2为本发明的内部结构示意图;
图3为本发明图2中A处的局部放大示意图;
图4为本发明的整体结构示意图之二;
图5为本发明图4中B处的局部放大示意图。
图中各个标号意义为:
1、支架;11、散热孔;12、散热风扇;13、支脚;14、安装板;141、安装孔;2、主机箱;3、全景相机;31、遮光罩;4、照明设备;5、测量相机;6、XYZ滑台系统;7、工作台;8、推料机构;81、丝杆;82、电机;83、丝杆滑块;84、滑道;85、定位板。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。
实施例1
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动。
实施例2
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动,支架1的底部安装有若干支脚13,用于将该装置的底部进行支撑,保证工作时稳定不易晃动。
实施例3
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动,支架1的底部内侧安装有主机箱2,主机箱2的外部开设有若干散热孔11,主机箱2的一侧外部设置有若干散热风扇12,用于将主机箱2进行散热,避免其温度过高。
实施例4
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动,全景相机3的底部外侧安装有遮光罩31,用于避免外部光线干扰,保证全景相机3的取景清晰。
实施例5
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动,照明设备4采用长条形LED灯管,且照射角度可调节,方便提供全方位的照明空间。
实施例6
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动,XYZ滑台系统6为X轴、Y轴和Z轴的三轴运动滑台,且滑台上安装有零件抓取机器人,用于保证抓取机器人进行精确移动,且通过零件抓取机器人将零件进行抓取和放置。
实施例7
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动,XYZ滑台系统6为X轴、Y轴和Z轴的三轴运动滑台,且滑台上安装有零件抓取机器人,用于保证抓取机器人进行精确移动,且通过零件抓取机器人将零件进行抓取和放置,为了进一步提高零件放入和取出时的稳定性,保证工作台7稳定移动,丝杆81的下方设置有水平的滑道84,丝杆滑块83能够沿着滑道84直线运动,滑道84的一端连接有定位板85,定位板85的顶部固定在支架1上,使得丝杆滑块83能够沿着直线进行稳定运动,避免滑动时产生偏移,保证工作台7移动稳定。
实施例8
本发明提供基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,如图1-图4所示,包括支架1,支架1的内部上方安装有若干全景相机3,用于进行零件的全景图像采集,支架1的内部靠近全景相机3的上方侧边处安装有若干照明设备4,用于提供照明,全景相机3的下方设置有XYZ滑台系统6,用于在水平面上进行各个位置的精确,XYZ滑台系统6的运动前端下方安装有测量相机5,用于对零件进行拍照测量,测量相机5的下方设置有工作台7,用于零件的放置,工作台7的底部安装有推料机构8,用于将工作台7进行滑入和滑出,推料机构8包括丝杆81,丝杆81的一端设置有电机82,电机82的输出轴与丝杆81的一端连接,丝杆81上安装有丝杆滑块83,丝杆滑块83的顶部与工作台7的底部连接,通过电机82工作带动丝杆81转动,进而使得丝杆滑块83进行直线移动,带动工作台7移动,支架1的拐角处设置有安装板14,安装板14上开设有若干安装孔141,安装板14通过螺栓将支架1的每条棱之间的连接处固定,方便支架1的安装和拆卸,且能够对支架1的拐角处进一步加强,避免其松动或者晃动,避免影响零件的移动的摆放。
本发明的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置在使用时,首先将任意摆放有零件的工作台7通过推料机构8送入工作区域,位于工作台7上方的全景相机3通过图像采集、图新特征提取和空间坐标映射算法可以获得工作台7中零件的个数,每个零件的姿态以及在工作台7的坐标位置,但是全景相机的视角一般较大(大于90°)而且因为零件的高度在光学中心区域和边缘区域的视角差会导致零件的坐标信息有比较大的偏差,为了修正偏差,本系统通过XYZ滑台系统6的移动前端增加的实时跟踪的测量相机5,用于精确定位测量,本系统先选定一个被操作的零件,推动XYZ滑台系统6上的零件抓取机器人到被操作零件的上方,前端的测量相机5获取零件的正上方视图,与全景相机3的图片进行融合比对,确定零件的一致性。同时分析零件在测量相机5的坐标系中的坐标,通过零件抓取机器人的坐标系变化再反映射到全景相机3的坐标系。如果映射误差在算法预计范围内,驱动零件抓取机器人的拾取装置到零件的拾取操作面,在零件抓取机器人的拾取装置拾取零件的过程中,测量相机5会连续采集图像并计算拾取装置与零件的空间位置关系,保证拾取动作的正确性。当拾取装置完成拾取零件动作,XYZ滑台系统6将零件搬运到出料推出位置,由推料机构8将工作台7向外滑出,使得零件推出到定位精度高于±0.3mm的零件摆放位置。
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仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,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 (8)
1.基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,包括支架(1),其特征在于:所述支架(1)的内部上方安装有若干全景相机(3),所述支架(1)的内部靠近全景相机(3)的上方侧边处安装有若干照明设备(4),所述全景相机(3)的下方设置有XYZ滑台系统(6),所述XYZ滑台系统(6)的运动前端下方安装有测量相机(5),所述测量相机(5)的下方设置有工作台(7),所述工作台(7)的底部安装有推料机构(8),所述推料机构(8)包括丝杆(81),所述丝杆(81)的一端设置有电机(82),所述电机(82)的输出轴与丝杆(81)的一端连接,所述丝杆(81)上安装有丝杆滑块(83),所述丝杆滑块(83)的顶部与工作台(7)的底部连接。
2.根据权利要求1所述的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,其特征在于:所述支架(1)的底部安装有若干支脚(13)。
3.根据权利要求1所述的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,其特征在于:所述支架(1)的底部内侧安装有主机箱(2),所述主机箱(2)的外部开设有若干散热孔(11),所述主机箱(2)的一侧外部设置有若干散热风扇(12)。
4.根据权利要求1所述的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,其特征在于:所述全景相机(3)的底部外侧安装有遮光罩(31)。
5.根据权利要求1所述的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,其特征在于:所述照明设备(4)采用长条形LED灯管,且照射角度可调节。
6.根据权利要求1所述的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,其特征在于:所述XYZ滑台系统(6)为X轴、Y轴和Z轴的三轴运动滑台,且滑台上安装有零件抓取机器人。
7.根据权利要求1所述的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,其特征在于:所述丝杆(81)的下方设置有水平的滑道(84),所述丝杆滑块(83)能够沿着滑道(84)直线运动,所述滑道(84)的一端连接有定位板(85),所述定位板(85)的顶部固定在支架(1)上。
8.根据权利要求1所述的基于Falcon相机用于流水线零件高精度拾取的装置,其特征在于:所述支架(1)的拐角处设置有安装板(14),所述安装板(14)上开设有若干安装孔(141),所述安装板(14)通过螺栓将支架(1)的每条棱之间的连接处固定。
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