CN114044360B - 一种基于3d扫描检测视觉系统的上下料系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车轮胎安装技术领域，具体是涉及一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，包括横跨车架两侧的安装支架，安装支架的两侧均设置多轴驱动装置，抓取机械手固定安装在多轴驱动装置的工作端上，抓取机械手用于抓取设置在第一支架一侧的轮胎上料装置中的轮胎移动至车架的刹车盘处进行安装，安装支架的两侧均设置有两个视觉定位装置，视觉定位装置信号连接抓取机械手控制轮胎上料装置的移动位置，本技术方案通过多个独立抓取机械手和视觉定位装置对车架上的四个刹车盘进行单独的定位和轮胎的精准安装，车架停止移动后可以在一个安装时间内完成全部轮胎的定位安装，提高了安装工作的效率。

Description

一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统
技术领域
本发明涉及汽车轮胎安装技术领域，具体是涉及一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统。
背景技术
随着人民生活水平的不断提高，对汽车的需求也在逐渐上升。轮胎，作为汽车必不可少的易耗零部件之一，其需求量也发生了进一步的上升。轮胎需求量的提升，使得轮胎生产企业不得不采取更加自动化的生产设备来提升生产效率。
目前的轮胎生产中，轮胎在各个生产工序中，上下料普遍依靠人工进行，生产效率低下；同时随着用人成本的不断提升，各个工序采用专人负责上下料工作，增加了企业的生产成本，如中国专利申请号“CN201320744072.8”公开了一种轮胎自动上下料装置专用控制系统。包括第一伺服驱动器、大臂旋转伺服电机、第二伺服驱动器、小臂升降伺服电机、上限位开关、下限位开关、上位机、接近开关、第三伺服驱动器、小臂升降伺服电机、上限为开关、下限位开关、机械手驱动器、机械手伺服电机、轮胎接触开关、工作状态指示灯、控制面板。
该系统可以通过对机械臂的控制实现对轮胎的抓取，在对轮胎的安装过程中，单一的抓取无法保证对轮胎的抓取精度，也无法保证将轮胎准确移动至所需安装车架的刹车盘位置，自动化程度较低，无法满足实际的自动化加工需求，现在人们渴望一种轮胎自动上下料装置来解决现实中的问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，包括横跨车架两侧的安装支架，安装支架位于车架两侧设置竖直向上延伸的第一支架，同侧的第一支架通过水平的第二支架连接，异侧的第一支架通过水平的第三支架连接，车架沿垂直于第三支架的水平方向移动，安装支架的两侧均设置多轴驱动装置，每个多轴驱动装置包括竖直安装在第一支架上的第一直线驱动装置，同侧两个第一直线驱动装置的工作端通过连接座连接，连接座的两端固定安装有两个第二直线驱动装置，第二直线驱动装置的工作端设置在平行与第二支架的水平方向上移动，第二直线驱动装置的工作端上固定安装有第三直线驱动装置，第三直线驱动装置的工作端设置在第三支架的延伸方向上移动，抓取机械手固定安装在多轴驱动装置的工作端上，抓取机械手用于抓取设置在第一支架一侧的轮胎上料装置中的轮胎移动至车架的刹车盘处进行安装，安装支架的两侧均设置有两个视觉定位装置，视觉定位装置信号连接抓取机械手控制轮胎上料装置的移动位置，视觉定位装置的第一感应单元用于精准定位车架的刹车盘安装位置，视觉定位装置的第二感应单元用于精准定位轮胎上料装置中轮胎的位置。
优选的，多轴驱动装置的第一直线驱动装置固定安装在第一支架朝向外部的一侧，第一直线驱动装置的工作端上固定安装有支撑座，连接座的两端通过固定安装在支撑座上水平连接两端的第一直线驱动装置，每个支撑座上固定安装有套装在第一支架和第一直线驱动装置外侧的卡套，第一支架远离第一直线驱动装置的一侧设置有向外突出的限位条，限位条沿第一支架延伸方向竖直延伸，卡套上设置有与限位条截面形状相吻合的限位开槽。
优选的，所述限位条与卡套内部贴合的一侧中心设置有第一凹槽，第一凹槽沿限位条延伸方向竖直延伸，第一凹槽内等间距安装有若干滚轮，滚轮的旋转轴垂直于第一凹槽的延伸方向，滚轮的周侧接触卡套的限位开槽内壁。
优选的，卡套上还安装有辅助支撑装置，辅助支撑装置包括固定安装在卡套朝向安装支架内部的一侧的第四直线驱动装置，第四直线驱动装置的中心面与卡套的中心面处于同一平面上，第四直线驱动装置的工作端设置在第二支架延伸方向上做相对的同步移动，第四直线驱动装置的工作端上设置有夹爪，夹爪上设置有两个水平的L型力臂，L型力臂分别设置在卡套的上下两侧，L型力臂朝向限位条的一侧设置有多个卡齿，限位条的两侧设置有与卡齿相吻合的限位卡槽，限位卡槽沿限位条的延伸方向等间距排列。
优选的，第二直线驱动装置固定安装在连接座的底部，连接座的上部设置有沿连接座延伸方向设置的限位滑槽，第二直线驱动装置的工作端上设置有用于固定安装第三直线驱动装置的第一安装座，第一安装座远离限位滑槽的一端设置有吊杆，吊杆呈“L”型延伸至限位滑槽上方，吊杆的一端设置有限位滑块，限位滑块限位安装在限位滑槽中。
优选的，第三直线驱动装置的工作端上固定安装有安装板，安装板上设置有用于固定安装抓取机械手的第二安装座，视觉定位装置的第二感应单元固定安装在安装板上，第二感应单元的中心面与第二安装座的中心面处于同一平面上，第二感应单元设置在抓取机械手朝向轮胎上料装置的一侧，第二感应单元的工作端朝向下方设置。
优选的，抓取机械手包括多轴机械臂和抓取头，多轴机械臂固定安装在第三直线驱动装置的第二安装座中，用于对轮胎进行抓取的抓取头固定安装在多轴机械臂的工作端上。
优选的，视觉定位装置的第一感应单元固定安装在安装架的底部位置，第一感应单元的工作端朝向安装支架内部设置，安装架固定安装在第五直线驱动装置的工作端上，第五直线驱动装置的工作端设置在竖直方向上移动，第五直线驱动装置固定安装在第六直线驱动装置的工作端上，第六直线驱动装置的工作端设置在沿第二支架的延伸方向上移动，第六直线驱动装置固定安装在第二支架的内侧。
优选的，视觉定位装置还设置有第三感应单元，第三感应单元包括固定安装在第五直线驱动装置底部的激光发射器，激光发射器的工作端朝向下方设置，激光定位座固定安装在多轴驱动装置的第一安装座上侧，激光定位座的移动路径与激光发射器的移动路径处于同一竖直平面内。
优选的，安装支架的第一支架底部设置有向外侧水平延伸的底部平板，底部平板的一端设置有气缸固定座，轮胎上料装置包括有三爪气缸，三爪气缸固定安装在气缸固定座中，三爪气缸的轴线竖直设置，三爪气缸的工作端上设置有定位杆，定位杆沿三爪气缸的轴线竖直向上延伸，定位杆内设置有活动放置台，活动放置台与三爪气缸轴线位置处于同一直线上，活动放置台固定安装在第七直线驱动装置的工作端上，第七直线驱动装置的工作端设置在三爪气缸的轴线方向上移动，第七直线驱动装置固定安装在第三安装座中。
本申请相比较于现有技术的有益效果是：
1.本发明通过安装支架上设置有四个独立抓取机械手和视觉定位装置对车架上的四个刹车盘进行单独的定位和轮胎的安装，车架停止移动后可以在一个安装时间内完成全部轮胎的定位安装，提高了安装工作的效率。
2.本发明通过多轴驱动装置带动抓取机械手对轮胎上料装置上的轮胎进行抓取的过程与视觉定位装置的第一感应单元通过第五直线驱动装置和第六直线驱动装置驱动对车架的刹车盘进行定位的过程可以同步进行，节约了时间，进一步提高了安装工作的效率。
3.本发明通过多轴驱动装置的第三直线驱动装置配合第二直线驱动装置将安装在安装板上的第二感应单元移动至轮胎的轴线位置上方，第二感应单元拍照识别轮胎的位置后将信息处理传输至抓取机械手进行移动，由于安装抓取机械手的第二安装座与第二感应单元的位置固定，抓取机械手可以得到准确的移动数据从而保证抓取机械手的多轴机械臂可以带动抓取头移动至轮胎上料装置的轴线位置进行抓取，保证了抓取机械手抓取轮胎的准确性。
4.本发明通过激光发射器与激光定位座对抓取机械手的中心面与刹车盘的中心面进行定位，保证的中心面与刹车盘的中心面处于同一平面，激光发射器测量激光定位座与激光发射器的直线距离从而控制第一直线驱动装置移动抓取机械手至合适的高度，保证抓取机械手可以将轮胎移动至轴线与刹车盘轴线处于同一直线位置，实现轮胎的精准安装。
5.本发明通过与活动放置台同轴设置的三爪气缸带动定位杆向活动放置台轴线位置收缩对轮胎进行定位，保证堆垛在活动放置台上的轮胎轴线处于同一直线，抓取机械手抓取顶部第一个轮胎后，第七直线驱动装置带动活动放置台上移一个轮胎的厚度单位，从而保证抓取机械手再次抓取时的准确性。
附图说明
图1是本申请的立体图；
图2是本申请的局部放大图一；
图3是本申请的局部放大图二；
图4是图3的A处局部放大图；
图5是本申请的第一直线驱动装置和辅助支撑装置的立体图；
图6是本申请的多轴驱动装置和抓取机械手在第一视角下的局部放大图；
图7是本申请的多轴驱动装置和抓取机械手在第二视角下的局部放大图；
图8是本申请的第一感应单元的立体图一；
图9是本申请的第一感应单元的立体图二及其局部放大图；
图10是本申请的轮胎上料装置的立体图；
图中标号为：
1-安装支架；1a-第一支架；1a1-限位条；1a2-第一凹槽；1a3-滚轮；1a4-限位卡槽；1b-第二支架；1c-第三支架；1d-底部平板；1d1-气缸固定座；
2-多轴驱动装置；2a-第一直线驱动装置；2a1-支撑座；2a2-卡套；2a3-限位开槽；2b-连接座；2b1-限位滑槽；2c-第二直线驱动装置；2c1-第一安装座；2c2-吊杆；2c3-限位滑块；2d-第三直线驱动装置；2d1-安装板；2d2-第二安装座；
3-抓取机械手；3a-多轴机械臂；3b-抓取头；
4-轮胎上料装置；4a-三爪气缸；4b-定位杆；4c-活动放置台；4d-第七直线驱动装置；4d1-第三安装座；
5-视觉定位装置；5a-第一感应单元；5a1-安装架；5a2-第五直线驱动装置；5a3-第六直线驱动装置；5b-第二感应单元；5c-第三感应单元；5c1-激光发射器；5c2-激光定位座；
6-辅助支撑装置；6a-第四直线驱动装置；6b-夹爪；6b1-型力臂；6b2-卡齿。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1至图3所示，本申请提供：
一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，包括横跨车架两侧的安装支架1，安装支架1位于车架两侧设置竖直向上延伸的第一支架1a，同侧的第一支架1a通过水平的第二支架1b连接，异侧的第一支架1a通过水平的第三支架1c连接，车架沿垂直于第三支架1c的水平方向移动，安装支架1的两侧均设置多轴驱动装置2，每个多轴驱动装置2包括竖直安装在第一支架1a上的第一直线驱动装置2a，同侧两个第一直线驱动装置2a的工作端通过连接座2b连接，连接座2b的两端固定安装有两个第二直线驱动装置2c，第二直线驱动装置2c的工作端设置在平行与第二支架1b的水平方向上移动，第二直线驱动装置2c的工作端上固定安装有第三直线驱动装置2d，第三直线驱动装置2d的工作端设置在第三支架1c的延伸方向上移动，抓取机械手3固定安装在多轴驱动装置2的工作端上，抓取机械手3用于抓取设置在第一支架1a一侧的轮胎上料装置4中的轮胎移动至车架的刹车盘处进行安装，安装支架1的两侧均设置有两个视觉定位装置5，视觉定位装置5信号连接抓取机械手3控制轮胎上料装置4的移动位置，视觉定位装置5的第一感应单元5a用于精准定位车架的刹车盘安装位置，视觉定位装置5的第二感应单元5b用于精准定位轮胎上料装置4中轮胎的位置。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何利用视觉检测完成轮胎的自动抓取和将轮胎移动至车架的刹车盘处进行安装。为此，本申请通过安装支架1将四个抓取机械手3分别固定安装在车架移动路径的两侧，工作人员可以通过传动带将需要安装轮胎的车架进行直线移动，车架在移动时，抓取机械手3通过多轴驱动装置2移动至轮胎上料装置4处进行轮胎的抓取，第二感应单元5b对轮胎上料装置4的上料端进行拍照确定轮胎放置的位置，从而保证抓取机械手3的工作端精准对轮胎进行抓取，所述第二感应单元5b可以是CCD相机或3D相机，当车架移动至安装支架1内时停止移动固定安装位置，安装支架1一侧的视觉定位装置5通过第一感应单元5a对车架上的刹车盘位置进行拍照识别，所述第一感应单元5a可以是CCD相机或3D相机，第一感应单元5a将数据进行处理后信号控制多轴驱动装置2对抓取轮胎后的抓取机械手3进行移动，使抓取机械手3可以将轮胎准确放置在车架的刹车盘上，放置完成后可以通过第一感应单元5a的再次拍照识别确认轮胎的安装位置是否正确，本实施例中的安装支架1上设置有四个独立抓取机械手3和视觉定位装置5对车架上的四个刹车盘进行单独的定位和轮胎的安装，车架停止移动后可以在一个安装时间内完成全部轮胎的定位安装，提高了安装工作的效率，本实施中的抓取机械手3对轮胎的抓取与视觉定位装置5对刹车盘的定位可以同步进行，节约了时间，进一步提高了安装工作的效率。
进一步的，如图2至图5所示：
多轴驱动装置2的第一直线驱动装置2a固定安装在第一支架1a朝向外部的一侧，第一直线驱动装置2a的工作端上固定安装有支撑座2a1，连接座2b的两端通过固定安装在支撑座2a1上水平连接两端的第一直线驱动装置2a，每个支撑座2a1上固定安装有套装在第一支架1a和第一直线驱动装置2a外侧的卡套2a2，第一支架1a远离第一直线驱动装置2a的一侧设置有向外突出的限位条1a1，限位条1a1沿第一支架1a延伸方向竖直延伸，卡套2a2上设置有与限位条1a1截面形状相吻合的限位开槽2a3。
所述限位条1a1与卡套2a2内部贴合的一侧中心设置有第一凹槽1a2，第一凹槽1a2沿限位条1a1延伸方向竖直延伸，第一凹槽1a2内等间距安装有若干滚轮1a3，滚轮1a3的旋转轴垂直于第一凹槽1a2的延伸方向，滚轮1a3的周侧接触卡套2a2的限位开槽2a3内壁。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何保证安装在第一直线驱动装置2a工作端上的连接座2b在第一直线驱动装置2a启动时保持平稳移动。为此，本申请的连接座2b两端固定安装在第一直线驱动装置2a工作端上的支撑座2a1上，安装支架1同侧的两个第一直线驱动装置2a设置同步移动保证连接座2b两端的水平高度一致，所述第一直线驱动装置2a、第二直线驱动装置2c和第三直线驱动装置2d可以是同步带滑台或滚珠丝杆滑台，第一直线驱动装置2a上设置有卡套2a2套装在第一支架1a与第一直线驱动装置2a周侧，第一直线驱动装置2a工作端移动时，卡套2a2跟随移动，安装支架1的第一支架1a上设置的竖直延伸的限位条1a1配合卡套2a2内侧的限位开槽2a3形成限位连接，保证卡套2a2在移动时的移动路径稳定，从而保证支撑座2a1在移动时不会出现晃动，卡套2a2与限位条1a1贴合的一侧产生的滑动摩擦力通过限位条1a1上安装在第一凹槽1a2中的滚轮1a3转化为滚动摩擦力，使得卡套2a2移动时不会产生较大摩擦，保证第一直线驱动装置2a带动连接座2b移动的顺畅。
进一步的，如图4和5所示：
卡套2a2上还安装有辅助支撑装置6，辅助支撑装置6包括固定安装在卡套2a2朝向安装支架1内部的一侧的第四直线驱动装置6a，第四直线驱动装置6a的中心面与卡套2a2的中心面处于同一平面上，第四直线驱动装置6a的工作端设置在第二支架1b延伸方向上做相对的同步移动，第四直线驱动装置6a的工作端上设置有夹爪6b，夹爪6b上设置有两个水平的L型力臂6b1，L型力臂6b1分别设置在卡套2a2的上下两侧，L型力臂6b1朝向限位条1a1的一侧设置有多个卡齿6b2，限位条1a1的两侧设置有与卡齿6b2相吻合的限位卡槽1a4，限位卡槽1a4沿限位条1a1的延伸方向等间距排列。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是第一直线驱动装置2a的工作端承重较高，如何保证第一直线驱动装置2a停止位置时的稳定。为此，本申请通过固定安装在卡套2a2上的辅助支撑装置6对第一直线驱动装置2a的停止位置进行锁定，第一支架1a的限位条1a1两侧均设置有限位卡槽1a4，第一直线驱动装置2a启动时，第四直线驱动装置6a的工作端带动夹爪6b远离限位卡槽1a4，保证第一直线驱动装置2a的移动顺畅，第一直线驱动装置2a停止移动时，第四直线驱动装置6a带动夹爪6b移动至L型力臂6b1的卡齿6b2与限位卡槽1a4卡接，对第一直线驱动装置2a的位置进行限位。
进一步的，如图6和7所示：
第二直线驱动装置2c固定安装在连接座2b的底部，连接座2b的上部设置有沿连接座2b延伸方向设置的限位滑槽2b1，第二直线驱动装置2c的工作端上设置有用于固定安装第三直线驱动装置2d的第一安装座2c1，第一安装座2c1远离限位滑槽2b1的一端设置有吊杆2c2，吊杆2c2呈“L”型延伸至限位滑槽2b1上方，吊杆2c2的一端设置有限位滑块2c3，限位滑块2c3限位安装在限位滑槽2b1中。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何保证第三直线驱动装置2d带动抓取机械手3移动时第二直线驱动装置2c的受力稳定。为此，本申请通过第一安装座2c1沿第三直线驱动装置2d移动方向固定安装第三直线驱动装置2d，第一安装座2c1的远端设置吊杆2c2连接限位安装在连接座2b顶部限位滑槽2b1中的限位滑块2c3，通过吊杆2c2对第三直线驱动装置2d实现多个方向的支撑，保证第三直线驱动装置2d带动抓取机械手3移动至任意位置时第二直线驱动装置2c的工作端受力稳定，也保证了第二直线驱动装置2c带动第三直线驱动装置2d进行水平移动时的稳定性。
进一步的，如图6和7所示：
第三直线驱动装置2d的工作端上固定安装有安装板2d1，安装板2d1上设置有用于固定安装抓取机械手3的第二安装座2d2，视觉定位装置5的第二感应单元5b固定安装在安装板2d1上，第二感应单元5b的中心面与第二安装座2d2的中心面处于同一平面上，第二感应单元5b设置在抓取机械手3朝向轮胎上料装置4的一侧，第二感应单元5b的工作端朝向下方设置。
抓取机械手3包括多轴机械臂3a和抓取头3b，多轴机械臂3a固定安装在第三直线驱动装置2d的第二安装座2d2中，用于对轮胎进行抓取的抓取头3b固定安装在多轴机械臂3a的工作端上。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是第二感应单元5b如何配合抓取机械手3精准定位轮胎上料装置4中轮胎的位置。为此，本申请的轮胎上料装置4将轮胎同轴堆垛，多轴驱动装置2的第三直线驱动装置2d配合第二直线驱动装置2c将安装在安装板2d1上的第二感应单元5b移动至轮胎的轴线位置上方，第二感应单元5b拍照识别轮胎的位置后将信息处理传输至抓取机械手3进行移动，由于安装抓取机械手3的第二安装座2d2与第二感应单元5b的位置固定，抓取机械手3可以得到准确的移动数据从而保证抓取机械手3的多轴机械臂3a可以带动抓取头3b移动至轮胎上料装置4的轴线位置进行精准抓取，所述多轴机械臂3a可以是三轴机械臂，所述抓取头3b可以是现有的任意基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统一种对轮胎进行抓取的装置，均为成熟的现有技术，在此不做过多赘述。
进一步的，如图6至图9所示：
视觉定位装置5的第一感应单元5a固定安装在安装架5a1的底部位置，第一感应单元5a的工作端朝向安装支架1内部设置，安装架5a1固定安装在第五直线驱动装置5a2的工作端上，第五直线驱动装置5a2的工作端设置在竖直方向上移动，第五直线驱动装置5a2固定安装在第六直线驱动装置5a3的工作端上，第六直线驱动装置5a3的工作端设置在沿第二支架1b的延伸方向上移动，第六直线驱动装置5a3固定安装在第二支架1b的内侧。
视觉定位装置5还设置有第三感应单元5c，第三感应单元5c包括固定安装在第五直线驱动装置5a2底部的激光发射器5c1，激光发射器5c1的工作端朝向下方设置，激光定位座5c2固定安装在多轴驱动装置2的第一安装座2c1上侧，激光定位座5c2的移动路径与激光发射器5c1的移动路径处于同一竖直平面内。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是第一感应单元5a如何定位每个车架的每个刹车盘位置并控制多轴驱动装置2移动抓取机械手3完成轮胎的精准上料。为此，本申请的每个第一感应单元5a均受第五直线驱动装置5a2和第六直线驱动装置5a3驱动可以在安装支架1上进行竖直方向和水平方向上进行独立的移动，从而对每个车架的每个刹车盘进行单独的定位，所述第五直线驱动装置5a2和第六直线驱动装置5a3可以是同步带滑台也可以是滚珠丝杆滑台等，第一感应单元5a移动拍照识别刹车盘位置后对位置信息进行处理，控制多轴驱动装置2移动抓取了轮胎的抓取机械手3，多轴驱动装置2的第二直线驱动装置2c带动第三直线驱动装置2d水平移动至激光发射器5c1的工作端与激光定位座5c2轴线位置重合从而确认抓取机械手3的中心面与刹车盘的中心面处于同一平面，激光发射器5c1还可以测量激光定位座5c2与激光发射器5c1的直线距离从而控制第一直线驱动装置2a移动抓取机械手3至合适的高度，保证抓取机械手3可以将轮胎移动至轴线与刹车盘轴线处于同一直线位置，实现轮胎的精准安装。
进一步的，如图2和图10所示：
安装支架1的第一支架1a底部设置有向外侧水平延伸的底部平板1d，底部平板1d的一端设置有气缸固定座1d1，轮胎上料装置4包括有三爪气缸4a，三爪气缸4a固定安装在气缸固定座1d1中，三爪气缸4a的轴线竖直设置，三爪气缸4a的工作端上设置有定位杆4b，定位杆4b沿三爪气缸4a的轴线竖直向上延伸，定位杆4b内设置有活动放置台4c，活动放置台4c与三爪气缸4a轴线位置处于同一直线上，活动放置台4c固定安装在第七直线驱动装置4d的工作端上，第七直线驱动装置4d的工作端设置在三爪气缸4a的轴线方向上移动，第七直线驱动装置4d固定安装在第三安装座4d1中。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是轮胎上料装置4如何实现轮胎沿竖直轴线的堆垛保证抓取机械手3的抓取位置相同，为此，工作人员在上料时将轮胎依次堆垛在活动放置台4c上，与活动放置台4c同轴设置的三爪气缸4a带动定位杆4b向活动放置台4c轴线位置收缩对轮胎进行定位，保证轮胎的轴线处于同一直线上，抓取机械手3抓取顶部第一个轮胎后，第七直线驱动装置4d带动活动放置台4c上移一个轮胎的厚度单位，从而保证抓取机械手3再次抓取时的准确性，所述第七直线驱动装置4d可以是同步带滑台或滚珠丝杆滑台等。
以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，其特征在于，包括横跨车架两侧的安装支架(1)，安装支架(1)位于车架两侧设置竖直向上延伸的第一支架(1a)，同侧的第一支架(1a)通过水平的第二支架(1b)连接，异侧的第一支架(1a)通过水平的第三支架(1c)连接，车架沿垂直于第三支架(1c)的水平方向移动，安装支架(1)的两侧均设置多轴驱动装置(2)，每个多轴驱动装置(2)包括竖直安装在第一支架(1a)上的第一直线驱动装置(2a)，同侧两个第一直线驱动装置(2a)的工作端通过连接座(2b)连接，连接座(2b)的两端固定安装有两个第二直线驱动装置(2c)，第二直线驱动装置(2c)的工作端设置在平行与第二支架(1b)的水平方向上移动，第二直线驱动装置(2c)的工作端上固定安装有第三直线驱动装置(2d)，第三直线驱动装置(2d)的工作端设置在第三支架(1c)的延伸方向上移动，抓取机械手(3)固定安装在多轴驱动装置(2)的工作端上，抓取机械手(3)用于抓取设置在第一支架(1a)一侧的轮胎上料装置(4)中的轮胎移动至车架的刹车盘处进行安装，安装支架(1)的两侧均设置有两个视觉定位装置(5)，视觉定位装置(5)信号连接抓取机械手(3)控制轮胎上料装置(4)的移动位置，视觉定位装置(5)的第一感应单元(5a)用于精准定位车架的刹车盘安装位置，视觉定位装置(5)的第二感应单元(5b)用于精准定位轮胎上料装置(4)中轮胎的位置；
多轴驱动装置(2)的第一直线驱动装置(2a)固定安装在第一支架(1a)朝向外部的一侧，第一直线驱动装置(2a)的工作端上固定安装有支撑座(2a1)，连接座(2b)的两端通过固定安装在支撑座(2a1)上水平连接两端的第一直线驱动装置(2a)，每个支撑座(2a1)上固定安装有套装在第一支架(1a)和第一直线驱动装置(2a)外侧的卡套(2a2)，第一支架(1a)远离第一直线驱动装置(2a)的一侧设置有向外突出的限位条(1a1)，限位条(1a1)沿第一支架(1a)延伸方向竖直延伸，卡套(2a2)上设置有与限位条(1a1)截面形状相吻合的限位开槽(2a3)；
所述限位条(1a1)与卡套(2a2)内部贴合的一侧中心设置有第一凹槽(1a2)，第一凹槽(1a2)沿限位条(1a1)延伸方向竖直延伸，第一凹槽(1a2)内等间距安装有若干滚轮(1a3)，滚轮(1a3)的旋转轴垂直于第一凹槽(1a2)的延伸方向，滚轮(1a3)的周侧接触卡套(2a2)的限位开槽(2a3)内壁；
卡套(2a2)上还安装有辅助支撑装置(6)，辅助支撑装置(6)包括固定安装在卡套(2a2)朝向安装支架(1)内部的一侧的第四直线驱动装置(6a)，第四直线驱动装置(6a)的中心面与卡套(2a2)的中心面处于同一平面上，第四直线驱动装置(6a)的工作端设置在第二支架(1b)延伸方向上做相对的同步移动，第四直线驱动装置(6a)的工作端上设置有夹爪(6b)，夹爪(6b)上设置有两个水平的L型力臂(6b1)，L型力臂(6b1)分别设置在卡套(2a2)的上下两侧，L型力臂(6b1)朝向限位条(1a1)的一侧设置有多个卡齿(6b2)，限位条(1a1)的两侧设置有与卡齿(6b2)相吻合的限位卡槽(1a4)，限位卡槽(1a4)沿限位条(1a1)的延伸方向等间距排列。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，其特征在于，第二直线驱动装置(2c)固定安装在连接座(2b)的底部，连接座(2b)的上部设置有沿连接座(2b)延伸方向设置的限位滑槽(2b1)，第二直线驱动装置(2c)的工作端上设置有用于固定安装第三直线驱动装置(2d)的第一安装座(2c1)，第一安装座(2c1)远离限位滑槽(2b1)的一端设置有吊杆(2c2)，吊杆(2c2)呈“L”型延伸至限位滑槽(2b1)上方，吊杆(2c2)的一端设置有限位滑块(2c3)，限位滑块(2c3)限位安装在限位滑槽(2b1)中。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，其特征在于，第三直线驱动装置(2d)的工作端上固定安装有安装板(2d1)，安装板(2d1)上设置有用于固定安装抓取机械手(3)的第二安装座(2d2)，视觉定位装置(5)的第二感应单元(5b)固定安装在安装板(2d1)上，第二感应单元(5b)的中心面与第二安装座(2d2)的中心面处于同一平面上，第二感应单元(5b)设置在抓取机械手(3)朝向轮胎上料装置(4)的一侧，第二感应单元(5b)的工作端朝向下方设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，其特征在于，抓取机械手(3)包括多轴机械臂(3a)和抓取头(3b)，多轴机械臂(3a)固定安装在第三直线驱动装置(2d)的第二安装座(2d2)中，用于对轮胎进行抓取的抓取头(3b)固定安装在多轴机械臂(3a)的工作端上。
5.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，其特征在于，视觉定位装置(5)的第一感应单元(5a)固定安装在安装架(5a1)的底部位置，第一感应单元(5a)的工作端朝向安装支架(1)内部设置，安装架(5a1)固定安装在第五直线驱动装置(5a2)的工作端上，第五直线驱动装置(5a2)的工作端设置在竖直方向上移动，第五直线驱动装置(5a2)固定安装在第六直线驱动装置(5a3)的工作端上，第六直线驱动装置(5a3)的工作端设置在沿第二支架(1b)的延伸方向上移动，第六直线驱动装置(5a3)固定安装在第二支架(1b)的内侧。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，其特征在于，视觉定位装置(5)还设置有第三感应单元(5c)，第三感应单元(5c)包括固定安装在第五直线驱动装置(5a2)底部的激光发射器(5c1)，激光发射器(5c1)的工作端朝向下方设置，激光定位座(5c2)固定安装在多轴驱动装置(2)的第一安装座(2c1)上侧，激光定位座(5c2)的移动路径与激光发射器(5c1)的移动路径处于同一竖直平面内。
7.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描检测视觉系统的上下料系统，其特征在于，安装支架(1)的第一支架(1a)底部设置有向外侧水平延伸的底部平板(1d)，底部平板(1d)的一端设置有气缸固定座(1d1)，轮胎上料装置(4)包括有三爪气缸(4a)，三爪气缸(4a)固定安装在气缸固定座(1d1)中，三爪气缸(4a)的轴线竖直设置，三爪气缸(4a)的工作端上设置有定位杆(4b)，定位杆(4b)沿三爪气缸(4a)的轴线竖直向上延伸，定位杆(4b)内设置有活动放置台(4c)，活动放置台(4c)与三爪气缸(4a)轴线位置处于同一直线上，活动放置台(4c)固定安装在第七直线驱动装置(4d)的工作端上，第七直线驱动装置(4d)的工作端设置在三爪气缸(4a)的轴线方向上移动，第七直线驱动装置(4d)固定安装在第三安装座(4d1)中。
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Denomination of invention: A Loading and Unloading System Based on 3D Scanning Inspection Vision System

Effective date of registration: 20230627

Granted publication date: 20221011

Pledgee: Development Zone sub branch of Bank of Guangzhou Co.,Ltd.

Pledgor: GUANGZHOU SIRUITE INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980045939