CN206982133U - 一种用于机器视觉精确定位的装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机器视觉精确定位的装配装置。还包括用于固定放置被装工件的安装平台、置于装配机器人侧方的待装工件视觉采集组件和置于装配机器人末端的工件装配视觉采集组件；所述安装平台包括定制工装夹具、岛式回转装配台和固定工装夹具，工件装配视觉采集组件包括相机安装法兰支架、变焦工业相机、第一工业镜头和第一环形LED光源，待装工件视觉采集组件包括第二工业镜头、定焦工业相机，相机安装支架和第二环形LED光源。本实用新型可在工件装配过程中实现准确采集零件类型及外观轮廓，用于精确定位装配位置，指导装配机器人正确抓取零件，通过视觉比对校准装配机器人抓取姿态，用提供的精准位置定位进行装配。

Description

一种用于机器视觉精确定位的装配装置

技术领域

本实用新型涉及装配生产线，尤其是涉及了一种用于机器视觉精确定位的装配装置。

背景技术

1、机器视觉技术作为一种模仿人类视觉功能的现代化技术，在质量检测，物流物品识别、电子产品组装生产和食品生产等领域取得了广泛的研究与应用，但是在传统冶金设备行业，尤其是传统装配生产中并未取得有效应用。

2、传统冶金行业所涉及的装配体中的零件具有多样性，零件外形尺寸也不尽相同，装配机器人的应用也只能完成相对位置固定，零部件结构简单，配合关系要求不高的场合。多数配合精度要求高的，复杂的装配工作仍然是由人工完成，装配质量的好坏取决于工人的熟练程度，自动化程度较低。

实用新型内容

鉴于背景技术和装配过程存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于机器视觉精确定位的装配装置。

为了实现上述目的，本新型实用的技术方案是：

本实用新型包括装配机器人和安装在装配机器人末端的机器人抓具，装配机器人侧方布置有物料平台，物料平台上放置待装工件，还包括用于固定放置被装工件的安装平台、置于装配机器人侧方的待装工件视觉采集组件和置于装配机器人末端的工件装配视觉采集组件。

所述安装平台包括定制工装夹具、岛式回转装配台和固定工装夹具，岛式回转装配台通过机架支撑安装于地面，岛式回转装配台上固定有固定工装夹具，固定工装夹具上安装有用于装夹住被装工件的定制工装夹具。

所述工件装配视觉采集组件包括相机安装法兰支架、变焦工业相机、第一工业镜头和第一环形LED光源，变焦工业相机和第一环形LED光源均固定安装在相机安装法兰支架上，相机安装法兰支架固定安装在装配机器人末端，第一工业镜头安装在变焦工业相机上。

所述待装工件视觉采集组件包括第二工业镜头、定焦工业相机，相机安装支架和第二环形LED光源，定焦工业相机和环形LED光源均固定安装在相机安装支架上，相机安装支架固定在地面，第二工业镜头安装在定焦工业相机上。

所述的第一环形LED光源布置在第一工业镜头的周围。

所述的第二环形LED光源布置在第二工业镜头的周围。

所述的第一工业镜头朝向方向和机器人抓具轴向方向平行。

本实用新型具有的有益效果是：

1)在物料平台上摆放零部件时不需要严格按照固定位置关系，可通过机器视觉采集实时位置状态，用于指导装配机器人抓取。

2)两个零件之间的装配配合面可以用于在装配机器人中通过二次拍摄图像对比，以装配台零件为基准，调整带装零件姿态，以期达到最佳装配位置。

3)利用本实用新型可有效提升装配精度，提升装配成功率，减少工人劳动强度，积累装配数据指导未来工艺改进。

4)本实用新型的方法可适用于所有不规则零部件之间的装配。

附图说明

图1是本实用新型的立面图。

图2是本实用新型的平面图。

图中：1、装配机器人，2、机器人抓具，3、相机安装法兰支架，4、变焦工业相机，5、第一工业镜头，6、第一环形LED光源，7、待装工件，8、被装工件，9、定制工装夹具，10、岛式回转装配台，11、第二工业镜头，12、定焦工业相机，13、相机安装支架，14、第二环形LED光源，15、物料平台，16、固定工装夹具。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括装配机器人1和安装在装配机器人1末端的机器人抓具2，装配机器人1侧方布置有物料平台15，物料平台15上放置待装工件7，还包括用于固定放置被装工件8的安装平台、置于装配机器人1侧方的待装工件视觉采集组件和置于装配机器人1末端的工件装配视觉采集组件。机器人抓具2抓取待装工件7，用于将待装工件7装配到被装工件8上，待装工件视觉采集组件用于采集待装工件7的端面图像，工件装配视觉采集组件用于采集被装工件8的端面图像。

如图1所示，安装平台包括定制工装夹具9、岛式回转装配台10和固定工装夹具16，岛式回转装配台10通过机架支撑安装于地面，岛式回转装配台10 上固定有固定工装夹具16，固定工装夹具16上安装有用于装夹住被装工件8的定制工装夹具9。固定工装夹具作为基体始终安装在岛式装配台上，所述的定制工装夹具根据不同类型零件外形尺寸对应设计。

如图1所示，工件装配视觉采集组件包括相机安装法兰支架3、变焦工业相机4、第一工业镜头5和第一环形LED光源6，变焦工业相机4和第一环形LED 光源6均固定安装在相机安装法兰支架3上，第一环形LED光源6布置在第一工业镜头5的周围，相机安装法兰支架3固定安装在装配机器人1末端，第一工业镜头5安装在变焦工业相机4上。第一工业镜头安装在变焦工业相机前端，并通过螺纹和变焦工业相机连接。工件装配视觉采集组件随装配机器人一起动作，变焦相机和装配机器人通过法兰安装板连接，法兰安装板下面设置有环形LED光源，增强相机拍摄清晰度。

如图2所示，待装工件视觉采集组件包括第二工业镜头11、定焦工业相机 12，相机安装支架13和第二环形LED光源14，定焦工业相机12和环形LED 光源14均固定安装在相机安装支架13上，第二环形LED光源14布置在第二工业镜头11的周围，相机安装支架13固定在地面，第二工业镜头11安装在定焦工业相机12上。第一工业镜头安装在定焦工业相机前端，并通过螺纹和定焦工业相机连接。所述的定焦工业相机前部设置有环形LED光源，增强相机拍摄清晰度。

本实用新型的工作过程是：

本实用新型装配以花键轴和花键套之间安装为例：

当回转装配台回转至装配工序时，通过装配机器人1带动变焦工业相机4 移至定制工装夹具9上方对焦之后拍摄此时安装在工装上花键轴端面图像，确定此时花键轴的被装工件8位置状态及端面外形轮廓。

再通过装配机器人1带动变焦工业相机4移至物料平台15上方对焦之后拍摄物料平台15上花键套的待装工件7分布排列情况，确定各花键套位置，指导装配机器人1准确抓取零件。

通过装配机器人1抓取花键套的待装工件7后，移动至在相机安装支架13 上安装的定焦工业相机12焦点位置，相机拍摄此时花键套上花键孔端面的状态及外形轮廓。

再通过两次采集的花键轴和花键孔外形轮廓的图像比对，调整装配机器人1 旋转抓取花键套的姿态，使花键轴和套各凹凸位置吻合，装配机器人1回到安装位置实施精确套装。

以上所述的仅是本实用新型装配的实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于机器视觉精确定位的装配装置，包括装配机器人(1)和安装在装配机器人(1)末端的机器人抓具(2)，装配机器人(1)侧方布置有物料平台(15)，物料平台(15)上放置待装工件(7)，其特征在于：还包括用于固定放置被装工件(8)的安装平台、置于装配机器人(1)侧方的待装工件视觉采集组件和置于装配机器人(1)末端的工件装配视觉采集组件；

所述安装平台包括定制工装夹具(9)、岛式回转装配台(10)和固定工装夹具(16)，岛式回转装配台(10)通过机架支撑安装于地面，岛式回转装配台(10)上固定有固定工装夹具(16)，固定工装夹具(16)上安装有用于装夹住被装工件(8)的定制工装夹具(9)；

所述工件装配视觉采集组件包括相机安装法兰支架(3)、变焦工业相机(4)、第一工业镜头(5)和第一环形LED光源(6)，变焦工业相机(4)和第一环形LED光源(6)均固定安装在相机安装法兰支架(3)上，相机安装法兰支架(3)固定安装在装配机器人(1)末端，第一工业镜头(5)安装在变焦工业相机(4)上；

所述待装工件视觉采集组件包括第二工业镜头(11)、定焦工业相机(12)，相机安装支架(13)和第二环形LED光源(14)，定焦工业相机(12)和第二环形LED光源(14)均固定安装在相机安装支架(13)上，相机安装支架(13)固定在地面，第二工业镜头(11)安装在定焦工业相机(12)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器视觉精确定位的装配装置，其特征在于：所述的第一环形LED光源(6)布置在第一工业镜头(5)的周围。

3.根据权利要求1所述的一种用于机器视觉精确定位的装配装置，其特征在于：所述的第二环形LED光源(14)布置在第二工业镜头(11)的周围。

4.根据权利要求1所述的一种用于机器视觉精确定位的装配装置，其特征在于：所述的第一工业镜头(5)朝向方向和机器人抓具(2)轴向方向平行。