CN207139790U - 基于机器视觉的机器人搬送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化搬运技术领域，具体为一种基于机器视觉的机器人搬送系统。其包括工业机器人、智能相机和PLC控制器；工业机器人、智能相机和PLC控制器之间两两相连；工业机器人的手臂末端设置吸盘，手臂两侧分别竖直设置左载物台和右载物台；吸盘旁边设置智能相机，智能相机下方水平设置左工件盘和右工件盘，左工件盘的左侧向外依次设置第一光电传感和第二光电传感器，右工件盘的右侧设置第三光电传感器；靠近左工件盘左侧的下方活动设置第一气缸，第三光电传感器外面的位置活动设置第二气缸。本实用新型的系统用于工件搬运，自动化程度高，失误率低、用时短、效率高。

Description

基于机器视觉的机器人搬送系统

技术领域

本实用新型属于自动化搬运技术领域，具体为一种基于机器视觉的机器人搬送系统。

背景技术

在新世纪中，科学技术的发展速度远远地超过了人们想象，世界各国都在大力发展科学技术，以谋求未来经济技术发展的先机，未来的科学发展还有很多的路要走，但是都离不开智能化。

制造模式在飞速变革，传统的手工业、体力劳动遭到未来发展的挑战，可能有越来越多的人会失业，但这都是未来的趋势。智能革命人们虽然感受不到，但如果以10年、20年看，就会发现制造模式的智能化的改变是企业变化的必经之路。我国是生产大国，所以智能化制造模式在我国显得尤为重要。现在以美国为首的发达国家在逐步将国外制造业转化为国内制造，以改变现有的制造业分布局势。制造业是中国经济的主体，十八世纪中叶开启工业文明以来，没有强大的制造业，就没有国家的强盛。只有打造具有国际竞争力的制造业才是我国提升综合实力强国的必由之路。随着工业技术的发展，中国推出了“中国制造2025”战略。“中国制造2025” 为提高创新设计能力。在传统制造业、战略性新兴产业、现代服务业等重点领域开展创新设计示范，全面推广应用以绿色、智能、协同为特征的先进设计技术；加强设计领域共性关键技术研发，攻克信息化设计、过程集成设计、复杂过程和系统设计等共性技术。国家以智能化为制造业发展前景，迎来了发展新兴制造业的新机遇。

大力发展机器人作为“中国制造 2025”主要战略，结合信息技术为求机器人达到智能化，加速推荐新兴制造业发展，是当前和今后一段时期实现信息化和工业化的高层次融合、加速推进制造业转型升级和创新发展的重要途径。为求国家的发展，科学技术的进步，我们需要结合机器视觉来进行机器人的搬送，已达到制造业的智能化。

机器视觉技术最先的想法就是利用相机模拟人类的视觉功能。20 世纪 50年代开始出现了二维图像的识别。60年代，美国学者罗伯兹提出了多面体组成的预处理、边缘建模等。70 年代，David Marr 提出通过计算机研究机器视觉，把计算机与机器视觉相结合；机器视觉形成了多个分支。80年代，对机器视觉的有了更全面的研究，图像处理等技术带动了机器视觉的快速发展。由于编程语言的兴起，加入视觉技术的机器人更智能化，而相机的分辨率越来越高，工件越来越小，对于人们的挑战也就越来越大。在智能制造要求越来越高的情况下，机器视觉技术与器人的结合使用，必将把智能制造推向另一巅峰。

机器视觉技术是目前人工智能领域研究较多的。在工业生产中，工件搬送是最基础的环节，但也是最重要的一个环节，这将影响整个生产线速度。以前的传统生产线是主要是工业机器人的示教的方法来实现简单的搬运，这里对精度的要求参差不齐，但现在工件的微型化导致需要有更小的误差。而且相比旧模式下的工作，一旦工作环境条件有所变化，就需要重新对机器人进行编程，否则就可能会发生危险。将视觉技术应用到工业搬送系统中与传统的机器搬运作业相比，在实际使用中必定是拥有更高的精确度及效率。

基于机器视觉的机器人搬送系统综合了图像识别、智能处理、判断合格等多种方法，通过机器视觉功能来实现目标识别、检测、定位功能。机器人就相当于人的手，相机就相当于人的眼睛，控制平台就相当于人的大脑，相互协调工作的重要性不用多说。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于机器视觉的机器人搬送系统。其采用多个工位、多种系统的同时协同工作，实现流水线工位的全自动化快速操作，工作效率高。

本实用新型的技术方案具体介绍如下。

本实用新型提供一种基于机器视觉的机器人搬送系统，其包括工业机器人、智能相机和PLC控制器；工业机器人、智能相机和PLC控制器之间两两相连；工业机器人的手臂末端设置吸盘，手臂两侧分别竖直设置左载物台和右载物台；吸盘旁边设置智能相机，智能相机下方水平设置左工件盘和右工件盘，左工件盘的左侧向外依次设置第一光电传感和第二光电传感器，右工件盘的右侧设置第三光电传感器；靠近左工件盘左侧的下方活动设置第一气缸，第三光电传感器外面的位置活动设置第二气缸。

本实用新型中，左工件盘和右工件盘设置在支架上。

本实用新型中，左工件盘和右工件盘分别有若干个。

本实用新型中，左载物台和右载物台分别有若干个。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

（1）搬送系统用于工件搬运，自动化程度高；

（2）搬送系统使用方便，工作稳定安全；

（3）机器人和相机位于左右两个工件盘的中间，能够同时两边一起拍摄顺序搬运，为工程节省时间，搬运效率高。

附图说明

图1为本实用新型的基于机器视觉的机器人搬送系统的结构示意图。

图中标号：1-工业机器人，2-左载物台，3-右载物台，4-吸盘，5，6，7-光电传感器，8-第一气缸，9-第二气缸，10-工件盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行具体阐述。

图1为本实用新型的基于机器视觉的机器人搬送系统的结构示意图。

实施例1

实施例中，一种基于机器视觉的机器人搬送系统，其包括工业机器人1、智能相机和PLC控制器；工业机器人1、智能相机和PLC控制器之间两两相连；工业机器人1的手臂末端工具设置吸盘4，手臂两侧分别竖直设置左载物台2和右载物台3；吸盘4旁边设置智能相机，智能相机下方水平设置工件盘10，工件盘10设置在支架上，工件盘10分为左、右工件盘，左工件盘的左侧向外依次设置光电传感器6和光电传感器5，右工件盘的右侧设置光电传感器7；靠近左工件盘左侧的下方活动设置第一气缸8，光电传感器7传感器外面的位置活动设置第二气缸9。

本实用新型只需要一个工位操控，可以在远程监控该工位的操作情况，能够显示出工件盘中每个位置的检测结果和坐标信息等，为人工操控提供很大的方便。

工件盘10可以是若干个，几个工件盘独立工作，以提高搬运效率。左、右载物台2、3分别有若干个个，按照工件盘10搬运就近原则搬运。

本实用新型中，工业机器人1要在生产线中进行搬运，就必须要知道产品已经到位，这就需要PLC控制器给工业机器人1发送信号，工业机器人1收到信号后，确定载物台为空及机器人现在处于安全拍照位置，就会给智能相机发送拍照指令，但拍照前必须要进行智能相机的标定，标定后建立出图像坐标系与机器人坐标系的映关系。智能相机拍照后，利用IMPACT中的VPM树状图进行每步的程序操作。程序中主要有模板的识别、模板的中心坐标，偏移算法以及坐标的变化。当树状程序执行一遍后，会有相对应的工件吸点坐标，最后工业机器人1根据判断结果进行吸取搬送。具体的，将本实用新型的系统进行工件搬运时，工艺流程如下：

步骤（1）、系统上电及初始化，各工位设备复位；

步骤（2）、操作人员将工件盘10放入流水线上；

步骤（2）、PLC控制器判断是否前一个工件盘10在工作中；

步骤（2）、当流水线前方没有工件盘10时，光电传感器5发给PLC控制器工件盘前进信号。第二气缸9落下，工件盘前进；

步骤（3）、工件盘10走过光电传感器7后，发给PLC控制器信号，第二气缸9抬起；

步骤（4）、工件盘10到位后，光电传感器6给PLC控制器信号，第一气缸8抬起，工件盘10停止运行；

步骤（5）、PLC控制器给工业机器人1进料到位信号，智能相机避免拍摄到机器人轴及动平面，进行避位拍照；

步骤（6）、工业机器人1到位后，机器人给智能相机信号，智能相机触发拍照；

步骤（7）、智能相机将数据发送给视觉控制器，根据模板判断工件的合格性；

步骤（8）、工件不合格，视觉控制器发给PLC控制器工件NG信号，重复步骤（5）

步骤（9）、工件合格，视觉控制器发送坐标给机器人，工业机器人1移动；

步骤（10）、工业机器人1移动至指定坐标位置，工业机器人1的吸盘4吸气吸住工件并运送至左载物台2,3；

步骤（11）、保护工件不受载物台边缘碰撞先向上移动再平移到载物台上方，下降至最佳高度，机器人吸盘4吹气放置工件；

步骤（12）、重复检测工件及搬运，搬运合格产品8个后，左载物台2满，机器人给PLC指定信号，载物台向后运行将8个工件放入另一条流水线中的总料盘中，与此同时机器人继续搬运工件至右载物台3；

步骤（13）、右运载台3满8个后，机器人给PLC控制器指定信号运，载台向后运行将8个工件放入另一条流水线中的总料盘中，与此同时机器人继续搬运工件至左载物台2；

步骤（14）、重复上述两步骤，当工件盘10所有合格工件搬运完毕后，智能相机通过视觉控制器给PLC控制器信号，PLC控制器给第一气缸8信号，第一气缸8落下，工件盘继续向前运行直至完全离开光电传感器5，光电传感器5给PLC控制器信号，第二气缸9落下，新工件盘继续前进；

步骤（15）结束。

Claims (4)

1.一种基于机器视觉的机器人搬送系统，其特征在于，其包括工业机器人、智能相机和

PLC控制器；工业机器人、智能相机和PLC控制器之间两两相连；工业机器人的手臂末端设置吸盘，手臂两侧分别竖直设置左载物台和右载物台；吸盘旁边设置智能相机，智能相机下方水平设置左工件盘和右工件盘，左工件盘的左侧向外依次设置第一光电传感和第二光电传感器，右工件盘的右侧设置第三光电传感器；靠近左工件盘左侧的下方活动设置第一气缸，第三光电传感器外面的位置活动设置第二气缸。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的机器人搬送系统，其特征在于，左工件盘和右

工件盘设置在支架上。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的机器人搬送系统，其特征在于，左工件盘和右工件盘分别有若干个。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的机器人搬送系统，其特征在于，左载物台和右载物台分别有若干个。