CN207858734U - 一种基于机器视觉的激光模组装配平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于机器视觉的激光模组装配平台，包括三轴运动系统、机器视觉系统、动作执行机构和工作平台，所述三轴运动系统设于工作平台上，所述的三轴运动系统包括X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构，所述的Z方向直线运动机构上设有第四连接块、第五连接块，所述的机器视觉系统、动作执行机构设于第五连接块上，所述的第五连接块与第四连接块通过缓冲装置连接，所述的动作执行机构包括抓取气缸、吸头装置、点胶装置。本实用新型高自动化水平和装配精度，简化设备结构，调机过程简捷化。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光模组自动装配设备技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的激光模组装配平台。
背景技术
随着激光模组应用的增加，激光模组的需求也越来越大，而激光模组的生产制作工艺流程较长，生产自动化程度过低，导致出货数量和交期均达不到客户需求，影响出货数量和交期的关键问题是生产过程中装配岗位较多，产品结构复杂，人工装配困难；目前采用的简单的装配设备存在设备精度不高，调试困难等问题，因此需要一种高效，便捷的自动装配平台，以解决目前激光模组生产过程中的缺陷。
发明内容
本实用新型是为了解决现有激光模组装配设备生产效率低，产品组装一致性差，常规设备开发周期长，调试困难的问题，提供一种提高自动化水平和装配精度，简化设备结构，调机过程简捷化的基于机器视觉的激光模组装配平台。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种基于机器视觉的激光模组装配平台，包括三轴运动系统、机器视觉系统、动作执行机构和工作平台，所述三轴运动系统设于工作平台上，所述的三轴运动系统包括X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构，所述的工作平台上设有第一连接块，所述的第一连接块上固定有Y方向直线运动机构，所述的Y方向直线运动机构上设有第二连接块，所述的第二连接块上固定有X方向直线运动机构，所述的X方向直线运动机构上设有第三连接块，所述的第三连接块上固定有Z方向直线运动机构，所述的Z方向直线运动机构上设有第四连接块、第五连接块，所述的机器视觉系统、动作执行机构设于第五连接块上，所述的第五连接块与第四连接块通过缓冲装置连接，所述的动作执行机构包括抓取气缸、吸头装置、点胶装置。
本方案通过三轴运动系统(含控制系统)实现快速定位功能，通过动作执行机构实现装配所需要的抓取、安装、转移等功能，通过机器视觉系统获取定位、抓取、安装、转移等功能的实际位置，通过三轴运动系统对实际位置和预设位置的比较实现精准控制；在需要采用新的装配工件时，常规激光模组装配设备在开发过程中需要根据工艺要求及实际装配情况重新设计机台，以及各个运动执行部分，而本方案的激光模组装配平台只需对具体激光模组需要实现的装配动作进行设计，例如对抓取气缸(二爪气缸、三爪气缸等)的抓取爪进行针对装配工件的适应性设计，设计合理的可吸取装配工件的吸头装置，配合机器视觉系统对吸取后位置进行补偿即可实现工件的自动装配，实现快速开发的目的。
作为优选，所述的第五连接块为矩形，所述第五连接块后侧面通过缓冲装置与第四连接块连接，所述的抓取气缸设于第五连接块底部，所述的点胶装置设于第五连接块前侧面，所述的机器视觉系统、吸头装置分别设于第五连接块左右侧面。第四连接块与Z方向直线运动机构固定并可上下移动，第五连接块随第四连接块运动。
作为优选，所述的缓冲装置包括导轨、滑块、拉伸弹簧。
作为优选，所述的机器视觉系统包括工业相机、相机镜头、相机光源。
作为优选，所述的工作平台上设有工业相机，所述的装配机构包括旋转电机、工件固定装置。机器视觉系统位于工件上部，而工作平台的工业相机位于工件下部，这样从两个方向对待装配工件进行拍摄，所得的图像可以通过软件等方式进行对位置的补偿，提高设备装配精度，降低对开发过程中对设备设计及安装的要求；装配机构可放置多个待装配工件，并且可以采用旋转方式将工件移动到预定位置。
作为优选，所述的X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构分别包括驱动机构和执行机构，所述的驱动机构为伺服控制系统或步进控制系统，所述的执行部分是KK模组。KK模组，又称工业机械人，是由马达驱动的移动平台，由滚珠螺杆和U型线性滑轨导引构成，其滑座同时为滚珠螺杆的驱动螺帽及线性滑轨的导引滑块。
因此，本实用新型具有如下有益效果：(1)高自动化水平和装配精度；(2)简化设备结构，调机过程简捷化。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是本实用新型机器视觉系统及动作执行机构安装结构示意图。
图4是图3的立体结构示意图。
图5是图3的俯视图。
图中：1、工作平台 2、X方向直线运动机构 3、Y方向直线运动机构
4、Z方向直线运动机构 5、第一连接块 6、第二连接块
7、第三连接块 8、第四连接块 9、第五连接块 10、缓冲装置
11、抓取气缸 12、吸头装置 13、点胶装置 14、工业相机
15、相机镜头 16、相机光源。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
如图1至图5所示，一种基于机器视觉的激光模组装配平台，包括三轴运动系统、机器视觉系统、动作执行机构和工作平台1，三轴运动系统设于工作平台1上，三轴运动系统包括X方向直线运动机构2、Y方向直线运动机构3、Z方向直线运动机构4，工作平台1上设有第一连接块5，第一连接块5上固定有Y方向直线运动机构3，Y方向直线运动机构3上设有第二连接块6，第二连接块6上固定有X方向直线运动机构2，X方向直线运动机构2上设有第三连接块7，第三连接块7上固定有Z方向直线运动机构4，Z方向直线运动机构4上设有第四连接块8、第五连接块9，机器视觉系统、动作执行机构设于第五连接块9上，第五连接块9与第四连接块8通过缓冲装置10连接，动作执行机构包括抓取气缸11、吸头装置12、点胶装置13；
第五连接块9为矩形，第五连接块9后侧面通过缓冲装置10与第四连接块8连接，抓取气缸11设于第五连接块9底部，点胶装置13设于第五连接块9前侧面，机器视觉系统、吸头装置12分别设于第五连接块9左右侧面；
缓冲装置10包括导轨、滑块、拉伸弹簧；
机器视觉系统包括工业相机14、相机镜头15、相机光源16；
工作平台1上设有工业相机，装配机构包括旋转电机、工件固定装置；
X方向直线运动机构2、Y方向直线运动机构3、Z方向直线运动机构4分别包括驱动机构和执行机构，驱动机构为伺服控制系统，执行部分是KK模组。
具体使用过程是，以激光模组的透镜装配为例，该装配步骤需要将透镜安装在透镜支架内，主要工艺要求为透镜需要水平安装，透镜表面需求干净无尘，由于透镜与透镜支架之间存在间隙小，约为0.02mm，透镜与透镜支架间需要增加点胶步骤，激光模组的自动装配平台在设计过程中只需在抓取气缸11的基础上设计透镜支架抓取夹爪，选择合适的吸头装置12的透镜吸取吸头，再配合机器视觉系统对吸取后位置进行补偿即可实现透镜的自动装配，同时通过机器视觉系统可以辅助设备运行坐标的设定，使调试人员调试过程更加直观，减少人的判断，实现简捷快速调试功能；
装配时，机器视觉系统判断工作平台1上的待装配工件移动到预定位置后，三轴运动系统通过X方向直线运动机构2、Y方向直线运动机构3、Z方向直线运动机构4的叠加运动将动作执行机构移动到待装配工件上方，机器视觉系统判断动作执行机构是否准确到位，确认后开始装配工艺；
工业相机14安装在第五连接块9上，从上往下对待装配工件透镜镜架进行拍摄；安装在工作平台6上的工业相机，从下往上对透镜进行拍摄，以上所得的图像通过软件等方式对位置进行补偿，提高设备装配精度，降低对开发过程中对设备设计及安装的要求。
Claims (6)
1.一种基于机器视觉的激光模组装配平台，其特征在于，包括三轴运动系统、机器视觉系统、动作执行机构和工作平台，所述三轴运动系统设于工作平台上，所述的三轴运动系统包括X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构，所述的工作平台上设有第一连接块，所述的第一连接块上固定有Y方向直线运动机构，所述的Y方向直线运动机构上设有第二连接块，所述的第二连接块上固定有X方向直线运动机构，所述的X方向直线运动机构上设有第三连接块，所述的第三连接块上固定有Z方向直线运动机构，所述的Z方向直线运动机构上设有第四连接块、第五连接块，所述的机器视觉系统、动作执行机构设于第五连接块上，所述的第五连接块与第四连接块通过缓冲装置连接，所述的动作执行机构包括抓取气缸、吸头装置、点胶装置。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的激光模组装配平台，其特征是，所述的第五连接块为矩形，所述第五连接块顶部与Z方向直线运动机构固定，所述第五连接块后侧面通过缓冲装置与第四连接块连接，所述的抓取气缸设于第五连接块底部，所述的点胶装置设于第五连接块前侧面，所述的机器视觉系统、吸头装置分别设于第五连接块左右侧面。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的激光模组装配平台，其特征是，所述的缓冲装置包括导轨、滑块、拉伸弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的激光模组装配平台，其特征是，所述的机器视觉系统包括工业相机、相机镜头、相机光源。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的激光模组装配平台，其特征是，所述的工作平台上设有工业相机。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的激光模组装配平台，其特征是，所述的X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构分别包括驱动机构和执行机构，所述的驱动机构为伺服控制系统或步进控制系统，所述的执行部分是KK模组。
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| CN109296653A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-01 | 嘉善苏尼电子科技有限公司 | 一种基于视觉识别的自润轴承石墨粒自动装配机 |
| CN109807802A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-05-28 | 西安呱牛信息技术有限公司 | 一种用于电脑组装的cpu安装机及其工作方法 |
| CN114310219A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-12 | 北京航天测控技术有限公司 | 一种tr模块的挡条扶正保持装置 |
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