CN209746932U - 一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备，涉及实训教学领域，该实训设备充分模拟工业现场环境，将对工业机器人和机器视觉系统两项技术的实训教学结合在同一个设备中进行，微缩了工业现场的生产线，功能整合性和全面性较好，在工业机器人的实训教学部分设置了电动夹爪和气动夹爪两种不同的夹爪，从而可以实现对两种夹爪的工作特点的对比教学，实训设备中还可以扩展设置气缸贴标机，从而实现对工业现场的扩展功能的实训教学，操作台可以实现对实训设备中各部分组件的控制，从而配置不同的参数来进行教学，教学更有针对性和实操性，教学效果更好。

Description

一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备

技术领域

本实用新型涉及实训教学领域，尤其是一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备。

背景技术

随着科技的发展，工业机器人和机器视觉系统在工业现场的使用已相当频繁，使得针对这两项技术的教学任务也越来越重，但目前对于这两种技术的教学通常是采用不同的设备独立进行的，功能分散，并不能很好的模拟工业现场的情况，同时现有的设备的教学功能较为单一，控制不全面，不能很好的满足教学需求。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备，该实训设备模拟工业现场环境，将工业机器人和机器视觉系统两项技术的实训教学进行结合，同时可以对各种控制参数进行自定义配置，从而可以比较不同参数对实际控制的影响，具有较好的教学效果。

本实用新型的技术方案如下：

一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备，该实训设备包括：工作台、操作台、输送带、机器视觉组件、三轴运动平台、夹爪组件、料仓和料盘；

输送带固定在工作台的台面上，待加工产品设置在输送带上沿着输送方向从起始端输送到末端，料盘固定在工作台的台面上且位于输送带的输送方向的起始端处；机器视觉组件包括相机立架、相机安装板、相机、光源安装板和两个条形光源，相机立架固定在工作台的台面上且位于输送带的侧面，相机安装板和光源安装板由上至下依次固定在相机立架上，相机固定在相机安装板上且相机的镜头垂直向下朝向输送带，光源安装板上安装有两个条形光源，两个条形光源设置于相机的沿着输送方向的两侧，且两个条形光源相向设置并均朝向输送带；

三轴运动平台固定在工作台的台面上且位于输送带的输送方向的末端，夹爪组件包括连接板、电动旋转台、传感固定板、接近开关、传感挡板和夹持手爪，连接板固定在三轴运动平台的安装滑块上，连接板上固定有电动旋转台和传感固定板，接近开关固定在传感固定板上，电动旋转台上依次安装有传感挡板和夹持手爪，传感挡板上包括凸起的第一挡片和第二挡片，夹持手爪包括相背设置的电动夹爪和气动夹爪，电动旋转台带动传感挡板和夹持手爪同步转动，并在旋转至第一挡片或第二挡片位于接近开关处时分别进行限位；

料仓固定在工作台的台面上且靠近夹爪组件，操作台设置在工作台的台面上且操作台连接并控制输送带、机器视觉组件、三轴运动平台和夹爪组件。

其进一步的技术方案为，输送带的侧面在相对于机器视觉组件靠近输送方向的末端处固定有气缸贴标安装板，气缸贴标安装板上安装有气缸贴标机，气缸贴标机朝向输送带。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请公开了一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备，该实训设备充分模拟工业现场环境，将对工业机器人和机器视觉系统两项技术的实训教学结合在同一个设备中进行，微缩了工业现场的生产线，功能整合性和全面性较好。在工业机器人的实训教学部分设置了电动夹爪和气动夹爪两种不同的夹爪，从而可以实现对两种夹爪的工作特点的对比教学，实训设备中还可以扩展设置气缸贴标机，从而实现对工业现场的扩展功能的实训教学，操作台可以实现对实训设备中各部分组件的控制，从而配置不同的参数来进行教学，教学更有针对性和实操性，教学效果更好。

附图说明

图1是本申请公开的实训设备的一个角度的整体结构图。

图2是本申请公开的实训设备的另一个角度的整体结构图。

图3是本申请公开的实训设备中的机器视觉组件部分的结构放大图。

图4是本申请公开的实训设备的另一个角度的结构放大图。

图5是本申请公开的实训设备中的夹爪组件部分的结构放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备，请参考图1-图5，该实训设备包括：工作台1、操作台2、输送带3、机器视觉组件、三轴运动平台4、夹爪组件、料盘5和料仓6。

输送带3固定在工作台1的台面上，待加工产品31设置在输送带3上沿着输送方向从起始端输送到末端，图中虚线部分示出了本申请中的输送方向。料盘5固定在工作台1的台面上且位于输送带3的输送方向的起始端处，料盘5中用于放置未加工的待加工产品31，本申请中的待加工产品31包括但不限于圆形、矩形、六边形和三角形等各种不同的形状。

请参考图3示出的相机视觉组件部分的结构放大图，机器视觉组件包括相机立架71、相机安装板72、相机73、光源安装板74和两个条形光源75。相机立架71固定在工作台1的台面上且位于输送带3的侧面，相机安装板72和光源安装板74由上至下依次固定在相机立架71上，相机73固定在相机安装板72上且相机73的镜头垂直向下朝向输送带3，当待加工产品31在输送带3的带动下移动至相机73的镜头下方时，相机73可以采集待加工产品31的图片以进行形状识别。光源安装板74上安装有两个条形光源75，两个条形光源75设置于相机73的沿着输送方向的两侧，且两个条形光源75相向设置并均朝向输送带3，条形光源75朝向相机73的镜头下方的区域，当待加工产品31在输送带3的带动下移动至相机73的镜头下方时，条形光源75对待加工产品31进行照明，使得相机73采集待加工产品31的图片时具有良好的照明效果，采集的图片更清晰。

输送带3的侧面在相对于机器视觉组件靠近输送方向的末端处固定有气缸贴标安装板81，气缸贴标安装板上安装有气缸贴标机82，气缸贴标机82朝向输送带3，气缸贴标机82用于对输送带3上的待加工产品31贴附二维码等标签。在实际使用时，工作台1上还固定有气源处理组件，用于为气缸贴标机82供气进行配合工作，本申请中的气源处理组件采用型号为BFC30001的组件。

三轴运动平台4固定在工作台1的台面上且位于输送带3的输送方向的末端，本申请的三轴运动平台4利用三组坦克链构成，该结构是较为常用的三轴运动平台的结构，本申请不详细展开说明，也可以采用其他的三轴运动平台结构，本申请不做限定。

夹爪组件包括连接板91、电动旋转台92、传感固定板93、接近开关94、传感挡板和夹持手爪，连接板91固定在三轴运动平台4的安装滑块上，连接板91上固定有电动旋转台92和传感固定板93，接近开关94固定在传感固定板93上，电动旋转台92上依次安装有传感挡板和夹持手爪。传感挡板呈圆片结构，传感挡板上包括凸起的第一挡片95和第二挡片96，由于传感挡板固定在电动旋转台92与夹持手爪之间，因此在图5中被遮挡，仅露出了凸起的第一挡片95和第二挡片96。夹持手爪包括相背设置的电动夹爪97和气动夹爪98，电动旋转台92带动传感挡板和夹持手爪同步转动，可以操作电动夹爪97夹取输送至输送带3末端的待加工产品31，也可以操作气动夹爪98夹取输送至输送带3末端的待加工产品31，从而可以横向对比这两种夹爪的工作特点。第一挡片95、第二挡片96与接近开关94组合使用构成两组限位，本申请中的接近开关94采用型号为EE-SX674的接近开关，在电动旋转台92带动传感挡板和夹持手爪顺时针旋转至第二挡片96卡入接近开关94中时停止，在电动旋转台92带动传感挡板和夹持手爪顺时针旋转至第一挡片95卡入接近开关94中时停止，也即夹持手爪可以在第一挡片95和第二挡片96之间的较大夹角范围内旋转工作，而在第一挡片95和第二挡片96之间的较小夹角范围内停止工作，这是因为整个实训设备上布设有很多线路，这一设计可以避免夹持手爪对线路的损坏，因此第一挡片95和第二挡片96的设计位置是根据实际的布线方式决定的，没有特定位置。

料仓6固定在工作台2的台面上且靠近夹爪组件，夹爪组件在夹取输送至输送带3末端的待加工产品31后可以按需放置在料仓6中。操作台2设置在工作台1的台面上，本申请中的操作台2主要包括PLC控制器、触摸屏和必要的启停按钮，操作台2是很多设备中都有的核心电控设备，本申请对具体的电路控制原理不做限定，操作台2连接并控制输送带3、机器视觉组件、三轴运动平台4和夹爪组件的运动，操作人员可以在操作台2上执行必要的操作，从而控制整个实训设备各部件的启停和工作方式。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备，其特征在于，所述实训设备包括：工作台、操作台、输送带、机器视觉组件、三轴运动平台、夹爪组件、料仓和料盘；

所述输送带固定在所述工作台的台面上，待加工产品设置在所述输送带上沿着输送方向从起始端输送到末端，所述料盘固定在所述工作台的台面上且位于所述输送带的输送方向的起始端处；所述机器视觉组件包括相机立架、相机安装板、相机、光源安装板和两个条形光源，所述相机立架固定在所述工作台的台面上且位于所述输送带的侧面，所述相机安装板和所述光源安装板由上至下依次固定在所述相机立架上，所述相机固定在所述相机安装板上且所述相机的镜头垂直向下朝向所述输送带，所述光源安装板上安装有两个所述条形光源，所述两个条形光源设置于所述相机的沿着输送方向的两侧，且所述两个条形光源相向设置并均朝向所述输送带；

所述三轴运动平台固定在所述工作台的台面上且位于所述输送带的输送方向的末端，所述夹爪组件包括连接板、电动旋转台、传感固定板、接近开关、传感挡板和夹持手爪，所述连接板固定在所述三轴运动平台的安装滑块上，所述连接板上固定有所述电动旋转台和所述传感固定板，所述接近开关固定在所述传感固定板上，所述电动旋转台上依次安装有所述传感挡板和所述夹持手爪，所述传感挡板上包括凸起的第一挡片和第二挡片，所述夹持手爪包括相背设置的电动夹爪和气动夹爪，所述电动旋转台带动所述传感挡板和所述夹持手爪同步转动，并在旋转至所述第一挡片或所述第二挡片位于所述接近开关处时分别进行限位；

所述料仓固定在所述工作台的台面上且靠近所述夹爪组件，所述操作台设置在所述工作台的台面上且所述操作台连接并控制所述输送带、机器视觉组件、三轴运动平台和夹爪组件。

2.根据权利要求1所述的实训设备，其特征在于，所述输送带的侧面在相对于所述机器视觉组件靠近输送方向的末端处固定有气缸贴标安装板，所述气缸贴标安装板上安装有气缸贴标机，所述气缸贴标机朝向所述输送带。