CN210848889U

CN210848889U - 一种视觉对位设备

Info

Publication number: CN210848889U
Application number: CN201921624216.XU
Authority: CN
Inventors: 吴杨波; 覃明鲜; 李小艳; 卢刚; 甘士; 郭爱军; 胡跃明; 杜鹃; 罗中良
Original assignee: Guangdong Ruigu Optical Network Communication Co ltd
Current assignee: Guangdong Ruigu Optical Network Communication Co ltd
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2029-09-26

Abstract

本实用新型涉及加工技术领域，具体涉及一种视觉对位设备，上电极装置、下电极装置和视觉检测装置，以及与上电极装置、下电极装置和视觉检测装置均电连接的控制装置，上电极装置与下电极装置上下对应设置，上电极装置固定设有用于安装第一工件的第一安装部，第一安装部的正上方固定设有棱镜，下电极装置固定设有用于安装第二工件的第二安装部，上电极装置能够沿Z轴上下移动，下电极装置能够在XY平面移动，视觉检测装置设有水平设置的CCD相机，CCD相机的镜头朝向上电极装置和下电极装置之间；设置有棱镜、CCD相机用来检测到上电极装置的第一工件的位置和下电极装置的第二工件的位置。

Description

一种视觉对位设备

技术领域

本实用新型涉及加工技术领域，具体涉及一种视觉对位设备。

背景技术

现有技术中的管座和管帽吸取后直接放入电极，原装置没有视觉对位的功能，管座和管帽的焊接只能靠机械定位来保证精度，这样使得准备进行焊接的管座和管帽位置容易出现偏差，使得管帽和管座的对位精度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种能够实现高精度对位的视觉对位设备。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种视觉对位设备，包括上电极装置、下电极装置和视觉检测装置，以及与上电极装置、下电极装置和视觉检测装置均电连接的控制装置，所述上电极装置与所述下电极装置上下对应设置，所述上电极装置固定设有用于安装第一工件的第一安装部，所述第一安装部的正上方固定设有棱镜，所述下电极装置固定设有用于安装第二工件的第二安装部，所述上电极装置能够沿Z轴上下移动，所述下电极装置能够在XY平面移动，所述视觉检测装置设有水平设置的CCD相机，所述CCD相机的镜头朝向所述上电极装置和所述下电极装置之间，当所述上电极装置带动所述棱镜移动至与所述CCD相机高度一致时，所述CCD相机能够通过所述棱镜检测到所述上电极装置的第一工件的位置和所述下电极装置的第二工件的位置。

其中，还包括升降组件，所述升降组件包括导柱、安装在所述导柱上的上模板，所述上模板上连接有能够驱动所述上模板相对所述导柱上下移动的升降驱动件，所述上电极装置固定连接所述上模板。

其中，所述下电极装置包括第一移动结构和第二移动结构，所述第一移动结构包括固定板、第一滑块和能够驱动所述第一滑块沿Y轴方向往复移动的第一驱动件，所述第一滑块滑动连接所述固定板的上表面，所述第二移动结构包括第二滑块和能够驱动所述第二滑块沿X轴方向往复移动的第二驱动件，所述第二驱动件固定连接所述第一滑块，所述第二滑块滑动连接在所述第一滑块的上表面。

其中，所述视觉检测装置设有能够带动所述CCD相机上下移动的升降结构，所述升降结构包括推动件、升降滑块、定位块、与所述定位块铰接且能够上下转动的转动块，所述升降滑块的上端连接所述CCD相机，所述升降滑块与所述定位块滑动连接且所述升降滑块能够相对所述定位块上、下移动，所述推动件固定连接所述定位块，所述转动块为偏心设置，所述推动件能够推动所述转动块下端，使得所述转动块以铰轴为中心转动向上转动，所述转动块的上端能够抵顶所述升降滑块向上移动。

其中，所述视觉检测装置还设有第三移动结构，所述第三移动结构包括丝杠、第三驱动件和连接在所述丝杠且能够在XY平面移动的XY平面移动件，所述第三驱动件的输出轴连接丝杠且能够带动位于所述丝杠上的XY平面移动件朝向所述上电极装置和所述下电极装置之间的方向移动，所述XY平面移动件的上表面固定连接所述定位块。

其中，所述视觉对位设备还包括角度校正装置，所述角度校正装置包括对第二工件的角度进行识别的视觉识别装置、能够带动第二工件转动一定角度的校正装置，所述控制装置与所述视觉识别装置、所述校正装置均电连接，所述视觉识别装置和所述校正装置上、下设置，所述校正装置包括便于第二工件插入的旋转轴、能够带动所述旋转轴转动的旋转驱动件，所述视觉识别装置包括镜头朝向下且与所述旋转轴对应设置的CCD相机。

其中，所述旋转驱动件包括与所述旋转轴同轴的齿轮和能够带动所述齿轮转动的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与所述齿轮之间为皮带或链条连接。

本实用新型的有益效果：设置有棱镜、CCD相机用来检测到上电极装置的第一工件的位置和下电极装置的第二工件的位置，即当外部的取料机械手把管座插入到下电极装置中的第二安装部内时，控制装置能够控制上电极装置与位于上电极装置内的棱镜同步向下移动至与CCD相机高度一致时，CCD相机通过棱镜检测到下电极装置的第二工件的位置对进行定位，将当前管座的位置数据存储到控制装置内，控制装置控制上电极装置返回原位置，外部取料机械手把管帽放入上电极，控制装置控制上电极装置与位于上电极装置内的棱镜同步向下移动至管帽检测位置(即与CCD相机高度一致)，棱镜对管帽进行凸镜的中心进行位置读取，再以管帽光点为中心，把下电极装置的管座中心位置移动到上电极装置的管帽光点中心位置，较正完成后控制上电极装置下压将管帽、管座进行焊接，利用棱镜和CCD相机对管座的位置和管帽的位置进行对位，能精确的把管座的芯片中心与管帽中心通过CCD进行位置判定和位置较正，提升产品精度的可靠性。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的视觉对位设备的结构示意图。

图2为本实用新型的视觉对位设备的去掉机架后的剖视图。

图3为图2中A的局部放大图。

图4为本实用新型的视觉对位设备的视觉检测装置的剖视图。

图5为本实用新型的视觉对位设备的角度校正装置的结构示意图。

图6为本实用新型的视觉对位设备的下电极装置的结构示意图。

图1至图6中包括：

机架1，顶板11，底板12，支柱13，升降驱动件14，上电极装置2，第一安装部21，棱镜22，下电极装置3，第一移动结构31，固定板311，第一滑块312，第一驱动件313，第二移动结构32，第二滑块321，第二驱动件322，第二安装部33，视觉检测装置4，CCD相机41，丝杠42，安装件43，第三驱动件44，XY平面移动件45，升降结构46，推动件461，升降滑块462，定位块463，转动块464，升降组件5，导柱51，上模板52，下模板53，角度校正装置6，视觉识别装置61，校正装置62，旋转轴63，旋转驱动件64，驱动件固定座65，齿轮66，旋转驱动电机67。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型的一种视觉对位设备的具体实施方式，如图1所示，包括机架1，安装在机架1内的上电极装置2、下电极装置3、视觉检测装置4、控制装置以及升降组件5，该机架1包括顶板11和固定在地面的底板12，顶板11和底板12之间连接有四个支柱13，上电极装置2、下电极装置3位于四个支柱13内。

如图6所示，下电极装置3包括第一移动结构31、第二移动结构32和第二安装部33，第二安装部33连接在第一移动结构31和第二移动结构32的上方，且能够跟随第一移动结构31和第二移动结构32在XY平面移动，该第二安装部33用于安装第二工件(即管座)。第一移动结构31包括固定板311、第一滑块312和第一驱动件313，固定板311固定在底板12的上表面，第一滑块312滑动连接在固定板311的上表面，第一驱动件313连接该固定板311且第一驱动件313的输出轴连接第一滑块312，当第一驱动件313启动时，第一驱动件313带动第一滑块312在固定板311上沿Y轴方向往复移动。第二移动结构32包括第二滑块321和第二驱动件322，第二滑块321滑动连接在第一滑块312的上表面，且第一滑块312与第二滑块321的滑动方向相垂直，第二驱动件322的输出轴连接第二滑块321，当第二驱动件322启动时，第二驱动件322带动第二滑块321在第滑块上沿X轴方向往复移动，并且第一驱动件313带动第一滑块312在固定板311上沿Y轴方向往复移动的同时也能够带动第二移动结构32整体朝向Y轴方向移动，第一驱动件313和第二驱动件322均为伺服电机。上述结构中的第一移动结构31和第二移动结构32为电动设置，采用伺服电机驱动,让参数可视化,方便调节,节省调机时间。

如图1-图3所示，上电极装置2包括与下电极装置3上下对应设置，上电极装置2固定设有第一安装部21，第一安装部21的上方固定设有棱镜22，棱镜22固定在棱镜安装座内(未图示)，该第一安装部21用于安装第一工件(即管帽)，当第一工件安装在第一安装部21内时，棱镜22位于第一工件的上方。升降组件5连接上电极装置2和下电极装置3，升降组件5包括导柱51、上模板52和下模板53，导柱51连接在上模板52和下模板53之间，下模板53固定连接底板12，上电极装置2固定连接上模板52，上模板52与导柱51连接，且能够在导柱51上上下移动，机架1的顶板11中部连接有升降驱动件14，该升降驱动件14连接上模板52，当升降驱动件14驱动启动时，升降驱动件14能够带动上模板52沿着导柱51上下往复移动，使得位于上模板52的上电极装置2也跟随着一起上下移动。

如图2-图4所示，视觉检测装置4位于上电极装置2与下电极装置3的同一侧，视觉检测装置4设有CCD相机41和第三移动机构，第三移动结构包括丝杠42、安装件43、第三驱动件44和XY平面移动件45，安装件43固定在底板12的上表面，丝杠42和第三驱动件44均固定连接安装件43，第三驱动件44的输出轴连接丝杠42，丝杠42固定连接该XY平面移动件45，XY平面移动件45能够在XY平面内移动，当第三驱动件44启动时，第三驱动件44带动丝杠42移动，使得位于丝杠42上的XY平面移动件45朝向上电极装置2和下电极装置3之间的方向移动，而XY平面移动件45的上表面连接CCD相机41，则第三移动结构能够带动CCD相机41朝向上电极装置2和下电极装置3之间的方向移动。

视觉检测装置4还设有升降结构46，升降结构46包括推动件461、升降滑块462、定位块463和转动块464，定位块463固定在XY平面移动件45的上表面，且定位块463的侧边铰接有转动块464，推动件461连接该定位块463，且推动件461位于该转动块464的下端，该转动块464为偏心设置，升降滑块462滑动连接在定位块463的侧边，升降滑块462的顶部固定连接该CCD相机41，CCD相机41为水平设置，升降滑块462朝向定位块463延伸，且部分位于转动块464的上方，当推动件461推动转动块464的下端时，转动块464一其铰轴为中心向上转动，使得转动块464的上端抵顶升降滑块462，升降滑块462受力后相对固定块向上移动，使得位于其上的CCD相机41向上移动。利用转动块464的偏心设置，使得推动推动件461就能够使得转动块464的上端抵顶升降滑块462移动，从而实现CCD相机41的升降，结构简单且操作方便。

如图1和图5所示，视觉对位设备还包括角度校正装置6，角度校正装置6包括视觉识别装置61和校正装置62，视觉识别装置61位于校正装置62的上方，视觉识别装置61包括用于拍摄的CCD相机41，该CCD相机41的镜头朝向下延伸其用于对管座(未图示)的角度进行拍摄识别，校正装置62包括旋转轴63和旋转驱动件64，管座能够插入到旋转轴63的轴心上，且CCD相机41的镜头与旋转轴63的位置相对应，便于拍摄位于旋转轴63上的管座的位置，旋转驱动件64用于带动旋转轴63转动实现角度的校正，当视觉识别装置61的CCD相机41的镜头对旋转轴63上的管座进行拍摄后，拍摄后的图片信号被传送到控制装置，控制装置接收到图片后对管座的角度与控制装置内预存的管座的角度进行比对后，并将信号发送给校正装置62，校正装置62接收到信号后，旋转驱动件64启动并带动旋转轴63转动，旋转轴63转动以使得管座转动一定的角度，使得位于校正装置62上的管座的角度为正确角度，从而实现角度的校正，本实施例的角度校正装置6能够使得管座和管帽的角度为正确的角度，使得在焊接的时候角度对位正确，提高了生产效率，废品率降低。

旋转驱动件64固定在一个驱动件固定座65上，旋转驱动件64包括齿轮66和能够带动齿轮66转动的旋转驱动电机67，旋转轴63与齿轮66的为同轴，其两者的轴心沿Z轴方向延伸，旋转驱动电机67与齿轮66之间皮带或链条连接，当旋转驱动电机67启动时，旋转驱动电机67通过皮带或链条带动齿轮66转动，齿轮66转动从而带动旋转轴63转动，进而使得旋转轴63上的管座转动一定的角度。

上述结构的工作原理如下：角度校正装置6对管座进行角度校正后，外部的取料机械手把管座插入到下电极装置3中的第二安装部33内，控制装置控制升降驱动件14启动，使得升降驱动件14带动上模板52向下移动，上模板52移动带动上电极装置2与位于上电极装置2内的棱镜22同步向下移动至与CCD相机41高度一致时，CCD相机41通过棱镜22检测到下电极装置3的第二工件(管座，本实施例中为检测管座的芯片)的位置对进行定位，将当前管座的位置数据存储到控制装置内，控制装置控制上电极装置2返回原位置，外部取料机械手把管帽放入上电极，升降驱动件14在驱动上模板52向下移动，使得上电极装置2与位于上电极装置2内的棱镜22同步向下移动至管帽检测位置(即与CCD相机41高度一致)，棱镜22对管帽进行凸镜的中心进行位置读取，再以管帽光点为中心，驱动下电极装置3中的第一移动结构31和第二移动结构32移动，把下电极装置3的管座中心位置移动到上电极装置2的管帽光点中心位置，较正完成后控制升降驱动件14向下移动并带动上电极装置2下压将管帽、管座进行焊接，利用棱镜22和CCD相机41对管座的位置和管帽的位置进行对位，能精确的把管座的芯片中心与管帽中心通过CCD进行位置判定和位置较正，提升产品精度的可靠性。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种视觉对位设备，其特征在于：包括上电极装置、下电极装置和视觉检测装置，以及与上电极装置、下电极装置和视觉检测装置均电连接的控制装置，所述上电极装置与所述下电极装置上下对应设置，所述上电极装置固定设有用于安装第一工件的第一安装部，所述第一安装部的正上方固定设有棱镜，所述下电极装置固定设有用于安装第二工件的第二安装部，所述上电极装置能够沿Z轴上下移动，所述下电极装置能够在XY平面移动，所述视觉检测装置设有水平设置的CCD相机，所述CCD相机的镜头朝向所述上电极装置和所述下电极装置之间，当所述上电极装置带动所述棱镜移动至与所述CCD相机高度一致时，所述CCD相机能够通过所述棱镜检测到所述上电极装置的第一工件的位置和所述下电极装置的第二工件的位置。

2.根据权利要求1所述的一种视觉对位设备，其特征在于：还包括升降组件，所述升降组件包括导柱、安装在所述导柱上的上模板，所述上模板上连接有能够驱动所述上模板相对所述导柱上下移动的升降驱动件，所述上电极装置固定连接所述上模板。

3.根据权利要求1所述的一种视觉对位设备，其特征在于：所述下电极装置包括第一移动结构和第二移动结构，所述第一移动结构包括固定板、第一滑块和能够驱动所述第一滑块沿Y轴方向往复移动的第一驱动件，所述第一滑块滑动连接所述固定板的上表面，所述第二移动结构包括第二滑块和能够驱动所述第二滑块沿X轴方向往复移动的第二驱动件，所述第二驱动件固定连接所述第一滑块，所述第二滑块滑动连接在所述第一滑块的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种视觉对位设备，其特征在于：所述视觉检测装置设有能够带动所述CCD相机上下移动的升降结构，所述升降结构包括推动件、升降滑块、定位块、与所述定位块铰接且能够上下转动的转动块，所述升降滑块的上端连接所述CCD相机，所述升降滑块与所述定位块滑动连接且所述升降滑块能够相对所述定位块上、下移动，所述推动件固定连接所述定位块，所述转动块为偏心设置，所述推动件能够推动所述转动块的下端，使得所述转动块以铰轴为中心转动向上转动，所述转动块的上端能够抵顶所述升降滑块向上移动。

5.根据权利要求4所述的一种视觉对位设备，其特征在于：所述视觉检测装置还设有第三移动结构，所述第三移动结构包括丝杠、第三驱动件和连接在所述丝杠且能够在XY平面移动的XY平面移动件，所述第三驱动件的输出轴连接丝杠且能够带动位于所述丝杠上的XY平面移动件朝向所述上电极装置和所述下电极装置之间的方向移动，所述XY平面移动件的上表面固定连接所述定位块。

6.根据权利要求1所述的一种视觉对位设备，其特征在于：所述视觉对位设备还包括角度校正装置，所述角度校正装置包括对第二工件的角度进行识别的视觉识别装置、能够带动第二工件转动一定角度的校正装置，所述控制装置与所述视觉识别装置、所述校正装置均电连接，所述视觉识别装置和所述校正装置上、下设置，所述校正装置包括便于第二工件插入的旋转轴、能够带动所述旋转轴转动的旋转驱动件，所述视觉识别装置包括镜头朝向下且与所述旋转轴对应设置的CCD相机。

7.根据权利要求6所述的一种视觉对位设备，其特征在于：所述旋转驱动件包括与所述旋转轴同轴的齿轮和能够带动所述齿轮转动的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与所述齿轮之间为皮带或链条连接。