CN212445202U - 一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，由AGV模块、机器视觉模块、机器人模块、控制系统、气动系统构成，所述的机器视觉模块、机器人模块安装在AGV模块上，所述的AGV模块用于在规定路线运动，所述的机器视觉模块用于检测待搬运产品的型号，所述的机器人模块用于产品的抓取与放置，所述的控制系统用于控制整个装置，所述的气动系统用于给整个装置供气提供气动动力，本实用新型主要用于工业生产中的搬运工艺流程，代替人工进行物料搬运，减少人员劳动强度，清除安全隐患，降低企业生产成本，极大地提升了工作效率。

Description

一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其是涉及一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置。

背景技术

近年来，我国计算机技术得到了较大程度的提升，并不断向着系统化、智能化的方向发展。因此，智能机器人技术发展迅速，其应用范围也在不断扩大，在航空航天、教育、物流等领域已经发挥出十分重要的作用。

随着德国工业4.0和中国的“中国制造2025”的提出，近些年国内外都在加快发展智能制造技术，智能机器人技术作为智能制造技术不可或缺的环节之一，在智能制造技术发展中起着重要的作用。

中国作为制造大国，工业生产现场随处可见人工检测搬运产品的工艺流程，效率低下，人工检测标准不一，搬运过程中造成产品瑕疵、存在安全隐患，容易发生危险，使得该工艺流程生产效率低，产品合格率低，基于这些问题需要设计一种能够完成检测、搬运的智能机器人搬运装置。

实用新型内容

为了实现上述搬运装置，本实用新型的目的是提供一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，这种搬运装置结构简单、操作方便，主要用于工业生产中的搬运工艺流程，具有产品检测、产品抓取与放置、按照规定路线搬运产品的功能，该搬运装置代替人工进行产品检测、物料搬运，减少人员劳动强度，清除安全隐患，极大地提升工作效率。

本实用新型采用的技术方案是：包括：AGV模块、机器视觉模块、机器人模块、控制系统、气动系统；

所述的机器视觉模块、机器人模块安装在AGV模块上，所述的控制系统连接AGV模块、机器视觉模块和机器人模块，所述的气动系统连接机器人模块；

所述的AGV模块由AGV小车、安装板构成，所述的安装板为矩形结构，安装在AGV小车的上表面；

所述的机器视觉模块由固定安装支架、左右调节安装板、上下调节安装柱、相机安装支架、工业相机、工业镜头、视觉光源构成，所述的固定安装支架为直角结构，安装在AGV模块的安装板上，所述的左右调节安装板安装在固定安装支架的顶端，所述的上下调节安装柱安装在左右调节安装板下方，所述的相机安装支架安装在上下调节安装柱上端位置，所述的工业相机安装在相机安装支架上，所述的工业镜头连接工业相机，所述的视觉光源安装在上下调节安装柱下方位置，位于工业相机的下方；

所述的机器人模块由底座、机械手、夹爪组件构成，所述的底座安装在安装板上，位于固定安装支架前方位置，所述的机械手安装在底座上方位置，所述的夹爪组件安装在机械手的另一端；

所述的控制系统由计算机、PLC可编程逻辑控制器、光源控制器组成，所述的计算机连接PLC可编程逻辑控制器，所述的PLC可编程逻辑控制器连接计算机、光源控制器、工业相机、AGV小车、机械手、夹爪组件，所述的光源控制器连接视觉光源；

所述的气动系统由气泵、电磁阀、压力表和气路管道构成，所述的电磁阀连接PLC可编程控制器，所述的气路管道连接气泵，电磁阀，压力表，夹爪组件。

进一步地，所述的夹爪组件由左调节柱、左夹爪、右调节柱、右夹爪、气缸构成，所述的左调节柱安装在机械手的左边，右调节柱安装在机械手的右边，左调节柱和右调节柱在同一水平线上，所述的左夹爪安装在左调节柱上，所述的右夹爪安装在右调节柱上，所述的气缸安装在机械手的后方位置。

进一步地，所述的安装板、机器视觉模块的固定安装支架均为铝型材。

进一步地，所述的视觉光源为环形光源。

进一步地，所述的AGV小车为圆柱形小车。

进一步地，所述的左夹爪、右夹爪上安装有固定条。

本实用新型的有益效果：

本实用新型一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，包括：AGV模块、机器视觉模块、机器人模块、控制系统、气动系统，所述的机器视觉模块、机器人模块安装在AGV模块上，所述的控制系统连接AGV模块、机器视觉模块和机器人模块，所述的气动系统连接机器人模块，结构简单，模块集成化，能够直接应用于工业生产现场，用于产品和材料的搬运，实现了工业生产现场产品材料搬运的自动化，提高了工作效率，避免了人为的安全隐患。

本实用新型一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，机器视觉模块检测产品型号，机器人模块抓取产品、放置产品，AGV模块按照规定路线搬运产品，实现了无人工参与的产品检测、产品抓取与放置、按照规定路线搬运产品，消除了人工参与的安全隐患，消除了人工搬运过程中造成的产品二次缺陷，提升生产效率和产品合格率。

本实用新型一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，所述的机器视觉模块由固定安装支架、左右调节安装板、上下调节安装柱、相机安装支架、工业相机、工业镜头、视觉光源构成，左右调节安装板在固定安装支架上能够调节左右位置，上下调节安装柱在左右调节安装板上能够调节上下位置，通过调整左右调节安装板和上下调节安装的位置，实现了工业相机和视觉光源位置的调整，方便工作人员测试维护的调节，提高检测精度。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置三维结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置机器视觉模块结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置夹爪组件结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置控制系统流程图。

附图标记说明

100-AGV模块，110-AGV小车，120-安装板，200-机器视觉模块，210-固定安装支架，220-左右调节安装板，230-上下调节安装柱，240-相机安装支架，250-工业相机，260-工业镜头，270-视觉光源，300-机器人模块，310-底座，320-机械手，330-夹爪组件，331-左调节柱，332-左夹爪，333-右调节柱，334-右夹爪，335-气缸，336-固定条。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构，比例，大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰，比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”，“下”，“左”，“右”，“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～4所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；本实用新型公开的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，包含：AGV模块100、机器视觉模块200、机器人模块300、控制系统、气动系统。

如图1所示，所述的机器视觉模块200、机器人模块300安装在AGV模块100上，所述的控制系统连接AGV模块100、机器视觉模块200和机器人模块300，所述的气动系统连接机器人模块300。

在本实用新型当中，所述的AGV模块100用于在规定路线运动，所述的机器视觉模块200用于检测待搬运产品的型号，所述的机器人模块300用于产品的抓取与放置，所述的控制系统用于控制整个装置，所述的气动系统用于给整个装置供气提供气动动力，本实用新型主要用于工业生产中的搬运工艺流程，代替人工进行物料搬运，减少人员劳动强度，清除安全隐患，降低企业生产成本，极大地提升了工作效率。

如图1所示，所述的AGV模块100由AGV小车110、安装板120构成，所述的安装板120为矩形结构，安装在AGV小车110的上表面。

在本实用新型当中，优选的，所述的AGV小车110为圆柱形小车，所述的安装板120为铝型材。

如图1、图2所示，所述的机器视觉模块200由固定安装支架210、左右调节安装板220、上下调节安装柱230、相机安装支架240、工业相机250、工业镜头260、视觉光源270构成，所述的固定安装支架210为直角结构，安装在AGV模块100的安装板120上，所述的左右调节安装板220安装在固定安装支架210的顶端，所述的上下调节安装柱230安装在左右调节安装板220下方，所述的相机安装支架240安装在上下调节安装柱230上端位置，所述的工业相机250安装在相机安装支架240上，所述的工业镜头260连接工业相机250，所述的视觉光源270安装在上下调节安装柱230下方位置，位于工业相机250的下方。

在本实用新型当中，左右调节安装板220能够在固定安装支架210上左右移动，上下调节安装柱230能够在左右调节安装板220上上下移动，安装在上下调节安装柱230上的工业相机250和视觉光源270能够实现左右和上下的调节，通过这种结构获取最佳的检测图像，提高产品的检测精度，并且方便工作人员安装调节和维护。

如图1所示，所述的机器人模块300由底座310、机械手320、夹爪组件330构成，所述的底座310安装在安装板120上，位于固定安装支架210前方位置，所述的机械手320安装在底座310上方位置，所述的夹爪组件330安装在机械手320的另一端。

在本实用新型当中，底座310安装在安装板120上，机械手320安装在底座310上方位置，机械手320在工作状态下按照设定程序运动，安装在机械手320另一端的夹爪组件330在指定位置抓取产品和放置产品。

如图4所示，所述的控制系统由计算机、PLC可编程逻辑控制器、光源控制器组成，所述的计算机连接PLC可编程逻辑控制器，所述的PLC可编程逻辑控制器连接计算机、光源控制器、工业相机250、AGV小车110、机械手320、夹爪组件330，所述的光源控制器连接视觉光源270。

在本实用新型当中，所述的机器视觉模块200能够检测产品的型号，将检测结果反馈给PLC，PLC根据检测结果发送指令给机器人模块300，机器人模块300根据指令抓取正确的产品并反馈完成信号给PLC，PLC根据反馈信号发送指令给AGV小车110，AGV小车110按照设定路线进行产品搬运，到达指定位置后反馈信号给PLC，PLC根据反馈结果发送指令给机器人模块300，机器人模块300根据指令放置产品并反馈信号给PLC，PLC根据反馈信号发送指令给AGV小车110，AGV小车110按照设定路线返回，完成一次产品的搬运。

所述的气动系统由气泵、电磁阀、压力表和气路管道构成，所述的电磁阀连接PLC可编程控制器，所述的气路管道连接气泵，电磁阀，压力表，夹爪组件330。

优选的，如图3所示，所述的夹爪组件330由左调节柱331、左夹爪332、右调节柱333、右夹爪334、气缸335构成，所述的左调节柱331安装在机械手320的左边，右调节柱333安装在机械手320的右边，左调节柱331和右调节柱333在同一水平线上，所述的左夹爪332安装在左调节柱331上，所述的右夹爪334安装在右调节柱333上，所述的气缸335安装在机械手320的后方位置。

在本实用新型当中，气泵通过气路管道先连接空气过滤器和压力表，然后连接入三位电磁阀座，三位电磁阀座安装有气缸电磁阀，第一电磁阀，第二电磁阀，其中气缸电磁阀连接气缸335，形成一个气路回路，第一电磁阀连接左夹爪332，第二电磁阀连接右夹爪334，用于控制左夹爪332和右夹爪334在左调节柱331和右调节柱333上的移动并进行产品的抓取和放置。

优选的，所述的机器视觉模块200的固定安装支架210为铝型材。

优选的，所述的视觉光源270为环形光源。

优选的，所述的左夹爪332、右夹爪334上安装有固定条336，提高产品抓取和放置过程中的稳定性。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (6)

1.一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，包含：AGV模块(100)、机器视觉模块(200)、机器人模块(300)、控制系统、气动系统；

所述的机器视觉模块(200)、机器人模块(300)安装在AGV模块(100)上，所述的控制系统连接AGV模块(100)、机器视觉模块(200)和机器人模块(300)，所述的气动系统连接机器人模块(300)；

所述的AGV模块(100)由AGV小车(110)、安装板(120)构成，所述的安装板(120)为矩形结构，安装在AGV小车(110)的上表面；

所述的机器视觉模块(200)由固定安装支架(210)、左右调节安装板(220)、上下调节安装柱(230)、相机安装支架(240)、工业相机(250)、工业镜头(260)、视觉光源(270)构成，所述的固定安装支架(210)为直角结构，安装在AGV模块(100)的安装板(120)上，所述的左右调节安装板(220)安装在固定安装支架(210)的顶端，所述的上下调节安装柱(230)安装在左右调节安装板(220)下方，所述的相机安装支架(240)安装在上下调节安装柱(230)上端位置，所述的工业相机(250)安装在相机安装支架(240)上，所述的工业镜头(260)连接工业相机(250)，所述的视觉光源(270)安装在上下调节安装柱(230)下方位置，位于工业相机(250)的下方；

所述的机器人模块(300)由底座(310)、机械手(320)、夹爪组件(330)构成，所述的底座(310)安装在安装板(120)上，位于固定安装支架(210)前方位置，所述的机械手(320)安装在底座(310)上方位置，所述的夹爪组件(330)安装在机械手(320)的另一端；

所述的控制系统由计算机、PLC可编程逻辑控制器、光源控制器组成，所述的计算机连接PLC可编程逻辑控制器，所述的PLC可编程逻辑控制器连接计算机、光源控制器、工业相机(250)、AGV小车(110)、机械手(320)、夹爪组件(330)，所述的光源控制器连接视觉光源(270)；

所述的气动系统由气泵、电磁阀、压力表和气路管道构成，所述的电磁阀连接PLC可编程控制器，所述的气路管道连接气泵，电磁阀，压力表，夹爪组件(330)。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，其特征在于，所述的夹爪组件(330)由左调节柱(331)、左夹爪(332)、右调节柱(333)、右夹爪(334)、气缸(335)构成，所述的左调节柱(331)安装在机械手(320)的左边，右调节柱(333)安装在机械手(320)的右边，左调节柱(331)和右调节柱(333)在同一水平线上，所述的左夹爪(332)安装在左调节柱(331)上，所述的右夹爪(334)安装在右调节柱(333)上，所述的气缸(335)安装在机械手(320)的后方位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，其特征在于，所述的安装板(120)、机器视觉模块(200)的固定安装支架(210)均为铝型材。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，其特征在于，所述的视觉光源(270)为环形光源。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，其特征在于，所述的AGV小车(110)为圆柱形小车。

6.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的智能机器人搬运装置，其特征在于，所述的左夹爪(332)、右夹爪(334)上安装有固定条(336)。

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