CN212762074U - 基于视觉识别的螺钉筛选安装系统 - Google Patents

Abstract

基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，包括：螺钉安装组件，用于向家电设定部位安装螺钉；螺钉筛选组件，设置用视觉识别方法筛选螺钉并向螺钉安装组件提供经确定为合格的螺钉；机器人，用于安装并移动螺钉安装组件；机器人底座，用于安装机器人；控制组件，设置与螺钉安装组件、螺钉筛选组件和机器人连接，用于控制螺钉安装组件、螺钉筛选组件和机器人。

Description

基于视觉识别的螺钉筛选安装系统

技术领域

本实用新型属于智能生产设备领域，具体涉及基于视觉识别的螺钉筛选安装系统。

背景技术

家电生产组装过程中，通常需要将背板、面板或者其他部件与家电结构体通过螺丝组装起来。通常采用人工方式，但是人工使用打螺丝机打螺丝，工人劳动量较大，也容易漏打，打螺丝作业时间长，不利于生产节拍的控制。

通常螺钉部件可能会存在瑕疵，例如，螺钉顶部沟纹损坏，导致锁螺丝头部起子无法转动螺钉。当螺钉顶部沟纹存在缺陷时，螺丝锁付过程将受到影响，导致锁付不成功，生产线因此停线，影响正常生产节拍，导致生产效率下降。

实用新型内容

为了至少解决以上提到现有技术存在的技术问题之一，一些实施例公开了一种基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，该安装系统包括：

螺钉安装组件，用于向家电设定部位安装螺钉；

螺钉筛选组件，设置用视觉识别方式筛选螺钉并向螺钉安装组件提供经筛选为合格的螺钉；

机器人，用于设置安装并移动螺钉安装组件；

机器人底座，用于安装机器人；

控制组件，设置与螺钉安装组件、螺钉筛选组件和机器人连接，用于控制螺钉安装组件、螺钉筛选组件和机器人。

一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，螺钉筛选组件包括：

组件底座，包括水平设置的安装平台；

圆形振动盘，设置安装在安装平台上，用于提供输送螺钉；

第一直振送料器，适配地设置在圆形振动盘下游，用于接收圆形振动盘输送的螺钉；

旋转圆盘，适配地设置在第一直振送料器下游，接收从第一直振送料器传输的螺钉；

凸轮分割器，设置安装在安装平台上，并与旋转圆盘相连接，用于驱动旋转圆盘以间歇方式转动；

第一图像获取组件，设置在旋转圆盘的侧上方，用于获取旋转圆盘上的螺钉的图像；

螺钉剔除部件，设置在旋转圆盘上，用于剔除筛选为不合格的螺钉；

螺钉收集部件，设置在旋转圆盘上，并位于螺钉剔除部件的下游，用于收集筛选为合格的螺钉；

分料单元，与螺钉收集部件适配设置，用于接收螺钉收集部件收集的螺钉，并向螺钉安装组件提供合格螺钉。

一些实施例公开的螺钉筛选安装系统，螺钉筛选组件包括：

组件底座，包括水平设置的安装平台；

圆形振动盘，设置安装在安装平台上，用于提供输送螺钉；

第一直振送料器，适配地设置在圆形振动盘下游，用于接收圆形振动盘输送的螺钉；

第一图像获取组件，设置在第一直振送料器上方，用于获取螺钉的图像；

螺钉剔除部件，设置在第一直振送料器下方，用于剔除确定为不合格的螺钉；

分料单元，设置在第一直振送料器下游并与其适配设置，用于接收第一直振送料器输送的筛选为合格的螺钉，并向螺钉安装组件提供合格螺钉。

一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，螺钉筛选组件还包括第一光源组件，与第一图像获取组件适配设置，用于为其提供合适亮度的光源。

一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，分料单元包括：

送料通道，设置用于接收筛选为合格的螺钉；

第二直振器，与送料通道适配设置用于提供螺钉移动的动力；

分料盒，适配地设置在送料通道的下游端，用于接收合格螺钉；

出料嘴，设置在分料盒下方，用于与螺钉安装组件适配连接，向其输送合格螺钉。

一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，螺钉安装组件包括：

第二图像获取组件，用于获取家电设定部位的图像，以确定螺钉安装位置；

测距传感器，用于确定螺钉安装位置的距离；

螺钉打入部件，用于向家电设定部位的螺钉安装位置打入螺钉，螺钉打入部件与第二图像获取组件呈一定角度设置，使螺钉打入部件的前端部位于第二图像获取组件的图像获取范围之内；

安装支架，用于安装固定第二图像获取组件、测距传感器和螺钉打入部件；

连接法兰，用于将安装支架连接安装在机器人的顶端。

一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，螺钉安装组件还包括第二光源组件，用于向第二图像获取组件提供适合亮度的光源。

进一步，一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，第二图像获取组件与第二光源组件同轴设置。

一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，测距传感器为激光测距传感器。

一些实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，螺钉打入部件的前端部设置在第二图像获取组件的图形获取范围的中央部位。

本实用新型实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，能够采用视觉识别方式对螺钉进行筛选，将筛选为合格的螺钉提供给螺钉安装组件进行锁付作业；能够利用测距传感器获得螺孔位置的第三维度坐标信息，进而通过视觉拍照方式获取家电上设置螺孔位置的图像，并能够准确获取该螺孔位置在其所在平面内的二维坐标信息，获得螺孔的三维坐标信息；从而利用螺孔的三维坐标信息，控制机器人移动螺钉打入部件将螺钉打入该螺孔中；螺钉打入部件与第二图像获取组件按一定角度交叉设置，使得螺顶打入部件的端部始终位于图像获取组件的视野范围之内，螺孔位置与螺钉打入部件之间距离接近，减少了螺钉打入部件的移动时间，提高了螺钉锁付的作业效率。进行多个螺钉锁付作业时，图像获取与螺钉锁付作业连续、重复进行，防止不合格螺钉进入安装系统导致螺钉锁付效率下降，提高了整体作业效率。

附图说明

图1实施例1基于视觉识别的螺钉筛选安装系统设置示意图；

图2实施例1基于视觉识别的螺钉筛选安装系统局部设置示意图；

图3实施例2螺钉安装组件组成第一示意图；

图4实施例2螺钉安装组件组成第二示意图；

图5实施例3螺钉筛选组件组成第一示意图；

图6实施例3螺钉筛选组件组成第二示意图；

图7实施例3螺钉筛选组件局部示意图；

图8实施例4螺钉筛选组件示意图

附图标记

1 螺钉安装组件 2 机器人

3 机器人底座 4 控制组件

10 安装支架 11 第二图像获取组件

12 第二光源组件 13 螺钉打入部件

14 连接法兰 15 测距传感器

100 输送线体 101 洗衣机

110 图像获取区域 5 螺钉筛选组件

50 凸轮分割器 51 分料单元

52 螺钉剔除部件 53 旋转圆盘

54 第一光源组件 55 第一图像获取组件

56 第一直振送料器 57 圆形振动盘

58 安装平台 59 螺钉收集部件

510 送料通道 511 分料盒

512 第二直振器 513 出料嘴

具体实施方式

在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本法实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。应理解，本实用新型中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本实用新型公开的内容。

除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本实用新型中的其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。本申请中述及的家电包括冰箱、空调、冷柜、洗衣机、电热水器等能耗水平较高的常见家用电器。本申请述及的螺钉、螺丝具有相同的含义；螺钉收集部件位于螺钉剔除部件的下游，通常是指螺钉移动过程中先经过螺钉剔除部件所在位置，然后再经过螺钉收集部件所在位置，本文述及的下游、上游依照同样关系进行合理理解，除非上下文有明确的说明。

本公开所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如，它们可以是指小于或等于±5％，如小于或等于±2％，如小于或等于±1％，如小于或等于±0.5％，如小于或等于±0.2％，如小于或等于±0.1％，如小于或等于±0.05％。浓度、量和其它数值数据在本文中可以以范围格式表示或呈现。这样的范围格式仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如，“1％至5％”的数值范围应被解释为不仅包括1％至5％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2％、3.5％和4％，和子范围，如1％～3％、2％～4％和3％～5％等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。

在本公开，包括权利要求书中，所有连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。连接词“由...组成”和“由...构成”是封闭连接词。

通常家电生产流水线为连续作业以提高生产效率，为了实现螺钉安装作业准确高效进行，通常需要根据家电生产流水线的生产节拍设置螺钉安装系统的工作节拍，使其相互协调统一。

在一些实施方式中，基于视觉识别的螺钉筛选安装系统包括：用于向家电设定部位安装螺钉的螺钉安装组件，用于用视觉识别方式筛选螺钉并向螺钉安装组件提供合格螺钉的螺钉筛选组件，用于设置安装并移动螺钉安装件的机器人，用于安装机器人的机器人底座，设置与螺钉安装组件、螺钉筛选组件和机器人连接，并用于控制螺钉安装组件、螺钉筛选组件和机器人的控制组件。通常基于视觉识别的螺钉筛选安装系统的各组成组件设置在家电生产线的预定区域，与家电生产线的生产节拍相互配合进行螺钉筛选、锁付作业。家电生产线通常还可以称为家电输送线体。

通常家电上需要用螺钉紧固的设定部位包括家电背板，家电背板通常是利用多个设置在不同位置的螺钉将其安装固定在家电结构体上，例如冰箱的后背板、滚筒洗衣机的后背板等。家电设定部位通常是指家电背板设置在家电结构体上之后，背板表面上用于安装螺钉的螺孔所在部位。

作为可选实施方式，可以采用视觉识别的方式对螺钉进行筛选，通过获取螺钉的图像，进而对图像进行分析，将存在瑕疵的螺钉分离。例如，用于进行螺钉筛选的螺钉筛选组件包括：组件底座，该底座包括水平设置的安装平台，用于安装螺钉筛选组件的其他组件或部件；圆形振动盘，设置安装在安装平台上，用于提供输送螺钉，螺钉在圆形振动盘的作用下逐渐排成单列，依次进行移动；第一直振送料器，设置在圆形振动盘下游并与其适配，用于接收圆形振动盘输送的螺钉，在圆形振动盘中形成单列的螺钉进入第一直振送料器，进一步进行规则排列，使得螺钉逐渐以单列、顶部向上的方式排列，例如，悬挂于第一直振器底部的开口中，进一步传输到下一个环节；旋转圆盘，适配地设置在第一直振送料器下游，接收从第一直振送料器传输的螺钉，排列规则的螺钉从第一直振送料器进入旋转圆盘，随旋转圆盘的转动进一步传输到下一个环节；凸轮分割器，设置在旋转圆盘下方，用于驱动旋转圆盘以间歇方式转动，通常此处述及的间歇方式是指旋转圆盘旋转一定角度后停止一定时间，然后继续旋转一定角度，在旋转圆盘停止移动的一定时间内，第一图像获取组件获取螺钉的图像，以便对螺钉进行筛选，通常，还设置有电机，用于驱动凸轮分割器；第一图像获取组件，设置在旋转圆盘的侧上方，用于获取旋转圆盘上的螺钉图像，通常第一图像获取组件固定安装在安装平台上，并位于第一直振送料器的下游方向；螺钉剔除部件，设置在旋转圆盘上，用于剔除筛选为不合格的螺钉；螺钉收集部件，设置在旋转圆盘上，并位于螺钉剔除部件的下游，用于收集筛选为合格的螺钉；分料单元，与螺钉收集部件适配设置，用于接收螺钉收集部件收集的螺钉，并向螺钉安装组件提供合格螺钉。

螺钉剔除部件通常是指将不合格螺钉从圆转圆盘上移动分离，以便将不合格的螺钉进行特别处理，防止其进入螺钉锁付作业工艺中去，例如可以选用气缸，将螺钉移动，也可以选用连杆结构，也可以选择气体喷嘴，将其吹离。

螺钉收集部件通常是指将合格螺钉从旋转圆盘上收集，以便将合格的螺钉统一收集处理，进入螺钉锁付作业工艺中去，例如可以选择气缸将螺钉移动到设置的位置，也可以用连杆结构。

作为可选实施方式，螺钉筛选组件包括：组件底座，包括水平设置的安装平台；圆形振动盘，设置安装在安装平台上，用于提供输送螺钉；第一直振送料器，设置在圆形振动盘下游，用于接收圆形振动盘输送的螺钉，通常可以通过调节第一直振器的频率，调整螺钉之间的距离，使其相互分离一定的距离，便于第一图像获取组件获取单个螺钉的图像，便于识别螺钉瑕疵；第一图像获取组件，设置在第一直振送料器上方，用于获取螺钉的图像；螺钉剔除部件，设置在第一直振送料器下方，用于剔除确定为不合格的螺钉；分料单元，设置在第一直振送料器下游并与其适配设置，用于接收第一直振送料器输送的筛选为合格的螺钉，并向螺钉安装组件提供合格螺钉。

作为可选实施方式，分料单元包括：送料通道，设置用于接收筛选为合格的螺钉；第二直振器，与送料通道适配设置用于提供螺钉移动的动力，第二直振器通过振动驱动分料通道振动，以便将合格螺钉输送至分料盒；分料盒，适配地设置在送料通道的下游端，用于接收合格螺钉，输送通道传输的合格螺钉进入分料盒收集；出料嘴，设置在分料盒下方，用于与螺钉安装组件适配连接，向其输送合格螺钉，通常分料盒中收集的合格螺钉，能够通过出料嘴，输送到螺钉安装组件，用于螺钉锁付作业。

作为可选实施方式，第一图像获取组件包括工业相机和镜头，用于获取螺钉的图像信息，以便分析确定螺钉是否存在结构瑕疵。例如，若螺钉顶部沟纹损坏，可以认定为螺钉存在结构瑕疵，作为不合格品剔除。作为可选实施方式，工业相机通常选用彩色相机或者黑白相机，例如，可以选取500W像素CCD彩色相机。

作为可选实施方式，螺钉筛选组件还包括第一光源组件，用于向第一图像获取组件提供适合亮度的光源。作为可选实施方式，第一光源组件为环状光源。作为可选实施方式，第一图像获取组件与第一光源组件同轴设置。同轴设置的环状光源照射到螺钉，与第一图像获取组件的图像获取范围相一致，或者相互重叠，能确保第一图像获取组件获得足够亮度的照片，便于对照片信息进行分析，准确确定螺孔质量。

用于向家电设定部位安装螺钉的螺钉安装组件，能够对螺钉安装部位进行拍照，获取该部位的图像信息，经过对图像信息的分析，获取图像中螺孔位置的坐标信息，进而根据该坐标信息，移动螺钉打入部件移动到相应的位置，将螺钉打入该坐标信息标示的螺孔中。通常螺钉安装组件设置安装在机器人上，例如机器人顶端部位上，利用机器人对螺钉安装组件的移动进行精确控制。

作为可选实施方式，螺钉安装组件包括：用于获取家电设定部位图像的第二图像获取组件；用于确定螺钉安装位置距离的测距传感器；用于向家电设定部位的螺钉安装位置打入螺钉的螺钉打入部件，该螺钉打入部件与第二图像获取组件呈一定角度设置，使螺钉打入部件的前端部位于第二图像获取组件的图像获取范围之内；安装支架，用于安装第二图像获取组件、测距传感器和螺钉打入部件；连接法兰，用于连接安装支架在机器人的顶端部位上。

基于视觉识别的螺钉筛选安装系统进行螺钉安装作业的过程中，通常家电设置在预定的位置，第二图像获取组件获取包括螺钉安装位置的设定部位的图像信息，控制组件通过对图形信息的分析，确定螺孔位置并确定其在安装平面内的二维坐标信息，测距传感器获取螺孔位置与螺钉打入部件之间的距离信息，即可确定螺孔位置的三维坐标信息，控制组件依据该三维坐标信息控制螺钉打入部件将螺钉打入螺孔。由于螺钉打入部件与第二图像获取组件呈一定角度设置，使得螺钉打入部件的批头始终位于图像获取组件的图像获取范围之内，从而批头与螺孔之间的距离很小，螺钉打入部件只需移动很小的距离即可完成螺钉锁付，作业效率大大增强。

作为可选实施方式，通常先采用测距传感器测定螺钉安装平面的距离信息，确定第三维坐标，然后将螺钉打入部件移动到合适位置，进而通过第二图像获取组件获取该平面内螺钉安装孔的位置信息，进而确定每一个螺钉安装孔的二维坐标，连续作业，实现螺钉锁付作业。

通常螺钉打入部件可选择自动螺丝机的锁付部件。自动螺丝机通常包括排序、分离和锁付三部分，由自动螺丝机送料系统将螺丝排序并通过分配器分配螺丝，管道将螺丝送到气动起子，再由气动起子将螺丝打入螺孔。锁付部件是自动螺丝机的组成部分之一，为此，可以配套设置自动螺丝机的其余部件与锁付部件配合作业，进行螺丝快速安装作业。

作为可选实施方式，第二图像获取组件包括工业相机和镜头，用于获取家用电器上设置螺钉的位置的图像信息，以便获取螺钉位置及其坐标信息。作为可选实施方式，工业相机设置与安装支架固连，其安装方向与安装支架垂直；通常选用彩色相机或者黑白相机，例如，可以选取500W像素CCD彩色相机。

作为可选实施方式，螺钉安装组件还包括第二光源组件，用于向第二图像获取组件提供适合亮度的光源。作为可选实施方式，第二光源组件为环状光源。作为可选实施方式，第二图像获取组件与第二光源组件同轴设置。同轴设置的环状光源照射到家电上设定螺钉的位置，与第二图像获取组件的图像获取范围相一致，或者相互重叠，能确保第二图像获取组件获得足够亮度的照片，便于对照片信息进行分析，准确确定螺孔位置。

作为可选实施方式，测距传感器为激光测距传感器。测距传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把位移物理量转换为电量。激光测距传感器是利用激光技术进行测量的传感器，由激光器、激光检测器和测量电路组成。

作为可选实施方式，测距传感器与螺钉打入部件设置方向一致，位置相邻。测距传感器可以准确获知螺孔位置与其之间的距离，从而可以准确得知螺钉打入部件批头与螺孔之间的距离，控制组件能够准确控制机器人将螺钉打入部件移动到合适位置将螺钉旋入螺孔。作为可选实施方式，测距传感器与螺钉打入部件设置方向一致，位置相邻。通常位置相邻是指二者的安装位置直接相邻。

通常螺钉打入部件与第二图像获取组件呈一定角度设置，使螺钉打入部件的前端部位于第二图像获取组件的图像获取范围之内，使得第二图像获取组件获取的图像中螺孔的位置与螺钉打入部件的前端接近，螺顶打入部件进行微小的移动即可进行螺钉锁付，提高了作业效率。螺钉打入部件与第二图像获取组件之间的角度，是指螺钉打入部件的轴向与第二图像获取组件轴向之间在两者所处平面内的夹角。作为可选实施方式，螺钉打入部件与第二图像获取组件之间的角度设定在10～45°之间。作为可选实施方式，螺钉打入部件的前端部设置在第二图像获取组件的图形获取范围的中央部位。当螺钉打入部件与第一像获取组件的夹角在合适数值时，螺钉打入部件的前端，即批头，处于图形获取范围中部，图像中螺孔的位置与批头更为接近，螺钉锁付作业的效率更高。

螺钉筛选组件通常与螺钉安装组件适配，螺钉经过螺钉筛选组件的筛选作业后，不合格螺钉被剔除，单独收集为不合格品进一步处理；将合格螺钉输送给螺钉安装组件，确保进入螺钉安装组件的螺钉质量符合要求，进行连续锁付作业。

作为可选实施方式，机器人为多轴机器人。多轴机器人通常安装在机器人基座上，机器人基座则设置在家用电器生产流水线侧面；系统控制组件通常包括控制机器人的机器人控制器，用于控制多轴机器人。通常多轴机器人可以选用四轴机器人、六轴机器人。六轴机器人可以是一种人机协作机器人，或工业六轴机器人，能够在三维方向、每个方向360度转动，通常具有六自由度的活动空间，例如安川50公斤机器人MH50Ⅱ，重复精度±0.07mm，臂展2061mm。

在一些实施方式中，筛选安装系统的控制组件可以包括单个处理器或多个处理器，具体可以包括：

可编程控制器，即PLC，用于控制螺丝锁付组件的动作、传感器信号的接收和运算，以及与机器人控制器进行信号交互；

机器人控制器，用于直接对机器人的移动进行准确控制；

图像信息处理模块，用于控制图像获取组件，存贮并处理获取的图像信息；例如对第一图像获取组件和第二图像获取组件获取的图像进行处理分析；

信息处理模块，用于控制螺钉筛选组件，控制并协调圆形振动盘、第一直振送料器、旋转圆盘、凸轮分割器、螺钉剔除部件、螺钉收集部件、分料单元的作业；

显示模块，用于显示图像处理信息等；

报警模块，根据控制组件的指示信息发出报警信号的报警模块；

电源模块，设置为控制组件提供电源。

在一些实施例中，图像信息处理器可以通过中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)来实现，也可以使用通讯方式将图像传输至工控机，以工控机作为处理器来实现。

在一些实施例中，显示模块包括显示器，可以是适用于显示图像或视频的装置，例如，LCD(液晶显示器)、CRT(阴极射线管)、OLED(有机发光二极管)或等离子体，显示器可被配置成用于显示由图像获取组件获取的图像及图像处理组件处理的图像。在一些情况下，显示器可以是诸如智能电话、平板计算机、膝上型计算机等远程终端，所述远程终端经由无线链路从控制组件接收图像数据。

作为可选实施方式，基于视觉识别的螺钉筛选安装系统还包括安全围栏。安全围栏设置在安装系统的外围，将机器人、机器人底座、控制组件等作业部件设置在安全围栏之内，确保作业安全。

为了更好的说明本实用新型内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在实施例中，对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。以下结合附图对本实用新型实施例的技术细节进一步说明。

图1为实施例1公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统设置示意图，图2为实施例1基于视觉识别的螺钉筛选安装系统的局部设置示意图。

实施例1中，洗衣机的输送线体100上设置有洗衣机101，洗衣机101的背面方向，设置有螺钉筛选安装系统的机器人底座3，机器人底座3上安装有机器人2，机器人2的顶端设置有螺钉安装组件1，控制组件4设置在机器人底座3的同侧；机器人底座3与控制组件4之间设置有螺钉筛选组件5。

图3为实施例2的公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统的螺钉安装组件组成第一示意图，图4为其另一个角度的螺钉安装组件组成第二示意图。

实施例2中，螺钉安装组件1包括整体为平板型的安装支架10，安装支架10包括两个相对的安装平面，安装支架10的一个安装平面的一侧边上设置安装有螺钉打入部件13，与螺钉打入部件13相对的另一侧边上设置安装有第二图像获取组件11，第二图像获取组件11与螺钉打入部件13之间形成的夹角为锐角，且安装方向同向，以便螺钉打入部件13的端部批头位于第二图像获取组件11的图像获取区域中，第二光源组件12选定为圆环形光源，设置在第二图像获取组件11的前方，并与其同轴设置；

在安装支架10的另一安装平面的中部位置设置有连接法兰14，用于将安装支架10与机器人端部固连；与螺钉打入部件13相邻的位置上，设置有测距传感器15，测距传感器15与螺钉打入部件13同向平行设置。

第二图像获取组件13的图像获取区域110如图中虚线框所示，螺钉打入部件13的端部所在位置，与图像获取区域110底边之间的距离分别为L₁、L₂，即螺钉打入部件13的端部位于图像获取区域110内部。

图5为实施例3基于视觉识别的螺钉筛选安装系统的螺钉筛选组件组成第一示意图，图6为螺钉筛选组件组成第二示意图，图7为螺钉筛选组件局部示意图。

实施例3中，螺钉筛选组件5包括组件安装支架，组件安装支架包括水平设置的方形安装平台58，安装平台58上的一侧，设置安装有圆形振动盘57，圆形振动盘57的出料口位置，设置有第一直振送料器56，第一直振送料器56的下游设置有旋转圆盘53，旋转圆盘53设置与凸轮分割器50连接，凸轮分割器50设置为驱动旋转圆盘53间歇式转动；旋转圆盘53的侧上方设置有第一图像获取组件55，第一图像获取组件55下方同轴设置有第一光源组件54，第一图像获取组件55和第一光源组件54通过安装支架固定连接在安装平台58上；与圆形振动盘57相对的另一侧，设置有螺钉剔除部件52，且螺钉剔除部件52位于第一图像获取组件55的下游，螺钉剔除部件52通过安装部件设置固定在安装平台58上，并位于旋转圆盘53上方，螺钉剔除部件52与旋转圆盘53之间的距离小于螺钉的尺寸，以便螺钉剔除部件52移动时将不合格螺钉移出；在螺钉剔除部件52的下游方，设置有螺钉收集部件59，螺钉收集部件59通过安装部件设置固定在安装平台58上，并位于旋转圆盘53上方，螺钉收集部件59与旋转圆盘53之间的距离小于螺钉的尺寸，以便螺钉收集部件59将合格螺钉收集，传输到与螺钉收集部件59适配设置的分料单元51，分料单元51设置安装在安装平台58上；分料单元51包括送料通道510，设置用于接收并传输螺钉收集部件59移动的合格螺钉；第二直振器512设置在送料通道510的下方，用于振动送料通道510，实现螺钉的传输；送料通道510的出口端设置有分料盒511，用于收集送料通道510传输的合格螺钉，送料盒511的底部设置有出料嘴513，该出料嘴513设置与螺钉安装组件连接，以便合格螺钉通过出料嘴513进入到螺钉安装组件中。

螺钉筛选作业包括：螺钉依次经由圆形振动盘57、第一直振送料器56，以螺钉顶部在上的方式到达旋转圆盘53上并立在旋转圆盘53上，旋转圆盘53在凸轮分割器50的驱动下间歇式转动，将螺钉移动经过第一图像获取组件55下方，螺钉停止移动，第一图像获取组件55获取包括螺钉顶部的图像信息，然后螺钉继续移动；经由对第一图像获取组件55获取的螺钉图像分析，确定为不合格品的螺钉经过螺钉剔除部件52时，由其移动剔除，确定合格的螺钉继续移动，经过螺钉收集部件59时，由其移动到送料通道510中，然后合格螺钉进入分料盒511，收集在分料盒511中；分料盒511中的合格螺钉，进入出料嘴513，然后进入螺钉安装组件中，进入螺钉锁付作业流程。

图8为实施例4公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统的螺钉筛选组件示意图。

实施例4中，螺钉筛选组件包括组件安装支架，组件安装支架包括水平设置的安装平台58，安装平台58上的左侧，设置安装有圆形振动盘57，圆形振动盘57的出料口位置，设置有第一直振送料器56，第一直振送料其56的上方设置有第一图像获取组件55，第一光源组件54同轴设置在第一图像获取组件55的下方，螺钉剔除部件52设置在第一直振送料器56的下方，且位于第一图像获取组件55的下游位置，分料单元51设置在第一直振送料器56的下游端，已接收合格螺钉。

本实用新型实施例公开的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，能够对螺钉进行筛选，将筛选为合格的螺钉提供给螺钉安装组件进行锁付；能够利用测距传感器获得螺孔位置的第三维坐标信息，通过视觉拍照方式获取家电上设置螺孔位置的图像，并能够准确获取该螺孔位置在其所在平面内的二维坐标信息，从而得到螺孔的三维坐标信息，控制机器人移动螺钉打入部件将螺钉打入该螺孔中；系统中螺钉打入部件与图像获取组件按一定角度交叉设置，使得螺顶打入部件的端部始终位于第二图像获取组件的视野范围之内，螺孔位置与螺钉打入部件之间距离接近，减少了螺钉打入部件的移动时间，提高了螺钉锁付作业效率。进行多个螺钉锁付作业时，图像获取与螺钉锁付作业连续、重复进行，防止不合格螺钉进入安装系统导致螺钉锁付效率下降，提高了整体作业效率。

本实用新型公开的技术方案和实施例中公开的技术细节，仅是示例性说明本实用新型的构思，并不构成对本实用新型的限定，凡是对本实用新型公开的技术细节所做的没有创造性的改变，都与本实用新型具有相同的发明构思，都在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，该安装系统包括：

螺钉安装组件，用于向家电设定部位安装螺钉；

螺钉筛选组件，设置用视觉识别方式筛选螺钉并向所述螺钉安装组件提供经筛选为合格的螺钉；

机器人，用于设置安装并移动所述螺钉安装组件；

机器人底座，用于安装所述机器人；

控制组件，设置与所述螺钉安装组件、所述螺钉筛选组件和所述机器人连接，用于控制所述螺钉安装组件、所述螺钉筛选组件和所述机器人。

2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述螺钉筛选组件包括：

组件底座，包括水平设置的安装平台；

圆形振动盘，设置安装在所述安装平台上，用于提供输送螺钉；

第一直振送料器，适配地设置在所述圆形振动盘下游，用于接收所述圆形振动盘输送的螺钉；

旋转圆盘，适配地设置在所述第一直振送料器下游，用于接收从所述第一直振送料器传输的螺钉；

凸轮分割器，设置安装在所述安装平台上，并与所述旋转圆盘连接，用于驱动所述旋转圆盘以间歇方式转动；

第一图像获取组件，设置在所述旋转圆盘的侧上方，用于获取所述旋转圆盘上放置的螺钉的图像；

螺钉剔除部件，设置在所述旋转圆盘上，用于剔除确定为不合格的螺钉；

螺钉收集部件，设置在所述旋转圆盘上，并位于所述螺钉剔除部件的下游，用于收集筛选为合格的螺钉；

分料单元，与所述螺钉收集部件适配设置，用于接收所述螺钉收集部件收集的螺钉，并向所述螺钉安装组件提供合格螺钉。

3.根据权利要求1所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述螺钉筛选组件包括：

组件底座，包括水平设置的安装平台；

圆形振动盘，设置安装在所述安装平台上，用于提供输送螺钉；

第一直振送料器，适配地设置在所述圆形振动盘下游，用于接收圆形振动盘输送的螺钉；

第一图像获取组件，设置在所述第一直振送料器上方，用于获取螺钉的图像；

螺钉剔除部件，设置在所述第一直振送料器下方，用于剔除确定为不合格的螺钉；

分料单元，设置在所述第一直振送料器下游并与其适配设置，用于接收第一直振送料器输送的筛选为合格的螺钉，并向所述螺钉安装组件提供合格螺钉。

4.根据权利要求2或3所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述螺钉筛选组件还包括第一光源组件，与第一图像获取组件适配设置，用于为其提供合适亮度的光源。

5.根据权利要求2或3所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述分料单元包括：

送料通道，设置用于接收筛选为合格的螺钉；

第二直振器，与所述送料通道适配设置用于提供螺钉移动的动力；

分料盒，适配地设置在所述送料通道的下游端，用于接收合格螺钉；

出料嘴，设置在所述分料盒下方，用于与螺钉安装组件适配连接，向其输送合格螺钉。

6.根据权利要求1所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述螺钉安装组件包括：

第二图像获取组件，用于获取家电设定部位的图像，以确定螺钉安装位置；

测距传感器，用于确定螺钉安装位置的距离；

螺钉打入部件，用于向家电设定部位的螺钉安装位置打入螺钉，所述螺钉打入部件与所述第二图像获取组件呈一定角度设置，使螺钉打入部件的前端部位于所述第二图像获取组件的图像获取范围之内；

安装支架，用于安装固定所述第二图像获取组件、所述测距传感器和所述螺钉打入部件；

连接法兰，用于将所述安装支架连接安装在所述机器人顶端。

7.根据权利要求6所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述螺钉安装组件还包括第二光源组件，用于向所述第二图像获取组件提供适合亮度的光源。

8.根据权利要求7所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述第二图像获取组件与所述第二光源组件同轴设置。

9.根据权利要求6所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述测距传感器为激光测距传感器。

10.根据权利要求6所述的基于视觉识别的螺钉筛选安装系统，其特征在于，所述螺钉打入部件的前端部设置在所述第二图像获取组件的图形获取范围的中央部位。

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