CN215198340U - 基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，属于协同机器人技术领域。其包括位于流水线上的螺栓，以及待安装螺栓的曲面，流水线上方安装有固定支架，固定支架上安装有朝向流水线上螺栓设置的工业相机Ⅰ；流水线一侧安装有机器人，机器人上安装有抓取螺栓的抓手；沿曲面内部设置有工业相机Ⅱ，工业相机Ⅱ朝向曲面的待安装螺栓位置设置；流水线侧部设置有PLC控制器和视觉控制器，PLC控制器通过视觉控制器获取工业相机Ⅰ的螺栓位置、工业相机Ⅱ的螺栓安装位置，并控制机器人驱动抓手抓取流水线上的螺栓将其安装到曲面上；从而实现螺栓在曲面上的精准安装。本实用新型可广泛运用于协同机器人场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，属于协同机器人技术领域。
背景技术
原有设备是一台螺栓热处理机，基本动作是机器人在料盘里抓取螺栓放置到加热工位。但是在实际使用中，由于前工序的问题，导致一种螺栓中经常混入其他类型的螺栓流入本工序，对热处理和后续工作造成麻烦。因此尚缺少一种能够在料盘螺栓定位识别的同时实现抓取的装置。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置。
本实用新型所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，包括位于流水线上的螺栓，以及待安装螺栓的曲面，流水线上方安装有固定支架，固定支架上安装有朝向流水线上螺栓设置的工业相机Ⅰ；流水线一侧安装有机器人，机器人上安装有抓取螺栓的抓手；沿曲面内部设置有工业相机Ⅱ，工业相机Ⅱ朝向曲面的待安装螺栓位置设置；流水线侧部设置有PLC控制器和视觉控制器，PLC控制器通过视觉控制器获取工业相机Ⅰ的螺栓位置、工业相机Ⅱ的螺栓安装位置，并控制机器人驱动抓手抓取流水线上的螺栓将其安装到曲面上。
由于在流水线上需要快速通过工业相机Ⅰ识别出螺栓型号，并且要利用抓手将螺栓安装到曲面对应的位置上，因此需要至少两台工业相机和一台机器人的相互配合。克服的难点是，流水线上的螺栓型号、曲面的螺栓位置，两者所需要的螺栓型号必须一致，因此两台工业相机需要同时采用一台视觉控制器进行连接，同时要求机器人的移动范围能覆盖流水线和曲面。
优选地，所述工业相机Ⅰ通过可调支架固定于固定支架上，可调支架包括若干根铰接连接的金属杆，工业相机Ⅰ固定于金属杆的末端，工业相机Ⅰ的线缆通过扎带固定在金属杆表面。
为了保证工业相机Ⅰ能否拍摄足够多的流水线上的螺栓，因此通过可调支架将其调整到最适合的位置，并根据螺栓的型号大小，调整其与流水线的距离。
优选地，所述工业相机Ⅱ通过支座安装于曲面的内部，通过调节支座的高度保证工业相机Ⅱ获取曲面的螺栓安装位置信息。
众所周知，曲面上的螺栓安装位置是非常复杂的，因此通过工业相机Ⅱ进行曲面的建模，并确定螺栓安装位置的坐标，从而通过PLC控制器将抓手引导到对应坐标上完成安装动作。为了充分建模，因此通过支座将工业相机Ⅱ调整到合适的位置，使其满足螺栓安装位置的拍摄动作。
优选地，所述流水线上的螺栓包括至少两种不同型号的螺栓，工业相机Ⅰ实时获取螺栓图片信息后，经由视觉控制器判断后将需要抓取的螺栓信息传递给PLC控制器。
由于螺栓大多通过震动料盘混杂有多种型号，输送到流水线上时，螺栓之间大多不重叠，但是型号多样，摆放位置也是多种多样，因此需要工业相机Ⅰ获取螺栓的型号和摆放位置，进而精准控制抓手在抓取螺栓时的坐标和角度。
优选地，所述机器人采用欧姆龙的ROBOT协作机器人，机器人上安装有工具快换机构，工具快换机构由两部分组成，分别称为主盘和工具盘，两部分的自动锁紧连接同时连通、传递。
优选地，所述曲面、流水线均位于机器人的活动范围内，同一机器人抓取螺栓后快速移动到曲面进行螺栓安装。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，通过视觉控制器控制位于流水线上的工业相机Ⅰ获取螺栓的位置，通过位于曲面上的工业相机Ⅱ获取曲面的信息，并通过PLC控制器控制机器人的抓手，从而实现螺栓在曲面上的精准安装。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的原理连接框图。
图中：1、机器人；2、PLC控制器；3、流水线；4、固定支架；5、可调支架；6、工业相机Ⅰ；7、曲面；8、工业相机Ⅱ。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本实用新型所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，包括位于流水线3上的螺栓，以及待安装螺栓的曲面7，流水线3上方安装有固定支架4，固定支架4上安装有朝向流水线3上螺栓设置的工业相机Ⅰ6；流水线3一侧安装有机器人1，机器人1上安装有抓取螺栓的抓手；沿曲面7内部设置有工业相机Ⅱ8，工业相机Ⅱ8朝向曲面7的待安装螺栓位置设置；流水线3侧部设置有PLC控制器2和视觉控制器，PLC控制器2通过视觉控制器获取工业相机Ⅰ6的螺栓位置、工业相机Ⅱ8的螺栓安装位置，并控制机器人1驱动抓手抓取流水线3上的螺栓将其安装到曲面7上。
由于在流水线3上需要快速通过工业相机Ⅰ6识别出螺栓型号，并且要利用抓手将螺栓安装到曲面7对应的位置上，因此需要至少两台工业相机和一台机器人1的相互配合。克服的难点是，流水线3上的螺栓型号、曲面7的螺栓位置，两者所需要的螺栓型号必须一致，因此两台工业相机需要同时采用一台视觉控制器进行连接，同时要求机器人1的移动范围能覆盖流水线3和曲面7。
所述工业相机Ⅰ6通过可调支架5固定于固定支架4上，可调支架5包括若干根铰接连接的金属杆，工业相机Ⅰ6固定于金属杆的末端，工业相机Ⅰ6的线缆通过扎带固定在金属杆表面。
为了保证工业相机Ⅰ6能否拍摄足够多的流水线3上的螺栓，因此通过可调支架5将其调整到最适合的位置，并根据螺栓的型号大小，调整其与流水线3的距离。
所述工业相机Ⅱ8通过支座安装于曲面7的内部，通过调节支座的高度保证工业相机Ⅱ8获取曲面7的螺栓安装位置信息。
众所周知，曲面7上的螺栓安装位置是非常复杂的，因此通过工业相机Ⅱ8进行曲面7的建模，并确定螺栓安装位置的坐标，从而通过PLC控制器2将抓手引导到对应坐标上完成安装动作。为了充分建模，因此通过支座将工业相机Ⅱ8调整到合适的位置，使其满足螺栓安装位置的拍摄动作。
所述流水线3上的螺栓包括至少两种不同型号的螺栓，工业相机Ⅰ6实时获取螺栓图片信息后，经由视觉控制器判断后将需要抓取的螺栓信息传递给PLC控制器2。
由于螺栓大多通过震动料盘混杂有多种型号，输送到流水线3上时，螺栓之间大多不重叠，但是型号多样，摆放位置也是多种多样，因此需要工业相机Ⅰ6获取螺栓的型号和摆放位置，进而精准控制抓手在抓取螺栓时的坐标和角度。
所述机器人1采用欧姆龙的ROBOT协作机器人1，机器人1上安装有工具快换机构，工具快换机构由两部分组成，分别称为主盘和工具盘，两部分的自动锁紧连接同时连通、传递。
所述曲面7、流水线3均位于机器人1的活动范围内，同一机器人1抓取螺栓后快速移动到曲面7进行螺栓安装。
本实用新型的使用过程如下所示：启动PLC控制器2和视觉控制器，流水线3前一工位上的震动料盘将各种型号的螺栓一边震动一边输送到流水线3上，从而在流水线3上摆放有各种角度和各种型号的螺栓；调整工业相机Ⅱ8的角度，从而采集待安装螺栓的位置信息，并转递给视觉控制器，视觉控制器同时利用流水线3上方的工业相机Ⅰ6获取对应型号的螺栓，并经由PLC控制器2控制机器人1移动到流水线3上，调整抓手的坐标和角度，准确抓取螺栓，并快速移动到对应曲面7的安装位置上，将螺栓精准安装在曲面7上。整个过程中，视觉控制器协同工业相机Ⅰ6和工业相机Ⅱ8，共同对于机器人1的抓取和安装动作进行配合，实现了高效、精准的曲面7安装过程。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，通过视觉控制器控制位于流水线3上的工业相机Ⅰ6获取螺栓的位置，通过位于曲面7上的工业相机Ⅱ8获取曲面7的信息，并通过PLC控制器2控制机器人1的抓手，从而实现螺栓在曲面7上的精准安装。
本实用新型可广泛运用于协同机器人场合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，包括位于流水线(3)上的螺栓，以及待安装螺栓的曲面(7)，其特征在于，流水线(3)上方安装有固定支架(4)，固定支架(4)上安装有朝向流水线(3)上螺栓设置的工业相机Ⅰ(6)；流水线(3)一侧安装有机器人(1)，机器人(1)上安装有抓取螺栓的抓手；沿曲面(7)内部设置有工业相机Ⅱ(8)，工业相机Ⅱ(8)朝向曲面(7)的待安装螺栓位置设置；流水线(3)侧部设置有PLC控制器(2)和视觉控制器，PLC控制器(2)通过视觉控制器获取工业相机Ⅰ(6)的螺栓位置、工业相机Ⅱ(8)的螺栓安装位置，并控制机器人(1)驱动抓手抓取流水线(3)上的螺栓将其安装到曲面(7)上。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，其特征在于，所述工业相机Ⅰ(6)通过可调支架(5)固定于固定支架(4)上，可调支架(5)包括若干根铰接连接的金属杆，工业相机Ⅰ(6)固定于金属杆的末端，工业相机Ⅰ(6)的线缆通过扎带固定在金属杆表面。
3.根据权利要求1所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，其特征在于，所述工业相机Ⅱ(8)通过支座安装于曲面(7)的内部，通过调节支座的高度保证工业相机Ⅱ(8)获取曲面(7)的螺栓安装位置信息。
4.根据权利要求1所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，其特征在于，所述流水线(3)上的螺栓包括至少两种不同型号的螺栓，工业相机Ⅰ(6)实时获取螺栓图片信息后，经由视觉控制器判断后将需要抓取的螺栓信息传递给PLC控制器(2)。
5.根据权利要求1所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，其特征在于，所述机器人(1)采用欧姆龙的ROBOT协作机器人(1)，机器人(1)上安装有工具快换机构，工具快换机构由两部分组成，分别称为主盘和工具盘，两部分的自动锁紧连接同时连通、传递。
6.根据权利要求1所述的基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置，其特征在于，所述曲面(7)、流水线(3)均位于机器人(1)的活动范围内，同一机器人(1)抓取螺栓后快速移动到曲面(7)进行螺栓安装。
Priority Applications (1)
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| CN202121462883.XU CN215198340U (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置 |
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Publications (1)
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| CN202121462883.XU Active CN215198340U (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 基于视觉的螺栓识别与机器人抓取装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2021
- 2021-06-29 CN CN202121462883.XU patent/CN215198340U/zh active Active
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