CN218864993U - 一种基于视觉系统的在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视觉系统的在线监测系统，该系统包括机器人单元，所述机器人单元包括机器人、机器人末端治具以及相机；所述机器人与所述机器人末端治具相连，所述机器人末端治具与所述相机相连；零件加工单元，所述零件加工单元包括加工设备主体以及胎具，所述胎具设置于所述加工设备主体的内部；所述胎具设置有背部光源。本申请提供的基于视觉系统的在线监测系统，结构简单合理，安装使用方便。监测系统与机器人联动，提高了设备的智能化。无需人员定时检测，节省人力。待加工产品安装不到位，机器产生报警，铣削不启动。检测数据可以上传备份，方便追溯查询。

Description

一种基于视觉系统的在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及零件加工位置检测技术领域，特别是涉及一种基于视觉系统的在线监测系统。

背景技术

在汽车零部件的生产过程中，产品质量要求尺寸要有很好的稳定性，例如尺寸统计要满足CPK(Complex Process Capability index，制程能力指标)≥ 1.67的要求。有些产品由于技术上的缺陷与不足，尺寸的稳定性难以满足质量要求，甚至导致尺寸超差而流出不良品，一旦有缺陷的汽车零件流入整车装配线，将会影响到汽车的性能和使用安全，因此，汽车零件生产后，对汽车零件进行尺寸检测，特别是进行关键尺寸的检测至关重要。

要保证加工生产的零件尺寸满足设计要求，需要保证零件在被放置于加工设备内后固定位置准确。由于设备设计上存在缺陷，使得零件在批量生产过程中，零件被放置在加工设备内后人员无法对每件零件是否安装到加工固定所需的准确位置，一旦出现加工位置安装不到位会使得获得的产品的尺寸发生偏差。

在汽车零部件的生产过程中，对于加工位置是否安装到位通常采用人工定时检测的方式进行检测；而采用人工检测的方式存在检测效率低，费时费力等缺点。为了解决人工检测存在的问题，目前部分厂家提供了采用相关设备对安装是否到位进行检测。例如，申请号为202021227977.4的专利文献中记载了一种零件装配到位检测装置，该装置采用接触式检测方式对于零件是否安装到位进行检测，但是这种方式由于需要与零件接触才能完成检测，存在破坏零件的可能。同时，该装置属于一个独立的机构，需要配合自动装配机构使用，使得该装置不能够随着自动装配机构移动而移动至相应的位置进行检测。需要将零件放置在同一平面后才能启动检测工序。

因此，如何提供一种可以实现非接触式零件安装到位检测系统，同时可以随着机器人末端治具抓取零件后移动至安装位置，对安装后的零件是否到位进行检测，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于视觉系统的在线监测系统。

本实用新型提供了如下方案：

一种基于视觉系统的在线监测系统，包括：

机器人单元，所述机器人单元包括机器人、机器人末端治具以及相机；所述机器人与所述机器人末端治具相连，所述机器人末端治具与所述相机相连；

零件加工单元，所述零件加工单元包括加工设备主体以及胎具，所述胎具设置于所述加工设备主体的内部；所述胎具设置有背部光源；

其中，所述胎具用于容置所述机器人末端治具供给的待加工产品；所述背部光源用于向位于所述胎具上的所述待加工产品的边缘投射光线；所述相机用于由所述机器人驱动运行至目标位置对位于所述胎具上的所述待加工产品进行拍照。

优选地：所述机器人包括六轴机器人。

优选地：所述相机包括高清相机。

优选地：所述加工设备主体包括铣销机。

优选地：还包括工控主机，所述机器人以及所述相机均与所述工控主机电连接。

优选地：所述工控主机与所述加工设备主体的启停控制系统电连接。

优选地：所述工控主架连接有报警组件。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

通过本实用新型，可以实现一种基于视觉系统的在线监测系统，在一种实现方式下，该系统可以包括机器人单元，所述机器人单元包括机器人、机器人末端治具以及相机；所述机器人与所述机器人末端治具相连，所述机器人末端治具与所述相机相连；零件加工单元，所述零件加工单元包括加工设备主体以及胎具，所述胎具设置于所述加工设备主体的内部；所述胎具设置有背部光源；其中，所述胎具用于容置所述机器人末端治具供给的待加工产品；所述背部光源用于向位于所述胎具上的所述待加工产品的边缘投射光线；所述相机用于由所述机器人驱动运行至目标位置对位于所述胎具上的所述待加工产品进行拍照。本申请提供的基于视觉系统的在线监测系统，结构简单合理，安装使用方便。监测系统与机器人联动，提高了设备的智能化。无需人员定时检测，节省人力。待加工产品安装不到位，机器产生报警，铣削不启动。检测数据可以上传备份，方便追溯查询。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种基于视觉系统的在线监测系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的机器人的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的机器人末端治具的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的加工设备主体的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的胎具的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的工控主机的结构示意图。

图中：监测系统100、机器人单元1、机器人11、机器人末端治具12、相机13、零件加工单元2、加工设备主体21、胎具22、背部光源23、工控主机 3、待加工产品4。

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

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，为本实用新型实施例提供的一种基于视觉系统的在线监测系统100，如图1、图2、图3、图4、图5所示，该系统可以包括：

机器人单元1，所述机器人单元1包括机器人11、机器人末端治具12以及相机13；所述机器人11与所述机器人末端治具12相连，所述机器人末端治具12与所述相机13相连；

零件加工单元2，所述零件加工单元2包括加工设备主体21以及胎具22，所述胎具22设置于所述加工设备主体21的内部；所述胎具22设置有背部光源23；

其中，所述胎具22用于容置所述机器人末端治具12供给的待加工产品；所述背部光源23用于向位于所述胎具22上的所述待加工产品4的边缘投射光线；所述相机13用于由所述机器人11驱动运行至目标位置对位于所述胎具 22上的所述待加工产品4进行拍照。

本申请实施例提供的机器人单元可以用于通过机器人末端治具抓取待加工产品，并将取待加工产品移动至加工设备主体内的胎具上。同时还用于携带相机至指定位置对放置于胎具上的待加工产品以及胎具进行拍照。零件加工单元的胎具用于承托以及固定待加工产品，胎具上的背部光源可以朝向待加工产品的边缘投射光线，使产品与其他物体从视觉成像上隔离，确保整个产品轮廓完整清晰。通过对相机拍摄到的图片进行分析，即可确定待加工零件是否安装到位。采用该系统可以实现产品的实时位置检测，节约人力成本。

进一步的，所述机器人包括六轴机器人。所述相机包括高清相机。所述加工设备主体包括铣销机。为了可以实现机器人与加工设备的联动，如图1、图 6所示，本申请实施例可以提供工控主机3，所述机器人11以及所述相机13 均与所述工控主机电连接。所述工控主机与所述加工设备主体的启停控制系统电连接。为了可以在确定待加工零件位置不到位时发出告警，本申请实施例可以提供所述工控主架连接有报警组件。

下面以加工设备为铣销机为例，对本申请提供的系统进行详细说明。

功能实现过程：

相机跟随机器人治具12进入铣削机内。

产品固定在铣销胎具22上，确保产品位置稳定准确，同时，产品边缘安装有背部光源，使产品与其他物体从视觉成像上隔离，确保整个产品轮廓完整清晰。

六轴机器人运行至固定位进行拍照检测，实行分段多次检测，检测位置可随意添加或删除，灵活性高

末端相机采集图像到工控主机上，祎睿图像处理软件对图像进行数据分析处理，处理过程模仿真实检测过程，如下：

现实中检测过程：外围为检测胎具，产品固定在胎具内侧，以测量间隙的大小为检测结果依据。

图像处理过程：在图中确定一条直线，直线的一端为产品边缘的某一点位置，另一端是图像的坐标位置(每一张图像该位置为固定点，模仿了检测治具上固定的一个检测位置)，以测量产品边缘与坐标位置的距离为依据判断铣销尺寸的偏差，通过设置偏差的范围大小可以判断出产品尺寸是OK还是NG。

总之，本申请提供的基于视觉系统的在线监测系统，结构简单合理，安装使用方便。监测系统与机器人联动，提高了设备的智能化。无需人员定时检测，节省人力。待加工产品安装不到位，机器产生报警，铣削不启动。检测数据可以上传备份，方便追溯查询。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于视觉系统的在线监测系统，其特征在于，包括：

机器人单元，所述机器人单元包括机器人、机器人末端治具以及相机；所述机器人与所述机器人末端治具相连，所述机器人末端治具与所述相机相连；

零件加工单元，所述零件加工单元包括加工设备主体以及胎具，所述胎具设置于所述加工设备主体的内部；所述胎具设置有背部光源；

其中，所述胎具用于容置所述机器人末端治具供给的待加工产品；所述背部光源用于向位于所述胎具上的所述待加工产品的边缘投射光线；所述相机用于由所述机器人驱动运行至目标位置对位于所述胎具上的所述待加工产品进行拍照。

2.根据权利要求1所述的基于视觉系统的在线监测系统，其特征在于，所述机器人包括六轴机器人。

3.根据权利要求1所述的基于视觉系统的在线监测系统，其特征在于，所述相机包括高清相机。

4.根据权利要求1所述的基于视觉系统的在线监测系统，其特征在于，所述加工设备主体包括铣销机。

5.根据权利要求1所述的基于视觉系统的在线监测系统，其特征在于，还包括工控主机，所述机器人以及所述相机均与所述工控主机电连接。

6.根据权利要求5所述的基于视觉系统的在线监测系统，其特征在于，所述工控主机与所述加工设备主体的启停控制系统电连接。

7.根据权利要求5所述的基于视觉系统的在线监测系统，其特征在于，所述工控主机连接有报警组件。

Images