CN219788400U - 一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，包括工作台，工作台的上方分别安装有一级定位组件和二级定位组件，一级定位组件包括分度盘，分度盘的上方安装有置物板，工件可放置在置物板上且在分度盘作用下进行旋转，二级定位组件包括卡块，卡块前端设有与工件凸起部相匹配的缺口，卡块能够相对于工件进行直线运动，且卡块运动时，卡块缺口的水平中心线与工件中心线垂直且相交，本实用新型设计结构简单、操作便捷，采用价格低廉的视觉拍照机器人对工件进行初级定位，然后利用气缸推动卡块的方式，使得卡块可以对应卡设在工件外部的凸起部位置，使工件实现精准定位，具有成本低、定位精度高的优点。

Description

一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置

技术领域

本实用新型属于工件定位技术领域，具体涉及一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置。

背景技术

目前，在机械加工领域，为了提高工件的加工精度及生产效率，通常采用数控机床对工件进行加工，而在对工件进行装夹定位时，需要使工件按照统一的方向进行定位，如图5所示，这种工件整体为圆柱型结构，在其外径边缘位置具有向外突出且均匀分布的凸起部501，在每个凸起部501相对应的端面处需要加工出加工孔502（通孔或螺纹孔），而由于数控机床的程序是不变的，因此就需要在每次装夹定位时，使该工件以一定的方向进行装夹，现有技术中可采用视觉拍照机器人将该工件进行精准定位，例如康耐视公司的视觉拍照系统可以实现工件的精准定位，但是这种视觉拍照系统价格昂贵（13万左右），给企业带来高昂的生产投入成本，因此，亟需一种价格低廉的视觉拍照机器人、且能够满足工件定位精度要求的工件定位装置来解决上述技术问题。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其设计结构简单、操作便捷，采用价格低廉的视觉拍照机器人对工件进行初级定位，然后利用气缸推动卡块的方式，使得卡块可以对应卡设在工件外部的凸起部位置，使工件实现精准定位，具有成本低、定位精度高的优点。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，包括工作台，工作台的上方分别安装有一级定位组件和二级定位组件，一级定位组件包括分度盘，分度盘的上方安装有置物板，工件可放置在置物板上且在分度盘作用下进行旋转，二级定位组件包括卡块，卡块前端设有与工件凸起部相匹配的缺口，卡块能够相对于工件进行直线运动，且卡块运动时，卡块缺口的水平中心线与工件中心线垂直且相交；还包括用于对工件位置进行拍照且将工件夹取的视觉拍照机器人。

所述一级定位组件还包括第一底板，第一底板固定在工作台上方位置，分度盘安装在第一底板的顶部，置物板与分度盘的转盘通过螺栓相连。

所述二级定位组件还包括第二底板，第二底板固定在工作台上方位置，第二底板的中部设有贯通的通孔，第二底板的上表面设有对工件中心定位的若干定位块，定位块绕通孔的中心线均匀分布。

所述第二底板上表面安装有气缸，气缸的伸缩杆连接有移动座，移动座的下方安装有滑块，滑块与安装在第二底板上的导轨滑动连接，卡块固定在移动座的上方位置。

所述第二底板的上表面安装有对气缸进行保护的防护罩。

所述视觉拍照机器人的下方安装有机械爪。

所述卡块的前端位置具有与工件的凸起部结构对应的缺口。

这种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，在使用时，机器人夹取工件，将工件放置在置物板上表面，此时，工件的轴线与分度盘的转盘轴线相互重合，通过视觉拍照机器人对工件位置进行拍照，并将数据反馈给控制系统，控制系统将工件的待旋转角度数据反馈给分度盘，分度盘启动并带动工件进行旋转，当工件旋转至指定角度后，视觉拍照机器人的机械爪将工件抓取，并放置在第二底板的通孔处，此时第二底板上的定位块可以抵接在工件外壁处，使工件的中心轴线保持固定，启动气缸，气缸带动移动座和卡块向前运动，卡块在向着工件运动的过程中，其前端的缺口内壁能够逐渐与工件的凸起部相接触，当卡块运动至极限位置时，弧形缺口与凸起部完全贴合，从而实现工件的精准定位。

所述一级定位组件包括分度盘，分度盘的上方安装有置物板，工件可放置在置物板上且在分度盘作用下进行旋转；这样设置的目的是：可以将工件放置在置物板上，通过上方的视觉拍照机器人进行拍照，在系统控制下，可利用分度盘驱动工件旋转到指定角度，该视觉拍照机器人的价格低廉，拍照精度不高，因此分度盘只能带动工件旋转至与标准位置具有一定角度偏差的位置，该过程为一级定位。

所述二级定位组件包括卡块，卡块前端设有与工件凸起部相匹配的缺口，卡块能够相对于工件进行直线运动，且卡块运动时，卡块缺口的水平中心线与工件中心线垂直且相交；这样设置的目的是，可以在卡块向前运动的过程中，其前端的缺口内壁能够与工件的凸起部相接触，当卡块向前运动至极限位置时，缺口可以与凸起部完全贴合，在该过程中，工件从具有角度偏差的位置旋转至标准位置，完成高精度定位过程。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型设计结构简单、操作便捷，采用价格低廉的视觉拍照机器人对工件进行初级定位，然后利用气缸推动卡块的方式，使得卡块可以对应卡设在工件外部的凸起部位置，使工件实现精准定位，具有成本低、定位精度高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型一级定位组件的立体图；

图3为本实用新型二级定位组件的立体图；

图4为本实用新型二级定位组件的工作状态图

图5为本实用新型工件的立体图。

图中标记：1、工作台；2、一级定位组件；201、第一底板；202、分度盘；203、置物板；3、二级定位组件；301、第二底板；302、定位块；303、卡块；304、移动座；305、防护罩；306、气缸；307、导轨；308、滑块；4、视觉拍照机器人；401、机械爪；5、工件；501、凸起部；502、加工孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图所示，一种基于视觉拍照机器人4的工件5定位装置，包括工作台1，工作台1的上方分别安装有一级定位组件2和二级定位组件3，一级定位组件2包括分度盘202，分度盘202的上方安装有置物板203，工件5可放置在置物板203上且在分度盘202作用下进行旋转，其中，分度盘202也称电动旋转台，采用伺服电机控制，上方具有一转盘，通过蜗轮蜗杆结构进行传动，该分度盘202的结构与工作原理属于现有技术中常规技术手段，在此不做过多赘述。

二级定位组件3包括卡块303，卡块303前端设有与工件5凸起部501相匹配的缺口，卡块303能够相对于工件5进行直线运动，且卡块303运动时，卡块303缺口的水平中心线与工件5中心线垂直且相交；如图4所示的，当一级定位组件2将工件5旋转到一定角度后，工件5与标准位置之间会有一定的角度偏差a，a为1°-2°，而为了消除该角度偏差，在工件5侧面设置可移动的卡块303，该卡块303在向着工件5运动时，其缺口逐渐与工件5的凸起部501接触，从而使工件5从偏差状态逐渐调整为标准状态，实现精准定位的要求。

还包括用于对工件5位置进行拍照且将工件5夹取的视觉拍照机器人4，该视觉拍照机器人4相对于高精度的视觉机器人具有价格低廉的优点，例如欧姆龙品牌的视觉机器人价格为3-4万，相对于13万的视觉机器人，可以节省10万的成本。

所述一级定位组件2还包括第一底板201，第一底板201固定在工作台1上方位置，分度盘202安装在第一底板201的顶部，置物板203与分度盘202的转盘通过螺栓相连，置物板203的外形尺寸大于分度盘202的转盘尺寸，设置置物板203的目的是为了满足对工件5的支撑，可适应于不同工件5尺寸大小的放置需求。

所述二级定位组件3还包括第二底板301，第二底板301固定在工作台1上方位置，第二底板301的中部设有贯通的通孔，工件5的下方可以穿过该通孔，第二底板301的上表面设有对工件5中心定位的若干定位块302，定位块302绕通孔的中心线均匀分布，在工件5放置到第二底板301上时，定位块302可以与工件5的外壁抵接，从而使工件5只具有轴向和旋转的自由度，避免工件5产生径向位移。

所述第二底板301上表面安装有气缸306，气缸306的伸缩杆连接有移动座304，移动座304的下方安装有滑块308，滑块308与安装在第二底板301上的导轨307滑动连接，卡块303固定在移动座304的上方位置，通过气缸306作为动力源，带动移动座304和卡块303向前运动，设置的滑块308和导轨307可以起到导向作用，确保移动座304和卡块303的直线移动。

所述第二底板301的上表面安装有对气缸306进行保护的防护罩305，防护罩305通过螺栓安装在第二底板301上。

所述视觉拍照机器人4的下方安装有机械爪401，该机械爪401为三爪结构，主要是为了对工件5进行抓取，该机械爪401以及视觉拍照机器人4的结构与原理属于现有技术中的常规技术手段，在此不做过多赘述。

所述卡块303的前端位置具有与工件5的凸起部501结构对应的缺口，该缺口的开口尺寸从靠近气缸306的方向到远离气缸306的方向逐渐扩大，用于在调整工件5角度时，工件5的凸起部501能够进入到缺口范围内。

这种基于视觉拍照机器人4的工件5定位装置，在使用时，机器人夹取工件5，将工件5放置在置物板203上表面，此时，工件5的轴线与分度盘202的转盘轴线相互重合，通过视觉拍照机器人4对工件5位置进行拍照，并将数据反馈给控制系统，该控制系统可以是PLC控制器，控制系统将工件5的待旋转角度数据反馈给分度盘202，分度盘202启动并带动工件5进行旋转，当工件5旋转至指定角度后，视觉拍照机器人4的机械爪401将工件5抓取，并放置在第二底板301的通孔处，此时第二底板301上的定位块302可以抵接在工件5外壁处，使工件5的中心轴线保持固定，启动气缸306，气缸306带动移动座304和卡块303向前运动，卡块303在向着工件5运动的过程中，其前端的缺口内壁能够逐渐与工件5的凸起部501相接触，当卡块303运动至极限位置时，弧形缺口与凸起部501完全贴合，从而实现工件5的精准定位。在工件5被精准定位后，后续工作可以对工件5夹紧，对工件5表面加工出加工孔502。

Claims (7)

1.一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其特征在于：包括工作台，工作台的上方分别安装有一级定位组件和二级定位组件，一级定位组件包括分度盘，分度盘的上方安装有置物板，工件可放置在置物板上且在分度盘作用下进行旋转，二级定位组件包括卡块，卡块前端设有与工件凸起部相匹配的缺口，卡块能够相对于工件进行直线运动，且卡块运动时，卡块缺口的水平中心线与工件中心线垂直且相交；还包括用于对工件位置进行拍照且将工件夹取的视觉拍照机器人。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其特征在于：一级定位组件还包括第一底板，第一底板固定在工作台上方位置，分度盘安装在第一底板的顶部，置物板与分度盘的转盘通过螺栓相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其特征在于：二级定位组件还包括第二底板，第二底板固定在工作台上方位置，第二底板的中部设有贯通的通孔，第二底板的上表面设有对工件中心定位的若干定位块，定位块绕通孔的中心线均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其特征在于：第二底板上表面安装有气缸，气缸的伸缩杆连接有移动座，移动座的下方安装有滑块，滑块与安装在第二底板上的导轨滑动连接，卡块固定在移动座的上方位置。

5.根据权利要求3所述的一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其特征在于：第二底板的上表面安装有对气缸进行保护的防护罩。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其特征在于：视觉拍照机器人的下方安装有机械爪。

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉拍照机器人的工件定位装置，其特征在于：卡块的前端位置具有与工件的凸起部结构对应的缺口。