[實用新型]一種用于機器人打磨的在線視覺檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720102525.5
• 申請日: 2017-01-31
• 公開（公告）號: CN206405908U
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 黃新春;李山;夏衛(wèi)紅;胡建勇;謝少波;趙鍵;張曉騰
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B24B49/02
• 分類號: B24B49/02;B24B49/12;B24B51/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司62102
• 代理人: 張真

技術領域

本實用新型涉及用于機器人打磨過程中的檢測技術領域，尤其是涉及一種用于機器人打磨的在線視覺檢測系統(tǒng)。

背景技術

機器視覺技術作為計算機科學的一個重要分支，在近三十年中有迅猛的發(fā)展。由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息自動進行數(shù)據(jù)處理，易于同設計信息及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，機器視覺系統(tǒng)被廣泛用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領域。傳統(tǒng)的檢測方式是將加工好的零部件裝夾到測試系統(tǒng)，用測量裝置直接接觸測量，測量精度低，效率低，難以實現(xiàn)自動化。機器視覺檢測系統(tǒng)能夠不接觸工件，通過照相機攝取檢測圖像，將其轉化為數(shù)字信號，再采用先進的計算機硬件與軟件技術對圖像數(shù)字信號進行處理，從而得到所需要的各種目標圖像特征值，并在此基礎上實現(xiàn)模式識別，坐標計算，灰度分布圖等多種功能。機器視覺檢測系統(tǒng)能夠根據(jù)其檢測結果快速地顯示圖象，輸出數(shù)據(jù)，發(fā)布指令，執(zhí)行機構可以配合其完成位置調(diào)整，好壞篩選，數(shù)據(jù)統(tǒng)計等自動化流程。只需對工件進行掃描，根據(jù)其檢測結果快速地顯示圖象，輸出數(shù)據(jù)，發(fā)布指令，執(zhí)行機構可以配合其完成相應調(diào)整，數(shù)據(jù)統(tǒng)計等自動化流程，與傳統(tǒng)檢測方式相比較，機器視覺的最大優(yōu)點是非接觸，精確，快速，可靠，以及信息數(shù)字化。

現(xiàn)有技術中的機器人打磨系統(tǒng)中，打磨零件的表面質(zhì)量檢測需要采用離線方式，機器人工作程序設定后，必須等到加工結束后取下工件進行測量才知道加工結果，就會出現(xiàn)反復裝夾，既降低了加工精度，又浪費時間，降低生產(chǎn)率，無法真正實現(xiàn)加工的自動化，目前也有在打磨工位增加三坐標測量儀來實現(xiàn)在線測量，但這種方法不僅對現(xiàn)場要求高，而且成本高，檢測速度慢。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術的缺陷而提供一種用于機器人打磨的在線視覺檢測系統(tǒng)，有效解決了現(xiàn)有技術存在的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為：所述的一種用于機器人打磨的在線視覺檢測系統(tǒng)，其特點是包括三維激光測量機構和二維運動機構，二維運動機構上還設置有位姿調(diào)整機構，所述的三維激光測量機構包括工控機，工控機與信號處理器相連，信號處理器與安裝在位姿調(diào)整機構上的三維激光攝像頭相連，工控機分別與二維運動機構的X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к壍目刂谱冾l電機相連，鍵盤和顯示器與工控機相連；二維運動機構的X方向?qū)к壈惭b在Y方向?qū)к壣稀?/p>

所述的位姿調(diào)整機構包括安裝在二維運動機構的X方向?qū)к壣系牡鬃?，支撐軸通過底部法蘭安裝在底座上，支撐軸上設置有轉接頭，卡座通過卡柄安裝在轉接頭上，卡柄上設置有轉軸，支座安裝在轉軸上，支座上設置有用于安裝三維激光攝像頭的連接板。

所述的卡柄端部還設置有用于緊固卡座和卡柄的旋鈕，旋緊旋鈕實現(xiàn)轉接頭相對于支撐軸固定，同時實現(xiàn)卡柄對轉軸的夾緊定位；所述的支座通過螺釘與轉軸固定相連，連接板通過螺釘與支座固定相連。

所述的三維激光測量機構的三維激光攝像頭通過螺釘固定在位姿調(diào)整機構的連接板上，工件放置在三維激光攝像頭掃描范圍內(nèi)，通過位姿調(diào)整機構的調(diào)整實現(xiàn)三維激光攝像頭對工件單個檢測位置的掃描檢測；當需要對工件表面多個測量位置整體測量時，通過二維運動機構的X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к壍囊苿觼韺崿F(xiàn)，二維運動機構的X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к壴谶\動時的變頻電機的編碼信號通過工控機實施采集，從而獲得三維激光攝像頭沿工件二維表面移動進行采樣測量，掃描的信息通過信號處理器處理后傳遞到工控機中的圖像分析軟件中，通過對掃描點云數(shù)據(jù)的分析獲得工件表面質(zhì)量的對應評價，對應的測量結果經(jīng)工控機傳輸?shù)綑C器人控制柜，機器人根據(jù)測量結果進行相應的調(diào)整繼續(xù)加工或停止。

本實用新型的有益效果是：所述的一種用于機器人打磨的在線視覺檢測系統(tǒng)，其通過在機器人打磨過程中引入視覺檢測機構，實現(xiàn)機器人打磨檢測自動化，解決人工檢測帶來的重新定位誤差和時間浪費。該裝置對打磨結果實時監(jiān)控，當打磨結果不合格時，機器人打磨系統(tǒng)會調(diào)整程序繼續(xù)打磨，直到加工出合格品。很好的解決了機器人打磨的加工與檢測問題，實現(xiàn)了打磨、檢測的自動化過程，有效的提高了加工質(zhì)量和效率。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本實用新型結構原理示意圖；

圖2為本實用新型的二維運動機構結構示意圖；

圖3為本實用新型圖2的爆炸結構示意圖；

圖4為本實用新型的位姿調(diào)整機構結構示意圖；

圖5為本實用新型圖4的爆炸結構示意圖。