[發(fā)明專利]一種基于視覺裝配的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810090518.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN108305553A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊龍興;楊成;郭大偉;張陳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02;G09B9/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 常瑩瑩

本發(fā)明公開一種基于視覺裝配的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，屬于教學(xué)與視覺檢測技術(shù)領(lǐng)域。它包括電控部分、裝有VS2010軟件的上位機(jī)、四軸機(jī)器人、工作臺(tái)、傳送裝置和機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置。本發(fā)明通過機(jī)器視覺的引導(dǎo)來抓取零件，進(jìn)行零部件的裝配，從而保證100％的檢驗(yàn)合格率，即零缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于教學(xué)與視覺檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于視覺裝配的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的檢查、測量和零件識(shí)別應(yīng)用，尤其是連續(xù)大批量生產(chǎn)、對(duì)外觀的質(zhì)量要求非常高的產(chǎn)品。通常這種帶有高度重復(fù)性和智能性的工作是由肉眼來完成的，但在某些特殊情況下，如對(duì)微小尺寸的精確快速測量、形狀匹配以及顏色辨識(shí)等，依靠肉眼根本無法連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，其它物理量傳感器也難以勝任。隨著行業(yè)競爭的加劇，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制已經(jīng)不允許僅0.1％的缺陷存在，需要保證100％的檢驗(yàn)合格率(即“零缺陷”)來保障業(yè)績的持續(xù)穩(wěn)定增長。因此，人們開始考慮用CCD相機(jī)抓取圖像后送入計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫膱D像處理模塊，通過數(shù)字化處理，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息來進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等的判別。

隨著各行業(yè)市場發(fā)展的需求，為了更好的立足市場，提升企業(yè)競爭力，越來越多的企業(yè)注重高新技術(shù)的不斷引進(jìn)。在工業(yè)自動(dòng)化日益進(jìn)取的今天，機(jī)器視覺技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用也越來越廣泛，越來越受到用戶的認(rèn)可與青睞。

發(fā)明內(nèi)容

為解決由肉眼來完成帶有高度重復(fù)性和智能性的工作，不能保證零缺陷的問題，本發(fā)明提供一種基于視覺裝配的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，通過機(jī)器視覺的引導(dǎo)來抓取零件，從而進(jìn)行零部件的裝配。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種基于視覺裝配的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，它包括電控部分、裝有VS2010軟件的上位機(jī)、四軸機(jī)器人、工作臺(tái)、傳送裝置和機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置，上位機(jī)下發(fā)脈沖數(shù)和方向給電控部分中的PLC，PLC發(fā)送脈沖數(shù)和方向給傳送裝置中的電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，并通過上位機(jī)下發(fā)滑臺(tái)的最終坐標(biāo)給四軸機(jī)器人，四軸機(jī)器人根據(jù)滑臺(tái)的最終坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)位置，機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置中的CCD相機(jī)抓拍滑臺(tái)上的待裝配零件圖像，與預(yù)處理圖像比對(duì)，并反饋角度差值給上位機(jī)，上位機(jī)將角度差值下發(fā)給四軸機(jī)器人，四軸機(jī)器人根據(jù)角度差值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置的吸盤吸附待轉(zhuǎn)移零件至相應(yīng)位置，使待裝配零件之間在垂直平面保持配合狀態(tài)，并通過機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置中的氣缸下壓完成裝配。

進(jìn)一步地，機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置中的CCD相機(jī)未抓拍到待裝配零件圖像，上位機(jī)下發(fā)未放置待裝配零件信息給電控部分中的PLC，PLC發(fā)送控制信息給工作臺(tái)中的三色燈，三色燈開始預(yù)警。

進(jìn)一步地，工作臺(tái)的內(nèi)部安裝有電控部分，工作臺(tái)的臺(tái)面上安裝有四軸機(jī)器人、三色燈和傳送裝置，四軸機(jī)器人的下方安裝有機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置。

進(jìn)一步地，上位機(jī)通過VS2010軟件內(nèi)的通訊程序與電控部分中的PLC、四軸機(jī)器人和機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置的CCD相機(jī)進(jìn)行通訊，電控部分中的PLC與傳送裝置中的電機(jī)和工作臺(tái)中的三色燈進(jìn)行通訊。

進(jìn)一步地，四軸機(jī)器人包括機(jī)器人本體和示教器，機(jī)器人本體沿1軸水平面旋轉(zhuǎn)，沿2軸垂直平面旋轉(zhuǎn)，沿3軸垂直平面上下運(yùn)動(dòng)，沿4軸水平面旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，傳送裝置由兩個(gè)相互垂直的獨(dú)立模組組成，兩個(gè)獨(dú)立模組均包括滑軌和帶有凹槽的滑臺(tái)，滑臺(tái)在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿著滑軌前后移動(dòng)，滑軌一側(cè)的前后兩端均安裝有霍爾開關(guān)，霍爾開關(guān)與電機(jī)相連并控制電機(jī)的啟停。

進(jìn)一步地，機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置通過固定環(huán)固定于四軸機(jī)器人的下方，機(jī)器視覺引導(dǎo)抓取裝置包括CCD相機(jī)、吸盤和氣缸。

有益效果：

1.本發(fā)明通過機(jī)器視覺的引導(dǎo)來抓取零件，進(jìn)行零部件的裝配，從而保證100％的檢驗(yàn)合格率，即零缺陷。