[實用新型]基于結構光的實訓用自動裝配裝置

有效

• 申請號: 201921271666.5
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN210549317U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 相海華;王曉強;呂文正
• 申請（專利權）人: 江蘇匯博機器人技術股份有限公司
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00;B25J19/00;B25J19/04;G09B9/00
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 楊強

本實用新型涉及一種自動化裝置，尤其是基于結構光的實訓用自動裝配裝置，包括DLP結構光裝置和機械手，還包括工件夾緊裝置，工件夾緊裝置被配置成夾緊工件；旋轉上料裝置上裝有工件；自動夾爪被配置成抓取工件，自動夾爪安裝在機械手上；送料裝置被配置成依次推出工件；送料裝置位于輸送裝置的一端，輸送裝置被配置成輸送工件經過DLP結構光裝置，DLP結構光裝置位于輸送裝置的上方，DLP結構光裝置被配置成掃描輸送裝置上的工件；相機位于輸送裝置的上方，相機被配置成采集投影的光柵圖像。該裝置通過結構光對工件進行掃描，并配合相機得到工件的空間位姿，從而保證正確的抓取工件和正確的裝配，同時能提供學員的感性認識，提高培訓效果。

技術領域

本實用新型涉及一種自動化裝置，尤其是基于結構光的實訓用自動裝配裝置。

背景技術

隨著智能制造的發展，機器人被普遍應用于汽車、3C等行業中。傳統的人工分揀、裝配、焊接、檢測等任務也逐漸被機器人所代替，在機器視覺的領域中，機器人可以自主識別、定位、檢測零件，這為產品的自動化生產提供了有力的保證，但是新的視覺技術開發及應用都需要高科技人才的支持，因此面向教育的機器人視覺培訓必不可少，而目前這方面的培訓多停留在理論上，沒有實際的設備進行實操訓練，學員無感性認識，培訓效果較差。

目前的自動裝配裝置通常采用相機進行坐標位置的確定，無法識別工件的空間位姿，容易造成抓取或裝配錯誤。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種通過結構光對工件進行掃描，并配合相機得到工件的空間位姿，從而保證正確的抓取工件和正確的裝配，并能有效提高學員的感性認識，提高培訓效果的基于結構光的實訓用自動裝配裝置，具體技術方案為：

基于結構光的實訓用自動裝配裝置，包括DLP結構光裝置和機械手，還包括工件夾緊裝置，所述工件夾緊裝置被配置成夾緊工件；旋轉上料裝置，所述旋轉上料裝置上裝有工件；自動夾爪，所述自動夾爪被配置成抓取工件，所述自動夾爪安裝在機械手上；送料裝置，所述送料裝置被配置成依次推出工件；輸送裝置，所述送料裝置位于輸送裝置的一端，所述輸送裝置被配置成輸送工件經過DLP結構光裝置，所述DLP結構光裝置位于輸送裝置的上方，所述DLP結構光裝置被配置成掃描輸送裝置上的工件；相機，所述相機位于輸送裝置的上方，所述相機被配置成采集投影的光柵圖像；所述工件夾緊裝置、旋轉上料裝置和輸送裝置均位于機械手的工作范圍內。

通過采用上述技術方案，DLP結構光裝置投影數字光柵，采用基于相位測量的方法進行三維重構；然后使用四步相移法進行相位參數的計算；通過分析四步相移法投影的實際數字光柵的非正弦現象，在理想光柵和投影光柵之間建立一一對應的映射關系，并通過插值計算的方式得出誤差補償的值；將經過相位計算和誤差補償的光柵圖像投影出來，使用相機采集投影的光柵圖像，然后建立相機圖像與投影圖像的對應關系，因此投影儀標定可以轉換成相機標定；然后結合上述三個結果對工件進行三維重建，同時得到其空間姿態信息。

機械手先將工件通過自動夾爪從旋轉上料裝置上移動到工件夾緊裝置上，工件夾緊裝置夾緊工件，然后根據得到的工件的位姿，機械手控制自動夾爪抓取工件，將工件安裝到工件上，實現自動裝配。

優選的，所述旋轉上料裝置包括上料架；旋轉電機，所述旋轉電機固定在上料架上；軸承座，所述軸承座固定在上料架的頂部；旋轉軸，所述旋轉軸安裝在軸承座上，所述旋轉軸的一端與旋轉電機連接；上料圓盤，所述上料圓盤固定在旋轉軸的另一端，且位于軸承座上方；及工件座，所述工件座安裝在上料圓盤上，所述工件座被配置成放置工件。

通過采用上述技術方案，上料圓盤轉動送料，實現工件的抓取位置固定，方便機械手抓取。

優選的還包括物料傳感器，所述物料傳感器安裝在上料架上，且位于上料圓盤的下方，所述上料圓盤上環形陣列設有多個檢測孔，所述檢測孔與物料傳感器相對應；所述工件座上設有連通孔，所述連通孔與檢測孔同軸線，且連通孔與檢測孔相通，所述物料傳感器被配置成穿過檢測孔和連通孔檢測工件座上的是否裝有工件。