一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線的制作方法
【專利摘要】一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，包括機械人本體、上下料工作臺、加工機床、機器人控制器以及機器視覺對齒系統(tǒng)，所述的上下料工作臺包括料倉和下料裝置，料倉和下料裝置分別設(shè)置在機器人本體兩側(cè)；所述的加工機床設(shè)置在料倉旁；所述的機械人本體包括機械臂、旋轉(zhuǎn)軸、與旋轉(zhuǎn)軸相連的卡爪，卡爪上部設(shè)有向外延伸的定位板，所述的機器視覺對齒系統(tǒng)安裝在定位板上，所述的機器視覺對齒系統(tǒng)包括視覺開關(guān)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果：利用機器視覺對齒系統(tǒng)，機械臂可以精準地將齒輪與機床中安放齒輪處的凹孔吻合，實現(xiàn)了自動化上下料，提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于機器人自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪加工機床的上下料往往由于齒輪中存在大齒和小齒，且齒輪中的大齒必須與機床中安放齒輪處的凹孔吻合，而造成上下料時需要人工調(diào)整齒輪角度，難以實現(xiàn)自動化精確上料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以將齒輪精準安裝到機床上的智能機器視覺對齒生產(chǎn)線。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，包括機械人本體、上下料工作臺、加工機床、機器人控制器以及機器視覺對齒系統(tǒng)，所述的上下料工作臺包括料倉和下料裝置，料倉和下料裝置分別設(shè)置在機器人本體兩側(cè);所述的加工機床設(shè)置在料倉旁;所述的機械人本體包括機械臂、旋轉(zhuǎn)軸、與旋轉(zhuǎn)軸相連的卡爪，卡爪上部設(shè)有向外延伸的定位板，所述的機器視覺對齒系統(tǒng)安裝在定位板上。
[0006]所述的機器視覺對齒系統(tǒng)包括照明設(shè)備、CCD相機，所述的CCD相機安裝在定位板下側(cè)，照明設(shè)備安裝在CCD相機一旁，當機械手移動到抓取工件位置時停止運動，開啟照明設(shè)備同時CCD相機獲取齒輪圖像，通過圖像處理，識別大齒位置，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度后進行抓取工件，通過記錄的大齒位置，可以順利的將齒輪安裝到機床上進行加工。
[0007]所述的機器視覺系統(tǒng)為FANUCiRVis1n2DV視覺系統(tǒng)，該視覺系統(tǒng)通過計算CCD相機捕捉到的2D位置偏移和指定寄存器的值來對機器人動作在X，Y，R和Z方向上進行補償。指定的寄存器是用來存放工件Z方向的高度信息，該高度可以是已知工件的高度或由位置傳感器來測量。
[0008]齒輪在料倉中以任意角度擺放，機械手末端安裝有定位板，照明設(shè)備及CCD相機，對齒時，機械手末端移動到所要抓取的齒輪上方適當距離，其CCD相機與齒輪對其，然后CCD相機及照明設(shè)備開啟(CCD相機焦距與照明設(shè)備亮度已提前設(shè)置完畢)，齒輪進行拍照來獲取圖像信號，然后將所得到的圖像信號傳送到圖像處理系統(tǒng)中，該系統(tǒng)可對圖像信號中的像素分布、亮度及顏色進行分析，得到圖像的邊緣信息并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該數(shù)字信號將大齒的位置設(shè)定為I，將小齒的位置設(shè)置為O，并根據(jù)大齒的當前位置及目標位置計算旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角度及方向；最后將該信號傳送給機械手末端的旋轉(zhuǎn)軸電機，此時機械手末端移動到所要抓取的齒輪上方適當距離，其手爪與齒輪對其，機械手旋轉(zhuǎn)到適當位置，完成對齒過程并向下運動進行抓齒動作。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果:利用機器視覺對齒系統(tǒng)，機械臂可以精準地將齒輪與機床中安放齒輪處的凹孔吻合，實現(xiàn)了自動化上下料，提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實用新型的原理不意圖；
[0011]圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖3為本實用新型機械人本體與料倉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]其中1、機械臂，2、旋轉(zhuǎn)軸，3、卡爪，4、定位板，5、照明設(shè)備，6、(XD相機，7、齒輪，8、定位柱，9、加工機床，10、安全圍欄，11、料倉。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
[0015]如圖1、2所示的一種智能機器光電對齒生產(chǎn)線，包括機械人本體(品牌為FANUCRobot發(fā)那科機器人，型號為M-10iA/12)、上下料工作臺、加工機床、安全圍欄、機器人控制器(品牌為FANUC，型號為R-30iA-Mate)以及機器視覺對齒系統(tǒng)，所述的上下料工作臺包括料倉和下料裝置，料倉和下料裝置分別設(shè)置在機器人本體兩側(cè);所述的加工機床設(shè)置在料倉旁;所述的機械人本體包括機械臂1、旋轉(zhuǎn)軸2、與旋轉(zhuǎn)軸相連的卡爪3，所述的卡爪3采用三手抓帶變位裝置，由壓縮空氣驅(qū)動，卡爪上部設(shè)有向外延伸的定位板4，所述的機器視覺對齒系統(tǒng)安裝在定位板上;所述的安全圍欄采用方鋼管作為支撐立柱，采用工業(yè)鋼絲網(wǎng)作為隔斷面，高為2m;所述的料倉由料車以及固定在料車上的多組四根定位柱8構(gòu)成;所述的機器人控制器還與一個HMI觸摸屏相連。
[0016]如圖3所示:所述的機器視覺對齒系統(tǒng)包括照明設(shè)備5、CCD相機6，所述的CCD相機6安裝在定位板4下側(cè)，照明設(shè)備5安裝在CCD相機6—旁，當機械手移動到抓取工件位置時停止運動，開啟照明設(shè)備同時CCD相機獲取齒輪圖像，通過圖像處理，識別大齒位置，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度后進行抓取工件，通過記錄的大齒位置，可以順利的將齒輪安裝到機床上進行加工。
[0017]所述的機器視覺系統(tǒng)為FANUCiRVis1n2DV視覺系統(tǒng)，該視覺系統(tǒng)通過計算CCD相機捕捉到的2D位置偏移和指定寄存器的值來對機器人動作在X，Y，R和Z方向上進行補償。指定的寄存器是用來存放工件Z方向的高度信息，該高度可以是已知工件的高度或由位置傳感器來測量。
[0018]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，其特征在于:包括機械人本體、上下料工作臺、加工機床、機器人控制器以及機器視覺對齒系統(tǒng)，所述的上下料工作臺包括料倉和下料裝置，料倉和下料裝置分別設(shè)置在機器人本體兩側(cè);所述的加工機床設(shè)置在料倉旁;所述的機械人本體包括機械臂、旋轉(zhuǎn)軸、與旋轉(zhuǎn)軸相連的卡爪，卡爪上部設(shè)有向外延伸的定位板，所述的機器視覺對齒系統(tǒng)安裝在定位板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，其特征在于:所述的機器視覺對齒系統(tǒng)包括照明設(shè)備、CCD相機，所述的CCD相機安裝在定位板下側(cè)，照明設(shè)備安裝在CCD相機一旁。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，其特征在于:所述的卡爪采用三手抓帶變位裝置，由壓縮空氣驅(qū)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，其特征在于:還包括安全圍欄，安全圍欄采用方鋼管作為支撐立柱，采用工業(yè)鋼絲網(wǎng)作為隔斷面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，其特征在于:所述的料倉由料車以及固定在料車上的多組四根定位柱構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能機器視覺對齒生產(chǎn)線，其特征在于:所述的機器人控制器還與一個HMI觸摸屏相連。
【文檔編號】B25J9/16GK205438574SQ201620126681
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月18日
【發(fā)明人】李玉環(huán), 鞏喜然, 楊培培
【申請人】中意聯(lián)動科技（天津）有限公司