一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手制造技术

技术编号:14793997 阅读:141 留言:0更新日期:2017-03-13 00:23
本实用新型专利技术公开了一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,通过在现有的伺服坐标桁架式机械手上增设视觉影像系统,使其与机械手控制系统CPU通信连接,实现视觉引导定位,提高定位精度。本实用新型专利技术自动化程度高,可以代替多关节机器人,可自动检测产品品质是否合格并定位引导机械手分拣出不良品,并可以对不良品精确定位,引导机械手对不良品自动进行打磨抛光等处理成良品,使采购成本降低60%、占用空间降低60%、精度提高2‑10倍。同时,执行机构上的末端执行装置为可执行3D打印、铣磨毛边、2轴NC、打磨抛光、组装/分拣等功能的设备或机构,故可实现跨行业的使用,节省成本,本技术在世界上属于坐标桁架式注塑机械手行业首创。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及注塑机械手
,具体涉及一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手
技术介绍
注塑产品的毛边、亮痕等缺陷一直困扰着整个注塑行业。市场上的坐标式机械手仅能简单取出很难进行后续自动化生产,很多知名企业被迫购买CNC、多关节机器人来修毛边、打磨抛光实现自动化,但成本昂贵且占地面积很大,增加了产线的复杂程度,也给维修带来了困难!对于中小型企业来说,购买CNC、多关节机器人价格高昂,是不可承受的。为了节省成本,只能利用坐标式机械手将注塑产品从注塑机中取出,然后人工检测产品品质,看表面是否有毛刺、毛边等缺陷,将需要打磨抛光的产品和合格品分类放置,再利用抛光工具和装夹设备对不良品进行打磨抛光处理,这种方式成本低,但生产效率低下,严重阻碍了企业的发展。多关节机器人,有时也称机械手,因设备本身结构复杂,精密度高,而且设有视觉系统,因而具有定位精密度高、协调性好的特点,其重复精度可达0.01-0.05mm。而坐标式机械手没有视觉定位系统,不能实现高精密度的运作,只能进行直线、斜线运动,其重复精度仅能够达到0.1-0.2mm,多关节机器人的重复精度是坐标式机械手的2-10倍,这就导致了多关节机器人的价格高昂。因此,我们需要为注塑行业设计一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,通过对现有的伺服坐标式机械手进行改进,增加视觉引导定位功能,来实现功能可与多关节机器人媲美,而价格却平民化的目的。
技术实现思路
为解决上述技术问题,我们提出了一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,通过在现有的机械手上增设视觉影像系统,使该系统与机械手的控制系统CPU通信连接,使机械手能够自动检测产品是否合格,判断产品的位置信息,自动进行后续操作,达到了提高机械手自动化程度、提高生产效率、降低生产成本、降低占用空间的目的。为达到上述目的,本技术的技术方案如下:一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,包括可移动支撑平台、设置于所述可移动支撑平台上的执行机构和用于操控所述执行机构动作的控制系统,还包括与所述控制系统电信号连接的视觉影像系统,所述视觉影像系统包括相机、光源和视觉控制器,所述相机、所述光源设置于所述执行机构侧面或单独固定,所述视觉控制器与所述相机、所述光源电信号连接。优选的,所述相机为高清镜头相机、CCD相机或CMOS相机。优选的,所述可移动支撑平台为二轴、三轴、五轴、六轴、七轴、八轴或九轴全伺服机构。优选的,所述执行机构包括:a.姿势部组件,姿势部组件包括姿势部和姿势部安装底座,姿势部安装底座固定在姿势部的顶端,姿势部的下端连有L型固定板;b.取料装置,取料装置包括吸盘、吸盘座、取料夹具和取料夹具安装板,取料夹具安装板的下部通过四个紧固螺钉固定于L型固定板的侧板上,取料夹具通过螺栓固定于取料夹具安装板的上部,吸盘座套设于取料夹具上,吸盘设于吸盘座上;吸盘、吸盘座、取料夹具的数量均为四个,呈矩阵排列于取料夹具安装板上部;取料夹具和吸盘座之间设有压缩弹簧;c.气动快换夹具,气动快换夹具设置于姿势部的L型固定板底板上;d.动力装置,动力装置包括电机和电机安装座,电机安装座与气动快换夹具固定在一起,电机设置于电机安装座上;e.末端执行装置,所述末端执行装置与电机的旋转轴相连,从电机获得动能。优选的,所述电机安装座包括第一固定板、第二固定板、四个支撑立柱和护罩钣金,第二固定板设置于第一固定板的正下方,通过四个支撑立柱固定连接,护罩钣金围设于第一固定板和第二固定板外沿,形成可容纳电机主体的容纳腔。优选的,所述第二固定板的中心设有可供电机轴穿过的第一通孔。优选的,所述执行机构上的末端执行装置为可以执行3D打印、铣磨毛边、2轴NC、打磨抛光、点胶、移印、雕刻、激光切割、喷涂、贴膜、铣削、焊接、烫印、组装或分拣功能的设备或机构。通过以上技术方案,本技术可获得如下有益效果:通过在现有的普通坐标桁架式机械手上增设视觉影像系统,使其与机械手控制系统CPU通信连接,当产品被输送至相机视野区域时,相机对各种形态的产品进行拍照,通过mark点对产品进行精确定位,并将产品的位置信息输出。视觉影像系统的设置一方面使机械手能够自动检测产品是否合格,对不良品自动进行打磨抛光等后续处理;同时可使重复精度从原来的0.1mm提高到0.05mm,而且在10KG以下的轻负载下,精度可达0.01mm,本技术的机械手精度达到甚至超过多关节机器人的精度,该技术在机械手领域属于世界首创。因此,本技术自动化程度高,可以代替多关节机器人,能够自动检测产品是否合格,对不良品自动进行打磨抛光处理,采购成本可降低60%、占用空间可降低60%、精度提高2-10倍。同时,本技术的执行机构上的末端执行装置为可以执行3D打印、铣磨毛边、2轴NC、打磨抛光、点胶、移印、雕刻、激光切割、喷涂、贴膜、铣削、焊接、烫印、组装或分拣功能的设备或机构,即末端执行装置可以根据不同的使用需要而随时进行更换,作为工业母机,实现跨行业的使用,节省成本。本技术在世界上属于坐标桁架式注塑机械手行业首创。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例所公开的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手的控制系统结构图;图2为本技术实施例所公开的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手控制流程图;图3为本技术实施例所公开的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手在使用状态的主视结构示意图;图4为本技术实施例所公开的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手在使用状态的立体结构示意图;图5为本技术实施例所公开的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手的执行机构的主视结构示意图;图6为本技术实施例所公开的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手的执行机构的立体结构示意图;图7为本技术实施例所公开的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手的执行机构的立体透视结构示意图。图中数字所表示的相应部件名称:1.姿势部组件2.取料装置3.气动快换夹具4.动力装置5.视觉影像系统11.姿势部12.姿势部安装底座21.吸盘22.吸盘座23.取料夹具24.取料夹具安装板110.L型固定板41.电机42.电机安装座51.相机421.第一固定板422.第二固定板423.支撑立柱424.护罩钣金425.容纳腔411.电机轴4221.第一侧孔4222.第二侧孔426.电机支撑板具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。下面结合实施例和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例.如图1所示,一种具有视觉影像系统的三轴伺服机械手,包括可本文档来自技高网...
一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手

【技术保护点】
一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,包括可移动支撑平台、设置于所述可移动支撑平台上的执行机构和用于操控所述执行机构动作的控制系统,其特征在于,还包括与所述控制系统电信号连接的视觉影像系统,所述视觉影像系统包括相机、光源和视觉控制器,所述相机、所述光源设置于所述执行机构侧面或单独固定,所述视觉控制器与所述相机、所述光源电信号连接。

【技术特征摘要】
2016.04.22 CN 20162034601241.一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,包括可移动支撑平台、设置于所述可移动支撑平台上的执行机构和用于操控所述执行机构动作的控制系统,其特征在于,还包括与所述控制系统电信号连接的视觉影像系统,所述视觉影像系统包括相机、光源和视觉控制器,所述相机、所述光源设置于所述执行机构侧面或单独固定,所述视觉控制器与所述相机、所述光源电信号连接。2.根据权利要求1所述的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,其特征在于,所述相机为高清镜头相机、CCD相机或CMOS相机。3.根据权利要求1或2所述的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,其特征在于,所述可移动支撑平台为二轴、三轴、五轴、六轴、七轴、八轴或九轴全伺服机构。4.根据权利要求3所述的一种具有视觉引导定位功能的坐标桁架式注塑机械手,其特征在于,所述执行机构包括:a.姿势部组件,姿势部组件包括姿势部和姿势部安装底座,姿势部安装底座固定在姿势部的顶端,姿势部的下端连有L型固定板;b.取料装置,取料装置包括吸盘、吸盘座、取料夹具和取料夹具安装板,取料夹具安装板的下部通过四个紧固螺钉固定于L型固定板的侧板上...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏金良郁栋何超张新
申请(专利权)人:苏州超群智能科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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