工业机器人视觉定位系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种工业机器人视觉定位系统，包括摄像头、光源、第一分光器、第二分光器、第一位置传感器、第二位置传感器；摄像头；光源用以提供沿与摄像头摄影轴线呈角度的光束；第一位置传感器和第二位置传感器均用以检测平行于垂直于摄像头摄影轴线的方向的光束；第一分光器用以接收光源发出的光，并分解第一光路和第二光路，第一光路沿垂直于摄像头摄影轴线方向射向第二分光器，第二光路沿平行于摄像头摄影轴线的方向射向第一位置传感器；第二分光器用以将接收到第一光路的光线折射后形成平行于摄像头摄影轴线的方向第三光路射向第二位置传感器。当第一位置传感器和第二位置传感器无法正常检测到光时，说明摄像头的位姿不正确，需要调整。

Industrial robot vision positioning system

The utility model relates to an industrial robot vision positioning system, including camera, light source, the first optical splitter, second light splitter, first position sensor, second position sensor; camera; to provide a beam with the camera angle along the axis of the beam photographic light source; a position sensor and second position sensors are used to detect parallel to the direction perpendicular to the axis of the camera photography; the first splitter for receiving the light emitted by the light source, and the decomposition of the first and second optical paths, a first optical path in the direction perpendicular to the axis of the camera photography at second light splitter, second light path toward parallel to the direction of the axis of the first photographic camera position sensor second; splitter for receiving light refraction of the first optical path formed parallel to the axis of the camera photography Fang Xiangdi at the three road Two position sensor. When the first position sensor and the second position sensor can not detect the light normally, the camera position is not correct and needs to be adjusted.

【技术实现步骤摘要】
工业机器人视觉定位系统
本技术涉及工业机器人视觉定位领域，特别是涉及一种工业机器人视觉定位系统。
技术介绍
显示屏体检测领域中，基本都使用工业机器人抓、取屏体。此过程中，一般使用工业相机进行视觉定位，保证正确抓取屏体，保证正确放置屏体。传统的视觉定位系统，工业相机位置的位姿水平、垂直调整难度大。其中，调整位姿是通过手调，做样品测试等，无法达到快速视觉对位的效果。业内通过使用标定板、显微镜等辅助工具逐步调整，其时间长，效率低下且检测繁琐，对调试人员能力要求极高，修改更新参数十分麻烦，工作量大。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种工业机器人视觉定位系统，能够方便地测定出摄像头在系统中的位姿是否正确。一种工业机器人视觉定位系统，包括摄像头、光源、第一分光器、第二分光器、第一位置传感器、第二位置传感器；其中摄像头；所述光源与所述摄像头固定连接，用以提供与的摄影轴线呈角度的光束；所述第一位置传感器和第二位置传感器均用以检测平行于摄像头摄影轴线的方向的光束；所述第一分光器与摄像头固定连接，用以接收所述光源发出的光，并分解为彼此垂直的第一光路和第二光路，第一光路沿垂直于摄像头摄影轴线的方向射向第二分光器，第二光路则沿平行于摄像头摄影轴线的方向射向第一位置传感器；第二分光器与摄像头固定连接，用以将接收到的第一光路的光线90度折射后形成平行于摄像头摄影轴线的方向的第三光路射向第二位置传感器。上述视觉定位系统，光源、第一分光器、第二分光器与镜头是联动的，当第一位置传感器无法检测到第二光路的光时，说明摄像头在工业机器人系统中的位置是不正确；当第二位置传感器无法接收到第三光路的光时，则说明摄像头的镜头轴线与屏体是不垂直的，使用者可以轻易地获知摄像头的位姿是否正确，进而进行调整。在其中一个实施例中，所述摄像头包括镜头，所述光源固定在镜头的一侧，所述第一分光器、第二分光器、第一位置传感器及第二位置传感器则布置在镜头的另一侧。在其中一个实施例中，所述第一分光器、第二分光器均固定于镜头，所述镜头沿镜头的径向开设有供所述光源的光穿过的通道。在其中一个实施例中，所述光源为点光源。在其中一个实施例中，所述定位系统还包括用以支撑待检测物品的沿水平方向布置的托盘，所述第二位置传感器固定于所述托盘。在其中一个实施例中，所述第一位置传感器固定于工业机器人的用以支撑机械手臂的平台上。在其中一个实施例中，所述定位系统还包括第三位置传感器，所述第三位置传感器与所述第二位置传感器在平行于摄像头摄影轴线的方向上间隔且在垂直于摄像头摄影轴线的方向上错开，用以检测被所述第二位置传感器反射回来的光。在其中一个实施例中，所述定位系统还包括第四位置传感器，所述第四位置传感器与所述第一位置传感器在平行于摄像头摄影轴线的方向上间隔且在垂直于摄像头摄影轴线的方向上错开，用以检测被所述第一位置传感器反射回来的光。在其中一个实施例中，所述定位系统还包括信号传输系统、矫正执行系统，所述信号传输系统用以接收所述第一位置传感器和第二位置传感器传递的信号，及用以向所述矫正执行系统发送调整所述摄像头的位置的信号。在其中一个实施例中，所述矫正执行系统通过推动所述摄像头在三维空间内运动来调整摄像头的位置。附图说明图1为本技术一个实施例的工业机器人视觉定位系统的示意图；图2为工业机器人视觉定位系统调整摄像头位置的流程图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。下面结合附图，说明工业机器人视觉定位系统的较佳实施方式。请参考图1，本技术的一个实施例提供一种工业机器人视觉定位系统，其应用在工业机器人中，可以用在机器人的机械手臂在抓取物品之前的视觉定位需求，也可以是抓取之后将物品放置至指定位置时的视觉定位需求。物品是待检测的工件，本实施例中，以抓取的物品为柔性显示屏体，将屏体放置到预定位置时为例进行说明。参考图1，工业机器人视觉定位系统包括摄像头110、第一分光器120、第二分光器130、第一位置传感器140、第二位置传感器150、光源160。其中，第一位置传感器140、第二位置传感器150，传感器采用对射、反射红外/可见光线传感器，其传感器信号类型为转速编码器或电压变送器，设置在固定参照物上。下面结合附图详细描述。摄像头110包括镜头112。其中镜头112包括镜筒和安装于镜筒一端的镜片。镜头112具有沿竖直方向延伸的镜头轴线X。即镜头112的理想位置是要求镜头轴线X是刚好沿竖直方向。镜头轴线X即为摄影轴线。工业机器人视觉定位系统还包括支撑屏体200用的托盘170。托盘170沿水平方向布置。使得理想情况下，镜头轴线X是垂直于托盘170的。进而，当屏体放置于托盘170时，镜头轴线X是垂直于屏体的。作业过程中，需要保证摄像头110的镜头轴线X一直与屏体200垂直，或者角度偏差在允许范围之内。柔性屏体检测过程中，此角度偏差允许范围为±2分秒。除此之外，还要保证摄像头110在整个工业机器人系统中的位置是正确的，以保证屏体200在相对于整个工业机器人系统的位置是正确的，不至于出现摄像头110的镜头轴线X一直与屏体200垂直，但摄像头110和屏体200组成的整体的位置却是倾斜的。因此，摄像头110的位姿调整涉及上述两方面的问题。为此，本实施例中，设置了第一分光器120、第二分光器130、第一位置传感器140、第二位置传感器150、光源160，其中光源160、第一分光器120、第二分光器130均与镜头112固定连接，而第一位置传感器140、第二位置传感器150则固定不动。通过检测光路传输是否异常来判断摄像头110的位姿是否正确。参图1，光源160固定在镜头112的一侧，第一分光器120、第二分光器130、第一位置传感器140及第二位置传感器150则布置在镜头的另一侧。第一分光器120、第二分光器130均固定于镜头112的外部，而镜头112将沿镜头的径向开设有供光源160的光穿过的通道。光源160用以提供沿水平方向延伸的光束。第一位置传感器140和第二位置传感器150均用以检测竖直方向的光束。其中第一位置传感器140固定于工业机器人用以支撑机械手臂的平台310上。第二位置传感器150则固定在托盘170上，也可以是固定在其他固定参照物上，如支撑机械手臂的平台310上。图1中，用两个虚线框的局部放大图示意出了第一分光器120、第二分光器130处的光路走向。第一分光器120用以接收光源160发出的光，并分解为彼此垂直的第一光路G1和第二光路G2，其中第一光路G1沿水平方向射向第二分光器130，第二光路G2则射向第一位置传感器140。第二分光器130用以将接收到的第一光路G1的光线90度折射后射向第二位置传感器150。具体地，第一光路G1的光线90度折射后竖直向上，形成第三光路G3。当第一位置传感器140接收到第二光路G2的光时，说明摄像头110在工业机器人系统中的位置是正确的。当第二位置传感器150接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机器人视觉定位系统，其特征在于，包括摄像头、光源、第一分光器、第二分光器、第一位置传感器、第二位置传感器；其中摄像头；所述光源与所述摄像头固定连接，用以提供与摄像头摄影轴线呈角度的光束；所述第一位置传感器和第二位置传感器均用以检测平行于摄像头摄影轴线的方向的光束；所述第一分光器与摄像头固定连接，用以接收所述光源发出的光，并分解为彼此垂直的第一光路和第二光路，第一光路沿垂直于摄像头摄影轴线的方向射向第二分光器，第二光路则沿平行于摄像头摄影轴线的方向射向第一位置传感器；第二分光器与摄像头固定连接，用以将接收到的第一光路的光线折射后形成平行于摄像头摄影轴线的方向的第三光路射向第二位置传感器。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人视觉定位系统，其特征在于，包括摄像头、光源、第一分光器、第二分光器、第一位置传感器、第二位置传感器；其中摄像头；所述光源与所述摄像头固定连接，用以提供与摄像头摄影轴线呈角度的光束；所述第一位置传感器和第二位置传感器均用以检测平行于摄像头摄影轴线的方向的光束；所述第一分光器与摄像头固定连接，用以接收所述光源发出的光，并分解为彼此垂直的第一光路和第二光路，第一光路沿垂直于摄像头摄影轴线的方向射向第二分光器，第二光路则沿平行于摄像头摄影轴线的方向射向第一位置传感器；第二分光器与摄像头固定连接，用以将接收到的第一光路的光线折射后形成平行于摄像头摄影轴线的方向的第三光路射向第二位置传感器。2.根据权利要求1所述的工业机器人视觉定位系统，其特征在于，所述摄像头包括镜头，所述光源固定在镜头的一侧，所述第一分光器、第二分光器、第一位置传感器及第二位置传感器则布置在镜头的另一侧。3.根据权利要求2所述的工业机器人视觉定位系统，其特征在于，所述第一分光器、第二分光器均固定于镜头，所述镜头沿镜头的径向开设有供所述光源的光穿过的通道。4.根据权利要求1所述的工业机器人视觉定位系统，其特征在于，所述光源为点光源。5.根据权利要求1所述的工业机器人视觉定位系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，李素华，
申请(专利权)人：昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32