一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统技术方案

一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统，包括并联机器人、图像采集与图像处理模块、通讯网络模块和定位夹紧模块，所述并联机器人的动作端位于传送带分拣工位的上方，所述图像采集与图像处理模块包括光源、镜头、相机以及用于根据拍摄图像确定零件托盘上工件的实时位置的图像处理单元，所述相机的视觉范围覆盖所述传送带分拣工位；所述定位夹紧模块包括用以检测零件托盘是否到达分拣工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在分拣工位的固定装置。本实用新型专利技术提高了工作精度且具有较高的智能性，解决了上述使用传统示教方法带来的问题，提高了生产效率和产品质量。

A kind of sorting system of low voltage air switch parts based on robot visual servo

A switch parts sorting system based on low pressure air robot visual servo system, including parallel robot, image acquisition and image processing module, network communication module and a positioning clamping module, the parallel robot moves at the delivery end above the belt sorting station, the image acquisition and image processing module comprises a light source, lens, camera and for according to the image processing unit determines the image real-time position of the parts tray of the workpiece, the camera visual coverage of the conveyor belt sorting station; the clamping module includes parts tray used to detect whether to reach the sorting station and photoelectric sensor for positioning in the sorting station parts tray fixing device. The utility model improves the working accuracy and has high intelligence, solves the problems caused by the traditional teaching method, and improves the production efficiency and the product quality.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统
本技术涉及低压空气开关装配领域，尤其是一种低压空气开关零件分拣系统。
技术介绍
在自动化流水线生产中，通常由机器人来完成各种生产工作，由于工件的摆放位置不统一具有任意性，若只用传统的机器人示教方式对工件进行分拣，工件的实际摆放位置会与理想位置有一定差距，这会对后续的装配作业产生误差，甚至会导致工件被破坏，影响整条流水线生产的效率和质量。
技术实现思路
为了克服已有低压空气开关装配方式的定位精度较低、智能性较差、生产效率较低、产品质量较低的不足，本技术提供一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统，通过机器视觉对工件的任意不确定位置进行实时采集，智能控制机器人完成任务，提高了工作精度且具有较高的智能性，解决了上述使用传统示教方法带来的问题，提高了生产效率和产品质量。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统，包括并联机器人、图像采集与图像处理模块、通讯网络模块和定位夹紧模块，所述并联机器人的动作端位于传送带分拣工位的上方，所述图像采集与图像处理模块包括光源、镜头、相机以及用于根据拍摄图像确定零件托盘上工件的实时位置的图像处理单元，所述相机的视觉范围覆盖所述传送带分拣工位；所述定位夹紧模块包括用以检测零件托盘是否到达分拣工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在分拣工位的固定装置。进一步，所述的并联机器人包括并联机器人本体部分和机器人末端执行器部分所述并联机器人末端执行部分为真空发生器，通过视觉伺服控制，所述并联机器人能够吸取任意摆放在托盘上的空气开关零件至托盘上的指定位置。再进一步，所述的相机为智能相机，具有自主处理图像的能力；所述的相机和光源固定在机器人上方支架，并正对分拣工位。所述固定装置包括两对气动顶针和一对气动挡板，所述气动挡板用于控制零件托盘所在的工位，气动顶针用于托盘在工位中的定位，保证托盘固定在分拣工位的指定位置上。所述光电传感器用以控制气动顶针气缸伸出的时机，当零件托盘到达分拣工位工作位置时，光电传感器接收到工件就位信号，PLC发出指令给换向阀控制气动顶针气缸伸出。本技术的有益效果主要表现在：通过机器视觉对工件的任意不确定位置进行实时采集，智能控制机器人完成任务，提高了工作精度且具有较高的智能性，解决了上述使用传统示教方法带来的问题，提高了生产效率和产品质量。附图说明图1是本技术的结构示意图，1是零件托盘，2是传送带，3是气动顶针(sc标准气缸)，4是气动挡板(双轴气缸)，5是视觉系统，6是并联机器人，7是光电传感器。图2是本技术的俯视图。图3是视觉系统的结构示意图，21是导轨，22是相机支架，23是智能相机，24是环形LED光源，25是光源支架。图4是零件托盘的俯视图，其中，11是零件灭弧栅，12是灭弧栅定位槽，13是接线端子，14是接线端子定位槽，15是托盘定位孔，16是静态触头组金属片，17是静态触头组定位槽，18是低压空气开关底部，19是低压空气开关顶盖。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1～图4，一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统，包括并联机器人、图像采集与图像处理模块、通讯网络模块和定位夹紧模块，所述并联机器人的动作端位于传送带分拣工位的上方，所述图像采集与图像处理模块包括光源、镜头、相机以及用于根据拍摄图像确定零件托盘上工件的实时位置的图像处理单元，所述相机的视觉范围覆盖所述传送带分拣工位；所述定位夹紧模块包括用以检测零件托盘是否到达分拣工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在分拣工位的固定装置。进一步，所述的并联机器人包括并联机器人本体部分和机器人末端执行器部分所述并联机器人末端执行部分为真空发生器，通过视觉伺服控制，所述并联机器人能够吸取任意摆放在托盘上的空气开关零件至托盘上的指定位置。再进一步，所述的相机为智能相机，具有自主处理图像的能力；所述的相机和光源固定在机器人上方支架，并正对分拣工位。所述固定装置包括两对气动顶针和一对气动挡板，所述气动挡板用于控制零件托盘所在的工位，气动顶针用于托盘在工位中的定位，保证托盘固定在分拣工位的指定位置上。所述光电传感器用以控制气动顶针气缸伸出的时机，当零件托盘到达分拣工位工作位置时，光电传感器接收到工件就位信号，PLC发出指令给换向阀控制气动顶针气缸伸出。所述并联机器人的运动控制采用离线编程控制与机器视觉伺服控制结合的方法，对机器人及末端执行器进行自主控制，步骤如下：步骤1.将零件托盘放上传送带随之运动，直到碰到处于伸出状态的气动挡板(双轴气缸)，光电传感器采集到工件到达信号，PLC发出信号至电磁换向阀使气动顶针(sc标准气缸)伸出，将零件托盘固定。步骤2.在步骤1结束后，机器人控制柜发出字符串指令使图像采集模块工作。图像采集模块采用智能相机与环形LED光源，光源提供良好的光照环境，相机拍摄工位获得此时零件托盘上工件的实时图像即确定工件的实际位置。步骤3.在获得实时图像后，智能相机利用其自身具有处理图像的算法，对图像进行处理，具体过程为：将获得的图像的像素值转化为机器人坐标值，并通过与目标位置(低压空气开关零件的固定槽)的坐标值比较，得到位置偏差。步骤4.机器人控制柜根据得到的工件位置偏差，并根据事先编好的离线编程程序，通过修正程序，进而对末端执行器进行调整，直到位置偏差为零，即工件到达目标位置，完成工件分拣。所述的并联机器人包括并联机器人本体部分和机器人末端执行器部分；所述的图像采集与图像处理模块包括光源、镜头、相机。所述的相机为智能相机，具有自主处理图像的能力；所述的相机和光源固定在机器人上方支架，并正对分拣工位。所述的定位夹紧模块包括传送带、活塞式气缸、双轴气缸、光电传感器。机器人的运动控制采用离线编程控制与机器视觉伺服控制结合的方法，对机器人及末端执行器进行自主控制。分拣工序开始前，首先将低压空气开关顶盖和低压空气开关底部放置于图三上的指定位置，并将零件灭弧栅、静态触头组金属片和接线端子任意放置于零件托盘上，零件托盘放置于传送带始端。零件托盘到达图1中并联机器人6位置，即进入分拣工位，零件托盘碰到图1中处于伸出状态的气动挡板4后停下，光电传感器采集到工件到达信号，PLC发出信号至电磁阀使图1中两队气动顶针3伸出，穿过图4中零件托盘固定孔15完成工件的固定。固定工作完成后，机器人控制柜发出字符串指令使图像采集模块工作。图像采集模块采用位于图1中视觉系统5的相机与光源，图3中智能相机23在图3中环形LED光源24光照环境下拍摄工位获得此时的零件位置实时图像。在获得实时图像后，智能相机利用其自身具有处理图像的算法，对图像进行处理，将获得的图像的像素值转化为机器人坐标值，并通过与目标位置的坐标值比较，得到位置偏差。机器人控制柜根据得到的工件位置偏差，并根据事先编好的离线编程程序，通过修正程序，进而对末端执行器进行调整，直至位置偏差为零，即将图4中灭弧栅11放置于图4中灭弧栅定位槽12中；图4中接线端子13放置于图4中接线端子定位槽14中；图4中静态触头组金属片16放置于图4中静态触头组金属片定位槽17中。所有零件分拣完毕，PLC发出命令至电磁阀使气动挡板缩回，气动顶针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统，其特征在于：所述分拣系统包括并联机器人、图像采集与图像处理模块、通讯网络模块和定位夹紧模块，所述并联机器人的动作端位于传送带分拣工位的上方，所述图像采集与图像处理模块包括光源、镜头、相机以及用于根据拍摄图像确定零件托盘上工件的实时位置的图像处理单元，所述相机的视觉范围覆盖所述传送带分拣工位；所述定位夹紧模块包括用以检测零件托盘是否到达分拣工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在分拣工位的固定装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统，其特征在于：所述分拣系统包括并联机器人、图像采集与图像处理模块、通讯网络模块和定位夹紧模块，所述并联机器人的动作端位于传送带分拣工位的上方，所述图像采集与图像处理模块包括光源、镜头、相机以及用于根据拍摄图像确定零件托盘上工件的实时位置的图像处理单元，所述相机的视觉范围覆盖所述传送带分拣工位；所述定位夹紧模块包括用以检测零件托盘是否到达分拣工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在分拣工位的固定装置。2.如权利要求1所述的基于机器人视觉伺服的低压空气开关零件分拣系统，其特征在于：所述的并联机器人包括并联机器人本体部分和机器人末端执行器部分所述并联机器人末端执行部分为真空发生器，通过视觉伺服控制，所述并联机器人能够吸取任意摆放在托盘上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立彬，胥芳，鲍官军，陈教料，谭大鹏，沈遥，苏雄伟，乔建森，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33