基于视觉定位的机器人锁钉系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于视觉定位的机器人锁钉系统，包括设置有工作台的机架，工作台上方设置有打钉装置，打钉装置通过上料管道与供钉装置相连通；所述机架上还设置有获取待作业工件预打钉面画面的工业相机、用于获取待作业工件预打钉位置坐标的传感器、用于调整打钉装置作业位置的机器人以及用于控制机器人、打钉装置以及供钉装置协调作业的控制器；控制器的输入端分别连接工业相机、传感器以及打钉装置缺钉信号输出端，控制器的输出端分别与机器人、打钉装置以及供钉装置的受控端连接。本实用新型专利技术能够在锁钉工作前对装配零件进行识别，同时还能够对工件进行定位纠偏，保证机器人锁钉工作的准确性，大大降低了产品的不合格率，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉定位的机器人锁钉系统
本技术涉及装配
，特别是一种装配过程中使用的锁钉系统。
技术介绍
装配线是指工件以一定的速率连续、均匀地通过一系列装配工作站，并按照一定要求在各装配工作站完成相应装配工作的生产线。近年来，随着社会经济的迅猛发展、产业升级的变化、社会人均收入的不断提高，以往劳动密集型的装配生产模式面临着巨大的挑战，装备制造行业由于产品迥异、规格多样，行业内难以实施完全自动化的装配流水线，尤其是在紧固连接过程中的定位、上下料、锁钉等诸多环节，仍然处于手工作业状态，工作不连续、准备时间长、劳动效率低、产品不合格率高等缺点已经成为了很多企业装配效率难以突破的瓶颈。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种机器人锁钉系统，应用于装配过程中的紧固作业中，以降低产品不合格率，提高工作效率。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下。一种基于视觉定位的机器人锁钉系统，包括机架，机架上设置有用于放置待作业工件的工作台，工作台的上方设置有对工件进行打钉作业的打钉装置，打钉装置通过上料管道与供钉装置相连通；所述机架上还设置有获取待作业工件预打钉面画面的工业相机、用于获取待作业工件预打钉位置坐标的传感器、用于调整打钉装置作业位置的机器人以及用于控制机器人、打钉装置以及供钉装置协调作业的控制器，所述控制器的输入端分别连接工业相机、传感器以及打钉装置缺钉信号输出端，控制器的输出端分别与机器人、打钉装置以及供钉装置的受控端连接。上述基于视觉定位的机器人锁钉系统，位于打钉装置下方的工作台上设置有工件托板，工件托板内嵌装有用于监测是有工件放入的重量传感器；所述机架的下部设置有用于顶升工件托板的顶升气缸，顶升气缸的受控端连接控制器的输出端，控制器的输入端连接重量传感器的输出端。上述基于视觉定位的机器人锁钉系统，所述机器人为雅马哈水平四轴关节机器人。上述基于视觉定位的机器人锁钉系统，所述供钉装置为涧槽式吹钉供钉装置。上述基于视觉定位的机器人锁钉系统，所述控制器的输出端还连接液晶显示屏。上述基于视觉定位的机器人锁钉系统，所述机架的顶部设置有分别与控制器输出端连接的补光灯和报警器。由于采用了以上技术方案，本技术所取得技术进步如下。本技术采用了由工业相机和传感器构成的高精度机器视觉系统，在锁钉工作前对装配工件进行识别，防止机器人误动作；同时还能够对工件进行定位纠偏，通过视觉系统将工件实际坐标系同工件基准坐标系进行比较，然后将实际坐标系通过串口传输给雅马哈机器人，雅马哈机器人按照实际坐标系进行锁钉工作，使得机器人的工作路径和实际的装配工件相匹配，保证机器人锁钉工作的准确性，大大降低了产品的不合格率，提高了工作效率。附图说明图1为本技术的结构框图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本技术进行进一步详细说明。一种基于视觉定位的机器人锁钉系统，包括机架，机架上设置有工作台、工件托板、顶升气缸、打钉装置、供钉装置、工业相机、传感器、机器人、控制器、液晶显示屏、补光灯和报警器，其中工作台、工件托板和顶升气缸用于支撑待作业工件的升降，打钉装置用于工件进行打钉作业，供钉装置用于为打钉装置供钉，机器人用于调整打钉装置的作业位置，工业相机用于获取待作业工件预打钉面画面，传感器用于获取待作业工件预打钉位置的坐标，液晶显示屏用于显示打钉信息，补光灯用于为工业相机提供光照度，报警器则用于在系统出现错误时发出报警。上述各部件的电气连接关系如图1所示，具体为：控制器的输入端分别连接工业相机、传感器以及打钉装置缺钉信号输出端，控制器的输出端分别与顶升气缸、机器人、打钉装置、供钉装置、液晶显示屏、补光灯和报警器的受控端连接，控制器根据检测的信息来控制各部件协调作业。本技术的机架采用通用框架的加长、加宽、加高版本，以提供较强支撑力。工作台设置在机架的中部，工作台上开设有嵌装工件托板的开孔，顶升气缸设置在工件托板下方的机架内，顶升气缸的活塞杆顶端与工件托板的底端面固定连接；工件托板内嵌装有用于监测是有工件放入的重量传感器，重量传感器的输出端连接控制器的输入端。工件托板和顶升气缸的设置，可以对待作业工件进行升降操作，以满足不同工件的打钉作业需求。机器人设置在机架中上部，采用雅马哈水平四轴关节机器人；打钉装置安装在机器人手臂上，采用德派电批；机器人用于在控制器的指令下对打钉装置的位置进行矫正，以适应待作业工件的打钉位置，保证打钉合格率，有效防止打错位置的现象发生。供钉装置为涧槽式吹钉供钉装置，打钉装置与供钉装置之间通过上料管道相连通，供钉装置通过送料器向打钉装置在缺钉时吹钉。工业相机和传感器分别设置在打钉装置和工作台之间的机架上，补光灯设置在机架的顶部，液晶显示屏设置在机架的一侧。本技术用于打钉作业时，人工推动小车上料产品及工装板到工作台的工件托板上，工件托板下方的重量传感器感应到有工件放入时，将信号发送给控制器，控制器便启动工业相机开始工作；工业相机将拍摄的顶端面图像传输给控制器，控制器进行判断，确定顶端面为预打钉面时，根据预打钉面的结构启动顶升气缸升起，直到合适高度；传感器对预打钉面上的打钉位置进行定位，并将信息发送至控制器，控制器根据工件基准坐标系与待作业工件的实际坐标系进行比较，计算出待作业工件的实际坐标偏移量，并将实际偏移量通过串口传输给雅马哈机器人；雅马哈机器人根据偏移量调整打钉装置位置，使打钉装置的行走路径与待作业工件相匹配，有效保证了机器人锁钉工作的准确性；打钉作业完成后，顶升气缸复位，人工下料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于视觉定位的机器人锁钉系统，其特征在于：包括机架，机架上设置有用于放置待作业工件的工作台，工作台设置在机架的中部，工作台的上方设置有对工件进行打钉作业的打钉装置，打钉装置通过上料管道与供钉装置相连通；所述机架上还设置有获取待作业工件预打钉面画面的工业相机、用于获取待作业工件预打钉位置坐标的传感器、用于调整打钉装置作业位置的机器人以及用于控制机器人、打钉装置以及供钉装置协调作业的控制器，所述控制器的输入端分别连接工业相机、传感器以及打钉装置缺钉信号输出端，控制器的输出端分别与机器人、打钉装置以及供钉装置的受控端连接；位于打钉装置下方的工作台上设置有工件托板，工作台上开设有嵌装工件托板的开孔，工件托板内嵌装有用于监测是有工件放入的重量传感器；所述机架的下部设置有用于顶升工件托板的顶升气缸，顶升气缸的活塞杆顶端与工件托板的底端面固定连接；顶升气缸的受控端连接控制器的输出端，控制器的输入端连接重量传感器的输出端；机器人设置在机架中上部，打钉装置安装在机器人手臂上，机器人用于在控制器的指令下对打钉装置的位置进行矫正；打钉装置与供钉装置之间通过上料管道相连通，供钉装置通过送料器向打钉装置在缺钉时吹钉；工业相机和传感器分别设置在打钉装置和工作台之间的机架上。...

【技术特征摘要】
1.基于视觉定位的机器人锁钉系统，其特征在于：包括机架，机架上设置有用于放置待作业工件的工作台，工作台设置在机架的中部，工作台的上方设置有对工件进行打钉作业的打钉装置，打钉装置通过上料管道与供钉装置相连通；所述机架上还设置有获取待作业工件预打钉面画面的工业相机、用于获取待作业工件预打钉位置坐标的传感器、用于调整打钉装置作业位置的机器人以及用于控制机器人、打钉装置以及供钉装置协调作业的控制器，所述控制器的输入端分别连接工业相机、传感器以及打钉装置缺钉信号输出端，控制器的输出端分别与机器人、打钉装置以及供钉装置的受控端连接；位于打钉装置下方的工作台上设置有工件托板，工作台上开设有嵌装工件托板的开孔，工件托板内嵌装有用于监测是有工件放入的重量传感器；所述机架的下部设置有用于顶升工件托板的顶升气缸，顶升气缸的活塞杆顶端与工件托板的底端面固定连接；顶升气...

【专利技术属性】
技术研发人员：申硕，夏亦寒，
申请(专利权)人：河北明睿智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13