一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构制造技术

本发明专利技术提出一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，包括控制模块、振动送料模块A、机械手模块B、机器视觉模块C、基座夹具模块D和整机台架E；振动送料模块A把球泡灯基座工件按底部朝下顶部朝上的姿态输送至机械手模块B；机器视觉模块C与机械手模块B相邻，当机械手模块B持有球泡灯基座工件时，机器视觉模块C对机械手模块B所持有的球泡灯基座工件底部拍照进行图像采集提取出底部定位孔的位置特征信息；机械手模块B根据控制指令对基座工件的实际位置进行调整，使基座工件底部定位孔处于预设的基准位置，保证基座工件定位孔能与基座夹具模块D中的基座夹具定位销匹配；本发明专利技术能在LED灯生产中对LED球泡灯基座进行自动上料装夹。

An automatic loading and clamping mechanism for LED bulb lamp base based on machine vision

The invention provides an automatic feeding and clamping mechanism for LED bulb lamp base based on machine vision, which includes control module, vibration feeding module A, manipulator module B, machine vision module C, base fixture module D and whole machine bench E; vibration feeding module A conveys bulb lamp base workpiece to manipulator module B according to bottom-up and top-up attitude; Module B is adjacent. When the manipulator module B holds the workpiece of bulb lamp base, the machine vision module C collects the image of the workpiece of bulb lamp base held by the manipulator module B and extracts the position characteristic information of the bottom positioning hole. The manipulator module B adjusts the actual position of the workpiece of base according to the control instructions, so that the base workpiece's bottom positioning hole is in the preset baseline. The position ensures that the positioning hole of the base workpiece can match the positioning pin of the base fixture in the base fixture module D; the invention can automatically load and clamp the base of the LED bulb lamp in the production of the LED lamp.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构
本专利技术涉及LED灯具生产
，尤其是一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构。
技术介绍
随着科技的发展，社会的进步，绿色环保越来越受到人们的重视，而作为照明
绿色环保的典型代表，LED灯几乎成为了照明领域的首要选择。相比于白炽灯、电子节能灯，LED灯集节能、环保、寿命长、无频闪、绿色等诸多优点于一身，逐渐替代了白炽灯、电子节能灯，成为了人们绿色照明的首选。而LED球泡灯作为LED灯的一种，因其在外形上与传统白炽灯极为相似，小巧精致，得到了广大用户的青睐。LED球泡灯主要由灯罩、基座、灯芯、IC电路板、灯套、螺旋尾座六部分组成，经研究，目前LED球泡灯的生产和装配技术已相当成熟，几乎能实现LED球泡灯的自动化装配，但是由于LED球泡灯的种类较多，其零部件的种类也十分庞杂，针对某一特定的LED球泡灯，在装配过程中仍存在着很多突出的问题，例如在LED球泡灯的装配过程中，LED球泡灯基座从上料到在基座夹具上准确装夹这一过程自动化程度不是很高，影响LED球泡灯后续的装配工作。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，能在LED灯生产中对LED球泡灯基座进行自动上料装夹。本专利技术采用以下技术方案。一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，所述装夹机构包括控制模块、振动送料模块A、机械手模块B、机器视觉模块C、基座夹具模块D和整机台架E；所述振动送料模块A把球泡灯基座工件（7）按底部朝下顶部朝上的姿态输送至机械手模块B；所述机器视觉模块C与机械手模块B相邻，当机械手模块B持有球泡灯基座工件（7）时，机器视觉模块C对机械手模块B所持有的球泡灯基座工件底部拍照进行图像采集，并通过控制模块提取出底部定位孔的位置特征信息；机械手模块B根据控制模块的控制指令对基座工件的实际位置进行调整，使基座工件底部定位孔处于预设的基准位置，保证工件在被机械手模块B送至基座夹具模块D时，所述基座工件定位孔能与基座夹具模块D中的基座夹具定位销一一对应匹配。所述振动送料模块A包括环形振动盘（2）、直振器（5）、基座轨道（3）、轨道盖板（4）、直振器底座（6）、环形振动盘台架（1）；所述直振器以直振器底座支撑于整机台架E上；所述环形振动盘台架与整机台架E相邻并支撑环形振动盘；所述环形振动盘与所述环形振动盘台架通过紧固件连接，所述环形振动盘输出端与所述基座轨道始端相连，所述环形振动盘为用于存贮和输送LED球泡灯基座工件的容器，通过调节环形振动盘台架的高度可以改变所述环形振动盘相对于E整机台架的相对高度，从而使所述2环形振动盘与所述3基座轨道能准确对接，使得所述基座工件能经环形振动盘振动后以底部朝下顶部朝上的预设姿态进入基座轨道；所述轨道盖板与所述基座轨道以紧固件连接；所述直振器上部与所述基座轨道通过紧固件相连，下部与所述直振器底座通过紧固件连接，所述直振器底座与所述整机台架E通过紧固件连接，进入基座轨道的基座工件在所述直振器对基座轨道的振动作用下向基座轨道末端行进；所述轨道盖板位于所述基座轨道上部对基座工件限位，以避免基座工件在随基座轨道振动时产生堆叠或跳出轨道；所述基座轨道末端与机械手模块B相邻。所述机械手模块B包括用于抓取基座工件的夹指气缸；所述基座轨道末端呈V型的半封闭形以对基座工件进行竖向定位，使定位后的所述基座工件中心轴线与所述机械手模块B中所述夹指气缸初始位置的旋转中心轴线重合；侧边对口开有让位槽，给所述夹指气缸抓取基座留下空间，夹指气缸的两个夹指初始位置与让位槽平齐。所述机械手模块B包括底板（22）、第一工位定位块（23）、第二工位定位块（24）、支架（18）、筋（21）、第一横移气缸（17）、第一连接板（16）、第二横移气缸（15）、第二连接板（41）、竖移气缸（14）、电机架（13）、步进电机（9）、联轴器（12）、夹指气缸（8）、手指第一V型（10）、手指第二V型（11）、光电传感器（19）、传感器支座（20）；所述底板与所述整机台架E通过紧固件连接；所述第一工位定位块、第二工位定位块与所述整机台架E通过紧固件连接，第一工位定位块、第二工位定位块通过限制所述底板的位置来保证所述第一横移气缸、第二横移气缸、夹指气缸与基座轨道间的相对位置；所述支架与所述底板通过紧固件连接，所述筋与所述支架、底板通过紧固件连接以保证支架的刚度，来防止在工作过程中所述夹指气缸与所述基座轨道的相对位置发生改变；所述第一横移气缸一端与所述支架通过紧固件连接，另一端与所述第二横移气缸通过第一连接板以紧固件连接，所述第二横移气缸一端与竖移气缸通过第二连接板以紧固件连接，所述第一横移气缸的气缸杆、所述第二横移气缸的气缸杆与所述基座轨道平行；所述光电传感器以传感器支座固定于基座轨道末端；所述手指第一V型、手指第二V型为两个能对基座工件进行定位的V型块；所述手指第一V型、手指第二V型与所述夹指气缸的手部结构连接，用于抓取基座轨道末端处的基座工件并使已抓取的基座工件与夹指气缸的相对位置保持不变；所述夹指气缸经定位板和联轴器与设于电机架一端处的步进电机相连；电机架的另一端处固定有竖移气缸；所述竖移气缸用于带动所述夹指气缸竖直上下移动，完成所述夹指气缸对基座工件的抓取和装夹动作；所述步进电机驱动夹指气缸旋转以调整基座工件的定位孔位置，使定位孔位置与基座夹具（26）处的定位销位置匹配；所述竖向气缸以第二连接板固定于第二横移气缸一端处；第二横移气缸以第一连接板固定于第一横移气缸的一端处；所述第一横移气缸的另一端固定于支架处；所述第一横移气缸用于将夹指气缸上夹持的基座工件转移至所述机器视觉模块C工业相机（29）镜头的正上方，以使工业相机对所述基座工件进行工件底部的图像采集；所述第二横移气缸用于将位置修正后的基座工件转移至所述基座夹具（26）的正上方。所述机器视觉模块C包括相机杆底座（30）、相机支撑杆（31）、相机杆连接件（32）、相机连接杆（33）、工业相机（29）、相机镜头（34）、光源（25）、光源固定板（28）、光源调节柱（35）；所述相机底座与所述整机台架E通过紧固件连接，所述相机支撑杆与所述相机底座通过紧固件连接，所述相机支撑杆用于调整所述工业相机与所述基座工件的相对位置，以使所述基座工件底部能够在所述工业相机内清晰成像，便于后期图像处理提取出定位孔的位置特征信息；所述相机支撑杆与所述相机连接杆通过所述相机杆连接件连接，所述工业相机与所述相机连接杆通过螺纹配合连接，所述相机连接杆用于调节所述工业相机与所述光源的相对位置，保证所述工业相机与所述光源的中轴线重合，所述工业相机用于采集所述基座工件底部定位孔的图像信息；所述光源与所述光源固定板连接，所述光源固定板与所述光源调节柱螺钉连接，所述光源调节柱与所述整机台架E通过紧固件连接，所述光源用于对所述基座工件底部打光，使得所述工业相机视野区域明亮从而保证采集的基座工件底部图像清晰，所述光源调节柱用于调节所述光源与所述基座工件间的相对位置，保证基座底部打光充分和均匀。所述基座夹具模块D包括用于固定基座工件（7）的基座夹具（26）、灯芯夹具定位圆柱销（37）、灯芯夹具定位菱形销（36）、基座定位圆柱销本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，其特征在于：所述装夹机构包括控制模块、振动送料模块A、机械手模块B、机器视觉模块C、基座夹具模块D和整机台架E；所述振动送料模块A把球泡灯基座工件（7）按底部朝下顶部朝上的姿态输送至机械手模块B；所述机器视觉模块C与机械手模块B相邻，当机械手模块B持有球泡灯基座工件（7）时，机器视觉模块C对机械手模块B所持有的球泡灯基座工件底部拍照进行图像采集，并通过控制模块提取出底部定位孔的位置特征信息；机械手模块B根据控制模块的控制指令对基座工件的实际位置进行调整，使基座工件底部定位孔处于预设的基准位置，保证工件在被机械手模块B送至基座夹具模块D时，所述基座工件定位孔能与基座夹具模块D中的基座夹具定位销一一对应匹配。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，其特征在于：所述装夹机构包括控制模块、振动送料模块A、机械手模块B、机器视觉模块C、基座夹具模块D和整机台架E；所述振动送料模块A把球泡灯基座工件（7）按底部朝下顶部朝上的姿态输送至机械手模块B；所述机器视觉模块C与机械手模块B相邻，当机械手模块B持有球泡灯基座工件（7）时，机器视觉模块C对机械手模块B所持有的球泡灯基座工件底部拍照进行图像采集，并通过控制模块提取出底部定位孔的位置特征信息；机械手模块B根据控制模块的控制指令对基座工件的实际位置进行调整，使基座工件底部定位孔处于预设的基准位置，保证工件在被机械手模块B送至基座夹具模块D时，所述基座工件定位孔能与基座夹具模块D中的基座夹具定位销一一对应匹配。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，其特征在于：所述振动送料模块A包括环形振动盘（2）、直振器（5）、基座轨道（3）、轨道盖板（4）、直振器底座（6）、环形振动盘台架（1）；所述直振器以直振器底座支撑于整机台架E上；所述环形振动盘台架与整机台架E相邻并支撑环形振动盘；所述环形振动盘与所述环形振动盘台架通过紧固件连接，所述环形振动盘输出端与所述基座轨道始端相连，所述环形振动盘为用于存贮和输送LED球泡灯基座工件的容器，通过调节环形振动盘台架的高度可以改变所述环形振动盘相对于E整机台架的相对高度，从而使所述2环形振动盘与所述3基座轨道能准确对接，使得所述基座工件能经环形振动盘振动后以底部朝下顶部朝上的预设姿态进入基座轨道；所述轨道盖板与所述基座轨道以紧固件连接；所述直振器上部与所述基座轨道通过紧固件相连，下部与所述直振器底座通过紧固件连接，所述直振器底座与所述整机台架E通过紧固件连接，进入基座轨道的基座工件在所述直振器对基座轨道的振动作用下向基座轨道末端行进；所述轨道盖板位于所述基座轨道上部对基座工件限位，以避免基座工件在随基座轨道振动时产生堆叠或跳出轨道；所述基座轨道末端与机械手模块B相邻。3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，其特征在于：所述机械手模块B包括用于抓取基座工件的夹指气缸；所述基座轨道末端呈V型的半封闭形以对基座工件进行竖向定位，使定位后的所述基座工件中心轴线与所述机械手模块B中所述夹指气缸初始位置的旋转中心轴线重合；侧边对口开有让位槽，给所述夹指气缸抓取基座留下空间，夹指气缸的两个夹指初始位置与让位槽平齐。4.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的LED球泡灯基座自动上料装夹机构，其特征在于：所述机械手模块B包括底板（22）、第一工位定位块（23）、第二工位定位块（24）、支架（18）、筋（21）、第一横移气缸（17）、第一连接板（16）、第二横移气缸（15）、第二连接板（41）、竖移气缸（14）、电机架（13）、步进电机（9）、联轴器（12）、夹指气缸（8）、手指第一V型（10）、手指第二V型（11）、光电传感器（19）、传感器支座（20）；所述底板与所述整机台架E通过紧固件连接；所述第一工位定位块、第二工位定位块与所述整机台架E通过紧固件连接，第一工位定位块、第二工位定位块通过限制所述底板的位置来保证所述第一横移气缸、第二横移气缸、夹指气缸与基座轨道间的相对位置；所述支架与所述底板通过紧固件连接，所述筋与所述支架、底板通过紧固件连接以保证支架的刚度，来防止在工作过程中所述夹指气缸与所述基座轨道的相对位置发生改变；所述第一横移气缸一端与所述支架通过紧固件连接，另一端与所述第二横移气缸通过第一连接板以紧固件连接，所述第二横移气缸一端与竖移气缸通过第二连接板以紧固件连接，所述第一横移气缸的气缸杆、所述第二横移气缸的气缸杆与所述基座轨道平行；所述光电传感器以传感器支座固定于基座轨道末端；所述手指第一V型、手指第二V型为两个能对基座工件进行定位的V型块；所述手指第一V型、手指第二V型与所述夹指气缸的手部结构连接，用于抓取基座轨道末端处的基座工件并使已抓取的基座工件与夹指气缸的相对位置保持不变；所述夹指气缸经定位板和联轴器与设于电机架一端处的步进电机相连；电机架的另一端处固定有竖移气缸；所述竖移气缸用于带动所述夹指气缸竖直上下移动，完成所述夹指气缸对基座工件的抓取和装夹动作；所述步进电机驱动夹指气缸旋转以调整基座工件的定位孔位置，使定位孔位置与基座夹具（26）处的定位销位置匹配；所述竖向气缸以第二连接板固定于第二横移气缸一端处；第二横移气缸以第一连接板固定于第一横移气缸的一端处；所述第一横移气缸的另一端固定于支架处；所述第一横...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕，但平静，骆腾斌，李文岚，张晟宏，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35