一种基于机器视觉的自动上料机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的自动上料机器人，涉及机器人领域，包括机架、托板、横向移动机构、移动滑台、抓取机械手、翻转机构、视觉检测机构、上料组件以及下料组件，本发明专利技术借助于翻转机构以及抓取机械手实现了产品的快速上料和下料，相对于传统的关节式机械手，显著提高了效率，且出错率低，抓取机械手在取料和放料的同时实现了顶升组件的自动上升和下降，借助于料框，实现了产品的规范摆放，利于后期整理，采用基于机器视觉的工业相机对产品的外观进行拍摄，并上传至云服务器进行检测，相对于传统的人工肉眼检测，出错率低，效率高。

An automatic feeding robot based on machine vision

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的自动上料机器人
本专利技术属于机器人领域，具体涉及一种基于机器视觉的自动上料机器人。
技术介绍
目前，对于一些电路板组件的生产过程中需要进行外观检测，传统的方式是采用人工检测，效率低，且极易发生漏检现象，因此需要采用基于机器视觉的检测装置，以实现自动化连续检测，最大限度地保障后续加工能够顺利进行，其中，在自动检测过程中需要一种自动上料装置来保障连续上料作业。虽然也有部分厂家采用机器人进行自动上料，但是其采用的机器人多为关节式机械手，该种机械手运行过程较为繁琐，效率仍然较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于机器视觉的自动上料机器人，以解决上述提到的现有技术中导致的上述缺陷。一种基于机器视觉的自动上料机器人，包括机架、托板、横向移动机构、移动滑台、抓取机械手、翻转机构、视觉检测机构、上料组件以及下料组件，所述托板固定于机架两个侧壁之间，所述横向移动机构安装于托板上，所述移动滑台滑动连接于横向移动机构上并能够在横向移动机构的驱动下做往复直线运动，所述抓取机械手的一侧铰接于移动滑台上，所述翻转机构有两个并对称设置于机架的两侧，该翻转机构能够驱动抓取机械手翻转以实现产品的取放，所述视觉检测机构安装于托板的一端并能够实现产品的外观检测，所述上料组件和下料组件分别设置于机架的两端并与翻转机构连接，上料组件用于实现产品的供料，下料组件用于实现产品的存放，且下料组件与视觉检测机构位于同一侧。进一步地，所述横向移动机构包括基座、导向杆、丝杠以及横向驱动电机，所述基座的上部设有一移动槽，所述导向杆有两根并对称设置于移动槽内，所述丝杠转动连接于移动槽内且其一端通过联轴器连接至横向驱动电机的输出端，所述移动滑台通过其上的导向孔滑动连接于导向杆上，所述丝杠穿过移动滑台并与移动滑台上的丝杠螺母螺纹连接以实现移动滑台的往复直线运动。进一步地，所述抓取机械手包括基板、矩形通气管、吸盘、驱动轴以及驱动块，所述基板的顶面设有一矩形槽，所述矩形通气管固定于矩形槽内，所述吸盘有四个并对称设置于矩形通气管上，吸盘与矩形通气管连通，矩形通气管上位于横向驱动电机的一侧连接有进气管，进气管的布置方向与导向杆平行并穿过基板，基板的一侧通过驱动轴铰接于移动滑台的铰接座上，所述驱动块对称固定于驱动轴的两端。进一步地，所述驱动块包括一圆柱形的驱动杆，驱动杆的圆柱面对称地一体成型有凸耳。进一步地，所述翻转机构包括翻转电机和驱动套筒，所述翻转电机安装于机架两侧且其输出轴连接至驱动套筒，所述驱动套筒上朝向抓取机械手的一端设有与驱动块相配合的插槽。进一步地，所述上料组件包括料框、顶升组件、主动轮一、主动轮二、从动轮一、从动轮二、传送带一、传送带二、棘轮机构以及立板，所述主动轮一同轴设置于翻转电机的输出轴上，主动轮一通过传送带一与从动轮一连接，从动轮一通过连接轴连接至棘轮机构中的摆杆并驱动摆杆转动，棘轮机构中的棘轮与主动轮二同轴设置并转动连接于立板上，主动轮二通过传送带二与从动轮二连接，从动轮一转动连接于机架上，从动轮二转动连接于立板上，所述料框安装于基座的侧面，所述顶升组件滑动连接于料框的底部，顶升组件通过连接块连接至传送带二的侧面并能够跟随传送带二移动；所述下料组件的结构组成与上料组件相同，其中，下料组件中棘轮的步进方向与上料组件中的棘轮的步进方向相反。进一步地，所述顶升组件包括顶板、导柱以及底板，顶板滑动连接与料框内，顶板通过导柱与底板连接，底板的一端与连接块固定连接，导柱滑动连接于料框底部的导向孔内。进一步地，所述视觉检测机构包括L形基台和工业相机，所述工业相机安装于L形基台的顶部并用于对产品进行拍摄。本专利技术的优点在于：(1)本专利技术借助于翻转机构以及抓取机械手不仅实现了产品的快速自动上料，而且还实现了自动下料，相对于传统的关节式机械手，显著提高了效率，且出错率低，基于电路板组件产品的特点，抓取过程采用吸气式，即借助于吸盘实现抓取，对产品的损伤小，报废率低。(2)本专利技术的方案中，抓取机械手在取料和放料的同时实现了顶升组件的自动上升和下降，即取料的同时，顶升组件同步向上移动一个产品厚度的距离，实现产品的及时供料，放料的同时，顶升组件同步向下移动一个产品厚度的距离，预留产品的放料空间，实现产品的及时存放，同时，借助于料框，实现了产品的规范摆放，利于后期整理。(3)本专利技术采用基于机器视觉的工业相机对产品的外观进行拍摄，并上传至云服务器进行检测，相对于传统的人工肉眼检测，出错率低，效率高。附图说明图1、图2为本专利技术不同视角的结构示意图。图3、图4为本专利技术中移动滑台及抓取机械手部分不同视角的结构示意图。图5、图6为本专利技术中翻转机构、上料组件及机架部分不同视角的结构示意图。图7、图8为本专利技术中上料组件中局部结构的不同视角的结构示意图。图9为图7的主视图。图10为本专利技术中料框及顶升组件的装配图。图11为图10的剖视图。图12为本专利技术中上料组件及下料组件的相对位置示意图。图13为图2中A处的局部放大图。图14为本专利技术中棘轮机构的爆炸图。图15为本专利技术中下料组件的局部示意图。其中，1-机架，2-托板，3-横向移动机构，31-基座，32-导向杆，33-丝杠，34-横向驱动电机，35-移动槽，4-移动滑台，5-抓取机械手，51-基板，52-矩形通气管，53-吸盘，54-驱动轴，55-驱动块，551-驱动杆，552-凸耳，56-进气管，6-翻转机构，61-翻转电机，62-驱动套筒，63-插槽，7-视觉检测机构，71-L形基台，72-工业相机，8-上料组件，81-料框，82-顶升组件，821-顶板，822-导柱，823-底板，83-主动轮一，84-主动轮二，85-从动轮一，86-从动轮二，87-传送带一，88-传送带二，89-棘轮机构，810-立板，811-连接块，9-下料组件。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1至图15所示，一种基于机器视觉的自动上料机器人，包括机架1、托板2、横向移动机构3、移动滑台4、抓取机械手5、翻转机构6、视觉检测机构7、上料组件8以及下料组件9，所述托板2固定于机架1两个侧壁之间，所述横向移动机构3安装于托板2上，所述移动滑台4滑动连接于横向移动机构3上并能够在横向移动机构3的驱动下做往复直线运动，所述抓取机械手5的一侧铰接于移动滑台4上，所述翻转机构6有两个并对称设置于机架1的两侧，该翻转机构6能够驱动抓取机械手5翻转以实现产品的取放，所述视觉检测机构7安装于托板2的一端并能够实现产品的外观检测，所述上料组件8和下料组件9分别设置于机架1的两端并与翻转机构6连接，上料组件8用于实现产品的供料，下料组件9用于实现产品的存放，且下料组件9与视觉检测机构7位于同一侧。本专利技术的实施例中，所述横向移动机构3包括基座31、导向杆32、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的自动上料机器人，其特征在于，包括机架(1)、托板(2)、横向移动机构(3)、移动滑台(4)、抓取机械手(5)、翻转机构(6)、视觉检测机构(7)、上料组件(8)以及下料组件(9)，所述托板(2)固定于机架(1)两个侧壁之间，所述横向移动机构(3)安装于托板(2)上，所述移动滑台(4)滑动连接于横向移动机构(3)上并能够在横向移动机构(3)的驱动下做往复直线运动，所述抓取机械手(5)的一侧铰接于移动滑台(4)上，所述翻转机构(6)有两个并对称设置于机架(1)的两侧，该翻转机构(6)能够驱动抓取机械手(5)翻转以实现产品的取放，所述视觉检测机构(7)安装于托板(2)的一端并能够实现产品的外观检测，所述上料组件(8)和下料组件(9)分别设置于机架(1)的两端并与翻转机构(6)连接，上料组件(8)用于实现产品的供料，下料组件(9)用于实现产品的存放，且下料组件(9)与视觉检测机构(7)位于同一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的自动上料机器人，其特征在于，包括机架(1)、托板(2)、横向移动机构(3)、移动滑台(4)、抓取机械手(5)、翻转机构(6)、视觉检测机构(7)、上料组件(8)以及下料组件(9)，所述托板(2)固定于机架(1)两个侧壁之间，所述横向移动机构(3)安装于托板(2)上，所述移动滑台(4)滑动连接于横向移动机构(3)上并能够在横向移动机构(3)的驱动下做往复直线运动，所述抓取机械手(5)的一侧铰接于移动滑台(4)上，所述翻转机构(6)有两个并对称设置于机架(1)的两侧，该翻转机构(6)能够驱动抓取机械手(5)翻转以实现产品的取放，所述视觉检测机构(7)安装于托板(2)的一端并能够实现产品的外观检测，所述上料组件(8)和下料组件(9)分别设置于机架(1)的两端并与翻转机构(6)连接，上料组件(8)用于实现产品的供料，下料组件(9)用于实现产品的存放，且下料组件(9)与视觉检测机构(7)位于同一侧。


2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动上料机器人，其特征在于：所述横向移动机构(3)包括基座(31)、导向杆(32)、丝杠(33)以及横向驱动电机(34)，所述基座(31)的上部设有一移动槽(35)，所述导向杆(32)有两根并对称设置于移动槽(35)内，所述丝杠(33)转动连接于移动槽(35)内且其一端通过联轴器连接至横向驱动电机(34)的输出端，所述移动滑台(4)通过其上的导向孔滑动连接于导向杆(32)上，所述丝杠(33)穿过移动滑台(4)并与移动滑台(4)上的丝杠螺母螺纹连接以实现移动滑台(4)的往复直线运动。


3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动上料机器人，其特征在于：所述抓取机械手(5)包括基板(51)、矩形通气管(52)、吸盘(53)、驱动轴(54)以及驱动块(55)，所述基板(51)的顶面设有一矩形槽，所述矩形通气管(52)固定于矩形槽内，所述吸盘(53)有四个并对称设置于矩形通气管(52)上，吸盘(53)与矩形通气管(52)连通，矩形通气管(52)上位于横向驱动电机(34)的一侧连接有进气管(56)，进气管(56)的布置方向与导向杆(32)平行并穿过基板(51)，基板(51)的一侧通过驱动轴(54)铰接于移动滑台(4)的铰接座上，所述驱动块(55)对称固定于驱动轴(54)的两端。


4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：安娟，牟海荣，李有兵，陆蕊，
申请(专利权)人：广州城建职业学院，
类型：发明
国别省市：广东;44