基于结构光的实训用自动装配装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种自动化装置，尤其是基于结构光的实训用自动装配装置，包括DLP结构光装置和机械手，还包括工件夹紧装置，工件夹紧装置被配置成夹紧工件；旋转上料装置上装有工件；自动夹爪被配置成抓取工件，自动夹爪安装在机械手上；送料装置被配置成依次推出工件；送料装置位于输送装置的一端，输送装置被配置成输送工件经过DLP结构光装置，DLP结构光装置位于输送装置的上方，DLP结构光装置被配置成扫描输送装置上的工件；相机位于输送装置的上方，相机被配置成采集投影的光栅图像。该装置通过结构光对工件进行扫描，并配合相机得到工件的空间位姿，从而保证正确的抓取工件和正确的装配，同时能提供学员的感性认识，提高培训效果。

Automatic assembly device for training based on structured light

【技术实现步骤摘要】
基于结构光的实训用自动装配装置
本技术涉及一种自动化装置，尤其是基于结构光的实训用自动装配装置。
技术介绍
随着智能制造的发展，机器人被普遍应用于汽车、3C等行业中。传统的人工分拣、装配、焊接、检测等任务也逐渐被机器人所代替，在机器视觉的领域中，机器人可以自主识别、定位、检测零件，这为产品的自动化生产提供了有力的保证，但是新的视觉技术开发及应用都需要高科技人才的支持，因此面向教育的机器人视觉培训必不可少，而目前这方面的培训多停留在理论上，没有实际的设备进行实操训练，学员无感性认识，培训效果较差。目前的自动装配装置通常采用相机进行坐标位置的确定，无法识别工件的空间位姿，容易造成抓取或装配错误。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种通过结构光对工件进行扫描，并配合相机得到工件的空间位姿，从而保证正确的抓取工件和正确的装配，并能有效提高学员的感性认识，提高培训效果的基于结构光的实训用自动装配装置，具体技术方案为：基于结构光的实训用自动装配装置，包括DLP结构光装置和机械手，还包括工件夹紧装置，所述工件夹紧装置被配置成夹紧工件；旋转上料装置，所述旋转上料装置上装有工件；自动夹爪，所述自动夹爪被配置成抓取工件，所述自动夹爪安装在机械手上；送料装置，所述送料装置被配置成依次推出工件；输送装置，所述送料装置位于输送装置的一端，所述输送装置被配置成输送工件经过DLP结构光装置，所述DLP结构光装置位于输送装置的上方，所述DLP结构光装置被配置成扫描输送装置上的工件；相机，所述相机位于输送装置的上方，所述相机被配置成采集投影的光栅图像；所述工件夹紧装置、旋转上料装置和输送装置均位于机械手的工作范围内。通过采用上述技术方案，DLP结构光装置投影数字光栅，采用基于相位测量的方法进行三维重构；然后使用四步相移法进行相位参数的计算；通过分析四步相移法投影的实际数字光栅的非正弦现象，在理想光栅和投影光栅之间建立一一对应的映射关系，并通过插值计算的方式得出误差补偿的值；将经过相位计算和误差补偿的光栅图像投影出来，使用相机采集投影的光栅图像，然后建立相机图像与投影图像的对应关系，因此投影仪标定可以转换成相机标定；然后结合上述三个结果对工件进行三维重建，同时得到其空间姿态信息。机械手先将工件通过自动夹爪从旋转上料装置上移动到工件夹紧装置上，工件夹紧装置夹紧工件，然后根据得到的工件的位姿，机械手控制自动夹爪抓取工件，将工件安装到工件上，实现自动装配。优选的，所述旋转上料装置包括上料架；旋转电机，所述旋转电机固定在上料架上；轴承座，所述轴承座固定在上料架的顶部；旋转轴，所述旋转轴安装在轴承座上，所述旋转轴的一端与旋转电机连接；上料圆盘，所述上料圆盘固定在旋转轴的另一端，且位于轴承座上方；及工件座，所述工件座安装在上料圆盘上，所述工件座被配置成放置工件。通过采用上述技术方案，上料圆盘转动送料，实现工件的抓取位置固定，方便机械手抓取。优选的还包括物料传感器，所述物料传感器安装在上料架上，且位于上料圆盘的下方，所述上料圆盘上环形阵列设有多个检测孔，所述检测孔与物料传感器相对应；所述工件座上设有连通孔，所述连通孔与检测孔同轴线，且连通孔与检测孔相通，所述物料传感器被配置成穿过检测孔和连通孔检测工件座上的是否装有工件。通过采用上述技术方案，物料传感器为光电传感器，物料传感器检测是否有工件从而保证机械手能够正常抓取工件。优选的，还包括复位检测板，所述复位检测板固定在上料圆盘的底部；及复位传感器，所述复位传感器安装在上料架上，所述复位传感器被配置成检测复位检测板。通过采用上述技术方案，复位检测板能够使上料圆盘进行零位的复位，从而保证送料位置的准确。优选的，所述自动夹爪设有多个；还包括夹爪座，所述夹爪座上设有多个夹爪槽，所述多个夹爪槽被配置成分别放置自动夹爪。通过采用上述技术方案，夹爪槽对自动夹爪进行定位，方便机械手连接自动夹爪。优选的，所述自动夹爪包括第一夹爪和第二夹爪；所述第一夹爪包括快换连接座，所述快换连接座被配置成与机械手连接；气动夹爪，所述气动夹爪安装在快换连接座上；及抓手，所述抓手安装在气动夹爪上；所述第二夹爪包括快换连接座，所述快换连接座被配置成与机械手连接；及真空吸盘，所述真空吸盘安装在快换连接座上。优选的，所述输送装置包括输送带；输送架，所述输送带位于输送架的顶部；主动带轮，所述主动带轮固定在输送架的一端；输送电机，所述输送电机固定在输送架上，且输送电机与主动带轮连接；从动带轮，所述从动带轮固定在输送架的另一端，所述输送带套装主动带轮和从动带轮上；挡料板，所述挡料板固定在输送架上，且位于输送带的两侧；拍照传感器，所述拍照传感器位于输送带的一侧；及编码器，所述编码器与主动带轮连接。通过采用上述技术方案，拍照传感器为光电传感器，拍照传感器用于检测工件并向相机发出拍照信号。编码器与拍照传感器配合使用，编码器对物料在输送带的位置进行精确的计算，得出工件的坐标，或使物料停止在固定的位置，从而方便机械手抓取物料。优选的，所述送料装置包括送料架，所述送料架位于输送装置的一端；送料气缸，所述送料气缸固定在送料架上；送料座，所述送料座固定在送料架的一端，且位于输送装置的一端，所述送料座上设有送料槽，所述送料槽与送料气缸相对应；送料筒，所述送料筒内装有工件，所述送料筒安装在送料座上，且送料筒与送料槽相通；及送料传感器，所述送料传感器安装在送料座上，送料传感器被配置成检测送料槽内是否有工件。通过采用上述技术方案，送料气缸为双轴气缸，送料气缸定时启动，向输送装置送物料。送料传感器用于检测送料槽中是否有物料。送料筒用于存储物料，并方便物料自动下降，使结构简单。还包括分料推板，所述分料推板固定在送料气缸上，所述分料推板正对着送料槽，所述分料推板的端部设有V形槽。分料推板避免送料气缸与送料槽干涉，保证顺畅的推料。优选的，所述工件夹紧装置包括夹紧台；夹紧气缸，所述夹紧气缸固定在夹紧台上；活动夹紧座，所述活动夹紧座固定在夹紧气缸上；及固定夹紧座，所述固定夹紧座固定在夹紧台上。优选的，还包括从支架；主支架，所述主支架与从支架相对设置；从动转动轴，所述从动转动转动安装在从支架上，所述从动转动轴的一端固定在夹紧台的一侧；主动转动轴，所述主动转动轴转动安装在主支架上，所述主动转动轴的一端固定在夹紧台的另一端，且与从动转动轴同轴线；减速机，所述减速机固定在主支架上，所述减速机与主动转动轴的另一端连接；及转动电机，所述转动电机与减速机连接，所述转动电机固定在主支架上。通过采用上述技术方案，夹紧台可以带动工件转动，从而能够与机械手进行配合，完成复杂的装配。与现有技术相比本技术具有以下有益效果：本技术提供的基于结构光的实训用自动装配装置通过结构光对工件进行扫描，并配合相机得到工件的空间位姿，从而保证正确的抓取工件和正确的装配，同时能提供学员的感性认识，提高培训效果。附图说明图1是基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于结构光的实训用自动装配装置，包括DLP结构光装置和机械手，其特征在于，还包括/n工件夹紧装置，所述工件夹紧装置被配置成夹紧工件；/n旋转上料装置，所述旋转上料装置上装有工件；/n自动夹爪，所述自动夹爪被配置成抓取工件，所述自动夹爪安装在机械手上；/n送料装置，所述送料装置被配置成依次推出工件；/n输送装置，所述送料装置位于输送装置的一端，所述输送装置被配置成输送工件经过DLP结构光装置，所述DLP结构光装置位于输送装置的上方，所述DLP结构光装置被配置成扫描输送装置上的工件；/n相机，所述相机位于输送装置的上方，所述相机被配置成采集投影的光栅图像；/n所述工件夹紧装置、旋转上料装置和输送装置均位于机械手的工作范围内。/n

【技术特征摘要】
1.基于结构光的实训用自动装配装置，包括DLP结构光装置和机械手，其特征在于，还包括
工件夹紧装置，所述工件夹紧装置被配置成夹紧工件；
旋转上料装置，所述旋转上料装置上装有工件；
自动夹爪，所述自动夹爪被配置成抓取工件，所述自动夹爪安装在机械手上；
送料装置，所述送料装置被配置成依次推出工件；
输送装置，所述送料装置位于输送装置的一端，所述输送装置被配置成输送工件经过DLP结构光装置，所述DLP结构光装置位于输送装置的上方，所述DLP结构光装置被配置成扫描输送装置上的工件；
相机，所述相机位于输送装置的上方，所述相机被配置成采集投影的光栅图像；
所述工件夹紧装置、旋转上料装置和输送装置均位于机械手的工作范围内。


2.根据权利要求1所述的基于结构光的实训用自动装配装置，其特征在于，
所述旋转上料装置包括
上料架；
旋转电机，所述旋转电机固定在上料架上；
轴承座，所述轴承座固定在上料架的顶部；
旋转轴，所述旋转轴安装在轴承座上，所述旋转轴的一端与旋转电机连接；
上料圆盘，所述上料圆盘固定在旋转轴的另一端，且位于轴承座上方；及
工件座，所述工件座安装在上料圆盘上，所述工件座被配置成放置工件。


3.根据权利要求2所述的基于结构光的实训用自动装配装置，其特征在于，
还包括物料传感器，所述物料传感器安装在上料架上，且位于上料圆盘的下方，所述上料圆盘上环形阵列设有多个检测孔，所述检测孔与物料传感器相对应；
所述工件座上设有连通孔，所述连通孔与检测孔同轴线，且连通孔与检测孔相通，所述物料传感器被配置成穿过检测孔和连通孔检测工件座上的是否装有工件。


4.根据权利要求2所述的基于结构光的实训用自动装配装置，其特征在于，
还包括复位检测板，所述复位检测板固定在上料圆盘的底部；及
复位传感器，所述复位传感器安装在上料架上，所述复位传感器被配置成检测复位检测板。


5.根据权利要求1所述的基于结构光的实训用自动装配装置，其特征在于，
所述自动夹爪设有多个；
还包括夹爪座，所述夹爪座上设有多个夹爪槽，所述多个夹爪槽被配置成分别放置自动夹爪。


6.根据权利要求5所述的基于结构光的实训用自动装配装置，其特征在于，
所述自动夹爪包括第一夹爪和第二夹爪；
所述第一夹爪包括
快换连接座，...

【专利技术属性】
技术研发人员：相海华，王晓强，吕文正，
申请(专利权)人：江苏汇博机器人技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32