一种基于机器视觉的捋线和检测机器人制造技术

本发明专利技术一种基于机器视觉的捋线和检测机器人，属于汽车线束制造加工领域，尤其涉及一种基于机器视觉的捋线和检测机器人。其特征在于：该机器人主要由机身、线束支撑架、捋线装置、机械臂装置四个部分构成；其中的机身由盖板、检测台丝杠副、底板、侧板四部分构成，捋线装置设置在侧板上，线束支撑架设置在底板上，机械臂装置的机械臂丝杠步进电机与机械臂装置丝杠连接，机械臂装置丝杠通过连接装置与凸轮机构连接，凸轮机构通过连接装置与机械爪装置连接；在侧板的圆孔处安装有工业相机。本发明专利技术的目的在于解决以往的线束检测多为人工操作，检测效率低、检测准确率低方面存在的问题。检测准确率低方面存在的问题。检测准确率低方面存在的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的捋线和检测机器人

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[0001]专利技术属于汽车线束制造加工领域，尤其涉及一种基于机器视觉的捋线和检测机器人。

技术介绍
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[0002]在计算机技术与半导体技术的飞速发展下，汽车电子技术不断发展，因此汽车需要更多种类更多数量的线束，在现今社会，汽车越来越普及，因此线束的需求是非常庞大的。线束的绝缘层是非常重要的部件，它防止线束之间发生电磁干扰甚至短路。而在线束制造过程中，线束的绝缘层检测大部分是通过人眼进行检测，由于线束数量多而且很长，人工检测需要一边捋线一边靠眼睛观察线束的绝缘层，其效率以及检测准确率都很低，这将耗费大量的人力物力，造成严重的资源浪费。当今的线束制造商迫切需要一种自动化装置对线束进行绝缘层质量检测，而面对杂乱无章的长度很长且呈圆柱状的线束，其检测难度很大，需要一种既能捋线又能对圆柱状软体进行检测的自动化装置。

技术实现思路
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[0003]专利技术目的：本专利技术提供一种基于机器视觉的捋线和检测机器人，其目的在于解决以往的线束检测多为人工操作，检测效率低、检测准确率低方面存在的问题。
[0004]技术方案：
[0005]一种基于机器视觉的捋线和检测机器人，其特征在于：该机器人主要由机身、线束支撑架、捋线装置、机械臂装置四个部分构成；
[0006]其中的机身由盖板、检测台丝杠副、底板、侧板四部分构成，盖板和底板之间的一侧设置侧板，检测台丝杠副设置在盖板上；检测台丝杠副上设置有检测台丝杠，检测台丝杠的一端设有检测台步进电机；检测台丝杠上设有检测台丝杠螺母，检测台丝杠螺母与机械臂装置连接；
[0007]捋线装置设置在侧板上，捋线装置步进电机设置在上，捋线装置步进电机的输出轴与一个正反牙丝杠连接，正反牙丝杠通过连接装置与捋线装置舵机连接，捋线装置舵机与捋线轮连接；
[0008]线束支撑架设置在底板上，线束支撑架由线束支杆和线束支撑架支座构成；在侧板上设置有圆孔，线束支撑架支座与圆孔配合定位；
[0009]机械臂装置的机械臂丝杠步进电机与机械臂装置丝杠连接，机械臂装置丝杠通过连接装置与凸轮机构连接，凸轮机构通过连接装置与机械爪装置连接；
[0010]在侧板的圆孔处安装有工业相机。
[0011]优选的，该线束支撑架、捋线装置和机械臂装置设置为多组。
[0012]优选的，底板上设有V型槽。
[0013]优选的，侧板上设有横板，捋线装置设置在该横板上。
[0014]优选的，所述机械臂装置上的凸轮机构由机械臂推杆步进电机、凸轮和凸轮推杆、
弹簧、凸轮支撑板、机械臂短六角铜柱构成；弹簧的两端分别焊接在凸轮推杆的末端以及凸轮支撑板上，保持凸轮推杆末端的触点始终在凸轮表面上；凸轮推杆首端安装机械爪装置；所述的凸轮机构通过的连接装置为四个机械臂长六角铜柱以及螺钉安装在机械臂丝杠螺母上。
[0015]优选的，所述的机械爪装置由一对齿轮、夹具舵机、一对夹具、一对连杆、夹具舵机支撑板、圆形铜柱和一对安装扣构成，夹具舵机设置在夹具舵机支撑板上，夹具舵机与一对齿轮连接，一对齿轮的另一端与一对夹具连接，一对夹具之间设有一对连杆。
[0016]优选的，所述的工业相机为OV2640相机，其分辨率的8位或10位的图像帧数据需要达到15fps。
[0017]优选的，所述的步进电机为110BYG350E步进电机，该电机能够保持25N
·
m 的转矩，转子惯量为20.8Kg
·
cm2，步距角为1.2
°
，响应频率为200KHz。
[0018]优选的，所述舵机为TBS2701舵机，舵机PWM脉宽调节角度，周期为20ms，占空比为0.5ms～2.5ms的脉宽电平对应舵机0～180度角度范围，且成线性关系；且该舵机控制精度可达3μs，在2000个脉冲范围内最小控制精度能达到0.27
°
，能够提供15N
·
m扭矩。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术的目的就是针对上述问题，提供一种基于机器视觉的捋线和检测机器人，能够同时对多根线束进行捋线和在线检测，该机器人通过工业相机对槽内线束端部的坐标、线束直径进行识别来控制多自由度机械臂把目标线束夹取到捋线口处，在捋线的同时，环形相机矩阵对线束四周表面进行质量检测，同时腾空的机械臂协助捋线动作。该技术方案能够完全替代人工操作，具有准确、效率高等特点。
附图说明：
[0021]图1是基于机器视觉的捋线和检测机器人整体结构图；
[0022]图2是基于机器视觉的捋线和检测机器人机身机构图；
[0023]图3是机器人机身的盖板结构图；
[0024]图4是机器人机身的检测台丝杠副结构图；
[0025]图5是机器人机身的底板结构图；
[0026]图6是机器人机身的侧板结构图；
[0027]图7是线束支撑架结构图；
[0028]图8是基于机器视觉的捋线和检测机器人捋线装置结构图；
[0029]图9是基于机器视觉的捋线和检测机器人机械臂装置结构图；
[0030]图10是机器人机械臂装置处机械爪装置结构图。
[0031]附图标记说明：1.机身、2.线束支撑架、3.捋线装置、4.机械臂装置、5. 盖板、6.检测台丝杠副、7.底板、8.侧板、9.V型滑轨、10.检测台轴承座、11. 检测台丝杠螺母、12.检测台丝杠、13.检测台丝杠六角铜柱、14.检测台步进电机、15.工业相机、16.V型槽、17.横板、18.环形工业相机阵列、19.线束支杆、 20.线束支撑架支座、21.正反牙丝杠、22.捋线装置丝杠螺母、23.捋线装置长六角铜柱、24.捋线轮、25.捋线舵机支撑板、26.捋线装置舵机、27.捋线装置短六角铜柱、28.捋线装置步进电机、29.捋线装置轴承座、30.机械臂装置轴承座、31.机械臂丝杠步进电机、32.机械臂短六角铜柱、33.机械臂长六角铜柱、 34.机械臂短
六角铜柱、35.机械爪装置、36.凸轮推杆、37.凸轮支撑板、38.凸轮、39.弹簧、40.机械臂推杆步进电机、41.机械臂装置丝杠螺母、42.机械臂装置丝杠、43.左齿轮、44.左夹具、45.右夹具、46.连杆、47.右齿轮、48.圆形铜柱、49.夹具舵机、50.夹具舵机支撑板、51.安装扣。
具体实施方式：
[0032]一种基于机器视觉的捋线和检测机器人，由机身1、线束支撑架2、捋线装置3、机械臂装置4四部分构成，如图1所示。其中机身1由盖板5、检测台丝杠副6、底板7、侧板8四部分构成，如图2所示。盖板5上设计有6个V型滑轨9，检测台丝杠副6由两个检测台轴承座10、六根检测台丝杠12、六个检测台丝杠螺母11、六个检测台步进电机14、以及24个检测台丝杠六角铜柱13构成，如图3、4所示。每个检测台步进电机14通过四个检测台丝杠六角铜柱13 安装在其中一个检测台轴承座10上，检测台步进电机14输出轴连接检测台丝杠1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的捋线和检测机器人，其特征在于：该机器人主要由机身(1)、线束支撑架(2)、捋线装置(3)、机械臂装置(4)四个部分构成；其中的机身(1)由盖板(5)、检测台丝杠副(6)、底板(7)、侧板(8)四部分构成，盖板(5)和底板(7)之间的一侧设置侧板(8)，检测台丝杠副(6)设置在盖板(5)上；检测台丝杠副(6)上设置有检测台丝杠(12)，检测台丝杠(12)的一端设有检测台步进电机(14)；检测台丝杠(12)上设有检测台丝杠螺母(11)，检测台丝杠螺母(11)与机械臂装置(4)连接；捋线装置(3)设置在侧板(8)上，捋线装置步进电机(28)设置在捋线装置轴承座(29)一端上，捋线装置步进电机(28)的输出轴与一个正反牙丝杠(21)连接，正反牙丝杠(21)通过连接装置与捋线装置舵机(26)连接，捋线装置舵机(26)与捋线轮(24)连接；线束支撑架(2)设置在底板(7)上，线束支撑架(2)由线束支杆(19)和线束支撑架支座(20)构成；在底板(7)上设置有圆孔，线束支撑架支座(20)与圆孔配合定位；机械臂装置(4)的机械臂丝杠步进电机(31)与机械臂装置丝杠(42)连接，机械臂装置丝杠(42)通过连接装置与凸轮机构连接，凸轮机构通过连接装置与机械爪装置(35)连接；在侧板(8)的圆孔处安装有工业相机(15)。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的捋线和检测机器人，其特征在于：该线束支撑架(2)、捋线装置(3)和机械臂装置(4)和检测台丝杠副(6)设置为多组。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的捋线和检测机器人，其特征在于：底板(7)上设有V型槽(16)。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的捋线和检测机器人，其特征在于：侧板(8)上设有横板(17)，捋线装置(3)设置在该横板(17)上。5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的捋线和检测机器人，其特征在于：所述机械臂装置(4)上的凸轮机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，唐亮，任建，刘皓源，廉正，武梓涵，马浩宁，张松，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：