CN211028836U - 一种六轴工业机器人自动装配*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种六轴工业机器人自动装配***，包括固定盘和连接座，所述固定盘的上端安装有连接座，所述连接座的后端圆周外壁上设置有电源接口，所述连接座的上端圆周外壁上设置有工业机器人，所述工业机器人的最右端外壁上设置有工装连接法兰，所述工装连接法兰的另一端圆周外壁上设置有抓取工装，通过激光视觉传感器自动识别装配件的特征点，并通过嵌入式工业控制器进行后续的通讯、计算和处理，装置结构简单，***易于维护，通过嵌入式工业控制器实现数据的自动采集和处理，能有效提高数据处理的效率，自动化程度比较高，能够实现工件图像自动实时采集，自动装配，工件自动实时跟踪，大大提高了生产效率。

Description

一种六轴工业机器人自动装配***

技术领域

本实用新型属于精密零部件的自动化装配及信息采集相关技术领域，具体涉及一种六轴工业机器人自动装配***。

背景技术

随着现代技术的发展，长期跟踪变得越来越重要，长期跟踪要求***能够检测跟踪一个无限长的视频序列，因此，***本身要具备一定的检测能力，其中最重要的是当目标被完全遮挡或者消失导致跟踪失败时，***能够重新检测，直到目标物体出现时能够重新找到目标并进行跟踪，利用学习得到的连续型滤波器就能对每一帧图像中的目标进行准确定位。

现有的六轴工业机器人自动装配***技术存在以下问题：现在的装配机器人基本上都是在装配之前先进行示教，让机器人每次都走一个固定的轨迹，但是这样不够随机应变，不够灵活，当需要装配的工件加工精度比较差，或者需要装配轮廓尚不明确的工件时，这种装配机器人就会变得无能为力，需要重新示教才能完成，这样每次示教都会花费大量的时间，既费时又费力，不能满足现代工厂对于自动化装配的的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种六轴工业机器人自动装配***，以解决上述背景技术中提出的每次工件形状改变而进行重新示教需要花费大量时间的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种六轴工业机器人自动装配***，包括固定盘和连接座，所述固定盘的上端安装有连接座，所述连接座的后端圆周外壁上设置有电源接口，所述连接座的上端圆周外壁上设置有工业机器人，所述工业机器人的最右端外壁上设置有工装连接法兰，所述工装连接法兰的另一端圆周外壁上设置有抓取工装，所述抓取工装上侧的工装连接法兰右端外壁上设置有激光视觉传感器，所述激光视觉传感器通过以太网与嵌入式工业控制器相连，所述激光视觉传感器的右端外壁上设置有工业相机，所述抓取工装的下侧设置有工作台，所述工作台上端外壁上设置有连接配套设备，所述抓取工装和自动化上料设备通过电缆线与电源相连接，所述工业机器人通过电源接口与外部电源电性连接。

优选的，所述工业机器人包括伺服***和运动***，伺服***包括伺服电机和伺服驱动器，运动***包括六自由度机械臂。

优选的，所述连接座的圆周直径大约是工业机器人机械臂直径的二倍。

优选的，所述激光视觉传感器上的工业相机的镜头处加装有与激光波长相对应的滤光镜，滤光镜的前端安装有聚碳酸酯板。

优选的，所述工装连接法兰和抓取工装等工件的位置和倾斜角度可以手动调节。

优选的，所述工业机器人共设置有六个自由度，所述工业机器人与抓取工装相连接机械臂的自由度最大。

优选的，所述工作台上设置有G型夹具和装配支撑板，装配支撑板上放置有工件，由两个及以上G型夹具进行装夹定位，使工件的位置和倾斜角度可以手动调节。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种六轴工业机器人自动装配***，具备以下有益效果：

本实用新型通过激光视觉传感器自动识别装配件的特征点，并通过嵌入式工业控制器进行后续的通讯、计算和处理，装置结构简单，***易于维护，通过嵌入式工业控制器实现数据的自动采集和处理，能有效提高数据处理的效率，自动化程度比较高，能够实现工件图像自动实时采集，自动装配，工件自动实时跟踪，大大提高了生产效率，解决了现有装配机器人装配时需要事先示教的过程，节省了大量时间，并且提高了装配精度；

本新型工业机器人自动装配***在使用时，首先调整六自由度装配机器人机械臂的位置和姿态，使得抓取工装末端位于工件位置的正上方，并使得固定在抓取工装上的激光视觉传感器处于最佳工作位置，即在装配过程中既能捕捉到清晰地图像，又不会使得激光视觉传感器和工件发生干涉，嵌入式工业控制器将得到的装配前初始工件特征点像素坐标值转换成基于工业相机坐标系的基准三维坐标值，通过标定算法将交点的像素坐标值转换成工业相机6坐标系下的三维坐标值，这样就得到了初始的作为参考的坐标值，装配开始之后激光视觉传感器中的工业相机连续不断的采集图像并发送至嵌入式工业控制器，利用连续型卷积操作跟踪算法，确定跟踪目标即工件特征点的位置，并且用新的样本更新滤波器参数以适应工件图像形状以及噪声的变化。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的一种六轴工业机器人自动装配***立体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种六轴工业机器人自动装配***正面结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种六轴工业机器人自动装配***俯视结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种六轴工业机器人自动装配***工件自动跟踪方法流程结构示意图；

图中：1、工业机器人；2、抓取工装；3、激光视觉传感器；4、工装连接法兰；5、固定盘；6、工业相机；7、连接座；8、电源接口；9、连接配套设备；10、工作台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种六轴工业机器人自动装配***，包括固定盘5和连接座7，固定盘5的上端安装有连接座7，连接座7的后端圆周外壁上设置有电源接口8，连接座7的上端圆周外壁上设置有工业机器人1，工业机器人1包括伺服***和运动***，伺服***包括伺服电机和伺服驱动器，运动***包括六自由度机械臂，多自由度的工业机器人1的可翻折度越高，能够进行更加精确的操作处理，连接座7的圆周直径大约是工业机器人1机械臂直径的二倍，因为工业机器人1整体的重心不是在连接座7上，所述工业机器人1通过连接座7与地面固定连接时，需要连接座7提供足够多的支撑力，所以连接座7的圆周直径比工业机器人1大很多，工业机器人1的最右端外壁上设置有工装连接法兰4，工装连接法兰4的另一端圆周外壁上设置有抓取工装2，工装连接法兰4和抓取工装2等工件的位置和倾斜角度可以手动调节，这样能够使得抓取工装2的抓取能力进一步提升，机器不方便调节的时候可以手动校对，工业机器人1共设置有六个自由度，工业机器人1与抓取工装2相连接机械臂的自由度最大，因为整个工业机器人1多个自由度都是为了抓取工装2能够更加精确地进行工作，与抓取工装2连接的机械臂自由度最大能够进一步方便抓取工装2的使用，抓取工装2上侧的工装连接法兰4右端外壁上设置有激光视觉传感器3，激光视觉传感器3上的工业相机6的镜头处加装有与激光波长相对应的滤光镜，滤光镜的前端安装有聚碳酸酯板，因为工业相机6需要对捕捉的位置进行精确的处理，滤光镜和聚碳酸酯板能够辅助工业相机6的位置捕捉，激光视觉传感器3通过以太网与嵌入式工业控制器相连，激光视觉传感器3的右端外壁上设置有工业相机6，抓取工装2的下侧设置有工作台10，工作台10上端外壁上设置有连接配套设备9，工作台10上设置有G型夹具和装配支撑板，装配支撑板上放置有工件，由两个及以上G型夹具进行装夹定位，使工件的位置和倾斜角度可以手动调节，同理抓取工装2的倾斜度手动调节，都是为了进一步方便工作，抓取工装2和自动化上料设备通过电缆线与电源相连接，工业机器人1通过电源接口8与外部电源电性连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，通过标定算法将交点的像素坐标值转换成工业相机6坐标系下的三维坐标值，这样就得到了初始的作为参考的坐标值，装配开始之后激光视觉传感器3中的工业相机6连续不断的采集图像并发送至嵌入式工业控制器，利用连续型卷积操作跟踪算法，确定跟踪目标即工件特征点的位置，并且用新的样本更新滤波器参数以适应工件图像形状以及噪声的变化，将得到的像素坐标值也通过标定算法换算成工业相机6坐标系下的坐标值，将该坐标值与初始坐标值相比较，便得到了两者之间的偏差值，接着嵌入式工业控制器通过计算得出目标位置点与抓取工装2末端的距离，并通过倍福模块实时的将偏差值发送给伺服驱动器，伺服驱动器驱动伺服电机进行相应的运动，伺服电机驱动六轴工业机器人1运动，从而将抓取工装2末端移动到工件位置处进行装配工作，这样便完成了工件自动跟踪的过程，装配开始前，激光视觉传感器3中的工业相机6先采集图像并发送到嵌入式工业控制器，所述嵌入式工业控制器对采集的图像进行初始化处理，得到初始装配特征点和相邻区域，并将得到的初始装配特征点像素坐标值转换成工业相机6坐标系下的三维坐标值作为基准三维坐标值，装配开始后，激光视觉传感器3的工业相机6将连续采集的每一帧图像发送至所述嵌入式工业控制器进行特征提取处理，将特征提取处理后的图像进行连续型卷积操作跟踪算法处理，确定跟踪目标即图像中装配特征点的位置，并且用新的样本更新滤波器参数，图像中装配特征点的像素坐标值转换成工业相机6坐标系下的目标三维坐标值后与所述基准坐标值计算得到的偏差值实时的发送给六轴工业机器人1，使抓取工装2上的工件运动，完成六轴工业机器人1的装配自动位置自动纠正。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种六轴工业机器人自动装配***，包括固定盘（5）和连接座（7），其特征在于：所述固定盘（5）的上端安装有连接座（7），所述连接座（7）的后端圆周外壁上设置有电源接口（8），所述连接座（7）的上端圆周外壁上设置有工业机器人（1），所述工业机器人（1）的最右端外壁上设置有工装连接法兰（4），所述工装连接法兰（4）的另一端圆周外壁上设置有抓取工装（2），所述抓取工装（2）上侧的工装连接法兰（4）右端外壁上设置有激光视觉传感器（3），所述激光视觉传感器（3）通过以太网与嵌入式工业控制器相连，所述激光视觉传感器（3）的右端外壁上设置有工业相机（6），所述抓取工装（2）的下侧设置有工作台（10），所述工作台（10）上端外壁上设置有连接配套设备（9），所述抓取工装（2）和自动化上料设备通过电缆线与电源相连接，所述工业机器人（1）通过电源接口（8）与外部电源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种六轴工业机器人自动装配***，其特征在于：所述工业机器人（1）包括伺服***和运动***，伺服***包括伺服电机和伺服驱动器，运动***包括六自由度机械臂。

3.根据权利要求1所述的一种六轴工业机器人自动装配***，其特征在于：所述激光视觉传感器（3）上的工业相机（6）的镜头处加装有与激光波长相对应的滤光镜，滤光镜的前端安装有聚碳酸酯板。

4.根据权利要求1所述的一种六轴工业机器人自动装配***，其特征在于：所述工装连接法兰（4）和抓取工装（2）的位置和倾斜角度可以手动调节。

5.根据权利要求2所述的一种六轴工业机器人自动装配***，其特征在于：所述工业机器人（1）共设置有六个自由度，所述工业机器人（1）与抓取工装（2）相连接机械臂的自由度最大。

6.根据权利要求1所述的一种六轴工业机器人自动装配***，其特征在于：所述工作台（10）上设置有G型夹具和装配支撑板，装配支撑板上放置有工件，由两个及以上G型夹具进行装夹定位。

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