CN208067234U - 一种基于机器视觉的自动铆接系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种基于机器视觉的自动铆接系统,包括：自动化控制系统、铆接机、机架和分别位于机架两侧并列设置的锅体传送机构和锅柄传送机构，所述机架下方设置有锅体抓取机器人和锅柄抓取机器人，所述机架的横梁上设置有视觉识别装置，视觉识别装置用于检测锅体与锅柄的坐标、角度、铆钉孔的位置偏移数据并传输至自动化控制系统，所述自动化控制系统将位置偏移补偿到锅体抓取机器人和锅柄抓取机器人的运动位移中，并在检测到铆钉孔位置准确时，向铆接机发出铆接信号。本实用新型采用视觉识别装置和图像处理技术，来识别锅体的位置偏差以及铆钉孔的角度偏差，自动修正运行的轨迹，实现锅体与锅柄的自动铆接装配。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于机器视觉的自动铆接系统。
背景技术
目前厨具行业里，产品的自动化生产水平还是比较低的，很多生产、加工、组装及检测都是需要人工来完成。以本系统为例，炒锅的自动铆接就是通过人工来完成的。炒锅的组成部分由锅体、锅柄和铆钉组成。目前普遍采用的铆接方式是，一个人拿着锅体，一个人拿着锅柄，这两个人把锅体的铆钉孔和锅柄的铆钉孔都对准放到铆接机的铆钉上，再由第三个人操作铆接机，三人配合来完成铆接工作。如果要实现自动化产线，自动铆接是关键的一个环节，这个环节如果仍旧是半自动的方式，就仍然会受到人工操作的限制，就无法真正实现产线自动化，再加上目前人力成本不断提高，机器换人的需求越来越紧迫。
目前也有很多公司在研究如何实现自动化铆接，其难点在于锅体输送线上，输送来的锅体上的铆接孔位置并不是固定的，需要能够识别每一次到来的锅体的铆钉孔的位置，才能准确向铆接机上料，另外，由于锅柄抓取时的偏移量也不是固定的，也需要能够识别每一次锅柄的上料位置偏移，才能准确上料；第三点，由于铆钉和铆钉孔之间的间隙只有0.5mm，要求自动上料时，锅体和锅柄的上料机构需要具备一定的精度。基于以上三个难点，目前很少有公司能够做出基于机器视觉的自动铆接系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动化程度高，采用机器视觉和图像处理技术，来识别锅体、锅柄的位置偏差以及铆钉孔的角度偏差，并根据图像识别出来的锅体的位置和角度偏差以及锅柄的位置偏差，来自动修正运行的轨迹，来解决锅体与锅柄上料位置的偏差，实现锅体与锅柄的自动铆接装配，从而解决目前生产工艺中铆接环节的自动化实现难题。
本实用新型的技术方案是，一种基于机器视觉的自动铆接系统，用于厨具的自动铆接,包括：自动化控制系统、铆接机、机架和分别位于机架两侧并列设置的锅体传送机构和锅柄传送机构，所述机架下方设置有与所述锅体传送机构、锅柄传送机构对应的锅体抓取机器人和锅柄抓取机器人，所述机架的横梁上设置有视觉识别装置，所述视觉识别装置用于检测锅体与锅柄的坐标、角度、铆钉孔的位置偏移数据并传输至所述自动化控制系统，所述自动化控制系统将所述位置偏移补偿到所述锅体抓取机器人和锅柄抓取机器人的运动位移中，并在检测到铆钉孔位置准确时，向铆接机发出铆接信号。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述视觉识别装置包括初定位拍照系统和精定位拍照系统，所述初定位拍照系统设置在所述横梁的一端并对准所述锅体传送机构，所述精定位拍照系统设置在所述横梁的中部位置并对位移至下方的锅体抓取机器人、锅柄抓取机器人的抓取部位进行拍照。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述初定位拍照系统和精定位拍照系统由对应设置的相机、镜头及光源组成。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述锅体抓取机器人的端部设置有锅体抓取机构，所述锅体抓取机构包括吸盘本体、接头和吸盘支架。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述吸盘本体通过吸盘支架设置于所述锅体抓取机器人的末端。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述锅柄抓取机器人的端部设置有锅柄抓取机构，所述锅柄抓取机构包括气缸、夹指和气缸支架。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述气缸为双滑块气爪气缸并通过气缸支架设置于锅柄抓取机器人的末端。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述锅体传送机构与所述自动化控制系统信号连接，包括传送支架、设置在支架两端的传送带轮、设置在传送带轮上用于放置锅体的传送带。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述锅柄传送机构与所述自动化控制系统信号连接，包括传送支架、设置在支架两端的传送带轮、设置在传送带轮上用于放置锅柄的传送带。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述铆接机设置于机架的正下方，包括设置于铆接机本体上部的铆头、与铆头对应设置的下垫块和与下垫块连接设置的铆钉上料机构
本实用新型所述为一种基于机器视觉的自动铆接系统，采用机器视觉和图像处理技术，来识别锅体、锅柄的位置偏差以及铆钉孔的角度偏差，并根据图像识别出来的锅体的位置和角度偏差以及锅柄的位置偏差，来自动修正运行的轨迹，来解决锅体与锅柄上料位置的偏差，实现锅体与锅柄的自动铆接装配。
附图说明
图1为本实用新型一种基于机器视觉的自动铆接系统一较佳实施例中的结构示意图；
图2为本实用新型一种基于机器视觉的自动铆接系统一较佳实施例中锅体抓取机器人的结构示意图；
图3为本实用新型一种基于机器视觉的自动铆接系统一较佳实施例中锅柄抓取机器人的结构示意图；
图4为本实用新型一种基于机器视觉的自动铆接系统一较佳实施例中锅体抓取机构的结构示意图；
图5为本实用新型一种基于机器视觉的自动铆接系统一较佳实施例中锅柄抓取机构的结构示意图；
图6为本实用新型一种基于机器视觉的自动铆接系统一较佳实施例中铆接机的结构示意图；
图7为本实用新型一种基于机器视觉的自动铆接系统一较佳实施例中的工作流程图。
具体实施方式
下面对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-6，本实用新型实施例包括：
本实用新型所述为一种基于机器视觉的自动铆接系统，用于厨具的自动铆接,包括：自动化控制系统、铆接机1、机架2和分别位于机架2两侧并列设置的锅体传送机构3和锅柄传送机构4，所述机架2下方设置有与所述锅体传送机构、锅柄传送机构对应的锅体抓取机器人5和锅柄抓取机器人6，所述机架2的横梁上设置有视觉识别装置，所述视觉识别装置用于检测锅体与锅柄的坐标、角度、铆钉孔的位置偏移数据并传输至所述自动化控制系统，所述自动化控制系统将所述位置偏移补偿到所述锅体抓取机器人5和锅柄抓取机器人6的运动位移中，并在检测到锅体与锅柄上的铆钉孔位置准确时，向铆接机1发出铆接信号。
所述视觉识别装置包括初定位拍照系统7和精定位拍照系统8，初定位拍照系统7设置在所述横梁的一端并对准锅体传送机构3，精定位拍照系统8设置在横梁的中部位置并对位移至下方的锅体抓取机器人5、锅柄抓取机器人6的抓取部位进行定位拍照，并将铆钉孔的位置偏移信息传输至自动化控制系统，自动化控制系统并将这个位置偏移量补偿到机器人运动位移中，以此来实现锅体的精确上料。
所述锅体抓取机器人5的端部设置有锅体抓取机构，所述锅体抓取机构包括吸盘本体51、接头52和吸盘支架53，接头52连接一路能产生负压的气管，吸盘支架53将吸盘本体52安装至锅体抓取机器人末端，吸盘本体和锅体紧密贴在一起，在负压的作用下，实现对锅体的抓取。
所述锅柄抓取机器人6的端部设置有锅柄抓取机构，所述锅柄抓取机构包括气缸61、夹指62和气缸支架63，气缸61采用双滑块气爪型气缸，夹指62安装在气爪上，气缸61通过气缸支架63安装在锅柄抓取机器人末端，通过气缸61的动作，带动夹指62实现对锅柄的夹取。
所述锅体传送机构3、锅柄传送机构4与所述自动化控制系统信号连接，均包括传送支架、设置在支架两端的传送带轮、设置在传送带轮上用于放置锅体或锅柄的传送带。
所述铆接机1设置于机架2的正下方，包括设置于铆接机本体上部的铆头11、与铆头11对应设置的下垫块12和与下垫块12连接设置的铆钉上料机构13，铆钉上料机构13自动向下垫块上输送铆钉，锅体和锅柄到位以后，铆头11向下运动，并在一定压力下将铆钉铆装在锅体和锅柄上。
工作流程：
如附图7所示，同时启动锅体传送机构和锅柄传送机构，锅体传输线负责按照一定速度向自动铆接系统输送锅体，当锅体到达输送线指定位置时，输送线停止，等待锅体初定位拍照系统拍照然后对拍摄到的图像处理，计算出锅体的位置和角度坐标值，锅体抓取机器人启动真空吸盘来抓取锅体，锅体抓取机器人带着真空吸盘以及锅体在输送线、拍照位、铆接位以及下料位之间运动，当运动到精定位拍照系统位置时拍照确认锅体上的铆钉孔位置，将拍摄的图像进行处理发送至自动化控制系统，并由控制系统计算出偏移误差距离，并补偿到机器人运动到铆接位置的坐标轨迹中；与此同时锅柄传送机构也是负责按照一定速度向自动铆接系统输送锅柄，当锅柄到达输送线指定位置时，输送线停止，等待锅柄抓取机器人来抓取锅柄，锅柄抓取机器人运动到相机拍照位置启动拍照，确认锅柄上的铆钉孔位置误差传送至自动化控制系统，自动化控制系统控制锅柄抓取机器人根据铆钉孔的位置误差调整位置后将锅柄运送到铆接部位，第一个铆接孔完成后，锅柄抓取机器人回归原位，自动化控制系统接受以上各个机构的信号以及对相机拍到的图像进行处理，并对自动铆接系统的流程进行控制，进行图像处理识别出锅体在输送线上的位置以及角度坐标数据、识别出锅体铆钉孔的位置偏移数据，控制锅体抓取机器人根据铆钉孔位置的误差调整位置后运动到铆接部位完成铆接。
本实用新型所述为一种基于机器视觉的自动铆接系统，采用机器视觉对锅体和锅柄进行拍照，识别锅体的位置和角度坐标，识别锅体与锅柄的铆钉孔位置偏移量；将锅体的位置和角度坐标以及锅体和锅柄的铆钉孔位置偏移量数据经过控制系统内部的数据处理转换成机器人能识别的坐标信息发给机器人运动系统，实现锅体与锅柄的精确上料。
以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于机器视觉的自动铆接系统，用于厨具的自动铆接，其特征在于,包括：自动化控制系统、铆接机、机架和分别位于机架两侧并列设置的锅体传送机构和锅柄传送机构，所述机架下方设置有与所述锅体传送机构、锅柄传送机构对应的锅体抓取机器人和锅柄抓取机器人，所述机架的横梁上设置有视觉识别装置，所述视觉识别装置用于检测锅体与锅柄的坐标、角度、铆钉孔的位置偏移数据并传输至所述自动化控制系统，所述自动化控制系统将所述位置偏移补偿到所述锅体抓取机器人和锅柄抓取机器人的运动位移中，并在检测到铆钉孔位置准确时，向铆接机发出铆接信号。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述视觉识别装置包括初定位拍照系统和精定位拍照系统，所述初定位拍照系统设置在所述横梁的一端并对准所述锅体传送机构，所述精定位拍照系统设置在所述横梁的中部位置并对位移至下方的锅体抓取机器人、锅柄抓取机器人的抓取部位进行拍照。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述初定位拍照系统和精定位拍照系统由对应设置的相机、镜头及光源组成。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述锅体抓取机器人的端部设置有锅体抓取机构，所述锅体抓取机构包括吸盘本体、接头和吸盘支架。
5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述吸盘本体通过吸盘支架设置于所述锅体抓取机器人的末端。
6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述锅柄抓取机器人的端部设置有锅柄抓取机构，所述锅柄抓取机构包括气缸、夹指和气缸支架。
7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述气缸为双滑块气爪气缸并通过气缸支架设置于锅柄抓取机器人的末端。
8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述锅体传送机构与所述自动化控制系统信号连接，包括传送支架、设置在支架两端的传送带轮、设置在传送带轮上用于放置锅体的传送带。
9.根据权利要求1所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述锅柄传送机构与所述自动化控制系统信号连接，包括传送支架、设置在支架两端的传送带轮、设置在传送带轮上用于放置锅柄的传送带。
10.根据权利要求1所述的基于机器视觉的自动铆接系统，其特征在于：所述铆接机设置于机架的正下方，包括设置于铆接机本体上部的铆头、与铆头对应设置的下垫块和与下垫块连接设置的铆钉上料机构。
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| CN109550879A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-02 | 福建渃博特自动化设备有限公司 | 一种基于视觉的钣金压铆方法 |
| CN110562553A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-12-13 | 深海弈智京山智能科技有限公司 | 一种下纸视觉引导系统及引导方法 |
| CN111054875A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-24 | 博众精工科技股份有限公司 | 基于视觉检测的铆接装置 |
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