一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置的制作方法

本发明涉及工业机器人运动控制装置技术领域，具体为一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置。

背景技术：

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定的轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。

现有技术中带有视觉的工业机器人在运动过程的控制过程中存在以下不足：

1、用于视觉信息采集的摄像头的拍摄范围有限，影响影像的完整采集。

2、摄像头的高度不方便调整，调整过程中波动较大，影响正常使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，包括工作台、第一气缸、支撑板、限位杆、调整机构和摄像头，所述工作台的一侧固定设置有竖向的第一气缸，所述第一气缸的伸缩轴的端部固定设置有支撑板，所述工作台的上面靠近第一气缸的位置固定设置有限位杆，所述限位杆套在支撑板的内侧，所述支撑板的侧端固定设置有调整机构，所述调整机构包括固定框、丝杆、步进电机、活动框和第二气缸，所述固定框的侧端与支撑板的侧端之间固定连接，所述固定框的内侧与支撑板相平行的转动连接有丝杆，所述固定框的外侧与丝杆相对的位置固定设置有步进电机，所述步进电机的输出轴与丝杆的一侧侧端之间固定连接，所述活动框的一侧固定设置有螺孔板，所述螺孔板与丝杆之间螺纹连接，所述活动框的内侧另一端靠近端部的位置固定设置有滑杆，所述活动框与滑杆之间滑动连接，所述活动框的内侧靠近滑杆的一侧固定设置有第二气缸，所述第二气缸的伸缩轴端部固定设置有摄像头安装板，所述摄像头固定安装在摄像头安装板的下面靠近工作台的位置。

优选的，所述摄像头与工业机器人的视觉信息处理中心之间信号连接。

优选的，所述活动框的内部在摄像头安装板的两侧分别固定设置有滑槽，所述摄像头安装板的两侧分别与滑槽之间滑动连接。

优选的，所述限位杆的顶端固定设置有限位块。

优选的，所述固定框的外侧在步进电机的外侧固定设置有电机保护罩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过将用于视觉工业机器人的采集影像信息的摄像头固定设在带有气缸的活动框内侧，且将活动框通过丝杆与步进电机活动连接在固定框的内侧，从而使得摄像头在影像采集过程中能进行局域的调整和更改，便于影像信息的完成采集，简单方便。

2、通过将固定调整机构的支撑板固定设在气缸的伸缩轴顶端，且在工作台上固定设置有与支撑板套接连接的限位杆，从而使得调整机构既能通过气缸的伸缩作用进行高度的调整，又能通过限位杆保持稳定，便于工业机器人视觉采集时的高度调整使用。

附图说明

图1为本发明整体结构主视图；

图2为本发明整体调整机构示意图。

图中：1-工作台；2-第一气缸；3-支撑板；4-限位杆；5-调整机构；6-限位块；7-固定框；8-丝杆；9-步进电机；10-螺孔板；11-滑杆；12-活动框；13-第二气缸；14-摄像头安装板；15-滑槽；16-摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，包括工作台1、第一气缸2、支撑板3、限位杆4、调整机构5和摄像头16，所述工作台1的一侧固定设置有竖向的第一气缸2，所述第一气缸2的伸缩轴的端部固定设置有支撑板3，所述工作台1的上面靠近第一气缸2的位置固定设置有限位杆4，所述限位杆4套在支撑板3的内侧，所述支撑板3的侧端固定设置有调整机构5，所述调整机构5包括固定框7、丝杆8、步进电机9、活动框12和第二气缸13，所述固定框7的侧端与支撑板3的侧端之间固定连接，所述固定框7的内侧与支撑板3相平行的转动连接有丝杆8，所述固定框7的外侧与丝杆8相对的位置固定设置有步进电机9，所述步进电机9的输出轴与丝杆8的一侧侧端之间固定连接，所述活动框12的一侧固定设置有螺孔板10，所述螺孔板10与丝杆8之间螺纹连接，所述活动框12的内侧另一端靠近端部的位置固定设置有滑杆11，所述活动框12与滑杆11之间滑动连接，所述活动框12的内侧靠近滑杆11的一侧固定设置有第二气缸13，所述第二气缸13的伸缩轴端部固定设置有摄像头安装板14，所述摄像头16固定安装在摄像头安装板14的下面靠近工作台1的位置。

为了便于使用，所述摄像头16与工业机器人的视觉信息处理中心之间信号连接，所述活动框12的内部在摄像头安装板14的两侧分别固定设置有滑槽15，所述摄像头安装板14的两侧分别与滑槽15之间滑动连接，所述限位杆4的顶端固定设置有限位块6，所述固定框7的外侧在步进电机9的外侧固定设置有电机保护罩。

工作原理：使用带有视觉的工业机器人时，视觉采集过程中需要运动调整区域时，横向调整通过步进电机9带动丝杆8的转动带动活动框12的移动，完成摄像头16的横向移动；

竖向运动时，通过第二气缸13带动摄像头安装板14在滑槽15内侧滑动即可；

需要调整高度时，开动第一气缸2，使得第一气缸2带动支撑板3上升，即可完成摄像头16的高度调整，调整过程简单，便于视觉工业机器人的影像采集的运动控制，高效便捷。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。