基于机器人视觉识别的镶件抓取方法与流程

本发明涉及一种基于机器人视觉识别的镶件抓取方法。

背景技术

镶件指的是用于放入在模具中的配件，产品成型后作为产品一部分，也可以称为嵌件。传统的镶件抓取方法是通过人工将镶件放置到模具内，或者通过采用工具辅助人工将镶件放入模具内。这种方法的工作效率较低，人工成本较大。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种能够实现自动化抓取镶件的基于机器人视觉识别的镶件抓取方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于机器人视觉识别的镶件抓取方法，包括以下步骤：

人工将镶件放置到镶件摆放台的镶件安装孔内；

光电检测器判断是否可以抓取镶件，判断结果为否时机器人停留在等待位置，判断结果为是时，视觉识别系统启动判断镶件摆放台的一个镶件安装孔内的镶件的位置是否正确；

若视觉识别系统判断镶件摆放台的该镶件安装孔内的镶件的位置正确则机器人抓取镶件放置到中转台上。

进一步地，基于机器人视觉识别的镶件抓取方法，还包括以下步骤：

若视觉识别系统判断镶件摆放台的该镶件安装孔内的镶件的高度和形状不正确时则视觉识别系统判断镶件摆放台的下一个镶件安装孔内的镶件的高度和形状是否正确，当判断结果为是时，机器人抓取镶件放置到中转台上。

当判断镶件摆放台的下一个镶件安装孔内的镶件的位置是否正确的判断结果为否时，依次对镶件摆放台的下一个镶件安装孔内的镶件的高度和形状是否正确进行判断直至完成所有镶件安装孔的判断或判断结果为是；

判断结果为是时机器人抓取对应判断结果为是的镶件安装孔内的镶件并将该镶件放置到中转台上。

进一步地，至少两个镶件摆放台放置到工作台；工作台设有一个工作工位和至少一个存储工位；工作工位和存储工位上均放置有镶件摆放台；工作台能够发生运动将存储工位上的镶件摆放台转移到工作工位以供机器人抓取。

进一步地，当完成所有镶件安装孔的判断后，工作台运动将存储工位上的镶件摆放台转移到工作工位以供机器人抓取。

进一步地，工作台能够发生转动将存储工位上的镶件摆放台转移到工作工位以供机器人抓取。

进一步地，当抓取完工作工位对应的镶件摆放台的全部镶件后，工作台运动将存储工位上的镶件摆放台转移到工作工位以供机器人抓取。

进一步地，工作台能够转动将工作工位上的镶件摆放台转移到存储工位以便人工补充镶件。

进一步地，镶件摆放台具有多个镶件安装孔；每个镶件安装孔放置有一个镶件。

进一步地，中转台能够至少放置两个镶件，以便于同时放置到模具内。

本发明的有益之处在于提供的基于机器人视觉识别的镶件抓取方法能够实现自动化抓取镶件，在运行过程中，不会错误的抓取高度和形状不准确的镶件。避免了后续安装镶件时出现安装错位的问题。工作台设置两个工位能够实现循环上料。在上料时不需要停止机器人。

附图说明

图1是本发明应用基于机器人视觉识别的镶件抓取方法的镶件抓取装置的正视图；

图2是图2中的镶件抓取装置的左视图；

图3是图2中的镶件抓取装置的俯视图；

图4是本发明的一种基于机器人视觉识别的镶件抓取方法的流程图；

图5是放置镶件的自动控制的镶件放置装置的正视图；

图6是图5中的自动控制的镶件放置装置的左视图；

图7是图6中的自动控制的镶件放置装置的剖视图；

图8是自动控制的镶件放置方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1至图3所示，一种抓取镶件100的镶件抓取装置10，包括：工作台16、中转台15、镶件摆放台12、光电检测器、视觉识别系统14和机器人11。镶件摆放台12和机器人11安装于工作台16。光电检测器和视觉识别系统14设置于机器人11。镶件摆放台12形成有多个镶件安装孔121，人工将镶件100摆放在镶件安装孔121内。机器人11将镶件安装孔121内的镶件100抓取后放置到中转台15。工作台16设有工作工位161和存储工位162。工作工位161用于摆放镶件摆放台12供机器人11抓取镶件安装孔121内的镶件100。存储工位162用于摆放镶件摆放台12，便于在工作工位161上的镶件100抓取完时继续供机器人11抓取镶件100。

如图4所示，应用镶件抓取装置10抓取镶件100的基于机器人视觉识别的镶件抓取方法，包括以下步骤：

1）、人工将镶件100放置到镶件摆放台12的镶件安装孔121内，供机器人11抓取；

具体而言，镶件摆放台12形成有镶件安装孔121。作为另一种实施方式，镶件摆放台12安装有镶件安装孔121。机器人11将镶件安装孔121内的镶件100抓取后放置到中转台15上。

2）、在步骤1）中人工放置镶件100后，光电检测器判断镶件安装孔121内的镶件100是否可以抓取。当光电检测器没有检测到镶件100时，判断结果为否，机器人11停留在等待位置；当光电检测器检测到有镶件100时，判断结果为是，视觉识别系统14启动判断镶件摆放台12的一个镶件安装孔121内的镶件100的高度和形状是否正确；

3）、在步骤2）的前提下，若视觉识别系统14判断镶件摆放台12的该镶件安装孔121内的镶件100的高度和形状正确则机器人11抓取镶件100放置到中转台15上。

进一步而言，在步骤3）的前提下，若视觉识别系统14判断镶件摆放台12的该镶件安装孔121内的镶件100的高度和形状不正确时，则视觉识别系统14继续判断镶件摆放台12的下一个镶件安装孔121内的镶件100的高度和形状是否正确。当判断结果为是时，机器人11抓取镶件100放置到中转台15上。

而当判断镶件摆放台12的下一个镶件安装孔121内的镶件100的高度和形状是否正确的判断结果为否时，继续依次对镶件摆放台12的下一个镶件安装孔121内的镶件100的高度和形状是否正确进行判断直至完成所有镶件安装孔121的判断或判断结果为是。

基于上述所言，视觉识别系统14依次对镶件摆放台12的下一个镶件安装孔121内的镶件100的高度和形状是否正确进行判断，直到判断结果为是时，机器人11抓取对应判断结果为是的镶件安装孔121内的镶件100并将该镶件100放置到中转台15上。

作为一种优选的实施方式，至少两个镶件摆放台12放置到工作台16。工作台16设有一个工作工位161和至少一个存储工位162。工作工位161和存储工位162上均放置有镶件摆放台12。工作台16能够发生运动将存储工位162上的镶件摆放台12转移到工作工位161以供机器人11抓取。

具体而言，存储工位162用于存储镶件摆放台12进行备用，镶件摆放台12的镶件安装孔121内放置有镶件100。当工作工位161的镶件100抓取完毕后，工作台16发生运动，将存储工位162上的镶件摆放台12转移到工作工位161供机器人11继续抓取。

作为一种优选的实施方式，当完成所有镶件安装孔121的判断后，工作台16运动将存储工位162上的镶件摆放台12转移到工作工位161以供机器人11抓取。

具体而言，视觉识别系统14完成对所有镶件安装孔121的判断后，镶件安装孔121内的高度和形状正确的镶件100均被机器人11抓取。即工作工位161上的镶件摆放台12内已经没有可以供机器人11抓取的镶件100。此时，工作台16运动将存储工位162上的镶件摆放台12转移到工作工位161以供机器人11继续抓取镶件100。

作为一种具体的实施方式，工作台16能够发生转动将存储工位162上的镶件摆放台12转移到工作工位161以供机器人11抓取。

进一步而言，当抓取完工作工位161对应的镶件摆放台12的全部镶件100后，工作台16运动将存储工位162上的镶件摆放台12转移到工作工位161以供机器人11抓取。

当机器人11将工作工位161上的对应的镶件摆放台12内的镶件100抓取完毕时，工作台16发生转动，将存储工位162上的镶件摆放台12转移到工作工位161供机器人11继续抓取即可。

作为一种优选的实施方式，工作台16能够转动将工作工位161上的镶件摆放台12转移到存储工位162以便人工补充镶件100。

具体而言，当机器人11将工作工位161上的对应的镶件摆放台12内的镶件100抓取完毕时，工作工位161上的镶件摆放台12内已经没有可以供机器人11抓取的镶件100。此时工作台16发生转动将工作工位161上的镶件摆放台12转移到存储工位162以便人工补充镶件100。

作为一种优选的实施方式，镶件摆放台12具有多个镶件安装孔121。每个镶件安装孔121放置有一个镶件100。

具体而言，镶件摆放台12具有多个镶件安装孔121，即镶件摆放台12可放置多个镶件100供机器人11抓取，能够避免频繁更换镶件摆放台12从而提供抓取镶件100的效率。

作为一种优选的实施方式，中转台15能够至少放置两个镶件100，以便于同时放置到模具内。

具体而言，中转台15能够至少放置两个镶件100，且可以同时将中转台15上的镶件100放置到磨具内，从而实现一次向模具内放置多个镶件100，提高了向模具内放置镶件100的效率。

如图5至图7所示，一种自动控制的镶件放置装置，包括：机器人200、光电检测器、报警器、吹气装置和浮动机构。其中，机器人200包括：四个抓取镶件的套筒201和真空发生器202。具体而言，机器人200通过套筒201抓取镶件并将镶件放置到模具的轴套的孔内。光电检测器分别监测中转台上的若干个镶件是否均处于正确位置以确定机器人200是否可以抓取中转台上的镶件。当中转台上的若干个镶件的位置不正确时，报警器报警以提示不能抓取镶件。

作为一种优选的实施方式，机器人200设置有浮动机构。浮动机构控制套筒201。浮动机构可以精准的找到模具的轴套的孔的位置，然后机器人200根据轴套的孔的位置微调套筒201的位置将套筒201固定的镶件对准模具上的轴套的孔。浮动机构可带动套筒201浮动，从而带动套筒201前端的导向位置塞到模具内，然后机器人200控制套筒201套住镶件时，启动真空发生器202抽取套筒201内的气体从而利用大气压将镶件固定在套筒201内。在套筒201对准轴套的孔时，吹气装置对镶件吹气，通过气流将镶件吹射到模具的轴套的孔内。

如图8所示，应用自动控制的镶件放置装置放置镶件的自动控制的镶件放置方法，包括以下步骤；

1）、判断是否可以取镶件；

具体而言，通过若干个光电检测器分别监测中转台的若干个镶件是否均处于正确位置，当判断结果为否时，则不可以取镶件，机器人200停留在初始位置；判断结果为是时，则可以取镶件，机器人200抓取中转台上的镶件；

2）、采用光电检测器判断中转台的镶件是否被成功取走，当判断结果为否时机器人200移动至初始位置并且报警器发出报警信息，当判断结果为是时，检测模具内部是否有镶件；当判断结果为模具内部有镶件时，则机器人200停留在原地并且报警器发出报警信息；当判断结果为模具内部没有镶件时，则机器人200将抓取的镶件塞入模具。

具体而言，检测到模具内有镶件时，机器人200停在原地，且停止将镶件放入模具内的动作，避免机器人200抓取的镶件置入模具时同模具内的镶件发生碰撞从而对模具和机器人200造成损坏。报警器发出报警信息已提示工作人员模具内还存有镶件。当检测到模具内没有镶件时，机器人200便可将抓取的镶件塞入模具。

作为一种优选的实施方式，报警器发出的报警信息包括能被用户识别的报警提示音或报警提示灯光。

作为一种优选的实施方式，机器人200设置有可吹气的套筒201和抽取套筒201内的气体的真空发生器202。

基于上述所言，步骤2）中机器人200抓取中转台上的镶件的方法包括以下步骤：

将机器人200的套筒201与镶件对接；

将镶件置入套筒201内；

启动真空发生器202抽取套筒201内的气体从而利用大气压将镶件固定在套筒201内。

具体而言，套筒201与镶件对接后，将镶件插入套筒201。然后启动真空发生器202对套筒201内的气体进行抽取，使得镶件在大气压的作用力下固定在套筒201内。

作为一种优选的实施方式，机器人200还设置有对轴套的孔内吹气的吹气装置。

进一步而言，步骤2）中机器人200将抓取的镶件塞入模具的方式包括以下步骤：

将机器人200的套筒201与模具对接从而将套筒201固定的镶件对准模具上的轴套的孔；

吹气装置对镶件吹气，通过气流将镶件吹射到模具的轴套的孔内。

作为一种优选的实施方式，机器人200将抓取的镶件塞入模具的方式还包括以下步骤：

关闭真空发生器202停止抽取套筒201内的气体。

具体而言，将真空发生器202关闭，使得镶件能够相对套筒201滑动。此时吹气装置对镶件吹气能够使镶件相对套筒201发生滑动从而运动至模具的轴套的孔内。

关闭真空发生器202停止抽取套筒201内的气体步骤位于将机器人200的套筒201与模具对接从而将套筒201固定的镶件对准模具上的轴套的孔步骤之后，位于吹气装置对镶件吹气，通过气流将镶件吹射到模具的轴套的孔内步骤之前。

进一步而言，机器人200的套筒201与模具对接的方法包括：

机器人200微调套筒201的位置将套筒201固定的镶件对准模具上的轴套的孔。

具体而言，浮动机构准确的找到轴套的孔的位置，

通过对套筒201的位置的调节使套筒201内的镶件对准模具上的轴套的孔。然后吹气装置对镶件吹气，通过气流将镶件吹射到模具的轴套的孔内。

具体而言，浮动机构对模具内部轴套进行定位以便于通过气流将镶件吹射到模具的轴套的孔内。

作为一种优选的实施方式，自动控制的镶件放置方法还包括以下步骤；

机器人200将抓取的镶件塞入模具后移动到初始位置。

作为一种优选的实施方式，通过机器人200从中转台取走的镶件的数目大于等于2。通过机器人200从中转台取走的镶件的数目与光电检测器的数目相同。作为一种优选的实施方式，镶件的数目为4。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。