一种智能机器视觉对齿生产线的制作方法
【专利摘要】一种智能机器视觉对齿生产线，包括机械人本体、上下料工作台、加工机床、机器人控制器以及机器视觉对齿系统，所述的上下料工作台包括料仓和下料装置，料仓和下料装置分别设置在机器人本体两侧；所述的加工机床设置在料仓旁；所述的机械人本体包括机械臂、旋转轴、与旋转轴相连的卡爪，卡爪上部设有向外延伸的定位板，所述的机器视觉对齿系统安装在定位板上，所述的机器视觉对齿系统包括视觉开关。本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：利用机器视觉对齿系统，机械臂可以精准地将齿轮与机床中安放齿轮处的凹孔吻合，实现了自动化上下料，提高了生产线的生产效率。
【专利说明】
一种智能机器视觉对齿生产线
技术领域
[0001]本实用新型属于机器人自动化技术领域，特别涉及一种智能机器视觉对齿生产线。
【背景技术】
[0002]齿轮加工机床的上下料往往由于齿轮中存在大齿和小齿，且齿轮中的大齿必须与机床中安放齿轮处的凹孔吻合，而造成上下料时需要人工调整齿轮角度，难以实现自动化精确上料。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以将齿轮精准安装到机床上的智能机器视觉对齿生产线。
[0004]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]—种智能机器视觉对齿生产线，包括机械人本体、上下料工作台、加工机床、机器人控制器以及机器视觉对齿系统，所述的上下料工作台包括料仓和下料装置，料仓和下料装置分别设置在机器人本体两侧;所述的加工机床设置在料仓旁;所述的机械人本体包括机械臂、旋转轴、与旋转轴相连的卡爪，卡爪上部设有向外延伸的定位板，所述的机器视觉对齿系统安装在定位板上。
[0006]所述的机器视觉对齿系统包括照明设备、CCD相机，所述的CCD相机安装在定位板下侧，照明设备安装在CCD相机一旁，当机械手移动到抓取工件位置时停止运动，开启照明设备同时CCD相机获取齿轮图像，通过图像处理，识别大齿位置，旋转轴旋转相应角度后进行抓取工件，通过记录的大齿位置，可以顺利的将齿轮安装到机床上进行加工。
[0007]所述的机器视觉系统为FANUCiRVis1n2DV视觉系统，该视觉系统通过计算CCD相机捕捉到的2D位置偏移和指定寄存器的值来对机器人动作在X，Y，R和Z方向上进行补偿。指定的寄存器是用来存放工件Z方向的高度信息，该高度可以是已知工件的高度或由位置传感器来测量。
[0008]齿轮在料仓中以任意角度摆放，机械手末端安装有定位板，照明设备及CCD相机，对齿时，机械手末端移动到所要抓取的齿轮上方适当距离，其CCD相机与齿轮对其，然后CCD相机及照明设备开启(CCD相机焦距与照明设备亮度已提前设置完毕)，齿轮进行拍照来获取图像信号，然后将所得到的图像信号传送到图像处理系统中，该系统可对图像信号中的像素分布、亮度及颜色进行分析，得到图像的边缘信息并转换成数字信号，该数字信号将大齿的位置设定为I，将小齿的位置设置为O，并根据大齿的当前位置及目标位置计算旋转台的旋转角度及方向；最后将该信号传送给机械手末端的旋转轴电机，此时机械手末端移动到所要抓取的齿轮上方适当距离，其手爪与齿轮对其，机械手旋转到适当位置，完成对齿过程并向下运动进行抓齿动作。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果:利用机器视觉对齿系统，机械臂可以精准地将齿轮与机床中安放齿轮处的凹孔吻合，实现了自动化上下料，提高了生产线的生产效率。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型的原理不意图；
[0011]图2为本实用新型的结构不意图；
[0012]图3为本实用新型机械人本体与料仓的结构示意图；
[0013]其中1、机械臂，2、旋转轴，3、卡爪，4、定位板，5、照明设备，6、(XD相机，7、齿轮，8、定位柱，9、加工机床，10、安全围栏，11、料仓。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提供的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0015]如图1、2所示的一种智能机器光电对齿生产线，包括机械人本体(品牌为FANUCRobot发那科机器人，型号为M-10iA/12)、上下料工作台、加工机床、安全围栏、机器人控制器(品牌为FANUC，型号为R-30iA-Mate)以及机器视觉对齿系统，所述的上下料工作台包括料仓和下料装置，料仓和下料装置分别设置在机器人本体两侧;所述的加工机床设置在料仓旁;所述的机械人本体包括机械臂1、旋转轴2、与旋转轴相连的卡爪3，所述的卡爪3采用三手抓带变位装置，由压缩空气驱动，卡爪上部设有向外延伸的定位板4，所述的机器视觉对齿系统安装在定位板上;所述的安全围栏采用方钢管作为支撑立柱，采用工业钢丝网作为隔断面，高为2m;所述的料仓由料车以及固定在料车上的多组四根定位柱8构成;所述的机器人控制器还与一个HMI触摸屏相连。
[0016]如图3所示:所述的机器视觉对齿系统包括照明设备5、CCD相机6，所述的CCD相机6安装在定位板4下侧，照明设备5安装在CCD相机6—旁，当机械手移动到抓取工件位置时停止运动，开启照明设备同时CCD相机获取齿轮图像，通过图像处理，识别大齿位置，旋转轴旋转相应角度后进行抓取工件，通过记录的大齿位置，可以顺利的将齿轮安装到机床上进行加工。
[0017]所述的机器视觉系统为FANUCiRVis1n2DV视觉系统，该视觉系统通过计算CCD相机捕捉到的2D位置偏移和指定寄存器的值来对机器人动作在X，Y，R和Z方向上进行补偿。指定的寄存器是用来存放工件Z方向的高度信息，该高度可以是已知工件的高度或由位置传感器来测量。
[0018]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种智能机器视觉对齿生产线，其特征在于:包括机械人本体、上下料工作台、加工机床、机器人控制器以及机器视觉对齿系统，所述的上下料工作台包括料仓和下料装置，料仓和下料装置分别设置在机器人本体两侧;所述的加工机床设置在料仓旁;所述的机械人本体包括机械臂、旋转轴、与旋转轴相连的卡爪，卡爪上部设有向外延伸的定位板，所述的机器视觉对齿系统安装在定位板上。2.根据权利要求1所述的一种智能机器视觉对齿生产线，其特征在于:所述的机器视觉对齿系统包括照明设备、CCD相机，所述的CCD相机安装在定位板下侧，照明设备安装在CCD相机一旁。3.根据权利要求2所述的一种智能机器视觉对齿生产线，其特征在于:所述的卡爪采用三手抓带变位装置，由压缩空气驱动。4.根据权利要求3所述的一种智能机器视觉对齿生产线，其特征在于:还包括安全围栏，安全围栏采用方钢管作为支撑立柱，采用工业钢丝网作为隔断面。5.根据权利要求4所述的一种智能机器视觉对齿生产线，其特征在于:所述的料仓由料车以及固定在料车上的多组四根定位柱构成。6.根据权利要求5所述的一种智能机器视觉对齿生产线，其特征在于:所述的机器人控制器还与一个HMI触摸屏相连。
【文档编号】B25J9/16GK205438574SQ201620126681
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】李玉环, 巩喜然, 杨培培
【申请人】中意联动科技（天津）有限公司