专利名称：一种具有机器视觉导航功能的机械手结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械手结构技术领域，尤其涉及一种具有机器视觉导航功能的 机械手结构。
背景技术：
目前，机械手结构在工业中的应用越来越普遍，其在工业自动化生产中所起的作 用也越来越大，对提高生产效率有着非常重要的意义。现有的应用于工件的分拣系统的机 械手结构，需要人工视觉判断工件是否合格，然后由操作工人控制机械手结构对工件进行 分拣，现有技术生产效率低、自动化程度不高。
发明内容本实用新型提供一种可提高生产效率、自动化程度较高的具有机器视觉导航功能 的机械手结构。一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，包括机械手本体，还包括机器视觉导 航及控制系统，机器视觉导航及控制系统包括用于捕获产品图像的摄像头、用于处理产品 图像的图像控制器、用于控制机械手本体运动的运动控制器，摄像头与图像控制器电连接， 图像控制器与运动控制器电连接，机械手本体包括驱动电机、机械臂，驱动电机驱动连接机械臂。其中，机械手本体还包括第一驱动装置、第一机械手，第一驱动装置设置在机械臂 的一端，第一驱动装置驱动连接第一机械手。其中，机械手本体还包括第一气缸连接杆、第一气缸安装块，第一驱动装置通过第 一气缸连接杆驱动连接第一机械手，第一驱动装置通过第一气缸安装块固定在机械臂的一 端。其中，机械手本体还包括第二驱动装置、第二机械手，第二驱动装置设置在机械臂 的另一端，第二驱动装置驱动连接第二机械手。其中，机械手本体还包括第二气缸连接杆、第二气缸安装块，第二驱动装置通过第 二气缸连接杆驱动连接第二机械手，第二驱动装置通过第二气缸安装块固定在机械臂的另一端。其中，第一机械手和第二机械手均设置为真空吸盘或机械爪，第一驱动装置和第 二驱动装置均设置为液压缸或气缸。其中，机械手本体还包括电机支架，驱动电机位于电机支架的内部。其中，电机支架包括支架前板、支架后板、支架上板、支架下板、支架左板、支架右 板，支架上板、支架下板、支架左板、支架右板构成矩形腔体，驱动电机位于矩形腔体，支架 前板、支架后板分别连接于矩形空腔的两个开口。其中，机械手本体还包括传感器结构，传感器结构包括感应片、传感器，感应片与 传感器连接，感应片与机械臂触接。[0013]其中，传感器结构还包括传感器垫架，传感器通过传感器垫架与电机支架固定连 接，摄像头设置有镜头，机器视觉导航及控制系统还包括光源。本实用新型有益效果一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，包括机械手本 体，还包括机器视觉导航及控制系统，机器视觉导航及控制系统包括用于捕获产品图像的 摄像头、用于处理产品图像的图像控制器、用于控制机械手本体运动的运动控制器，摄像头 与图像控制器电连接，图像控制器与运动控制器电连接，机械手本体包括驱动电机、机械 臂，驱动电机驱动连接机械臂。本实用新型应用机器视觉技术，通过摄像头捕获产品图像， 通过图像控制器处理产品图像，通过运动控制器控制机械手本体运动，本实用新型可提高 生产效率，自动化程度较高，且避免了人为因素的影响，精度较高。
图1为本实用新型的机械手本体的结构示意图。图2为图1的分解示意图。图1图2中包括10-机械臂，11-驱动电机，12-第一气缸安装块，13-第一驱动装置，14-第一气 缸连接杆，15-第一机械手，16-第二气缸安装块，17-第二驱动装置，18-第二气缸连接杆， 19-第二机械手，20-支架前板，21-支架后板，22-支架上板，23-支架下板，24-支架左板， 25-支架右板，26-感应片，27-传感器，28-传感器垫架。
具体实施方式
参见图1图2，
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。本实施例的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，包括机械手本体，还包括 机器视觉导航及控制系统，机器视觉导航及控制系统包括用于捕获产品图像的摄像头、用 于处理产品图像的图像控制器、用于控制机械手本体运动的运动控制器，摄像头与图像控 制器电连接，图像控制器与运动控制器电连接，机械手本体包括驱动电机11、机械臂10，驱 动电机11驱动连接机械臂10。驱动电机11可以驱动机械臂10正负180°旋转。图像控制器和运动控制器可以是 一种具有图像处理功能及运动控制功能的计算机，也可以是其它处理器和单片机的结合。本实施例中，机械手本体还包括第一驱动装置13、第一机械手15，第一驱动装置 13设置在机械臂10的一端，第一驱动装置13驱动连接第一机械手15。机械手本体还包括 第一气缸连接杆14、第一气缸安装块12，第一驱动装置13通过第一气缸连接杆14驱动连 接第一机械手15，第一驱动装置13通过第一气缸安装块12固定在机械臂10的一端。第一 驱动装置13可以驱动第一机械手15上下运动。机械手本体还包括第二驱动装置17、第二机械手19，第二驱动装置17设置在机械 臂10的另一端，第二驱动装置17驱动连接第二机械手19。机械手本体还包括第二气缸连 接杆18、第二气缸安装块16，第二驱动装置17通过第二气缸连接杆18驱动连接第二机械 手19，第二驱动装置17通过第二气缸安装块16固定在机械臂10的另一端。第二驱动装置 17可以驱动第二机械手19上下运动。本实施例在机械臂10的两端分别设置有第一机械手15和第二机械手19，它们呈对称结构，能够使二个工位同时工作，第一机械手15抓取工件时，第二机械手19放置工件， 这样可以提高工作效率。本实施例中，第一机械手15和第二机械手19均设置为真空吸盘，第一驱动装置13 和第二驱动装置17均设置为气缸。真空吸盘不会直接产生挤压力，只有吸附力，不会对分 拣工件造成任何的损坏，适用于不宜受太大作用力的分拣工件。真空吸盘应用相当的广泛， 对提高产品的生产效率，实现自动化生产有着重要的意义。作为另一个优选的实施方式，第一机械手15和第二机械手19也可以均设置为机 械爪，第一驱动装置13和第二驱动装置17也可以均设置为液压缸。机械爪为夹持式的工 具，适用于不规则表面的产品。机械手本体还包括电机支架，驱动电机11位于电机支架的内部，电机支架用于固 定和保护动驱动电机11。电机支架包括支架前板20、支架后板21、支架上板22、支架下板 23、支架左板M、支架右板25，支架上板22、支架下板23、支架左板M、支架右板25构成矩 形腔体，驱动电机11位于矩形腔体，支架前板20、支架后板21分别连接于矩形空腔的两个开口。机械手本体还包括传感器结构，传感器结构包括感应片沈、传感器27，感应片沈 与传感器27连接，感应片沈与机械臂10触接，传感器结构用于感应机械臂10的运动，从 而有效控制机械臂10的旋转角度。传感器结构还包括传感器垫架观，传感器27通过传感 器垫架观与电机支架固定连接。本实施例中，摄像头设置有镜头，镜头用于调焦，机器视觉导航及控制系统还包括 光源，光源用于调节光线，保证摄像头捕获图像的质量。本实用新型可应用于分拣系统；当然也可运用于其它自动化系统，比如产品抽检 系统。将摄像头安装于流水线的上方，将机械手本体安装于流水线的旁侧。工件在流水线上 经过，摄像机对流水线进行拍照，捕获产品(工件)图像，图像控制器对产品图像进行处理， 从而获知品是否合格、产品的位置信息等，然后将这些信息发送到运动控制器，运动控制器 根据预置的条件，控制机械手本体运动，机械手本体将符合条件的产品吸起，放到相应的位 置。基于机器视觉技术有如下特点可以提高生产的柔性和自动化程度；特别是在一 些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，可以使用机器视觉 来替代人工视觉。在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高， 而用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。机器视觉易于实现信 息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。机器视觉系统可以快速获取大量信息，易于自 动处理，也易于设计信息以及加工控制信息集成，因此，在现代自动化生产过程中，将机器 视觉技术广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。本实用新型结合了机器视觉的技术优点，本技术方案具有广泛的通用性，精度可 达到0. 1mm，对指导实际生产具有很高的实用价值。上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用 新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对 本实用新型的限制。
权利要求1.一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，包括机械手本体，其特征在于，还包括机 器视觉导航及控制系统，机器视觉导航及控制系统包括用于捕获产品图像的摄像头、用于 处理产品图像的图像控制器、用于控制机械手本体运动的运动控制器，摄像头与图像控制 器电连接，图像控制器与运动控制器电连接，机械手本体包括驱动电机、机械臂，驱动电机 驱动连接机械臂。
2.根据权利要求1所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述机械手本体还包括第一驱动装置、第一机械手，第一驱动装置设置在所述机械臂的一端， 第一驱动装置驱动连接第一机械手。
3.根据权利要求2所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述机械手本体还包括第一气缸连接杆、第一气缸安装块，所述第一驱动装置通过第一气缸 连接杆驱动连接所述第一机械手，第一驱动装置通过第一气缸安装块固定在所述机械臂的 一端。
4.根据权利要求2所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述机械手本体还包括第二驱动装置、第二机械手，第二驱动装置设置在所述机械臂的另一 端，第二驱动装置驱动连接第二机械手。
5.根据权利要求4所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述机械手本体还包括第二气缸连接杆、第二气缸安装块，所述第二驱动装置通过第二气缸 连接杆驱动连接所述第二机械手，第二驱动装置通过第二气缸安装块固定在所述机械臂的 另一端。
6.根据权利要求4所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述第一机械手和第二机械手均设置为真空吸盘或机械爪，所述第一驱动装置和第二驱动装 置均设置为液压缸或气缸。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其 特征在于，所述机械手本体还包括电机支架，所述驱动电机位于电机支架的内部。
8.根据权利要求7所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述电机支架包括支架前板、支架后板、支架上板、支架下板、支架左板、支架右板，支架上板、 支架下板、支架左板、支架右板构成矩形腔体，所述驱动电机位于矩形腔体，支架前板、支架 后板分别连接于矩形空腔的两个开口。
9.根据权利要求8所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述机械手本体还包括传感器结构，传感器结构包括感应片、传感器，感应片与传感器连接， 感应片与所述机械臂触接。
10.根据权利要求9所述的一种具有机器视觉导航功能的机械手结构，其特征在于，所 述传感器结构还包括传感器垫架，所述传感器通过传感器垫架与所述电机支架固定连接， 所述摄像头设置有镜头，所述机器视觉导航及控制系统还包括光源。
专利摘要本实用新型公开了一种具有机器视觉导航功能的机械手结构；其包括机械手本体，还包括机器视觉导航及控制系统，机器视觉导航及控制系统包括用于捕获产品图像的摄像头、用于处理产品图像的图像控制器、用于控制机械手本体运动的运动控制器，摄像头与图像控制器电连接，图像控制器与运动控制器电连接，机械手本体包括驱动电机、机械臂，驱动电机驱动连接机械臂；本实用新型应用机器视觉技术，通过摄像头捕获产品图像，通过图像控制器处理产品图像，通过运动控制器控制机械手本体运动，本实用新型可提高生产效率，自动化程度较高。
文档编号B25J19/00GK201931466SQ201020695088
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者卢盛林 申请人:东莞理工学院