基于视觉与阻抗控制的手机电池自动化装配系统的制作方法

本实用新型属于自动化控制技术领域，尤其是一种基于视觉与阻抗控制的手机电池自动化装配系统。

背景技术：

在3C行业中，手机电池的装配是一个重要的环节，人的视觉、触觉等感觉通过大脑智慧的引导，在装配过程中得到了充分发挥。但据相关资料显示，传统的工业生产中，从事装配工作的操作人员占全部工业生产劳动力的半数以上，而且通过对典型产品所需要的装配工时统计发现，装配工序所用的时间占总生产时间的50％以上，花费在装配生产线上的成本支出占生产总成本的30％以上。因此，现代工业的发展必须解决自动装配技术的瓶颈，实现自动装配技术的跨越发展，让其成为现代工业技术发展的助推器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种一种基于视觉与阻抗控制的手机电池自动化装配系统，解决人工装配效率低的问题

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于视觉与阻抗控制的手机电池自动化装配系统，包括系统主机、视觉感知系统、力觉感知系统和执行系统，所述执行系统包括机器人和机器人控制器，所述视觉感知系统安装在工作台上方，所述力觉感知系统安装在机器人的末端，所述力觉感知系统、视觉感知系统通过数据线与系统主机相连接，所述系统主机通过双绞线与机器人控制器相连接，所述机器人控制器通过现场总线与机器人相连接，所述机器人安装在工作台的一侧，在工作台上安装有传送带，系统主机通过机器人控制器控制机器人从取料点抓取电池并将其移动到工作台上实现手机电池的自动装配功能。

所述机器人采用六自由度串联机器人。

所述视觉感知系统由光源和工业摄像机构成。

所述力觉感知系统采用六维力传感器。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型将工业机器人、视觉感知系统和力觉感知系统集成在一起，通过各种传感器对装配环境进行识别和感知，主动地完成装配任务，通过加入传感技术，机器人在预定目标点出现误差等情况时，能够自主完成装配误差和定位误差的补偿，有效地解决了人工装配效率不高的问题，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的系统连接示意图；

图2为本实用新型的系统控制关系示意图；

图3为本实用新型的设备安装位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

一种于视觉技术与阻抗控制的基于视觉与阻抗控制的手机电池自动化装配系统，如图1至图3所示，包括系统主机、视觉感知系统、力觉感知系统和执行系统。所述执行系统包括机器人及机器人控制器，所述机器人控制器安装在控制柜内，所述机器人安装在工作台的一侧，在工作台上安装有传送带，传送带上放置有手机，机器人控制器控制机器人从取料点抓取电池并将其移动到工作台上实现手机电池的装配功能。所述视觉感知系统安装在工作台上方，所述力觉感知系统安装在机器人的末端，所述力觉感知系统、视觉感知系统通过数据线与系统主机相连接，系统主机通过双绞线与控制器相连接，控制器通过现场总线与机器人相连接。

在本实施例中，机器人采用六自由度串联机器人，最大承载能力为3KG，具备柔顺操作系统所需要的高精度、易操作、多功能等特点；所述机器人控制器是与六自由度串联机器人相对应的控制装置，该机器人控制器与系统主机相连接并在系统主机的控制下实现对机器人控制功能。上述机器人及控制器配套使用且均为市售产品。

所述视觉感知系统包括光源和工业摄像机，在本实施例中，采用工业摄像机作为视觉传感器，其CMOS或CCD传感器将图像转换成传感器信号并输出数字信号，工业摄像机内置有图像处理模块并实现图像的灰度化、图像的二值化、图像轮廓的提取以及中心点生成等功能，得到位置数据，最后传输给系统主机。在本装配系统中，视觉感知系统的主要任务是检测工件位置信息；根据装配方案的规划，在装配过程的初始阶段，视觉传感器需要对工件进行图像采集，然后通过处理得到工件的位置信息，再输送给系统主机。

所述力觉感知系统采用安装在机器人末端的六维力传感器作为力觉传感器，其将检测到的电信号采集并传送给系统主机。所述机器人末端的六维力传感器信息需要由传感器坐标系变换为机器人工具坐标系，由此可以通过传感器的力信息反馈得到系统主机中装配工件之间的接触作用力信息。力觉传感器系统分析接触力的规律主要是通过机器人末端的六维力传感器分支上各单维力传感器检测外部信号，将检测到的电信号经过放大装置和数据采集装置传输给系统主机，然后由系统主机对采集到的数字信号进行相应的计算和处理，进而得到机器人末端的三维空间力和力矩信息。

所述系统主机是整个系统的控制中心，协调各个环节的动作顺序和信息传递。整个装配过程中，系统主机感知视觉传感器和力觉传感器反馈的装配状态，系统主机通过处理传感信息，向执行系统发出运动控制指令，由执行系统完成相应的动作，同时感知系统会实时检测装配状态，反馈给集成控制系统做出适当调整，直到最终达到装配的目标位置。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。