基于3D视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置的制作方法

基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置
技术领域
1.本实用新型涉及机械智能控制技术领域，特别是一种基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置。


背景技术：

2.由于洗衣机配重块重量大、形状不规则且难以在料框中整齐码放，目前洗衣机配重块的上下料主要由人工完成，该工作繁重且单调重复。
3.配重块是滚筒洗衣机不可或缺关键零部件，配重块可让机身加大惯性，减少抖动幅度，帮助洗衣机在运作时保持稳定，家电制造厂商对配重块搬运的需求非常大，配重块种类繁多，重量大，传统的人工装配常会出现装配错误等现象，效率低，成本高，由于配重块在较深的料筐中层层堆叠，且一般为灰黑暗色，传统的机器人自动化方案难以应对。
4.为应对上述问题，我们提出一种基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，利用3d视觉传感器引导抓取末端自主抓取洗衣机配重块，进而实现洗衣机配重块的自动上下料。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，该基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置可以实现对洗衣机配重块的自动上下料，具有抓取准确、自动化程度高等优点。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，包括上下料机器人、输送带、3d视觉传感器、抓取末端和洗衣机配重块料框。
8.洗衣机配重块上设置有两个安装孔。
9.上下料机器人的输出轴连接抓取末端，抓取末端底部连接有夹持组件，夹持组件包括夹爪与直线电机，夹爪数量为两个，两个夹爪分别连接于直线电机的输出端；抓取末端底部设置有两根定位柱；两根定位柱能与两个安装孔相配合；靠近抓取末端的位置安装有3d视觉传感器,且3d视觉传感器通过连接板安装在上下料机器人末端；上下料机器人的一侧设置有洗衣机配重块料框，所述上下料机器人的另一侧设置有输送带。
10.进一步地，所述抓取末端底面设有滑轨，夹爪滑设于滑轨。
11.进一步地，所述3d视觉传感器包括工业相机和dlp投影仪，工业相机数量为两个，工业相机以dlp投影仪为中心呈对称分布。
12.进一步地，所述3d视觉传感器还包括外壳，所述工业相机和所述dlp投影仪安装于外壳内部，且所述连接板与外壳相连接。
13.进一步地，所述直线电机安装于抓取末端内部。
14.进一步地，所述上下料机器人安装于机器人底座，底座通过螺栓固定于地面上。
15.本实用新型具有如下有益效果：
16.通过在3d视觉传感器的引导下，机器人可以快速、准确的抓取洗衣机配重块，进而实现对洗衣机配重块的自动上下料。
17.该柔性上下料系统，自动化程度高，极大地提高了生产效率。
附图说明
18.图1为本实用新型基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置的正视图。
19.图2为本实用新型机器人末端装置的正视图。
20.图3为本实用新型机器人末端装置加持洗衣机配重块的结构示意图。
21.图4本实用新型基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置的立体图。
22.图5为本实用新型机器人末端装置的立体图。
23.图6为洗衣机配重块的结构示意图。
24.其中有：
25.1、上下料机器人；2、输送带；3、洗衣机配重块；4、3d视觉传感器；5、连接板；6、抓取末端；7、洗衣机配重块料框；8、机器人底座；9、3d视觉传感器外壳；10、工业相机；11、dlp投影仪；12、直线电机；13、夹爪；14、定位柱；15、夹爪滑轨；16、安装孔。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
27.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。
28.如图1
‑
4所示，一种基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，包括上下料机器人1、输送带2、3d视觉传感器4、抓取末端6和洗衣机配重块料框7。
29.洗衣机配重块3上设置有两个安装孔16。
30.上下料机器人1的输出轴连接抓取末端6，抓取末端6底部连接有夹持组件，夹持组件包括夹爪13与直线电机12，夹爪13数量为两个，两个夹爪13分别连接于直线电机12的输出端；抓取末端6底部设置有两根定位柱14；两根定位柱14能与两个安装孔16相配合；靠近抓取末端6的位置安装有3d视觉传感器4,且3d视觉传感器4通过连接板5安装在上下料机器人1末端；上下料机器人1的一侧设置有洗衣机配重块料框7，所述上下料机器人1的另一侧设置有输送带2。具体来讲，连接板固定于上下料机器人输出轴末端，实现3d视觉传感器与上下料机器人抓取末端之间相对位姿的固定。
31.实施时，上下料机器人抓取末端6运动至洗衣机配重块料框7上方，3d视觉传感器开始计算视野范围内洗衣机配重块3的空间姿态并识别洗衣机配重块3的圆孔特征，上位机处理器处理上述信息并将其转换为运动指令发送至上下料机器人；上下料机器人抓取末端6根据运动指令接近待抓取洗衣机配重块3，首先定位柱14与洗衣机配重块3的圆孔特征接触，实现对洗衣机配重块3的姿态修正；然后直线电机12开始工作，夹爪13开始进行收缩运
动，进而实现对洗衣机配重块3的抓取；上下料机器人抓取末端夹紧洗衣机配重块3后，按照离线轨迹运动至输送带2上方；此时直线电机12开始工作，夹爪13开始进行松弛运动，洗衣机配重块3落入输送带2中。
32.重复上述步骤即可持续完成上下料操作。
33.以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，其特征在于：包括上下料机器人（1）、输送带（2）、3d视觉传感器（4）、抓取末端（6）和洗衣机配重块料框（7）；洗衣机配重块（3）上设置有两个安装孔（16）；上下料机器人（1）的输出轴连接抓取末端（6），抓取末端（6）底部连接有夹持组件，夹持组件包括夹爪（13）与直线电机（12），夹爪（13）数量为两个，两个夹爪（13）分别连接于直线电机（12）的输出端；抓取末端（6）底部设置有两根定位柱（14）；两根定位柱（14）能与两个安装孔（16）相配合；靠近抓取末端（6）的位置安装有3d视觉传感器（4）,且3d视觉传感器（4）通过连接板（5）安装在上下料机器人（1）末端；上下料机器人（1）的一侧设置有洗衣机配重块料框（7），所述上下料机器人（1）的另一侧设置有输送带（2）。2.根据权利要求1所述的基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，其特征在于：所述抓取末端（6）底面设有滑轨（15），夹爪（13）滑设于滑轨（15）。3.根据权利要求1所述的基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，其特征在于：所述3d视觉传感器（4）包括工业相机（10）和dlp投影仪（11），其中工业相机（10）数量为两个，工业相机（10）以dlp投影仪（11）为中心呈对称分布。4.根据权利要求3所述的基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，其特征在于：所述3d视觉传感器（4）还包括外壳（9），所述工业相机（10）和所述dlp投影仪（11）安装于外壳（9）内部，且所述连接板（5）与外壳（9）相连接。5.根据权利要求1所述的基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，其特征在于：所述直线电机（12）安装于抓取末端（6）内部。6.根据权利要求1所述的基于3d视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，其特征在于：所述上下料机器人（1）安装于机器人底座（8），底座（8）通过螺栓固定于地面上。

技术总结
本实用新型公开了一种基于3D视觉技术的洗衣机配重块柔性上下料装置，包括上下料机器人、输送带、3D视觉传感器、抓取末端和洗衣机配重块料框。上下料机器人的输出轴连接抓取末端，抓取末端底部连接有夹持组件，夹持组件包括夹爪与直线电机，夹爪数量为两个，两个夹爪分别连接于直线电机的输出端；抓取末端底部设置有两根定位柱；两根定位柱能与两个安装孔相配合；靠近抓取末端的位置安装有3D视觉传感器,且3D视觉传感器通过连接板安装在上下料机器人末端；上下料机器人的一侧设置有洗衣机配重块料框。通过在3D视觉传感器的引导下，机器人可以快速、准确的抓取洗衣机配重块，进而实现对洗衣机配重块的自动上下料。现对洗衣机配重块的自动上下料。现对洗衣机配重块的自动上下料。


技术研发人员：鲁小翔 张瑞 陆坤 史丽强 王杰
受保护的技术使用者：中船重工鹏力（南京）智能装备系统有限公司
技术研发日：2021.06.17
技术公布日：2022/1/4