一种基于视觉的可进行多种零件装配的装配系统的制作方法

本实用新型涉及一种工业机器人装配系统，具体涉及一种基于视觉的可进行多种零件装配的装配系统。

背景技术：

随着现代生产自动化程度的不断提高，机器视觉的应用范围不断扩大，在自动化生产领域所处的地位也不断上升。装配技术智能化的重要性在于促进产品制造的整体优化，全面提高劳动生产的关键问题之一。率。装配过程是机械制造过程中的最后环节，也是机械制造过程中必不可少的环节，更是工业生产花费最大的环节之一，在制造领域占有重要地位。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程，生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数，其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用，制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多，如果仍旧采用人工装配的方式，该比值还会提高。据有关资料统计分析，一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右，是花费最多的生产过程，因此提高装配效率是制造工业中急需解决。

现有的基于视觉的装配系统大多是需要通过一系列的限位或定位，采用大量的夹具工装，和多次的定位，才能完成最终装配。这些装配方式虽然采用了先进的视觉技术和机器人技术完成装配，但过程过于繁琐，成本也太高。除此之外，多次的装夹和定位严重制约了生产效率。

技术实现要素：

为了克服上述几点问题，本实用新型提供了一种基于视觉的可进行多种零件装配的装配系统。该方法通过一台相机拍照，通过图像处理，在同一图像中获取需要装配的多个工件的位姿信息，通过机器人抓取各个工件装配至行对应的固定装配位置上。

本实用新型采用如下的技术方案：

一种基于视觉的可进行多种零件装配的装配系统，包括工作台，该工作台上安装有机器人A和机器人B，机器人A的前面依次设置有第一流水线传送装置、固定台和第二流水线传送装置；

该工作台上还安装有固定台、装配台甲、装配台乙和装配台丙，固定台位于机器人A的正前方，装配台甲、装配台乙和装配台丙平行安装在工作台上，且位于机器人B的正前方；

固定台的两侧分别设置有第一流水线传送装置和第二流水线传送装置，与三个装配台平行放置有第三流水线传送装置，且位于装配台甲的一侧；

工作台上还安装有相机支架，相机支架上安装有相机；

工作状态时，待装配的工件放置在托盘内，并通过第一流水线传送装置向前移动，待移动至固定台上的正确位置时，固定台的滚轮停止转动，通过相机对固定台拍照，相机获取的图像经处理单元处理后得到各工件对应的位姿信息，并将其送至机器人A，机器人A用于抓取工件并装配至对应的装配台上，完成装配后，固定台的滚轮转动，托盘及装配好的工件随第二流水线传送装置向前移动；

与此同时，第三流水线传送装置会传送来与第二流水线传送装置上的工件相配套的装配件，机器人B用于抓取装配件与对应的工件完成最终装配。

本实用新型进一步的改进在于，机器人A和机器人B的末端均安装有夹持器。

本实用新型进一步的改进在于，第一流水线传送装置和第二流水线传送装置与固定台安放在同一直线上。

本实用新型进一步的改进在于，相机支架上安装有光源。

本实用新型进一步的改进在于，固定台上设置有第一固定台挡板和第二固定台挡板，用于对托盘进行夹紧。

本实用新型进一步的改进在于，固定台还上设置有用于驱动两个固定台挡板进行夹紧的固定台电机。

本实用新型具有如下的有益效果：

由于本实用新型采通过相机拍照获取工件位姿信息的方式，所以有工件定位精度高的优点；待装配的几个零件放置在同一托盘内，相机拍照一次即可获得多个待装配工件的位姿信息，可同时进行多个零件的多种中配，生产柔性大；基于以上各优点，此实用新型对于工业生产的装配智能化有重大意义。

附图说明

图1为本实用新型装配系统的整体布局示意图。

图2为固定台示意图。

图中：1-工件甲，2-工件乙，3-工件丙，4-托盘，5-装配台甲，6-装配台乙，7-装配台丙，8-相机，9-工作台，10-固定台，11-第一流水线传送装置，12-第二流水线传送装置，13-第三流水线传送装置，14-机器人A，15-机器人B，16-光源，17-相机支架，18-图像处理单元，19-固定台电机，20-第一固定台档板，21-第二固定台挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见附图1，本实用新型提供的一种基于视觉的可进行多种零件装配的装配系统，包括托盘4、装配台甲5、装配台乙6、装配台丙7、相机8、工作台9、固定台10、第一流水线传送装置11、第二流水线传送装置12、第三流水线传送装置13、机器人A14、机器人B15、光源16、相机支架17和图像处理单元18。

工作台9上安装有机器人A14和机器人B15，两台机器人末端都装有夹持器。固定台10安装在工作台9上，并且在机器人A14的正前方。装配台甲5、装配台乙6、装配台丙7平行安装在工作台9上，并且在机器人B15的正前方。第一流水线传送装置11和第二流水线传送装置12与固定台10安放在同一直线上，且分别在固定台10的两侧。第三流水线传送装置13和三个装配台平行放置，且在装配台甲5的一侧。工作台9上安装着相机支架17，相机8和光源16安装在相机支架17上。

参见附图2，待装配的工件甲1、工件乙2和工件丙3在托盘4内随第一流水线传送装置11向前移动，待移动至固定台10上的正确位置时，固定台10的滚轮停止转动，两侧的第一固定台档板19和第二固定台档板20在固定台电机19的驱动下，夹紧托盘4使其固定不动。相机8对固定台10拍照，托盘4的上表面是黑色磨砂，要确保不会反光。在光源16的照射下，工件甲1、工件乙2和工件丙3上表面灰度亮而托盘4上表面灰度暗，两者之间灰度差别很大，可以明显区分工件和背景。图像处理单元18得到的图片处理完成后，识别出三个工件的位置和和姿态信息，再将三个工件的位姿信息发送至机器人A14，机器人A14首先将末端关节移至工件甲1上方以正确的角度向下接近并抓取工件甲1，之后携带工件甲1移动至装配台甲5上方的固定位置后向下运动进行装配，装配完成后机器人A14再以同样的方式抓取工件乙2和工件丙3装配至装配台乙6和装配台丙7。机器人A14抓取走最后一个工件后，固定台的左侧挡板和装配台的右侧挡板松开，固定台的滚轮转动带动托盘4随第二流水线传送装置12向前移动。

与此同时，第三流水线传送装置13会传送来与工件甲1、工件乙2、工件丙3相配套的装配件，机器人B15会抓取这三种不同零件想配套的装配件放置至相对应的装配台甲5、装配台乙6、装配台丙7上。放置好配套的装配件后，装配台上的气缸会推动装配台夹钳夹紧配套的装配件，使其固定。待机器人A装配好工件后，装配台气缸带动夹钳松开，机器人B抓取装配好的装配件放至第二流水线传送装置12上的托盘4上。至此一个装配循环完成。