一种基于视觉识别的自动分拣机械臂的制作方法

1.本发明涉及机械设备技术领域，尤其是涉及一种基于视觉识别的自动分拣机械臂。


背景技术：

2.传统的生产过程中都是有人工来完成工件的抓取、搬运、安装，生产效率低，工作危险性大，劳动力费用高，工作强度高，作业人员更换率较高。
3.为了解决以上问题，现有技术中采用抓取设备来完成以上操作。现有的抓取设备通常没有视觉辅助系统，其构造仅仅是单一的气动夹具装置。工作过程中，机械手“盲目地”对工件进行抓取，在快节奏的生产中，机械手所抓取的工件，可能存在角度上的偏移或者无法准确的抓取工件，从而导致工件就不能准确的放入放置工装，甚至是损坏工件。
4.中国经济在稳步中高速向前发展，但随着中国社会老龄化程度的不断上升和人工成本的不断提高，随着科技的不断发展，中国的制造生产业会更加趋向于向全自动化的机械流水线方向发展。为了在快节奏的生产过程中更加准确的抓取工件，即使工件的位置稍有偏移也能对工件进行准确抓取，现有技术中亟需一种带视觉识别水平关节机械手，与传统的人工抓取、搬运、安装相比，具有定位迅速、重复性好、复用性强、长期稳定、耐疲劳、使用寿命长的优点。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，通过将视觉识别系统的图像识别以及对机械手的控制，从而实现机械手准确的抓取产品，并且调节产品的角度，能够精准的将产品放入放置工装，不仅提高了工作效率，还降低了产品的损坏率。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种基于视觉识别的自动分拣机械臂,包括蜘蛛手机械臂、支撑架、视觉识别装置、传送带、真空抽取装置和放置台，所述蜘蛛手机械臂设置在所述支撑架的顶部，所述视觉识别装置设置在所述支撑架上，所述传送带设置在所述蜘蛛手机械臂下方，所述真空抽取装置设置在所述蜘蛛手机械臂的上方，所述放置台设置在所述支撑架的一侧；
7.所述视觉识别装置包括设置于所述支撑架顶部的相机一、设置于所述支撑架远离所述放置台的一侧的相机二、设置于所述支撑架前方的显示屏和设置于所述支撑架旁侧的控制器。
8.优选的，所述蜘蛛手机械臂包括抓取板、调节杆、小臂、大臂和底座，所述底座边部设置有转动电机，所述大臂与所述转动电机转动连接，所述小臂与所述大臂转动连接，所述底座中央与所述调节杆一端连接，所述调节杆另一端与所述抓取板连接，所述抓取板的底部设置有抓取吸盘。
9.优选的，所述转动电机、所述大臂和所述小臂均设置有三个，所述转动电机和所述大臂、所述调节杆和所述抓取板之间均通过万向节连接。
10.优选的，所述真空抽取装置包括真空罐、真空泵、抽气软管一和抽气软管二，所述真空罐和所述真空泵设置在所述底座的上方，所述真空罐与所述抓取吸盘之间通过所述抽气软管一连接，所述真空罐与所述真空泵之间通过所述抽气软管二连接。
11.优选的，所述抓取吸盘包括第一抓取罩和第二抓取罩，所述抓取板下方固定安装有第一抓取罩，所述第二抓取罩设置在所述第一抓取罩内部中心位置处，所述第一抓取罩与第二抓取罩之间形成第一真空腔，所述第二抓取罩中部形成第二真空腔，所述第一真空腔顶端安装有第一抽真空管，所述第二抓取罩顶端侧壁安装有第二抽真空管，所述第一抽真空管与第二抽真空管之间连通。
12.因此，本发明采用上述的一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，具有以下有益效果：
13.(1)通过将视觉识别系统的图像识别以及对机械手的控制，从而实现机械手准确的抓取产品，并且调节产品的角度，能够精准的将产品放入放置工装，不仅提高了工作效率，还降低了产品的损坏率；
14.(2)另外，与传统的人工抓取、搬运、安装相比，具有定位迅速、重复性好、复用性强、长期稳定、耐疲劳、节约了劳动力、降低了加工成本、使用寿命长的优点。
15.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
16.图1是本发明一种基于视觉识别的自动分拣机械臂实施例的整体结构示意图；
17.图2是本发明一种基于视觉识别的自动分拣机械臂实施例的真空抽取装置示意图；
18.图3本发明一种基于视觉识别的自动分拣机械臂实施例的抓取吸盘结构示意图；
19.附图标记
20.1、支撑架；2、传送带；3、放置台；4、相机一；5、相机二；6、显示屏；7、控制器；8、底座；9、转动电机；10、大臂；11、小臂；12、调节杆；13、抓取板；14、抓取吸盘；15、万向节；16、第一抓取罩；17、第二抓取罩；18、第一真空腔；19、第二真空腔；20、第一抽真空管；21、第二抽真空管；22、真空罐；23、真空泵；24、抽气软管一；25、抽气软管二。
具体实施方式
21.实施例
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1-3所示，本发明提供了一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，包括蜘蛛手机械臂、支撑架1、视觉识别装置、传送带2、真空抽取装置和放置台3，蜘蛛手机械臂设置在支撑架1的顶部，视觉识别装置设置在支撑架1上，传送带2设置在蜘蛛手机械臂下方，真空抽取装置设置在蜘蛛手机械臂的上方，放置台3设置在支撑架1的一侧。
24.视觉识别装置包括设置于支撑架1顶部的相机一4、设置于支撑架1远离放置台3的
一侧的相机二5、设置于支撑架1前方的显示屏6和设置于支撑架1旁侧的控制器7。相机一4和相机二5均为光学相机，在双光学相机系统下，由于两台光学照相机的摆放位置不同，因此可以分别以不同角度拍摄工件，只要工件置于两台光学相机的公共视野拍摄区域，即使工件的摆放位置稍有偏移，其位置偏离中心位置或转一个角度，通过两台光学相机的互相协作都可以对工件的位置坐标进行识别，使机械手臂准确抓取工件。
25.视觉识别装置可以完成图像采集和图像识别，图像采集，用于采集放置在传送装置上的产品图像；图像识别，用于对图像采集系统所采集的图像进行颜色辨识、图像增强，边缘锐化，降噪，对产品的长度、面积进行测量，并找到图像中产品的中心点坐标位置；控制器7，用于接收图像识别系统的识别信息并读取存储单元内的标准坐标数据，对识别信息进行校准并发出控制信号；显示屏6，用于显示主控制器7所接受的图像识别信息以及坐标信息。
26.蜘蛛手机械臂包括抓取板13、调节杆12、小臂11、大臂10和底座8，底座8边部设置有转动电机9，大臂10与转动电机9转动连接，小臂11与大臂10转动连接，底座8中央与调节杆12一端连接，调节杆12另一端与抓取板13连接，抓取板13的底部设置有抓取吸盘14。转动电机9、大臂10和小臂11均设置有三个，转动电机9和大臂10、调节杆12和抓取板13之间均通过万向节15连接。抓取吸盘14包括第一抓取罩16和第二抓取罩17，抓取板13下方固定安装有第一抓取罩16，第一抓取罩16内部中心位置处安装有第二抓取罩17，第一抓取罩16与第二抓取罩17之间形成第一真空腔18，第二抓取罩17中部形成第二真空腔19，第一真空腔18顶端安装有第，第二抓取罩17顶端侧壁安装有第二抽真空管21，第一抽真空管20与第二抽真空管21之间连通。
27.真空抽取装置包括真空罐22、真空泵23、抽气软管一24和抽气软管二25，底座8上方安装有真空罐22和真空泵23，真空罐22与抓取吸盘14之间通过抽气软管一24连接，真空罐22与真空泵23之间通过抽气软管二25连接。通过真空抽取装置将传送带2上的产品移放到放置台3上。
28.工作时，产品放到传送带2上后，由传送带2将产品运输到蜘蛛手机械臂下方，经过相机一4和相机二5，经过图像采集和图像识别后使用蜘蛛手机械臂对产品进行准确抓取，放置到放置台3上。
29.因此，本发明采用上述的一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，通过将视觉识别系统的图像识别以及对机械手的控制，从而实现机械手准确的抓取产品，并且调节产品的角度，能够精准的将产品放入放置工装，不仅提高了工作效率，还降低了产品的损坏率；另外，与传统的人工抓取、搬运、安装相比，具有定位迅速、重复性好、复用性强、长期稳定、耐疲劳、节约了劳动力、降低了加工成本、使用寿命长的优点。
30.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，其特征在于：包括蜘蛛手机械臂、支撑架、视觉识别装置、传送带、真空抽取装置和放置台，所述蜘蛛手机械臂设置在所述支撑架的顶部，所述视觉识别装置设置在所述支撑架上，所述传送带设置在所述蜘蛛手机械臂下方，所述真空抽取装置设置在所述蜘蛛手机械臂的上方，所述放置台设置在所述支撑架的一侧；所述视觉识别装置包括设置于所述支撑架顶部的相机一、设置于所述支撑架远离所述放置台的一侧的相机二、设置于所述支撑架前方的显示屏和设置于所述支撑架旁侧的控制器。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，其特征在于：所述蜘蛛手机械臂包括抓取板、调节杆、小臂、大臂和底座，所述底座边部设置有转动电机，所述大臂与所述转动电机转动连接，所述小臂与所述大臂转动连接，所述底座中央与所述调节杆一端连接，所述调节杆另一端与所述抓取板连接，所述抓取板的底部设置有抓取吸盘。3.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，其特征在于：所述转动电机、所述大臂和所述小臂均设置有三个，所述转动电机和所述大臂、所述调节杆和所述抓取板之间均通过万向节连接。4.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，其特征在于：所述真空抽取装置包括真空罐、真空泵、抽气软管一和抽气软管二，所述真空罐和所述真空泵设置在所述底座的上方，所述真空罐与所述抓取吸盘之间通过所述抽气软管一连接，所述真空罐与所述真空泵之间通过所述抽气软管二连接。5.根据权利要求4所述的一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，其特征在于：所述抓取吸盘包括第一抓取罩和第二抓取罩，所述抓取板下方固定安装有第一抓取罩，所述第二抓取罩设置在所述第一抓取罩内部中心位置处，所述第一抓取罩与所述第二抓取罩之间形成第一真空腔，所述第二抓取罩中部形成第二真空腔，所述第一真空腔顶端安装有第一抽真空管，所述第二抓取罩顶端侧壁安装有第二抽真空管，所述第一抽真空管与第二抽真空管之间连通。

技术总结
本发明公开了一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，属于机械设备技术领域，蜘蛛手机械臂设置在支撑架的顶部，视觉识别装置设置在支撑架上，传送带设置在蜘蛛手机械臂下方，真空抽取装置设置在蜘蛛手机械臂的上方，放置台设置在支撑架的一侧；视觉识别装置包括设置于支撑架顶部的相机一、设置于支撑架远离放置台的一侧的相机二、设置于支撑架前方的显示屏和设置于支撑架旁侧的控制器。本发明采用上述的一种基于视觉识别的自动分拣机械臂，通过将视觉识别系统的图像识别以及对机械手的控制，从而实现机械手准确的抓取产品，并且调节产品的角度，能够精准的将产品放入放置工装，不仅提高了工作效率，还降低了产品的损坏率。还降低了产品的损坏率。还降低了产品的损坏率。


技术研发人员：刘聪娜 何风 张小飞 田璠
受保护的技术使用者：保定小葱智能科技有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/22