一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置的制作方法

1.本发明涉及家具喷涂技术领域，具体为一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置。


背景技术：

2.在家具行业，由于政府在环保方面要求逐渐提高，并且从事喷涂等高风险行业的人工成本越来越高，越来越多的厂商选择用喷涂机器人来喷涂家具，而家具喷涂不同于一般行业喷涂，一条流水线过来的工件规格尺寸各不相同，不能形成批量化生产，因此需要用到视觉扫描自动生成机器人喷涂轨迹的技术。
3.现有的视觉扫描系统技术采用以下方案：1、相机安装在固定支架上，缺点是只能用于扫描高度一致的工件，例如平板件，如果是立体工件，则需要手动调整相机高度；2、相机高度调整使用型材和螺钉固定，这种机械结构手动调整高度时精度不高，微调时无法精准移动毫米级单位；3、由于传统方式调整一次相机高度比较麻烦，生产时无法使用平板件和立体件混线生产模式，为防止工件高度不一致导致视觉系统无法对焦的问题，生产时需要将工件按高度分开，手动调整相机高度对焦，对焦完成后才能生产，导致生产效率低下，系统稳定性和易用性不高。因此，为满足不同高度的工件混线生产时的需要，提高生产制造的柔性和生产效率，一种视觉扫描自动对焦装置是必不可少的。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提出了一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置。
5.本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
6.一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，包括龙门架、设置在所述龙门架顶部左侧的伺服电机、与伺服电机同轴连接的同步带轮、竖直安装在所述龙门架左侧的同步带、竖直滑动安装在所述龙门架上的相机安装支架、设置在所述相机安装支架上的相机以及高度传感器，所述相机安装支架与所述同步带连接。
7.优选地，所述龙门架的左右两侧竖直分布有齿条、设置在所述相机安装支架左右两侧且与所述齿条啮合连接的齿轮，位于左侧的齿轮与所述同步带连接。
8.优选地，所述龙门架左右两侧设置有导轨，所述相机安装支架滑动安装于所述导轨上。
9.优选地，所述相机设置有若干个。
10.优选地，所述高度传感器位于所述相机安装支架上的居中位置。
11.本发明的有益效果是：
12.1、本发明采用龙门结构固定相机，与原有采用独立支架结构固定的方式相比，相机安装更加牢固稳定，故障率更低，减少了客户售后维护成本，且不易产生因设备晃动而带来的扫描误差；
13.2、本发明采用同步带轮结构调整相机的高度，与原有采用螺钉和型材固定，调整时需要松开螺钉，调整完再紧固螺钉的方式相比，一方面方便快捷，节省时间，另一方面，调
整精度误差可控制在
±
0.05mm范围内，能够大幅度降低相机高度的调整误差；
14.3、本发明采用伺服电机实现相机的高度调整，可代替人工调整相机高度实现自动定位，重复定位精度可控制在
±
0.1mm误差范围内，调整一次相机高度的时间控制在3s内，节省了大量的时间，且定位精度高；
15.4、本发明增加了高度传感器，使得喷涂机器人能够根据不同工件对相机高度的要求，控制伺服电机自动调整相机的高度，完成自动对焦功能，可实现不同高度的工件混线生产。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为图1中的a处放大结构示意图。
19.图中：1、伺服电机；2、同步带轮；3、同步带；4、齿轮；5、工件；6、高度传感器；7、相机；8、相机安装支架；9、导轨；10、齿条；11、龙门架。
具体实施方式
20.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。
21.如图1至图2所示，一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，主要包括固定部分、传动部分、移动部分。
22.具体的，所述固定部分包括龙门架11、导轨9、齿条10，所述龙门架11固定在地面，提供稳定支撑，所述导轨9和所述齿条10固定在龙门架左右两侧上无法移动。
23.所述传动部分包括伺服电机1、同步带轮2、同步带3、齿轮4，所述伺服电机1安装在所述龙门架11的左侧顶部上，所述同步带轮2安装在所述伺服电机1的传动轴上，所述同步带3一端连接于所述同步带轮2上，另一端和所述齿轮4连接，所述齿轮4设置在所述移动部分上，且与所述齿条10对应啮合。
24.所述移动部分包括相机安装支架8、高度传感器6、相机7，所述高度传感器6以及所述相机7安装于所述相机安装支架8上，所述高度传感器6位于所述相机安装支架8的居中位置，所述相机7设置有四个，依次分布在所述相机安装支架8上，所述相机安装支架8滑动安装于所述导轨9上，从而实现了在所述龙门架11上上下滑动。
25.本发明的工作原理及使用流程：
26.工件在输送链上输送，进入喷涂机器人喷涂工序之前，先从龙门架11下方流过，此时高度传感器6检测出相机7距离工件5上表面距离，将距离数据发送给喷涂机器人；喷涂机器人收到工件5的高度数据后，根据相机7的焦距计算需要调整的高度，将需要调整的高度数据换算成伺服电机1需要旋转的圈数，控制伺服电机1旋转；伺服电机1的旋转带动同步带轮2旋转，同步带轮2通过同步带3连接着齿轮，并驱动齿轮4旋转；齿轮4和固定在龙门架11上的齿条10啮合，而整个相机安装支架8可通过导轨9在龙门架11上自由滑动，因此齿轮4、齿条10的相对运动会带动整个相机安装支架8在导轨9上垂直于地面方向移动；相机安装支架8移动到指定高度后，相机7完成对焦，开始拍照扫描，将扫描的数据自动生成机器人喷涂
轨迹，并发送给机器人；等待工件移动到喷涂机器人工作区域，喷涂机器人开始喷涂，整个工作流程结束。
27.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，其特征在于：包括龙门架(11)、设置在所述龙门架(11)顶部左侧的伺服电机(1)、与伺服电机(1)同轴连接的同步带轮(2)、竖直安装在所述龙门架(11)左侧的同步带(3)、竖直滑动安装在所述龙门架(11)上的相机安装支架(8)、设置在所述相机安装支架(8)上的相机(7)以及高度传感器(6)，所述相机安装支架(8)与所述同步带(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，其特征在于：所述龙门架(11)的左右两侧竖直分布有齿条(10)、设置在所述相机安装支架(8)左右两侧且与所述齿条(10)啮合连接的齿轮(4)，位于左侧的齿轮(4)与所述同步带(3)连接。3.根据权利要求2所述的一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，其特征在于：所述龙门架(11)左右两侧设置有导轨(9)，所述相机安装支架(8)滑动安装于所述导轨(9)上。4.根据权利要求1所述的一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，其特征在于：所述相机(7)设置有若干个。5.根据权利要求1所述的一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，其特征在于：所述高度传感器(6)位于所述相机安装支架(8)上的居中位置。

技术总结
本发明涉及家具喷涂技术领域，具体为一种喷涂机器视觉扫描自动对焦装置，包括龙门架、设置在所述龙门架顶部左侧的伺服电机、与伺服电机同轴连接的同步带轮、竖直安装在所述龙门架左侧的同步带、竖直滑动安装在所述龙门架上的相机安装支架、设置在所述相机安装支架上的相机以及高度传感器，所述相机安装支架与所述同步带连接。本发明能根据不同工件的高度自动适配相机的高度，从而实现自动对焦，大大增加了系统对于不同尺寸工件的适应性，提高了生产柔性；能精准控制相机的高度和距离，大大提高了精度误差；能大大提高生产效率，提升生产品质；故障率更低，减少客户售后维护成本。减少客户售后维护成本。减少客户售后维护成本。


技术研发人员：夏世荣 徐强 李俊杰 赵闯 郑磊 曾辉
受保护的技术使用者：希美埃（芜湖）机器人技术有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/10/6