機器人視覺導向系統技術方案

本發明專利技術涉及一種汽車板料沖壓過程中的機器人視覺導向系統，包括板料傳送帶、六軸機器人、工業相機、機器人控制系統；其特征在于：板料通過板料傳送帶傳送到工業相機正下方，工業相機拍攝并傳輸零件位置，機器人控制系統接收位置信息并與預設位置坐標進行比較，控制六軸機器人完成零件位置調整工作。本發明專利技術能夠實現板料位置的自動調整，提高零件矯正的速度，提高板料位置精準度，提高板料的加工質量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于現場總線與工業以太網
，具體為一種機器人視覺導向系統。
技術介紹
在汽車板料沖壓過程中，為保證制件尺寸和精度的一致性和互換性，必須采用各種定位方式，確保板料在沖壓過程中的正確位置，從而制造出合格的產品。因此，確保板料的位置精度對產品的生產具有重要意義。傳統的沖壓設備采用編碼器配合擋塊作為導向系統，板料傳輸到特定位置時，相應擋塊升起，通過撞擊使零件停止定位。此裝置速度慢，會影響整線的生產速度，并且撞擊過程中會使板料發生輕微偏移及變形，影響設備正常運轉。在CN105964453A中公開了一種基于視覺定位的噴涂系統及方法，該系統通過采集裝置生成零件位置的視覺信號，并且根據預存的工作特征點的理想位置信息計算工件的位置偏差值，并且根據位置偏差值調整噴涂設備與所述工件之間的位置關系；然而此種定位方式效率慢并且過程復雜，無法提高生產效率。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種簡易、高效的導向系統。為了達到上述目的，本專利技術是這樣實現的：一種機器人視覺導向系統，包括傳送帶、機器人控制系統、Profinet總線、六軸機器人、工業相機，傳感器用于檢測板料位置信息，以控制傳送帶的運動；工業相機采集板料的位置信息，由Profinet總線，傳輸到機器人人控制系統，機器人控制系統控制六軸機器人的運動軌跡。所述的傳送帶用于運輸板料，由上料機械手將板料運輸到傳送帶上。傳送帶運動的距離一定，由機器人控制系統控制傳送帶的運動距離，使板料能夠停在工業相機下方。傳送帶分為兩條，能夠同時運輸兩塊板料。所述的工業相機位于兩條傳送帶正中間，能夠同時拍攝兩條傳送帶上的板料位置；安裝完工業相機后，選擇合適的調焦鏡頭，使工業相機能夠清晰的拍攝板料的位置圖像；圖像信息由Profinet總線傳輸到機器人控制系統中。所述的機器人控制系統由PLC和觸摸屏組成。PLC接收來自工業相機的圖像信息，并從圖像中截取一部分來計算板料位置信息。截取的部分根據生產所使用的板料來確定。PLC將計算得到的位置信息與預定的位置信息進行比較，控制六軸機器人來實現板料的移動，實現板料位置快速自動化調整。觸摸屏上顯示工業相機所拍攝的圖像信息，從中截取圖像的位置，并比較板料實際位置與預定位置的差值。所述的六軸機器人有兩個，分別位于兩個傳送帶的兩邊。六軸機器人接收來自PLC的信息，吸盤抓取板料，隨后機械手運動，完成板料位置的調整。本專利技術采用上述技術，通過采用工業相機，實現板料位置的快速定位。由PLC控制六軸機器人的運動，實現板料位置的快速調節。從而提高了板料的矯正速度，提高了板料的位置精度與產品的質量。附圖說明圖1為本專利技術結構示意簡圖。圖2為工作原理圖。具體實施方式如圖1所示，一種機器人視覺導向系統，包括機器人控制系統1，六軸機器人2，板料3，板料傳送帶4，工業相機5。所述的機器人控制系統1由PLC和觸摸屏組成，PLC控制板料傳送帶4的運動，接收工業相機5發送的圖像信息，并控制六軸機器人實現板料3位置的調節。觸摸屏顯示工業相機1拍攝的圖像信息，選取部分圖像的范圍以及板料3實際位置與預定位置的差值。所述的板料傳送帶有2條，能夠同時實現兩塊板料的運輸工作。每一條板料傳送帶配備一個六軸機器人2，2個六軸機器人由機器人控制系統控制，根據板料的位置信息分別實現板料位置的自動調整。所述的工業相機5安裝在兩個板料傳送帶4中間，并且與傳送帶保持一定高度。安裝完工業相機5后，調整工業相機5的焦距，使拍攝到的板料3圖像清晰。工業相機性能穩定可靠且易于安裝，連續工作時間長，即使在環境較差的情況下仍能夠保持較高的圖像質量。在板料沖壓過程中，所述的板料3由上料機械手輸送到板料傳送帶4上。每次板料3在傳送帶4上的初始位置一定，PLC控制器給定傳送帶4運動的距離，同一批次傳送帶運動距離不變，板料傳送帶4將板料3運輸到工業相機1正下方。當板料3傳送到指定位置后，工業相機1對板料3進行拍照并通過Profinet總線將圖像信息傳送到機器人控制系統1中。機器人控制系統1由預先設定的程序，從所接收到的圖像信息中選取一段帶有典型特征的圖像，選取的部分由程序給定。機器人控制系統1的觸摸屏顯示工業相機1所拍攝的圖像信息與選取的部分圖像，表示出板料3的實際位置與預定位置的差值，屏幕右面顯示板料3的位置信息。機器人控制系統1根據板料實際位置與預定位置的差值，計算出板料3需要移動的距離，控制六軸機器2實現板料位置的快速調整。如圖2所示，為工業相機1拍攝圖像信息中截取的一部分，該部分含有邊角，能夠通過邊角特征計算出板料的位置。圖中虛線部分表示板料的理想位置，實現部分為板料的實際位置。以O’點作為參考原點，即O’坐標（0，0），A’坐標（Xa，Ya），B’坐標（Xb，Yb）。機器人控制系統通過截取部分的圖像信息，采用圖像處理技術，只需要得到O點與B點的坐標，就能夠實現板料的位置信息。可以得到O的坐標（X1，Y1）和B的坐標（X2，Y2），那么移動量為OO’，旋轉量W可以通過式子Y2=Ya+Y1+AO*sinW反推得到。本機器人視覺導向系統，該裝置使用工業相機，工業相機性能穩定可靠，易于安裝，結構緊湊結實不易損壞，即使在惡劣外部環境條件下仍能保持最佳信號和成像質量，可以精確地拍攝并傳輸零件位置。板料由傳送帶傳送，當板料傳送到工業相機正下方時，傳感器檢測到板料，傳送帶停止傳動。由于板料由機械手抓取運輸到傳送帶上，此時板料位置無法保證生產要求。工業相機拍攝此時板料的位置，板料位置與傳送帶顏色不同，系統很容易區分板料與傳送帶。工業相機將所拍攝的圖像信息通過以太網傳輸到控制系統中，控制系統從接收到的圖像信息中選取帶有一部分進行分析，選取的部分根據所生產的板料決定，不同的板料選取的部分不同。所選取的圖像信息中必須包含一些能夠判斷出板料所在位置的信息，一般選取帶有邊角的部分提取特征信息。通過特征信息得到此時板料所在的位置，與預定位置信息進行比較。通過Profinet通訊將計算的坐標傳輸給機器人控制器，控制器將所得到的坐標與預定坐標進行比較，得到板料所要移動的距離，通過六軸機器人配合完成零件的位移工作。能夠實現板料位置的自動調整，提高了板料的位置精度，提高了零件的矯正速度和零件的質量。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機器人視覺導向系統，包括板料傳送帶、六軸機器人、工業相機、機器人控制系統，其特征在于：板料通過板料傳送帶輸送到工業相機正下方，工業相機拍下并傳輸零件位置，機器人控制系統將位置信息與預定位置信息進行比較，控制六軸機器人完成板料位置調整。

【技術特征摘要】
1.一種機器人視覺導向系統，包括板料傳送帶、六軸機器人、工業相機、機器人控制系統，其特征在于：板料通過板料傳送帶輸送到工業相機正下方，工業相機拍下并傳輸零件位置，機器人控制系統將位置信息與預定位置信息進行比較，控制六軸機器人完成板料位置調整。2.根據權利要求1所述的一種機器人視覺導向系統，其特征是：所述的板料傳送帶有兩條，能夠同時實現板料的傳送工作。3.根據權利要求1所述的一種機器人視覺導向系統，其特征是：所述的工業相機位于傳送帶正...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王華，陸保同，劉傳群，郜建峰，蔡燁，
申請(專利權)人：上海新朋聯眾汽車零部件有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31