本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組。

背景技術(shù)：

目前機(jī)器人上的視覺(jué)就是在機(jī)器人上安裝圖像采集裝置，在需要抓取和放置產(chǎn)品的時(shí)候獲取目標(biāo)位置，功能較為單一，并沒(méi)有專門(mén)設(shè)計(jì)既可適用工業(yè)生產(chǎn)又可適用教學(xué)的具有模塊化特征的工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種可同時(shí)適用工業(yè)生產(chǎn)和教學(xué)工作、模塊化程度較高的工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組，包括工業(yè)機(jī)器人和實(shí)訓(xùn)臺(tái)，其特征在于：所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)與工業(yè)機(jī)器人相分離且位于工業(yè)機(jī)器人的行程范圍內(nèi)，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)上設(shè)有兩條相互平行的用于運(yùn)輸托盤(pán)的自動(dòng)輸送線，所述兩條自動(dòng)輸送線的起始端設(shè)有托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置用于儲(chǔ)存并釋放托盤(pán)到自動(dòng)輸送線上，所述兩條自動(dòng)輸送線沿流水方向依次設(shè)有上料工位、振動(dòng)工位和視覺(jué)工位，所述振動(dòng)工位下設(shè)有振動(dòng)裝置用于使經(jīng)過(guò)振動(dòng)工位的托盤(pán)發(fā)生振動(dòng)以改變產(chǎn)品在托盤(pán)內(nèi)的位置，所述視覺(jué)工位的上方設(shè)有圖像采集裝置，所述自動(dòng)輸送線的末端設(shè)有托盤(pán)收集裝置。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組將工業(yè)機(jī)器人與實(shí)訓(xùn)臺(tái)分開(kāi)，可使實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組模塊化，以方便作為獨(dú)立的模塊與其他模組進(jìn)行靈活組合，從而可方便擴(kuò)展工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，兼容性和模塊化程度均較高；其次，該視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組采用工業(yè)機(jī)器人，且模擬了實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，內(nèi)容豐富多樣，可同時(shí)適用工業(yè)化生產(chǎn)和教學(xué)工作。

作為優(yōu)選，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)的底部的四個(gè)角處均設(shè)有萬(wàn)向輪和可升降的腳杯。該設(shè)置可方便移動(dòng)并定位實(shí)訓(xùn)臺(tái)，以方便與其他模組靈活組合。

作為優(yōu)選，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)內(nèi)設(shè)有plc控制器，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)上設(shè)有接線盒以及設(shè)置在接線盒上的開(kāi)關(guān)面板，所述開(kāi)關(guān)面板通過(guò)接線盒與plc控制器電連接，所述plc控制器與工業(yè)機(jī)器人通信連接。在模組下設(shè)置與工業(yè)機(jī)器人通信連接的plc控制器，可利用plc控制器與工業(yè)機(jī)器人交互信息，并對(duì)模組進(jìn)行直接控制，由于plc控制器接口豐富，從而使得控制簡(jiǎn)單方便，另外設(shè)置開(kāi)關(guān)面板可方便人機(jī)交互以控制機(jī)器人的生產(chǎn)教學(xué)活動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述上料工位、振動(dòng)工位和視覺(jué)工位處均設(shè)有位置檢測(cè)裝置和用于擋止托盤(pán)的擋料裝置。該設(shè)置可使托盤(pán)定位在相應(yīng)的工位處以方便正確操作。

作為優(yōu)選，所述擋料裝置包括擋塊、以及驅(qū)動(dòng)擋塊上下運(yùn)動(dòng)的上下直線驅(qū)動(dòng)裝置。該擋料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擋料可靠。

作為優(yōu)選，所述托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的上料機(jī)構(gòu)和推動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述上料機(jī)構(gòu)包括用于由下而上單列存儲(chǔ)托盤(pán)的托盤(pán)架、絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、用于驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)，所述殼體的上方位于托盤(pán)架所在的位置處設(shè)有缺口，所述托盤(pán)架通過(guò)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可在殼體的缺口處上下升降，所述推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在殼體上的支架、設(shè)置在支架上的前后直線驅(qū)動(dòng)裝置、以及設(shè)置在前后直線驅(qū)動(dòng)裝置活動(dòng)端上的用于使托盤(pán)架內(nèi)的托盤(pán)彈出的推塊。該托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，只要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托盤(pán)架上升穿過(guò)殼體的缺口伸出到殼體外，將托盤(pán)由下而上單列存儲(chǔ)在托盤(pán)架上，然后再驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托盤(pán)架下降至殼體內(nèi)的相應(yīng)位置，就可由前后直線驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)推塊使托盤(pán)架上的托盤(pán)彈出并滑動(dòng)到自動(dòng)輸送線上。

作為優(yōu)選，所述托盤(pán)收集裝置包括與實(shí)訓(xùn)臺(tái)相連的固定座、以及設(shè)置在固定座上的雙層收納底托，所述雙層收納底托的底部的一側(cè)通過(guò)左右連桿與固定座相連，另一側(cè)通過(guò)電動(dòng)伸縮裝置與固定座相連，所述左右連桿的一端均與雙層收納底托的底部相鉸接，另一端均與固定座相鉸接，所述電動(dòng)伸縮裝置的一端與雙層收納底托的底部相鉸接，另一端與固定座相鉸接。該設(shè)置可通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)伸縮裝置的長(zhǎng)度，即可使自動(dòng)輸送線上的托盤(pán)調(diào)節(jié)至于雙層收納底托的上層或下層相對(duì)齊，從而可在其中一層裝滿托盤(pán)后，利用另一層來(lái)裝托盤(pán)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)收集托盤(pán)與轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)同時(shí)進(jìn)行。

作為優(yōu)選，所述接線盒上還設(shè)有警示燈，所述警示燈也通過(guò)接線盒與plc控制器電連接。該設(shè)置可對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行指示，使用更安全。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明上料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明推動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明托盤(pán)收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明接線盒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明擋料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖：

圖中：1-工業(yè)機(jī)器人，2-實(shí)訓(xùn)臺(tái)，3-自動(dòng)輸送線，4-托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置，5-上料工位，6-振動(dòng)工位，7-視覺(jué)工位，8-振動(dòng)裝置，9-圖像采集裝置，10-托盤(pán)收集裝置，11-萬(wàn)向輪，12-腳杯，13-plc控制器，14-接線盒，15-開(kāi)關(guān)面板，16-位置檢測(cè)裝置，17-擋料裝置，18-擋塊，19-上下直線驅(qū)動(dòng)裝置，20-殼體，21-上料機(jī)構(gòu)，22-推動(dòng)機(jī)構(gòu)，23-托盤(pán)架，24-絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，25-電機(jī)，26-缺口，27-支架，28-前后直線驅(qū)動(dòng)裝置，29-推塊，30-固定座，31-雙層收納底托，32、33-左右連桿，34-電動(dòng)伸縮裝置，35-托盤(pán)，36-螺母，37-絲桿，38-警示燈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例：

一種工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組，包括工業(yè)機(jī)器人1和實(shí)訓(xùn)臺(tái)2，所述工業(yè)機(jī)器人11為現(xiàn)有技術(shù)，例如abb公司生產(chǎn)的型號(hào)為irb1410-5/1.44的六軸工業(yè)機(jī)器人11，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)2與工業(yè)機(jī)器人1相分離且位于工業(yè)機(jī)器人1的行程范圍內(nèi)，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)2上設(shè)有兩條相互平行的用于運(yùn)輸托盤(pán)35的自動(dòng)輸送線3，所述自動(dòng)輸送線3采用現(xiàn)有技術(shù)即可，所述兩條自動(dòng)輸送線3的起始端設(shè)有托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置4用于儲(chǔ)存并釋放托盤(pán)35到自動(dòng)輸送線3上，所述兩條自動(dòng)輸送線3沿流水方向依次設(shè)有上料工位5、振動(dòng)工位6和視覺(jué)工位7，所述振動(dòng)工位6下設(shè)有振動(dòng)裝置8用于使經(jīng)過(guò)振動(dòng)工位6的托盤(pán)35發(fā)生振動(dòng)以改變產(chǎn)品在托盤(pán)35內(nèi)的位置，所述振動(dòng)裝置8采用現(xiàn)有技術(shù)即可，由偏心電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，所述視覺(jué)工位7的上方設(shè)有圖像采集裝置9，所述圖像采集裝置9例如相機(jī)，所述自動(dòng)輸送線3的末端設(shè)有托盤(pán)收集裝置10。

本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組將工業(yè)機(jī)器人1與實(shí)訓(xùn)臺(tái)2分開(kāi)，可使實(shí)訓(xùn)臺(tái)2上的視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組模塊化，以方便作為獨(dú)立的模塊與其他模組進(jìn)行靈活組合，從而可方便擴(kuò)展工業(yè)機(jī)器人1的應(yīng)用，兼容性和模塊化程度均較高；其次，該視覺(jué)隨線跟蹤教學(xué)模組采用工業(yè)機(jī)器人1，且模擬了實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，內(nèi)容豐富多樣，可同時(shí)適用工業(yè)化生產(chǎn)和教學(xué)工作。

作為優(yōu)選，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)2的底部的四個(gè)角處均設(shè)有萬(wàn)向輪11和可升降的腳杯12，所述萬(wàn)向輪11和可升降的腳杯12采用現(xiàn)有技術(shù)即可。該設(shè)置可方便移動(dòng)并定位實(shí)訓(xùn)臺(tái)2，以方便與其他模組靈活組合。

作為優(yōu)選，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)2內(nèi)設(shè)有plc控制器13，所述實(shí)訓(xùn)臺(tái)2上設(shè)有接線盒14以及設(shè)置在接線盒14上的開(kāi)關(guān)面板15，所述開(kāi)關(guān)面板15通過(guò)接線盒14與plc控制器13電連接，所述plc控制器13與工業(yè)機(jī)器人1通信連接，所述plc控制器13與工業(yè)機(jī)器人1通信連接實(shí)質(zhì)上是指，所述plc控制器13與工業(yè)機(jī)器人1的機(jī)器人控制柜通信連接，機(jī)器人控制柜為現(xiàn)有技術(shù)，這里不再示意。在模組下設(shè)置與工業(yè)機(jī)器人1通信連接的plc控制器13，可利用plc控制器13與工業(yè)機(jī)器人1交互信息，并對(duì)模組進(jìn)行直接控制，由于plc控制器13接口豐富，從而使得控制簡(jiǎn)單方便，另外設(shè)置開(kāi)關(guān)面板15可方便人機(jī)交互以控制機(jī)器人的生產(chǎn)教學(xué)活動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述上料工位5、振動(dòng)工位6和視覺(jué)工位7處均設(shè)有位置檢測(cè)裝置16和用于擋止托盤(pán)35的擋料裝置17，所述位置檢測(cè)裝置16例如光電傳感器或行程開(kāi)關(guān)。該設(shè)置可使托盤(pán)35定位在相應(yīng)的工位處以方便正確操作。

作為優(yōu)選，所述擋料裝置17包括擋塊18、以及驅(qū)動(dòng)擋塊18上下運(yùn)動(dòng)的上下直線驅(qū)動(dòng)裝置19，所述上下直線驅(qū)動(dòng)裝置19例如電動(dòng)氣缸。該擋料裝置17結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擋料可靠。

作為優(yōu)選，所述托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置4包括殼體20、設(shè)置在殼體20內(nèi)的上料機(jī)構(gòu)21和推動(dòng)機(jī)構(gòu)22，所述上料機(jī)構(gòu)21包括用于由下而上單列存儲(chǔ)托盤(pán)35的托盤(pán)架23、絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24、用于驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24的電機(jī)25，所述絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24采用現(xiàn)有技術(shù)即可，包括螺母和絲桿，所述電機(jī)25例如步進(jìn)電機(jī)，所述殼體20的上方位于托盤(pán)架23所在的位置處設(shè)有缺口26，所述托盤(pán)架23通過(guò)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24可在殼體20的缺口26處上下升降，所述推動(dòng)機(jī)構(gòu)22包括設(shè)置在殼體20上的支架27、設(shè)置在支架27上的前后直線驅(qū)動(dòng)裝置28、以及設(shè)置在前后直線驅(qū)動(dòng)裝置28活動(dòng)端上的用于使托盤(pán)架23內(nèi)的托盤(pán)彈出的推塊29，所述前后直線驅(qū)動(dòng)裝置28例如電動(dòng)氣缸。該托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，只要由電機(jī)25驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24使托盤(pán)架23上升穿過(guò)殼體20的缺口26伸出到殼體20外，將托盤(pán)35由下而上單列存儲(chǔ)在托盤(pán)架23上，然后再驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24使托盤(pán)架23下降至殼體20內(nèi)的相應(yīng)位置，就可由前后直線驅(qū)動(dòng)裝置28推動(dòng)推塊29使托盤(pán)架23上的托盤(pán)35彈出并滑動(dòng)到自動(dòng)輸送線3上。

作為優(yōu)選，所述托盤(pán)收集裝置10包括與實(shí)訓(xùn)臺(tái)2相連的固定座30、以及設(shè)置在固定座30上的雙層收納底托31，所述雙層收納底托31的底部的一側(cè)通過(guò)左右連桿32，33與固定座30相連，另一側(cè)通過(guò)電動(dòng)伸縮裝置34與固定座30相連，所述電動(dòng)伸縮裝置34例如電動(dòng)氣缸，所述左右連桿32,33的一端均與雙層收納底托31的底部相鉸接，另一端均與固定座30相鉸接，所述電動(dòng)伸縮裝置34的一端與雙層收納底托31的底部相鉸接，另一端與固定座30相鉸接。該設(shè)置可通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)伸縮裝置34的長(zhǎng)度，即可使自動(dòng)輸送線3上的托盤(pán)35調(diào)節(jié)至于雙層收納底托31的上層或下層相對(duì)齊，從而可在其中一層裝滿托盤(pán)35后，利用另一層來(lái)裝托盤(pán)35，從而能夠?qū)崿F(xiàn)收集托盤(pán)35與轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)35同時(shí)進(jìn)行。

作為優(yōu)選，所述接線盒上還設(shè)有警示燈38，所述警示燈38也通過(guò)接線盒14與plc控制器13電連接。該設(shè)置可對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行指示，使用更安全。

本發(fā)明工作過(guò)程如下：由電機(jī)25驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24使托盤(pán)架23穿過(guò)殼體20的缺口26上升至殼體20外，將托盤(pán)35由下而上單列存放在托盤(pán)架23上，再由電機(jī)25驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)24使托盤(pán)架23下降至最底下的托盤(pán)35與推動(dòng)機(jī)構(gòu)22的推塊29相齊平，由前后直線驅(qū)動(dòng)裝置28驅(qū)動(dòng)推塊29前移而將托盤(pán)35推到到自動(dòng)輸送線3上，完成一次供盤(pán)；當(dāng)托盤(pán)35輸送至自動(dòng)輸送線3上的上料工位5時(shí)，托盤(pán)35開(kāi)始接收工業(yè)機(jī)器人1放置的物料，當(dāng)托盤(pán)35物料裝滿后會(huì)被繼續(xù)輸送至振動(dòng)工位6，而上料工位5會(huì)再次接收到由托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)給裝置4推送的托盤(pán)35，并進(jìn)行裝料；到達(dá)振動(dòng)工位6的托盤(pán)35會(huì)接受振動(dòng)裝置8的振動(dòng)以改變物料在托盤(pán)35內(nèi)的位置；當(dāng)振動(dòng)完成后，托盤(pán)35又被輸送至視覺(jué)工位7，由圖像采集裝置9拍照采集物料在托盤(pán)35中的位置，拍照完成，托盤(pán)35繼續(xù)沿自動(dòng)輸送線3傳送，當(dāng)托盤(pán)35到達(dá)自動(dòng)輸送線3的末端時(shí)，工業(yè)機(jī)器人1根據(jù)視覺(jué)拍照采集的物料類別和坐標(biāo)進(jìn)行卸料；當(dāng)卸料完成，托盤(pán)35會(huì)被回收到托盤(pán)收集裝置10中，如此循環(huán)，托盤(pán)35依次排列，并由位置檢測(cè)裝置16和擋料裝置17使托盤(pán)35在各工位處停留。