[发明专利]集成高精度识别功能的机械手

说明书

 所属技术领域

机器人和图像处理的一体化，通过简单构造实现多品种生产的装置。

背景技术

20多年来，机器视觉的开创者们一直在预测什么时候能够出现可以从零件箱中任意拣选零件的机械手。也就是说利用机器视觉导向的机械手，确定零件在一个零件箱内或容器内的位置，然后从一大堆胡乱堆放的零件中抓取某个零件。      早期开发这一技术的人们认为，由于随机“零件拣选”系统具有高度的灵活性，因此会给制造厂节约很大的费用，工人再也不需要装卸来自供货商的零件箱。在加工生产线上，昂贵的工装卡具、工具及以零件为目标的进料器可以被随机化“箱中拣选零件”的系统所取代。     可惜，上世纪80年代初，这一被认为可行的技术不得不面对残酷的现实。在实验室开发的“拣选”系统无法转化为工厂的实际应用。人们发现有时候你会碰到部分零件重叠，照明的变化也会影响到“拣选”的工作进度。当时的计算机在处理大量数据方面也遇到了障碍，使问题复杂化。       最后，只好先研究不太复杂的二维机械手导向方案，即从运动的传送带上捡取单一的零件，这相对来说比较通用。而普遍的随机“拣选”应用方案始终没有实现，直到今天这仍然是工业界的一项挑战。不过，现在有越来越多的迹象表明以机器视觉为导向的机械手“拣选”越来越接近现实。     我司介于以上因素特研发集成高精度识别功能的机械手。（涵盖三轴、四轴、五轴、六轴视觉工业机器人）

发明内容

将装有堆叠铸件的零件箱放入系统时，触动起动按钮，机械手开始升到一个高度，摄像头摄取图像，包括确定所有堆放零件的X-Y位置，然后用DALSA传感器确定每一堆零件的高度，之后决定夹取顺序。如果发现有零件的高度不正常，它会继续探测，直至其水平与其他堆叠零件的水平一致。     由于采用了视频导向系统，即使零件堆放箱倾斜了20度，机械手仍可抓取零件。经过特殊设计的受动器与随动机构连接，保证部分零件的朝向和角度适合于零件的夹取。被夹取的零件由机械手放到传送器上，然后传送到加工系统上，进行后续工位的加工。

如果是形状复杂的零件，如支管或变速箱零件就需要采用“半随机”方案，在零件箱内需要特别装置，使零件保持一定的方向性。但圆形或圆柱形一类形状相对简单的零件，如制动转子，无论采用半随机或全随机模式都可捡取。

具体实施方式

在以下的详细说明中，描述了特定的细节以便提供对本发明全面的理解。然而本专业的技术人员会认识到，本发明也可以用其它相类似的细节实施。

软件通过匹配算法，将看到的零件从多个方向和角度与数据库中待捡取的零件试样进行比较，然后找到需要夹取的零件。安装在机械手上的一个DALSA视觉传感器，用于各个零件的“精密定位”。摄像头首先寻找X和Y坐标位置以及零件的名称，同时与摄像头成一定安装角度的激光器根据三角测量技术提供Z坐标、偏转和节距。机械手运行到由“大致定位”鉴别出第一个零件，然后检查；如果是它所看到的，机械手就夹取这一零件，如果不是，机械手再移动到第二个零件上。

虽然此处说明描述了本发明的某此特征及一种实现方法，但是对于本专业的技术人员来说，将会出现许多修改、替换、变化和等效代换。因此，本发明的保护范围由所附的权利要求的范围为准。