CN117656038A - 一种机器人视觉定位控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视觉机器人技术领域，公开了一种机器人视觉定位控制系统，包括机座，所述机座上设有送料单元，利用位置传感器以及控制器，能够对物料位置进行极为精准的定位。位置传感器会实时监测物料的位置，并将信息反馈至控制器内。控制器在接收到反馈信息后，能够快速且精准地驱动伺服电机。伺服电机在接受到电信号后，能够精确地驱动同步轮转动。同步轮与同步带紧密相连，随着同步轮的转动，同步带也会随之传动。这个过程使得主皮带轮得以转动，从而进一步驱动送料橡胶皮带传动。送料橡胶皮带传动时能够作用于放入定位壳之间的物料，沿空隙精准送料。该方式充分体现了现代机械自动化的高效与精准。它的应用将极大地提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种机器人视觉定位控制系统

技术领域

本发明涉及视觉机器人技术领域，具体为一种机器人视觉定位控制系统。

背景技术

视觉机器人是一种能够模拟人类视觉系统的工作机器人。它可以通过图像处理和计算机视觉技术来识别和理解周围环境中的物体和场景，并做出相应的反应和决策。视觉机器人的应用范围非常广泛，可以应用于工业自动化、安全监控、医疗诊断、智能交通等领域。随着技术的不断发展和应用场景的不断扩大，视觉机器人的应用前景也越来越广阔。

在制造业中，视觉机器人已经成为了物料定位和上下料加工作业的重要工具。然而，在实际应用中，这些机器人存在对物料的定位及自动上下料精度不高的问题。可能导致视觉机器人对物料的定位出现误差，从而影响上下料作业的精度。此外，由于物料形状的不规则、表面质量等因素，也可能会对视觉机器人的识别和定位造成困难，并且各部件之间协同可能会出现误差，进一步导致物料放置位置不准确，从而影响生产效率和产品质量，实用性不高，并不能满足实际工作需求。

这些问题的存在，使得视觉机器人在实际应用中的实用性大打折扣。为了解决这些问题。本领域的技术人员有必要研发一种机器人视觉定位控制系统。

发明内容

本发明目的是提供一种机器人视觉定位控制系统，以解决上述背景技术中提出的普遍存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人视觉定位控制系统，包括机座，所述机座上设有送料单元，所述送料单元包括呈相对状分布的固定外壳、活动外壳组成，所述固定外壳与机座之间设有固定座，所述固定外壳下方设有伺服电机，所述伺服电机输出端设有同步轮，所述同步轮上方设有传动轮，所述同步轮与传动轮之间通过同步带传动连接，所述传动轮内穿设有联动杆，所述联动杆两端均套设有主皮带轮，所述主皮带轮相对一侧设有副皮带轮，所述主皮带轮与副皮带轮之间设有送料橡胶皮带。

作为一种优选的技术方案，所述活动外壳底部设有移动滑座，所述移动滑座下方设有与之相适配的滑轨。

作为一种优选的技术方案，所述主皮带轮、副皮带轮均位于活动外壳、固定外壳内，所述活动外壳、固定外壳之间设有多个定位壳，多个所述定位壳呈矩形状围绕设置，并安装在活动外壳、固定外壳顶面，与送料橡胶皮带之间留有空隙。

作为一种优选的技术方案，所述固定外壳与活动外壳之间设有位置传感器。

作为一种优选的技术方案，所述送料单元相邻一侧设有作业单元，所述作业单元包括呈对称状分布的机架，其中一个所述机架上设有Y轴向滑台模组，另一个所述机架上设有滑轨、移动滑座，所述Y轴向滑台模组移动端与移动滑座之间设有Y轴向座，所述Y轴向座上设有X轴向滑台模组，所述X轴向滑台模组移动端设有X轴向座，所述X轴向座上设有升降电缸，所述升降电缸输出端设有吸盘座，所述吸盘座上设有多个真空吸盘，所述真空吸盘尾端通过真空管连接真空设备。

作为一种优选的技术方案，所述作业单元下方设有超声波传感器，所述吸盘座上设有视觉传感器，所述X轴向座上设有控制器。

作为一种优选的技术方案，所述控制器分别与位置传感器、超声波传感器、视觉传感器、Y轴向滑台模组、X轴向滑台模组、升降电缸、伺服电机以及真空设备相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明为一种机器人视觉定位控制系统，利用位置传感器以及控制器，能够对物料位置进行极为精准的定位。位置传感器会实时监测物料的位置，并将信息反馈至控制器内。控制器在接收到反馈信息后，能够快速且精准地驱动伺服电机。伺服电机在接受到电信号后，能够精确地驱动同步轮转动。同步轮与同步带紧密相连，随着同步轮的转动，同步带也会随之传动。这个过程使得主皮带轮得以转动，从而进一步驱动送料橡胶皮带传动。送料橡胶皮带传动时能够作用于放入定位壳之间的物料，沿空隙精准送料。该方式充分体现了现代机械自动化的高效与精准。它的应用将极大地提高生产效率，降低生产成本。

(2)本发明为一种机器人视觉定位控制系统，通过使用超声波传感器、视觉传感器以及控制器等设备，可以精确地获取物料的形状、大小和位置等信息，并将这些信息传递给控制器进行处理。控制器利用这些信息，通过精确的算法和逻辑控制，实现对物料的精准定位和操作。同时，驱动Y轴向滑台模组、X轴向滑台模组以及升降电缸驱动，由真空设备驱动真空吸盘对物料吸附固定，完成后续上下料操作，实现精准定位，并提高实用性。

附图说明

图1为一种机器人视觉定位控制系统的整体结构示意图；

图2为一种机器人视觉定位控制系统中送料单元结构示意图；

图3为一种机器人视觉定位控制系统中控制模块结构示意图。

附图标记中：1、机座；21、位置传感器；22、超声波传感器；23、视觉传感器；3、控制器；4、送料单元；41、固定外壳；42、固定座；43、活动外壳；44、伺服电机；45、同步轮；46、传动轮；461、联动杆；47、同步带；48、主皮带轮；49、副皮带轮；50、送料橡胶皮带；51、定位壳；52、移动滑座；53、滑轨；6、作业单元；61、机架；62、Y轴向滑台模组；63、Y轴向座；64、X轴向滑台模组；65、X轴向座；66、升降电缸；67、真空吸盘。

具体实施方式

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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例

请参阅图1-3所示，本发明提供一种机器人视觉定位控制系统技术方案：包括机座1，机座1上设置有送料单元4，送料单元4是由呈相对状分布的固定外壳41、活动外壳43组成，这一设计使得送料单元4在工作时能够更加稳定和灵活。固定外壳41与活动外壳43之间设置有位置传感器21，这一设置能够精准地检测物料的位置，从而确保送料精度。活动外壳43底部设置有移动滑座52，移动滑座52下方设置有与之相适配的滑轨53，这一设计使得能够根据物料的宽度，调整活动外壳43与固定外壳41间距，提高实用性，提高了送料的效率。固定外壳41与机座1之间设置有固定座42，固定座42的设置使得送料单元4在机座1上的位置更加稳定。固定外壳41下方设置有伺服电机44，伺服电机44输出端设置有同步轮45，同步轮45上方设置有传动轮46，这一设计使得送料单元4能够通过同步带47传动连接，实现精准的传动。传动轮46内穿设置有联动杆461，联动杆461两端均套设置有主皮带轮48，主皮带轮48相对一侧设置有副皮带轮49，这一设计使得送料单元4在传动过程中能够更加稳定和可靠。主皮带轮48与副皮带轮49之间设置有送料橡胶皮带50，送料橡胶皮带50的设计能够大大提高摩擦力，能够实现物料的快速稳定送料。主皮带轮48、副皮带轮49均位于活动外壳43、固定外壳41内，这一设计使得整个送料单元的结构更加紧凑。活动外壳43、固定外壳41之间设置有多个定位壳51，多个定位壳51呈矩形状围绕设置，并安装在活动外壳43、固定外壳41顶面，这一设计使得送料单元4在工作时能够更加稳定和准确。与送料橡胶皮带50之间留有空隙，方便物料推送，同时，仅能够通过单个物料，这一设计使得送料单元4在工作中能够更加灵活和可靠。

在本实施方式中，位置传感器21能够对物料位置进行极为精准的定位。位置传感器21会实时监测物料的位置，并将信息反馈至控制器3内。控制器3在接收到反馈信息后，能够快速且精准地驱动伺服电机44。伺服电机44在接受到电信号后，能够精确地驱动同步轮45转动。同步轮45与同步带47紧密相连，随着同步轮45的转动，同步带47也会随之传动。这个过程使得传动轮46、主皮带轮48得以转动，从而进一步驱动送料橡胶皮带50传动。送料橡胶皮带50传动时能够作用于放入定位壳51之间的物料，沿空隙精准送料。该方式充分体现了现代机械自动化的高效与精准。

请参阅图1-3所示，其中，送料单元4相邻一侧设置有作业单元6，作业单元6包括呈对称状分布的机架61，其中一个机架61上设置有精密的Y轴向滑台模组62，其结构稳固，运行精度高。另一机架61上则装有滑轨53和可沿滑轨53移动的移动滑座52，为Y轴向滑台模组62的移动端提供了精确的导向。Y轴向滑台模组62与移动滑座52之间的配合经过精心设计，保证了移动的平稳性和精度。Y轴向滑台模组62的高精度移动端与移动滑座52紧密配合，通过Y轴向座63实现精确的Y轴向移动。Y轴向座63的设计具有高刚性和低惯性的特点，确保了在高速运动时仍能保持稳定。X轴向滑台模组64被设置在Y轴向座63上，可实现精确的X轴向移动。X轴向滑台模组64的移动端通过X轴向座65实现精确的定位。X轴向座65的设计同样具有高刚性和低惯性的特点，以确保在高速运动时仍能保持稳定。升降电缸66被设置在X轴向座65上，其输出端连接着吸盘座。吸盘座上则装有多组真空吸盘67，可同时吸附多个工件。真空吸盘67的尾端通过真空管与真空设备相连，形成完整的真空回路，确保工件的稳定吸附和放置。作业单元6布置在机架61下方，其结构稳固，承载能力强。作业单元6的下方设置有超声波传感器22，可对工件的高度进行精确测量，从而实现对工件的定位。吸盘座上还设置有视觉传感器23，其具有高分辨率和快速处理速度的特点，可实现对工件的形状和尺寸的精确检测。X轴向座65上设置有控制器3，该控制器3具有强大的数据处理和控制功能，可对整个设备进行精确控制。控制器3分别与位置传感器21、超声波传感器22、视觉传感器23、Y轴向滑台模组62、X轴向滑台模组64、升降电缸66、伺服电机44以及真空设备相连，实现了对整个设备的精确控制和协调操作。

在本实施方式中，由超声波传感器22、视觉传感器23以及控制器3等设备，可以精确地获取物料的形状、大小和位置等信息，并将这些信息传递给控制器3进行处理。控制器利用这些信息，通过精确的算法和逻辑控制，实现对物料的精准定位和操作。同时，驱动Y轴向滑台模组62、X轴向滑台模组64以及升降电缸66驱动，由真空设备驱动真空吸盘67对物料吸附固定，完成后续上下料操作，实现精准定位。

本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，按以上实施方式进行工作，直至完成全部工作步骤。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种机器人视觉定位控制系统，其特征在于，包括机座(1)，所述机座(1)上设有送料单元(4)，所述送料单元(4)包括呈相对状分布的固定外壳(41)、活动外壳(43)组成，所述固定外壳(41)与机座(1)之间设有固定座(42)，所述固定外壳(41)下方设有伺服电机(44)，所述伺服电机(44)输出端设有同步轮(45)，所述同步轮(45)上方设有传动轮(46)，所述同步轮(45)与传动轮(46)之间通过同步带(47)传动连接，所述传动轮(46)内穿设有联动杆(461)，所述联动杆(461)两端均套设有主皮带轮(48)，所述主皮带轮(48)相对一侧设有副皮带轮(49)，所述主皮带轮(48)与副皮带轮(49)之间设有送料橡胶皮带(50)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人视觉定位控制系统，其特征在于：所述活动外壳(43)底部设有移动滑座(52)，所述移动滑座(52)下方设有与之相适配的滑轨(53)。

3.根据权利要求1所述的一种机器人视觉定位控制系统，其特征在于：所述主皮带轮(48)、副皮带轮(49)均位于活动外壳(43)、固定外壳(41)内，所述活动外壳(43)、固定外壳(41)之间设有多个定位壳(51)，多个所述定位壳(51)呈矩形状围绕设置，并安装在活动外壳(43)、固定外壳(41)顶面，与送料橡胶皮带(50)之间留有空隙。

4.根据权利要求1所述的一种机器人视觉定位控制系统，其特征在于：所述固定外壳(41)与活动外壳(43)之间设有位置传感器(21)。

5.根据权利要求4所述的一种机器人视觉定位控制系统，其特征在于：所述送料单元(4)相邻一侧设有作业单元(6)，所述作业单元(6)包括呈对称状分布的机架(61)，其中一个所述机架(61)上设有Y轴向滑台模组(62)，另一个所述机架(61)上设有滑轨(53)、移动滑座(52)，所述Y轴向滑台模组(62)移动端与移动滑座(52)之间设有Y轴向座(63)，所述Y轴向座(63)上设有X轴向滑台模组(64)，所述X轴向滑台模组(64)移动端设有X轴向座(65)，所述X轴向座(65)上设有升降电缸(66)，所述升降电缸(66)输出端设有吸盘座，所述吸盘座上设有多个真空吸盘(67)，所述真空吸盘(67)尾端通过真空管连接真空设备。

6.根据权利要求5所述的一种机器人视觉定位控制系统，其特征在于：所述作业单元(6)下方设有超声波传感器(22)，所述吸盘座上设有视觉传感器(23)，所述X轴向座(65)上设有控制器(3)。

7.根据权利要求6所述的一种机器人视觉定位控制系统，其特征在于：所述控制器(3)分别与位置传感器(21)、超声波传感器(22)、视觉传感器(23)、Y轴向滑台模组(62)、X轴向滑台模组(64)、升降电缸(66)、伺服电机(44)以及真空设备相连。