[发明专利]基于视觉系统的自动表盘水晶石装配机及其装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动表盘水晶石装配系统，进一步涉及一种基于视觉系统的自动表盘水晶石装配方法。

背景技术

表盘，戒指以及制衣行业，需要大量的粘水晶石作为装饰。当前的主要加工方法是利用人手的方法，在孔中点上胶水，并将水晶石头正确的一面装入孔中。

目前该工位的自动化还处于非常低的水平，只有点胶，部分实现了用X-Y table的方式来实现，其主要结构如图1所示：

该点胶机器需要预先输入的位置信息，然后通过控制X轴/Y轴马达，将点胶头A移动到孔的中心点，Z轴移动到合适的位置，完成点胶的功能。X-Y table的点胶方法只能用于平面表盘(孔和平面的角度小于15度)，异型表面的点胶，该方法无法实现。另外其柔性较差，当孔的大小、位置和数量变化时，需要重新编写程序，对工厂的维护带来难度。

现有技术中，表盘上的水晶石装配设备主要存在如下问题：

效率低下，由于水晶石头非常细小，最小的直径只有1.0mm，人手要准确的定位并放入孔中，人手操作的难度是很高的；

对人的视力的伤害非常大，水晶石具有反光的特点，工人长时间工作对人的视力伤害极大；

由于水晶石体积细小，人手很难保证不漏装或者不反装。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种可以取代人手的操作，提高生产效率高，且带有视觉自动检测功能，可靠性极高，品质好表盘水晶石装配机。

本发明提供了一种基于视觉系统的自动表盘水晶石装配机，包括表盘视觉系统，水晶石视觉系统，机器人和表盘加工流水线，其中，所述表盘视觉系统设置于表面加工流水线上方，通过相机照相获取表盘的中心孔的位置信息，表盘孔大小、数量或位置变化；所述水晶石视觉系统设置在水晶装料盘与表盘加工流水线之间，通过相机照相获取水晶石位置信息；所述机器人设有点胶针筒和吸嘴，所述点胶针筒通过表面视觉系统获取的中心孔位置信息进行点胶，所述钻石吸嘴通过水晶石视觉系统获取的水晶石位置信息吸取水晶石。

优选的，所述表盘视觉系统包括拍表盘光源和拍表盘相机。

优选的，所述水晶石视觉系统包括拍水晶石光源和拍水晶石相机。

优选的，所述表盘加工流水线包括表盘装配加工线和表盘压紧装置，所述表盘压紧装置能将表盘  放置到位。

优选的，所述水晶装料盘包含有水晶石振动筛。

本发明还提供根据上述装配机进行装配的方法，该方法包括：

通过表盘视觉系统照相，获取表盘的中心孔的位置信息，当表盘孔的大小，数量或位置变化时，可以自动适应，机器人根据视觉系统获取的孔位置信息；

引导机器人的点胶针筒移动到孔的位置中心，完成点胶动作；

同时通过水晶石视觉系统，获取水晶装料盘的水晶位置信息；

机器人移动到水晶视觉系统获得的水晶位置上方，并用吸嘴抓取水晶石；

并根据之前的表盘孔的位置信息，将水晶石放到孔的中心，完成水晶的装配工作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明使用机器人和视觉，完全提到人手的操作，生产的效率高；

2、该发明带有视觉自动检测功能，可靠性极高，品质好；

3、该发明柔性好，能够适应不同的变化，比如水晶石的大小，形状，表盘孔的大小，数量等等，减少机器由于产品变化而需要的编程或者维护。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是现有表盘技术水晶石装配机示意图。

图2是本发明自动表盘水晶石装配机示意图。

图3是本发明自动表盘水晶石装配机工作原理图。

具体实施方式

请参阅图2，其为自动表盘水晶石装配机示意图。

表盘通过表盘加工流水线5进行加工，通过内圈的橡胶圆柱固定，表盘压紧装置6主要是防止工人未能将表盘  放置到位。

对表盘进行拍照的表盘视觉系统的拍表盘相机1固定在机架上，拍表盘光源2则使用移动式的，主要光源离表盘的距离要小，同时又需要保证机器人有足够的空间，进行点胶和水晶石的装配。光源的移动是用气缸+滑块的方式实现。所述表盘视觉系统设置于表面加工流水线上方，通过相机照相获取表盘的中心孔的位置信息，表盘孔大小、数量或位置变化。

机器人7上安装了点胶机的点胶针筒8和装胶水管，点胶机的控制部分单独安装在控制柜中(图中未示出)。机器人7根据视觉系统反馈的所有孔的中心位置，逐一完成点胶动作。