[发明专利]基于机器视觉的异形插件机器人

说明书

技术领域

本发明属于自动接插技术领域，具体涉及基于机器视觉的异形插件机器人。

背景技术

随着电子工业的快速发展，电子设备向高可靠性、多功能、轻型化方向发展，从而对电子元器件封装、电子组装提出了更高的要求，从最原始的人工组装到自动插装，以至当前的智能机器人智能插装，实现了人工操作过程中无法完成的高精度装配、快速装配，给电子工业的快速发展产生了巨大的推动作用。

插件机器人将一些有规则的电子元器件自动（也叫自动插件机”）标准地插装在印制电路板导电通孔内的机械智能化设备。对于形状规则的电子元器件，现有技术已经较为成熟，国内外出现了各种形式的自动插件机，智能插件机，然而，绝大部分电子设备、电子产品当中的元器件仍旧存在20%左右的异形元器件，异形元器件组装所耗时间长，长期以人工组装为主，组装效率低，可靠性、一致性控制难度大，严重影响产品的大批量生产，难以保障所有批次电子元器件组装的一致性，因此，研制异形元器件插装机器人十分必要。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种基于机器视觉的异形插件机器人，能够实现对异形电子元器件实现精准定位、操作方便、结构简单。

本发明的技术方案如下：

基于机器视觉的异形插件机器人，包括爪手、主轴、控制组件、气动缸、连杆、机架、基座；爪手与主轴连接，主轴带动爪手实现轴向运动、旋转运动，爪手包括爪手本体、夹爪定位块、活动夹爪，爪手本体与主轴固定连接，爪手本体顶部的内壁设置有轴向直线电机，轴向直线电机与连夹爪定位块接，夹爪定位块在轴向直线电机的驱动下做上下运动，夹爪定位块上设置有径向直线电机，活动夹爪与径向直线电机连接，活动夹爪在径向直线电机的驱动下实现活动夹爪的夹紧和松开，控制组件通过铰链与连杆连接，机架通过铰链与连杆连接，机架下部设置有转轴，转轴与基座连接，气动缸一端连接控制组件，另一端与机架连接。

进一步地，控制组件包括中央处理单元、轴向控制单元、旋转控制单元、轴向视觉识别单元、径向视觉识别单元、供电单元，轴向控制单元与中央处理单元连接，轴向控制单元与主轴连接，主轴在轴向控制单元的驱动下实现主轴的轴向运动，旋转控制单元与中央处理单元连接，旋转控制单元与主轴连接，主轴在旋转控制单元的驱动下实现主轴的旋转运动。

进一步地，轴向视觉识别单元包括轴向摄像光源组件、元器件中心识别模块，轴向摄像光源组件设置在主轴顶端，轴向摄像光源组件与元器件中心识别模块连接，轴向摄像光源组件对元器件中心进行识别，并将采集到的视频图像传输至元器件中心识别模块，元器件中心识别模块处理分析后获得元器件中心坐标信息。

进一步地，径向视觉识别单元包括径向摄像光源组件、元器件引脚位置识别模块，径向摄像光源组件设置在爪手本体内壁上，径向摄像光源组件至少有2个，径向摄像光源组件对称设置在活动爪手的两侧，径向摄像光源组件与元器件引脚位置识别模块连接，径向摄像光源组件对元器件引脚进行识别，并将采集到视频图像传输至元器件引脚位置识别模块, 元器件引脚位置识别模块分析后获得元器件引脚位置坐标信息。

进一步地，轴向控制单元与爪手本体顶部的内壁设置的轴向直线电机连接，轴向控制单元驱动轴向直线电机微动，轴向控制单元与夹爪定位块上设置的径向直线电机连接，轴向控制单元驱动径向直线电机微动。

进一步地，中央处理单元由供电单元进行供电，中央处理单元接收来自轴向视觉识别单元、径向视觉识别单元的数据信息，并对数据信息进行处理分析后，计算设定的元器件引脚位置坐标以及元器件中心坐标的补偿值，中央处理单元向轴向控制单元、旋转控制单元发出执行指令，轴向控制单元控制主轴、轴向直线电机、径向直线电机运动，旋转控制单元控制主轴运动，确保元器件移动到设定的坐标位置。

进一步地，转轴内部设置有旋转电机，转轴转动带动机架转动。

进一步地，气动缸连接有气压泵，气动缸伸缩可带动控制组件运动。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的爪手内部结构示意图。图3为本发明的控制组件控制原理框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本发明作详细描述。