基於視覺與阻抗控制的手機電池自動化裝配系統的製作方法

2023-06-06 05:29:11

本實用新型屬於自動化控制技術領域，尤其是一種基於視覺與阻抗控制的手機電池自動化裝配系統。

背景技術：

在3C行業中，手機電池的裝配是一個重要的環節，人的視覺、觸覺等感覺通過大腦智慧的引導，在裝配過程中得到了充分發揮。但據相關資料顯示，傳統的工業生產中，從事裝配工作的操作人員佔全部工業生產勞動力的半數以上，而且通過對典型產品所需要的裝配工時統計發現，裝配工序所用的時間佔總生產時間的50％以上，花費在裝配生產線上的成本支出佔生產總成本的30％以上。因此，現代工業的發展必須解決自動裝配技術的瓶頸，實現自動裝配技術的跨越發展，讓其成為現代工業技術發展的助推器。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種一種基於視覺與阻抗控制的手機電池自動化裝配系統，解決人工裝配效率低的問題

本實用新型解決其技術問題是採取以下技術方案實現的：

一種基於視覺與阻抗控制的手機電池自動化裝配系統，包括系統主機、視覺感知系統、力覺感知系統和執行系統，所述執行系統包括機器人和機器人控制器，所述視覺感知系統安裝在工作檯上方，所述力覺感知系統安裝在機器人的末端，所述力覺感知系統、視覺感知系統通過數據線與系統主機相連接，所述系統主機通過雙絞線與機器人控制器相連接，所述機器人控制器通過現場總線與機器人相連接，所述機器人安裝在工作檯的一側，在工作檯上安裝有傳送帶，系統主機通過機器人控制器控制機器人從取料點抓取電池並將其移動到工作檯上實現手機電池的自動裝配功能。

所述機器人採用六自由度串聯機器人。

所述視覺感知系統由光源和工業攝像機構成。

所述力覺感知系統採用六維力傳感器。

本實用新型的優點和積極效果是：

本實用新型將工業機器人、視覺感知系統和力覺感知系統集成在一起，通過各種傳感器對裝配環境進行識別和感知，主動地完成裝配任務，通過加入傳感技術，機器人在預定目標點出現誤差等情況時，能夠自主完成裝配誤差和定位誤差的補償，有效地解決了人工裝配效率不高的問題，提高了工作效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統連接示意圖；

圖2為本實用新型的系統控制關係示意圖；

圖3為本實用新型的設備安裝位置示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：

一種於視覺技術與阻抗控制的基於視覺與阻抗控制的手機電池自動化裝配系統，如圖1至圖3所示，包括系統主機、視覺感知系統、力覺感知系統和執行系統。所述執行系統包括機器人及機器人控制器，所述機器人控制器安裝在控制櫃內，所述機器人安裝在工作檯的一側，在工作檯上安裝有傳送帶，傳送帶上放置有手機，機器人控制器控制機器人從取料點抓取電池並將其移動到工作檯上實現手機電池的裝配功能。所述視覺感知系統安裝在工作檯上方，所述力覺感知系統安裝在機器人的末端，所述力覺感知系統、視覺感知系統通過數據線與系統主機相連接，系統主機通過雙絞線與控制器相連接，控制器通過現場總線與機器人相連接。

在本實施例中，機器人採用六自由度串聯機器人，最大承載能力為3KG，具備柔順作業系統所需要的高精度、易操作、多功能等特點；所述機器人控制器是與六自由度串聯機器人相對應的控制裝置，該機器人控制器與系統主機相連接並在系統主機的控制下實現對機器人控制功能。上述機器人及控制器配套使用且均為市售產品。

所述視覺感知系統包括光源和工業攝像機，在本實施例中，採用工業攝像機作為視覺傳感器，其CMOS或CCD傳感器將圖像轉換成傳感器信號並輸出數位訊號，工業攝像機內置有圖像處理模塊並實現圖像的灰度化、圖像的二值化、圖像輪廓的提取以及中心點生成等功能，得到位置數據，最後傳輸給系統主機。在本裝配系統中，視覺感知系統的主要任務是檢測工件位置信息；根據裝配方案的規劃，在裝配過程的初始階段，視覺傳感器需要對工件進行圖像採集，然後通過處理得到工件的位置信息，再輸送給系統主機。

所述力覺感知系統採用安裝在機器人末端的六維力傳感器作為力覺傳感器，其將檢測到的電信號採集並傳送給系統主機。所述機器人末端的六維力傳感器信息需要由傳感器坐標系變換為機器人工具坐標系，由此可以通過傳感器的力信息反饋得到系統主機中裝配工件之間的接觸作用力信息。力覺傳感器系統分析接觸力的規律主要是通過機器人末端的六維力傳感器分支上各單維力傳感器檢測外部信號，將檢測到的電信號經過放大裝置和數據採集裝置傳輸給系統主機，然後由系統主機對採集到的數位訊號進行相應的計算和處理，進而得到機器人末端的三維空間力和力矩信息。

所述系統主機是整個系統的控制中心，協調各個環節的動作順序和信息傳遞。整個裝配過程中，系統主機感知視覺傳感器和力覺傳感器反饋的裝配狀態，系統主機通過處理傳感信息，向執行系統發出運動控制指令，由執行系統完成相應的動作，同時感知系統會實時檢測裝配狀態，反饋給集成控制系統做出適當調整，直到最終達到裝配的目標位置。

需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括並不限於具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本實用新型保護的範圍。