基於視覺系統的自動錶盤水晶石裝配機及其裝配方法
2023-10-12 00:12:39 2
專利名稱：：基於視覺系統的自動錶盤水晶石裝配機及其裝配方法
技術領域：
：本發明涉及一種自動錶盤水晶石裝配系統，進一步涉及一種基於視覺系統的自動錶盤水晶石裝配方法。
背景技術：
：錶盤，戒指以及製衣行業，需要大量的粘水晶石作為裝飾。當前的主要加工方法是利用人手的方法，在孔中點上膠水，並將水晶石頭正確的一面裝入孔中。目前該工位的自動化還處於非常低的水平，只有點膠，部分實現了用X-Ytable的方式來實現，其主要結構如圖1所示:該點膠機器需要預先輸入的位置信息，然後通過控制X軸/Y軸馬達，將點膠頭A移動到孔的中心點，Z軸移動到合適的位置，完成點膠的功能。X-Ytable的點膠方法只能用於平面錶盤(孔和平面的角度小於15度)，異型表面的點膠，該方法無法實現。另外其柔性較差，當孔的大小、位置和數量變化時，需要重新編寫程序，對工廠的維護帶來難度。現有技術中，錶盤上的水晶石裝配設備主要存在如下問題:效率低下，由於水晶石頭非常細小，最小的直徑只有1.0_，人手要準確的定位並放入孔中，人手操作的難度是很高的；對人的視力的傷害非常大，水晶石具有反光的特點，工人長時間工作對人的視力傷害極大；由於水晶石體積細小，人手很難保證不漏裝或者不反裝。
發明內容鑑於以上內容，有必要提供一種可以取代人手的操作，提高生產效率高，且帶有視覺自動檢測功能，可靠性極高，品質好錶盤水晶石裝配機。本發明提供了一種基於視覺系統的自動錶盤水晶石裝配機，包括錶盤視覺系統，水晶石視覺系統，機器人和錶盤加工流水線，其中，所述錶盤視覺系統設置於表面加工流水線上方，通過相機照相獲取錶盤的中心孔的位置信息，錶盤孔大小、數量或位置變化；所述水晶石視覺系統設置在水晶裝料盤與錶盤加工流水線之間，通過相機照相獲取水晶石位置信息；所述機器人設有點膠針筒和吸嘴，所述點膠針筒通過表面視覺系統獲取的中心孔位置信息進行點膠，所述鑽石吸嘴通過水晶石視覺系統獲取的水晶石位置信息吸取水晶石。優選的,所述錶盤視覺系統包括拍錶盤光源和拍錶盤相機。優選的，所述水晶石視覺系統包括拍水晶石光源和拍水晶石相機。優選的，所述錶盤加工流水線包括錶盤裝配加工線和錶盤壓緊裝置，所述錶盤壓緊裝置能將錶盤放置到位。優選的，所述水晶裝料盤包含有水晶石振動篩。本發明還提供根據上述裝配機進行裝配的方法，該方法包括:通過錶盤視覺系統照相，獲取錶盤的中心孔的位置信息，當錶盤孔的大小，數量或位置變化時，可以自動適應，機器人根據視覺系統獲取的孔位置信息；引導機器人的點膠針筒移動到孔的位置中心，完成點膠動作；同時通過水晶石視覺系統，獲取水晶裝料盤的水晶位置信息；機器人移動到水晶視覺系統獲得的水晶位置上方，並用吸嘴抓取水晶石；並根據之前的錶盤孔的位置信息，將水晶石放到孔的中心，完成水晶的裝配工作。與現有技術相比，本發明的優點在於:1、本發明使用機器人和視覺，完全提到人手的操作，生產的效率高；2、該發明帶有視覺自動檢測功能，可靠性極高，品質好；3、該發明柔性好，能夠適應不同的變化，比如水晶石的大小，形狀，錶盤孔的大小，數量等等，減少機器由於產品變化而需要的編程或者維護。下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的描述。圖1是現有錶盤技術水晶石裝配機示意圖。圖2是本發明自動錶盤水晶石裝配機示意圖。圖3是本發明自動錶盤水晶石裝配機工作原理圖。具體實施例方式請參閱圖2，其為自動錶盤水晶石裝配機示意圖。錶盤通過錶盤加工流水線5進行加工，通過內圈的橡膠圓柱固定，錶盤壓緊裝置6主要是防止工人未能將錶盤放置到位。對錶盤進行拍照的錶盤視覺系統的拍錶盤相機I固定在機架上，拍錶盤光源2則使用移動式的，主要光源離錶盤的距離要小，同時又需要保證機器人有足夠的空間，進行點膠和水晶石的裝配。光源的移動是用氣缸+滑塊的方式實現。所述錶盤視覺系統設置於表面加工流水線上方，通過相機照相獲取錶盤的中心孔的位置信息，錶盤孔大小、數量或位置變化。機器人7上安裝了點膠機的點膠針筒8和裝膠水管，點膠機的控制部分單獨安裝在控制櫃中(圖中未示出)。機器人7根據視覺系統反饋的所有孔的中心位置，逐一完成點膠動作。水晶石放置在水晶石料盤中，水晶石料盤上具有較小的孔，水晶石一部分將以正面向上的方式落入孔中，水晶石視覺系統安裝在機器人上，其包括拍水晶石光源4和拍水晶石相機3。視覺系統可以發現水晶石的位置，以及水晶石是否正面向上。然後機器人7根據視覺系統的信息，通過吸嘴9隻抓取正面向上的水晶石。當所有正面向上的水晶石抓取完畢後,料盤有水晶石振動篩10,重新篩料盤,從而使的孔中重新落入正面向上的水晶石。機器人抓取水晶石後，將根據之前記錄的孔的中心位置信息，將水晶石放置到孔的中心，完成水晶的裝配。圖3所示，本發明採用兩套視覺系統，水晶石視覺系統定位水晶石，錶盤定位錶盤孔的中心，並將位置信息反饋給機器人，實現點膠，水晶石的抓取，水晶石的裝配自動化。其原理圖3所示:通過錶盤視覺系統照相，獲取錶盤的中心孔的位置信息，當錶盤孔的大小，數量或位置變化時，可以自動適應，機器人根據錶盤視覺系統獲取的孔位置信息，引導點膠針筒移動到孔的位置中心，完成點膠動作。同時通過水晶石視覺系統，獲取水晶裝料盤的水晶位置信息，機器人移動到相應位置，並用吸嘴抓取水晶石，並根據之前的錶盤孔的位置信息，將水晶石放到孔的中心，完成水晶的裝配工作。本發明主要針對錶盤水晶石裝配機及其裝配方法所進行的改進，以上所述僅為本發明較佳實施例而已，非因此即局限本發明的專利範圍，故舉凡用本發明說明書及圖式內容所為的簡易變化及等效變換，均應包含於本發明的專利範圍內。權利要求1.一種基於視覺系統的自動錶盤水晶石裝配機，包括錶盤視覺系統，水晶石視覺系統，機器人和錶盤加工流水線，其特徵在於:所述錶盤視覺系統設置於表面加工流水線上方，通過相機照相獲取錶盤的中心孔的位置信息，錶盤孔大小、數量或位置變化；所述水晶石視覺系統設置在水晶裝料盤與錶盤加工流水線之間，通過相機照相獲取水晶石位置信息；所述機器人設有點膠針筒和吸嘴，所述點膠針筒通過表面視覺系統獲取的中心孔位置信息進行點膠，所述鑽石吸嘴通過水晶石視覺系統獲取的水晶石位置信息吸取水晶石。2.根據權利要求1所述自動錶盤水晶石裝配機，其特徵在於:所述錶盤視覺系統包括拍錶盤光源和拍錶盤相機。3.根據權利要求2所述自動錶盤水晶石裝配機，其特徵在於:所述水晶石視覺系統包括拍水晶石光源和拍水晶石相機。4.根據權利要求3所述自動錶盤水晶石裝配機，其特徵在於:所述錶盤加工流水線包括錶盤裝配加工線和錶盤壓緊裝置，所述錶盤壓緊裝置能將錶盤放置到位。5.根據權利要求4所述自動錶盤水晶石裝配機，其特徵在於:所述水晶裝料盤包含有水晶石振動篩。6.根據權利要求5所述自動錶盤水晶石裝配機進行裝配的方法，該方法包括:通過錶盤視覺系統照相，獲取錶盤的中心孔的位置信息，當錶盤孔的大小，數量或位置變化時，可以自動適應，機器人根據視覺系統獲取的孔位置信息；引導機器人的點膠針筒移動到孔的位置中心，完成點膠動作；同時通過水晶石視覺系統，獲取水晶裝料盤的水晶位置信息；機器人移動到水晶視覺系統獲得的水晶位置上方，並用吸嘴抓取水晶石；並根據之前的錶盤孔的位置信息，將水晶石放到孔的中心，完成水晶的裝配工作。全文摘要本發明涉及一種基於視覺系統的自動錶盤水晶石裝配機，包括錶盤視覺系統，水晶石視覺系統，機器人和錶盤加工流水線，其特徵在於所述錶盤視覺系統設置於表面加工流水線上方，通過相機照相獲取錶盤的中心孔的位置信息，錶盤孔大小、數量或位置變化；所述水晶石視覺系統設置在水晶裝料盤與錶盤加工流水線之間，通過相機照相獲取水晶石位置信息；所述機器人設有點膠針筒和吸嘴，所述點膠針筒通過表面視覺系統獲取的中心孔位置信息進行點膠，所述鑽石吸嘴通過水晶石視覺系統獲取的水晶石位置信息吸取水晶石。本發明使用機器人和視覺，完全提到人手的操作，生產的效率高；且該發明帶有視覺自動檢測功能，可靠性極高，品質好。文檔編號B44C1/28GK103085576SQ201310033900公開日2013年5月8日申請日期2013年1月28日優先權日2013年1月28日發明者魏書雲申請人:深圳市深立精機科技有限公司