一种基于DCS控制系统的机器人视觉检测装置的制作方法

一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置
技术领域
1.本发明涉及机器人视觉检测技术领域，特别是涉及一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置。


背景技术：

2.dcs是集散控制系统的简称，集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。dcs在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。而且dcs控制系统在机器人视觉检测技术方面也有应用，视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分cmos和ccd两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作，是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。
3.目前，现有的公开号为cncn115356348a的中国专利公开了一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，该装置通过具有斜坡的检测平台机构接收物料，然后在根据物料的位置移动机械臂，通过机械臂上的ccd相机获取产品图像，并且获取产品图像前，通过移动遮光机构遮挡产品周围的光线，但是该装置存在以下至少一种缺陷：1、由于产品重量不同，在检测平台机构上滑动的距离不同，导致需要频繁的移动机械臂和遮光机构的位置，由于移动其位置需要占用时间和能耗，影响检测效率和存在耗能大的缺陷；2、由于待检测产品位置不唯一，当产品位于遮光机构背离机械臂的一侧时，当移动机械臂时，容易造成插杆碰触轻触开关，存在错误操作的风险；3、被检测后的产品需要人为的拿取。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，包括用于承接产品并把产品传输至指定位置的传输平台、安装架，所述安装架底部横跨于所述传输平台顶部，且与传输平台两侧部对应固接，所述安装架设有机械臂，所述机械臂活动端端部设有搭载有dcs控制系统的微处理器和工业相机，且所述工业相机与微处理器信号连接。
7.优选的，所述传输平台包括机架，所述机架顶部设有能够把产品沿其长度方向传输至指定位置的传输带组件，所述机架对应传输带组件来料的一端设有用于承接产品的斜坡。
8.优选的，所述安装架为h型结构，所述安装架腹部顶面设有所述机械臂。
9.优选的，所述安装架翼部包括第一竖直部和位于第一竖直部内侧的第二竖直部，所述第二竖直部与第一竖直部间隔设置，且第二竖直部上端与第一竖直部上端对应固接，并且第二竖直部与安装架腹部对应连接。
10.优选的，所述安装架还设有能够对指定位置的产品进行遮挡周围光线的遮光组件；
11.所述遮光组件内腔设有能够对指定位置的产品进行照明的补光灯。
12.优选的，所述遮光组件包括位于安装架顶面的顶板，所述顶板外缘部设有向下延伸至的延伸板，所述延伸板内侧上下活动连接有能够与延伸板、顶板以及传输平台配合形成容纳产品和机械臂的密封腔室的围板。
13.优选的，所述围板与延伸板配合面设有容纳第一竖直部的容纳槽。
14.优选的，所述围板顶部设有连接梁。
15.优选的，所述顶板设有竖直的伸缩设备，且所述伸缩设备伸缩端与连接梁对应固接。
16.优选的，所述围板下端面设有柔性部，所述延伸板与传输平台之间的距离小于围板的高度。
17.有益效果在于：
18.1、由于传输平台的设置，可以把产品传输至指定位置，因此机械臂的位置可以固定安装，解决了现有技术中因产品重量不同，导致检测位置不同，需要频繁的移动机械臂的技术问题；
19.2、由于传输平台的设置，可以把检测完成后的产品继续传输到下一工序，无需人员参与，解决了现有技术中被检测后的产品需要人为的拿取的技术问题；
20.3、由于由于传输平台的设置，使得机械臂与遮光组件在水平面上的位置固定不动，解决了现有技术中动力设备较多，导致耗能大的技术问题。
21.本发明的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本发明的具体实践可以了解到。
附图说明
22.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
23.图1是本发明的结构示意图；
24.图2是本发明去除遮光组件的结构示意图；
25.图3是本发明中安装架的结构示意图；
26.图4是本发明中安装架和遮光组件爆炸结构示意图；
27.图5是图4另一视角下的结构示意图。
28.附图标记说明如下：
29.1、传输平台；11、机架；12、传输带组件；13、斜坡；2、安装架；21、第一竖直部；22、第二竖直部；3、机械臂；4、微处理器；5、工业相机；6、遮光组件；61、顶板；62、延伸板；63、围板；64、容纳槽；65、连接梁；66、伸缩设备；7、补光灯。
具体实施方式
30.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
31.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。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。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.如图1-2所示，一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，包括用于承接产品并把产品传输至指定位置的传输平台1、安装架2，安装架2底部横跨于传输平台1顶部，且与传输平台1两侧部对应固接，安装架2设有机械臂3，机械臂3活动端端部设有搭载有dcs控制系统的微处理器4和工业相机5，且工业相机5与微处理器4信号连接。
38.具体的实施时，可以在传输平台1头端安装在来料设备出料口的底部，保证产品能够顺利的落在传输平台1上。
39.这样设置可以通过传输平台1把待检测的产品传输至指定位置，然后通过机械臂3带动工业相机5移动至合适位置获取产品的图像。
40.在一些实施例中，如图2所示，传输平台1包括机架11，机架11顶部设有能够把产品沿其长度方向传输至指定位置的传输带组件12，机架11对应传输带组件12来料的一端设有用于承接产品的斜坡13；
41.根据需要，斜坡13上斜面设有柔性层，防止产品落在斜坡13上时，发生硬性碰撞，导致产品变形。
42.这样设置斜坡13承接产品，在重力的作用下，斜坡13对产品进行导流，使得产品移动至传输带组件12上，然后传输带组件12把产品传输至指定位置。
43.根据需要，安装架2或者机架11设有可以设有用于检测产品位置的检测件，例如光电传感器等，这样即使产品位置出现偏差的情况，也可以把产品真实的位置反馈给dcs控制系统，保证工业相机5顺利的完成对产品的图像获取工作。
44.在一些实施例中，如图2-3所示，安装架2为h型结构，安装架2腹部顶面设有机械臂3；
45.进一步的，安装架2翼部包括第一竖直部21和位于第一竖直部21内侧的第二竖直部22，第二竖直部22与第一竖直部21间隔设置，且第二竖直部22上端与第一竖直部21上端对应固接，并且第二竖直部22与安装架2腹部对应连接；
46.根据需要，第二竖直部22下端可以对应安装在机架11上，也可以处于悬空的状态，当第二竖直部22下端处于悬空状态时，安装架2腹部一端与同侧的第二竖直部22下端对应固接。
47.在一些实施例中，如图1所示，安装架2还设有能够对指定位置的产品进行遮挡周围光线的遮光组件6；遮光组件6内腔设有能够对指定位置的产品进行照明的补光灯7；
48.根据需要，补光灯7可以安装在安装架2上，也可以安装在遮光组件6内壁上；
49.在一实施例中，遮光组件6可以位于安装架2外侧，遮光组件6把安装架2、位于指定位置的产品以及机械臂3包围住，使得工业相机5在遮光组件6内腔中获取位于指定位置的产品的图像。
50.在另一实施例中，如图4-5所示，遮光组件6包括位于安装架2顶面的顶板61，顶板61外缘部设有向下延伸至的延伸板62，延伸板62内侧上下活动连接有能够与延伸板62、顶板61以及传输平台1配合形成容纳产品和机械臂3的密封腔室的围板63。
51.根据需要，补光灯7可以安装在安装架2上，也可以安装在围板63内壁上，或者安装在顶板61下板面上。
52.进一步的，围板63与延伸板62配合面设有容纳第一竖直部21的容纳槽64；也就是说，围板63与延伸板62对应第一竖直部21的位置对应槽，用以保证周围的光线无法经过围板63与延伸板62的配合部进入至密封腔室内；
53.更进一步的，围板63顶部设有连接梁65，这样设置可以增加围板63的强度，防止围板63变形；根据需要，连接梁65可以为纵跨围板63的纵梁，也就是说，该纵梁与安装架2腹部对应垂直；根据需要，连接梁65也可以为十字梁。
54.更进一步的，顶板61设有竖直的伸缩设备66，且伸缩设备66伸缩端与连接梁65对应固接；根据需要，伸缩设备66可以为气缸或电动伸缩杆；
55.根据需要，伸缩设备66固定部安装于顶板61上板面，顶板61对应伸缩设备66伸缩端的位置设有供伸缩设备66伸缩端贯穿的贯穿孔，伸缩设备66伸缩端贯穿该贯穿孔，与连接梁65对应固接。
56.进一步的，围板63下端面设有柔性部，延伸板62与传输平台1之间的距离小于围板63的高度，这样设置能够在对产品进行遮光时，延伸板62与围板63之间具有一定长度的重叠部分，保证了遮光效果，使得周围光线不会工业相机5获取产品图像造成影响，进而能够保证通过工业相机5所获得的图像信息的准确性。
57.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

技术特征：
1.一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：包括用于承接产品并把产品传输至指定位置的传输平台(1)、安装架(2)，所述安装架(2)底部横跨于所述传输平台(1)顶部，且与传输平台(1)两侧部对应固接，所述安装架(2)设有机械臂(3)，所述机械臂(3)活动端端部设有搭载有dcs控制系统的微处理器(4)和工业相机(5)，且所述工业相机(5)与微处理器(4)信号连接。2.根据权利要求1所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述传输平台(1)包括机架(11)，所述机架(11)顶部设有能够把产品沿其长度方向传输至指定位置的传输带组件(12)，所述机架(11)对应传输带组件(12)来料的一端设有用于承接产品的斜坡(13)。3.根据权利要求1所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述安装架(2)为h型结构，所述安装架(2)腹部顶面设有所述机械臂(3)。4.根据权利要求3所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述安装架(2)翼部包括第一竖直部(21)和位于第一竖直部(21)内侧的第二竖直部(22)，所述第二竖直部(22)与第一竖直部(21)间隔设置，且第二竖直部(22)上端与第一竖直部(21)上端对应固接，并且第二竖直部(22)与安装架(2)腹部对应连接。5.根据权利要求4所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述安装架(2)还设有能够对指定位置的产品进行遮挡周围光线的遮光组件(6)；所述遮光组件(6)内腔设有能够对指定位置的产品进行照明的补光灯(7)。6.根据权利要求5所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述遮光组件(6)包括位于安装架(2)顶面的顶板(61)，所述顶板(61)外缘部设有向下延伸至的延伸板(62)，所述延伸板(62)内侧上下活动连接有能够与延伸板(62)、顶板(61)以及传输平台(1)配合形成容纳产品和机械臂(3)的密封腔室的围板(63)。7.根据权利要求6所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述围板(63)与延伸板(62)配合面设有容纳第一竖直部(21)的容纳槽(64)。8.根据权利要求6所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述围板(63)顶部设有连接梁(65)。9.根据权利要求8所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述顶板(61)设有竖直的伸缩设备(66)，且所述伸缩设备(66)伸缩端与连接梁(65)对应固接。10.根据权利要求6所述的一种基于dcs控制系统的机器人视觉检测装置，其特征在于：所述围板(63)下端面设有柔性部，所述延伸板(62)与传输平台(1)之间的距离小于围板(63)的高度。

技术总结
本发明涉及机器人视觉检测技术领域的一种基于DCS控制系统的机器人视觉检测装置，包括用于承接产品并把产品传输至指定位置的传输平台、安装架，所述安装架底部横跨于所述传输平台顶部，且与传输平台两侧部对应固接，所述安装架设有机械臂，所述机械臂活动端端部设有搭载有DCS控制系统的微处理器和工业相机，且所述工业相机与微处理器信号连接。本发明由于传输平台的设置，可以把产品传输至指定位置，因此机械臂的位置可以固定安装，解决了现有技术中因产品重量不同，导致检测位置不同，需要频繁的移动机械臂的技术问题。需要频繁的移动机械臂的技术问题。需要频繁的移动机械臂的技术问题。


技术研发人员：李高明 杨梦晗
受保护的技术使用者：李高明
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/7/7