[发明专利]一种机器人视觉引导从料框抓取零件的控制方法

说明书

本发明涉及一种机器人视觉引导从料框抓取零件的系统及控制方法，系统包括机器人、处理器和抓手组件，抓手组件包括主梁和设于主梁上的零件位置感应模块及夹持模块，零件位置感应模块包括零件光电传感器、双通道光电传感器和2D相机，控制方法包括：零件位置感应模块确认料框是否有零件，并获取零件和料框的位置信息，根据位置信息获取抓件位置和返回位置，抓手组件移动到抓件位置抓取零件，然后抓手组件移动到返回位置并上移，完成零件的抓取。与现有技术相比，本发明利用单个2D相机获取零件和料框的水平位置信息，基于2D相机获取的水平位置信息引导机器人移动，利用伸缩吸盘和夹爪实现零件的夹持，设备成本低，维护方便，抓取准确性和稳定性高。

技术领域

本发明涉及一种从料框抓取零件的系统及控制方法，尤其是涉及一种机器人视觉引导从料框抓取零件的系统及控制方法。

背景技术

视觉在工业自动化领域应用越来越广泛，视觉引导、视觉检测，视觉传感器等等。视觉引导是通过工业照相机拍照检测对比，计算出偏移量，根据零件的位置进行修正的一种技术。视觉引导应用抓取零件，从料框堆栈中抓取、从积放链中抓取、 EHB输送系统中抓取零件，定位精确，实现高效率自动化率。其中从堆栈料框中抓件零件最为复杂，不仅仅需要定位零件位置，还需要判断零件所在的位置。

目前，实现从料框里抓取零件有两种方法，一种是使用固定精定位料框，配合机器人自动寻件功能实现，这种方法用于抓取小零件，而且对料框要求太高，还需要一名人工往精定位料框里放零件，自动化率低。另一种方法使用普通料框，使用该种料框时，零件在料框中的位置有偏差，需要使用工业3D相机，在抓取前分别对料框、零件进行拍照，计算出偏移量发送给机器人进行偏移，先对料框进行拍照计算出料框之间的偏差，对机器人进行整体偏移，然后再对零件进行一次拍照计算出零件之间的偏差，例如，使用工业3D相机实现从料框中抓取车身顶盖零件时，需要使用4个3D相机组合，分别对应料框和零件的四个角，首先分别对料框四个拐角拍照计算出料框的偏差，遇到不规则的料框，也只能进行取中间偏差，然后逐个寻件再分别对零件的四个角进行拍照计算出零件之间的偏差值，实现机器人引导系统从料框里抓取顶盖，需要对零件进行反复运算，如果零件其中一个角局部变形运算出的值就会存在偏差，运算难度大，成本太高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种机器人视觉引导从料框抓取零件的系统及控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种机器人视觉引导从料框抓取零件的系统，所述的零件逐层叠放在料框内，该系统用于从料框中抓取零件，其特征在于，所述的系统包括机器人、处理器和抓手组件，所述的抓手组件包括主梁和设于主梁上的零件位置感应模块及夹持模块，所述的主梁固定安装于机器人末端的第六轴的输出端上，所述的零件位置感应模块包括零件光电传感器、双通道光电传感器和2D相机，所述的夹持模块包括设于主梁底部的伸缩吸盘和设于主梁两侧的两对气缸及夹爪，所述的机器人、双通道光电传感器、2D相机和气缸分别与处理器连接，

所述的机器人用于带动抓手组件移动，所述的零件位置感应模块用于获取零件和料框的位置信息：首先所述的零件光电传感器检测料框内是否有零件，然后双通道光电传感器获取零件的层级信息，最后所述的2D相机获取零件和料框的水平位置信息；

所述的夹持模块用于抓取零件，所述的处理器用于处理位置信息并根据位置信息控制机器人的移动动作和夹持模块的抓取动作。

所述的双通道光电传感器上设有第一检测通道和第二检测通道，所述的第一检测通道的检测距离大于第二检测通道的检测距离，当第一检测通道检测到零件时，处理器控制机器人慢速移动，当第二检测通道检测到零件时，处理器控制机器人停止移动。

所述的处理器包括机器人控制单元、2D相机处理单元和夹持模块控制单元，所述的机器人控制单元用于控制机器人带动抓手组件移动，所述的2D相机处理单元用于获取并分析2D相机的拍照结果，得到零件和料框的水平位置信息，所述的夹持模块控制单元用于控制夹持模块的抓取动作。