阅读说明：本技术 一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统 (Mold closing robot positioning system based on robot vision ) 是由 苏亚东 王春 刘菲 黄勇 于 2020-04-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统,属于机器人技术领域,本方案通过3D相机将模具的图像进行采集,并将获得的数据上传到数据存储模块内,并与源数据进行比较,从而对模具的位置进行校准,并将误差纠正参数上传给校准模块,从而对控制模块的位置进行再次补偿修复,通过储液环形腔的光照分解,使得产生的氧气通过回流管进入到储物环形腔内,促进活动球的转动,从而使得接触片与固定弧片反复摩擦,产生热量促进碳酸氢钙分解,从而使得产生的二氧化碳进入到吹风管内并经过分流孔散出,从而吹在3D相机的表面,吹去其表面的灰尘,提高3D相机在采集图像时的精度,从而可以提高模具合模时的精度。(The invention discloses a mold closing robot positioning system based on robot vision, which belongs to the technical field of robots, and the scheme is characterized in that a 3D camera is used for collecting images of a mold, the obtained data are uploaded into a data storage module and compared with source data, so that the position of the mold is calibrated, error correction parameters are uploaded to a calibration module, so that the position of a control module is compensated and repaired again, the generated oxygen enters a storage annular cavity through a return pipe through illumination decomposition of a liquid storage annular cavity, the rotation of a movable ball is promoted, a contact piece and a fixed arc piece are repeatedly rubbed, heat is generated to promote the decomposition of calcium bicarbonate, so that the generated carbon dioxide enters an air blowing pipe and is diffused through a shunting hole, the carbon dioxide is blown to the surface of the 3D camera, dust on the surface of the 3D camera is blown off, and the precision of the 3D camera in image collection is improved, therefore, the precision of the mold during mold clamping can be improved.)

一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统。

背景技术

合模机是一种专业的模具研配检测设备，主要用在模具制作后期研配时对上下模,用所需的压力加压合模，它采用多种可靠装置，装有移动工作台合模定位装置、上移动翻转锁紧装置、机械翻转装置、液压顶杆、模具滑块控制、安全防落装置等，合模装置是指由注射装置、合模装置、液压控制系统等组成的注射成型机中，注射装置以一定压力和速度将定量的熔料注射到模具型腔中；合模装置实现模具启闭，保证闭模可靠以及脱出制品；液压控制系统保证预定的压力、速度、温度、时间和动作程序。

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或替代人类的部分工作，例如生产业、建筑业，尤其是具有危险性工作。

目前，大多数的机器人的定位系统通常较为简单，其在使用过程中大多使用传感器实现定位合模，因此在合模的过程中会使得其定位精度较低，从而会使得生产的产品不达标。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统，它可以实现通过3D相机将模具的图像进行采集，并将获得的数据上传到数据存储模块内，并与源数据进行比较，从而对模具的位置进行校准，并将误差纠正参数上传给校准模块，从而对控制模块的位置进行再次补偿修复，通过储液环形腔的光照分解，使得产生的氧气通过回流管进入到储物环形腔内，促进活动球的转动，从而使得接触片与固定弧片反复摩擦，产生热量促进碳酸氢钙分解，从而使得产生的二氧化碳进入到吹风管内并经过分流孔散出，从而吹在3D相机的表面，吹去其表面的灰尘，提高3D相机在采集图像时的精度，从而可以提高模具合模时的精度。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统，包括机器人本体，所述机器人本体内电性连接有图像采集模块，所述图像采集模块外端信号连接有数据存储模块，所述数据存储模块外端信号连接有源数据库，所述源数据库外端信号连接有校准模块，所述校准模块外端信号连接有控制模块，所述机器人本体内电性连接有误差纠正模块，所述误差纠正模块外端信号连接有临时存储模块，所述临时存储模块与校准模块信号连接，所述机器人本体底端设有3D相机，所述3D相机与图像采集模块信号连接，所述机器人本体底端固定连接有连接圆盘，所述连接圆盘与3D相机固定连接，所述3D相机外端设有颗粒清洗环，所述颗粒清洗环内开凿有储液环形腔和储物环形腔，所述储液环形腔内填充有次氯酸溶液，所述储物环形腔内填充有碳酸氢钙粉末，所述颗粒清洗环内壁固定连接有吹风管和回流管，所述吹风管和回流管关于颗粒清洗环的圆心对称，所述吹风管和回流管位于3D相机外侧，所述储液环形腔、储物环形腔、吹风管和回流管相互连通，所述吹风管靠近回流管的一端开凿有多个均匀分布的分流孔，所述储液环形腔内壁开凿有一对连通孔，所述储液环形腔和储物环形腔通过连通孔相互连通，所述连通孔内壁固定连接有运动型喷射瓶嘴，通过3D相机将模具的图像进行采集，并将获得的数据上传到数据存储模块内，同时与源数据进行比较，并通过控制模块对模具的位置进行校准，并同时将3D相机抖动的误差纠正参数上传给校准模块，从而对控制模块的位置进行再次补偿修复，从而可以提高模具合模的精度。

进一步的，所述储液环形腔上下内壁之间转动连接有多个均匀分布的活动球，所述活动球外端固定连接有多个均匀分布的摩擦侧翅，所述活动球外端设有一对固定弧片，所述固定弧片与颗粒清洗环上下内壁固定连接，两个所述固定弧片之间固定连接有弧形橡胶片，所述固定弧片外端开凿有多个均匀分布的通风孔，所述弧形橡胶片内壁卡接有第一过滤网，所述摩擦侧翅包括连接套筒，所述连接套筒与活动球固定连接，所述连接套筒内插设有插杆，所述插杆外端固定连接有接触片，所述插杆与连接套筒内底端之间固定连接有压缩弹簧，通过储液环形腔的光照分解，使得产生的氧气通过回流管进入到储物环形腔内，促进活动球的转动，从而使得接触片与固定弧片反复摩擦，从而可以产生的热量，促进碳酸氢钙分解，从而使得产生的二氧化碳进入到吹风管内并经过分流孔散出，从而吹在3D相机的表面，吹去其表面的灰尘，从而可以提高3D相机在采集图像时的精度，从而可以提高模具合模时的精度。

进一步的，所述误差纠正模块包括固定圆盘，所述固定圆盘与机器人本体固定连接，所述固定圆盘位于连接圆盘上侧，所述固定圆盘底端固定连接有多个均匀分布的光电传感器，所述连接圆盘上端固定连接有圆水准泡，所述圆水准泡内底端固定连接有多个均匀分布且与光电传感器相匹配的光束发射器，通过3D相机在工作时产生的抖动，可以使得圆水准泡内的水准气泡的位置改变，通过固定圆盘对应接收圆水准泡的光电信息，可以计算水准气泡的偏移量，并将其偏移量做为纠正参数上传，可以进一步的提高合模的精度。

进一步的，所述颗粒清洗环上端固定连接有竖向连接杆，两个所述竖向连接杆之间固定连接有环梯形滑块，所述连接圆盘外端开凿有环形滑槽，所述环梯形滑块位于环形滑槽内且与环形滑槽滑动连接，通过设置环梯形滑块和环形滑槽，可以使得颗粒清洗环可以绕着3D相机转动，并在分流孔中吹出二氧化碳时，可以使得颗粒清洗环受到一个反作用力，并在机器人本体工作时，会给予颗粒清洗环一个切向的初速度，从而可以使得颗粒清洗环围绕3D相机持续转动，从而对3D相机的镜头吹拂的更加全面。

进一步的，所述环梯形滑块外端开凿有多个均匀分布的球形槽，所述球形槽内转动连接有滚珠，所述滚珠位于环形滑槽内且与环形滑槽的内底端相互接触，通过设置球形槽和滚珠，可以使得环梯形滑块与环形滑槽之间不易卡塞，可以减少颗粒清洗环在转动时受到的摩擦力。

进一步的，所述吹风管内壁固定连接有第二过滤网，所述吹风管外端安装有第一气路单向阀，所述回流管内壁固定连接有二氧化碳分子筛，所述回流管外端安装有第二气路单向阀，通过设置第二过滤网可以使得碳酸氢钙粉末不易将吹风管堵塞，通过设置第一气路单向阀可以使得分解的二氧化碳只能从吹风管进入到储液环形腔内，通过设置二氧化碳分子筛，可以使得二氧化碳不易通过回流管回流进储物环形腔内。

进一步的，所述连接套筒内壁固定连接有外挡环，所述插杆外端固定连接有内挡环，所述外挡环位于内挡环外侧，通过设置外挡环和内挡环，可以使得插杆与连接套筒不易分离。

进一步的，所述接触片和固定弧片均由铜材质制成，所述接触片表面设置有摩擦层，通过使用铜材质制作固定弧片和接触片，可以使得固定弧片和接触片相互摩擦时可以产生热量，通过在接触片表面设置摩擦层，可以提高固定弧片与接触片之间的摩擦力。

进一步的，所述压缩弹簧由不锈钢材质之层，所述压缩弹簧表面涂设有防锈漆，通过使用不锈钢材质制作压缩弹簧并在其表面涂设有防锈漆，可以使得压缩弹簧在长期的使用过程中不易被锈蚀，从而可以提高压缩弹簧的使用寿命。

一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统的使用方法，包括以下步骤：

S1、在使用时，启动3D相机，通过对模具的图像进行采集，并借助机器人本体内部的坐标系统和算法，计算模具的尺寸，并同时识别模具图像的深度，判断模具孔位是否有螺丝；

S2、通过3D相机计算的数据，对模具的位置进行校准，将机器人和相坐标系关联，同时通过设置分辨率、帧率以及曝光度等参数来调节相机的拍照精度；

S3、通过对模具搬运位置的识别，由系统内置算法计算出实际搬运位置的坐标系和系统内模具坐标系偏差信息，及时调整系统坐标系保持与实际位置坐标系一致，使得抓取位置的准确。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案通过3D相机将模具的图像进行采集，并将获得的数据上传到数据存储模块内，并与源数据进行比较，从而对模具的位置进行校准，并将误差纠正参数上传给校准模块，从而对控制模块的位置进行再次补偿修复，通过储液环形腔的光照分解，使得产生的氧气通过回流管进入到储物环形腔内，促进活动球的转动，从而使得接触片与固定弧片反复摩擦，产生热量促进碳酸氢钙分解，从而使得产生的二氧化碳进入到吹风管内并经过分流孔散出，从而吹在3D相机的表面，吹去其表面的灰尘，提高3D相机在采集图像时的精度，从而可以提高模具合模时的精度。

附图说明

图1为本发明的整体的模块图；

图2为本发明的机器人部分的立体图；

图3为本发明的3D相机部分的剖面图；

图4为本发明的颗粒清洗环部分的横切的剖面图；

图5为图4中A处的结构示意图；

图6为图4中B处的结构示意图；

图7为本发明的摩擦侧翅部分的剖面图；

图8为本发明的颗粒清洗环部分的纵切的剖面图；

图9为本发明的圆水准泡俯视的剖面图；

图10为本发明的圆水准泡正视的剖面图。

图中标号说明：

1机器人本体、101图像采集模块、102数据存储模块、103源数据库、104校准模块、105控制模块、106误差纠正模块、107临时存储模块、23D相机、201连接圆盘、2011环形滑槽、3颗粒清洗环、301竖向连接杆、302环梯形滑块、4储液环形腔、5储物环形腔、6吹风管、601第二过滤网、602第一气路单向阀、7回流管、701二氧化碳分子筛、702第二气路单向阀、8分流孔、9连通孔、10运动型喷射瓶嘴、11活动球、12摩擦侧翅、13固定弧片、14弧形橡胶片、15通风孔、16第一过滤网、17连接套筒、1701外挡环、18插杆、1801内挡环、19接触片、20压缩弹簧、21固定圆盘、22光电传感器、23圆水准泡、24光束发射器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统，包括机器人本体1，机器人本体1内电性连接有图像采集模块101，图像采集模块101外端信号连接有数据存储模块102，数据存储模块102外端信号连接有源数据库103，源数据库103外端信号连接有校准模块104，校准模块104外端信号连接有控制模块105，机器人本体1内电性连接有误差纠正模块106，误差纠正模块106外端信号连接有临时存储模块107，临时存储模块107与校准模块104信号连接，机器人本体1底端设有3D相机2，3D相机2与图像采集模块101信号连接，机器人本体1底端固定连接有连接圆盘201，连接圆盘201与3D相机2固定连接，3D相机2外端设有颗粒清洗环3，颗粒清洗环3内开凿有储液环形腔4和储物环形腔5，储液环形腔4内填充有次氯酸溶液，3D相机2在工作时，快门闪光会促进次氯酸分解为氧气和氯化氢，储物环形腔5内填充有碳酸氢钙粉末，颗粒清洗环3内壁固定连接有吹风管6和回流管7，吹风管6和回流管7关于颗粒清洗环3的圆心对称，吹风管6和回流管7位于3D相机2外侧，储液环形腔4、储物环形腔5、吹风管6和回流管7相互连通，吹风管6靠近回流管7的一端开凿有多个均匀分布的分流孔8，储液环形腔4内壁开凿有一对连通孔9，通过二氧化碳持续进入到储液环形腔4内，可以促进储液环形腔4内的氯化氢进入到储物环形腔5内，从而使得碳酸钙与氯化氢反应持续的生成二氧化碳，储液环形腔4和储物环形腔5通过连通孔9相互连通，连通孔9内壁固定连接有运动型喷射瓶嘴10，通过3D相机2将模具的图像进行采集，并将获得的数据上传到数据存储模块102内，同时与源数据进行比较，并通过控制模块105对模具的位置进行校准，并同时将3D相机2抖动的误差纠正参数上传给校准模块104，从而对控制模块105的位置进行再次补偿修复，从而可以提高模具合模的精度。

请参阅图4-7，储液环形腔4上下内壁之间转动连接有多个均匀分布的活动球11，活动球11在受到氧气的吹动时，可以与储液环形腔4的上下内壁之间相互转动，活动球11外端固定连接有多个均匀分布的摩擦侧翅12，活动球11外端设有一对固定弧片13，固定弧片13与颗粒清洗环3上下内壁固定连接，两个固定弧片13之间固定连接有弧形橡胶片14，固定弧片13外端开凿有多个均匀分布的通风孔15，弧形橡胶片14内壁卡接有第一过滤网16，通过第一过滤网16与接触片19的摩擦，可以使得第一过滤网16的网孔不易被阻塞，摩擦侧翅12包括连接套筒17，连接套筒17与活动球11固定连接，连接套筒17内插设有插杆18，插杆18外端固定连接有接触片19，插杆18与连接套筒17内底端之间固定连接有压缩弹簧20，通过储液环形腔4的光照分解，使得产生的氧气通过回流管7进入到储物环形腔5内，促进活动球11的转动，从而使得接触片19与固定弧片13反复摩擦，从而可以产生的热量，促进碳酸氢钙分解，从而使得产生的二氧化碳进入到吹风管6内并经过分流孔8散出，从而吹在3D相机2的表面，吹去其表面的灰尘，从而可以提高3D相机2在采集图像时的精度，从而可以提高模具合模时的精度。

请参阅图1-10，误差纠正模块106包括固定圆盘21，固定圆盘21与机器人本体1固定连接，固定圆盘21位于连接圆盘201上侧，固定圆盘21底端固定连接有多个均匀分布的光电传感器22，连接圆盘201上端固定连接有圆水准泡23，圆水准泡23内底端固定连接有多个均匀分布且与光电传感器22相匹配的光束发射器24，通过3D相机2在工作时产生的抖动，可以使得圆水准泡23内的水准气泡的位置改变，通过固定圆盘21对应接收圆水准泡23的光电信息，可以计算水准气泡的偏移量，并将其偏移量做为纠正参数上传，可以进一步的提高合模的精度。

请参阅图3，颗粒清洗环3上端固定连接有竖向连接杆301，两个竖向连接杆301之间固定连接有环梯形滑块302，连接圆盘201外端开凿有环形滑槽2011，环梯形滑块302位于环形滑槽2011内且与环形滑槽2011滑动连接，通过设置环梯形滑块302和环形滑槽2011，可以使得颗粒清洗环3可以绕着3D相机2转动，并在分流孔8中吹出二氧化碳时，可以使得颗粒清洗环3受到一个反作用力，并在机器人本体1工作时，会给予颗粒清洗环3一个切向的初速度，从而可以使得颗粒清洗环3围绕3D相机2持续转动，从而对3D相机2的镜头吹拂的更加全面，环梯形滑块302外端开凿有多个均匀分布的球形槽，球形槽内转动连接有滚珠，滚珠位于环形滑槽2011内且与环形滑槽2011的内底端相互接触，通过设置球形槽和滚珠，可以使得环梯形滑块302与环形滑槽2011之间不易卡塞，可以减少颗粒清洗环3在转动时受到的摩擦力。

请参阅图4-7，吹风管6内壁固定连接有第二过滤网601，吹风管6外端安装有第一气路单向阀602，回流管7内壁固定连接有二氧化碳分子筛701，回流管7外端安装有第二气路单向阀702，通过设置第二过滤网601可以使得碳酸氢钙粉末不易将吹风管6堵塞，通过设置第一气路单向阀602可以使得分解的二氧化碳只能从吹风管6进入到储液环形腔4内，通过设置二氧化碳分子筛701，可以使得二氧化碳不易通过回流管7回流进储物环形腔5内，连接套筒17内壁固定连接有外挡环1701，插杆18外端固定连接有内挡环1801，外挡环1701位于内挡环1801外侧，通过设置外挡环1701和内挡环1801，可以使得插杆18与连接套筒17不易分离。

请参阅图6-7，接触片19和固定弧片13均由铜材质制成，接触片19表面设置有摩擦层，通过使用铜材质制作固定弧片13和接触片19，可以使得固定弧片13和接触片19相互摩擦时可以产生热量，通过在接触片19表面设置摩擦层，可以提高固定弧片13与接触片19之间的摩擦力，压缩弹簧20由不锈钢材质之层，压缩弹簧20表面涂设有防锈漆，通过使用不锈钢材质制作压缩弹簧20并在其表面涂设有防锈漆，可以使得压缩弹簧20在长期的使用过程中不易被锈蚀，从而可以提高压缩弹簧20的使用寿命。

一种基于机器人视觉的合模机器人定位系统的使用方法，包括以下步骤：

S1、在使用时，启动3D相机2，通过对模具的图像进行采集，并借助机器人本体1内部的坐标系统和算法，计算模具的尺寸，并同时识别模具图像的深度，判断模具孔位是否有螺丝；

S2、通过3D相机2计算的数据，对模具的位置进行校准，将机器人和相坐标系关联，同时通过设置分辨率、帧率以及曝光度等参数来调节相机的拍照精度；

S3、通过对模具搬运位置的识别，由系统内置算法计算出实际搬运位置的坐标系和系统内模具坐标系偏差信息，及时调整系统坐标系保持与实际位置坐标系一致，使得抓取位置的准确。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。