HI,欢迎来到起点商标网!
24小时服务QQ:2880605093

工业机器人生产辅助用智能扫码模块的制作方法

2021-01-19 17:01:16|206|起点商标网
工业机器人生产辅助用智能扫码模块的制作方法

本发明属于工业生产数字化技术领域,具体涉及一种工业机器人生产辅助用智能扫码模块。



背景技术:

随着自动化与数字化技术的提升,工业生产中工业机器人工作站的使用量越来越大。工业机器人操作简单,应用范围广,且成本越来越低廉。而传统工人的用人成本急剧高涨,且愿意在车间较差的生产环境下工作的人越来越少,因此,工业机器人取代传统工人的趋势越来越明显。工业机器人一般执行预先编写好的生产程序,具有良好的重复性,对于批量化的单一工件生产,有较高的效率。但在大规模生产系统下,一台机器人要执行多个生产任务,就显得力不从心,难以和有智慧的工人相媲美。机器人难以判断到达工位的是哪种工件,因而无法判断需要执行的生产程序和生产工艺,需要人为干预才能执行生产任务,数字化自动化水平较低,影响了产线的生产效率和机器人的利用率。因此有必要提出改进。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题:提供一种工业机器人生产辅助用智能扫码模块,本发明采用二维码识读模块和信号处理及收发模块组成的智能扫码模块,能够识别生产对象,可自动给工业机器人下达对应的生产程序和生产工艺,可以对生产过程信息进行储存,便于生产管控系统对生产信息的查询与回溯,再结合工业机器人控制器内自身具有的可储存多种工件的生产程序个工艺程序,从而实现单台机器人自动匹配多项生产任务,提高生产的自动化水平和设备利用效率。

本发明采用的技术方案:工业机器人生产辅助用智能扫码模块,包括二维码识读模块和信号处理及收发模块,所述二维码识读模块包括外壳ⅰ、微型摄像头模组、可拆卸镜片、微型推拉式电磁铁、镜头保护罩和安装支架,所述微型摄像头模组设于外壳ⅰ内腔前部,所述微型摄像头模组的前端设有对其镜头进行双层保护的可拆卸镜片和镜头保护罩,所述可拆卸镜片固定于微型摄像头模组镜头前,所述镜头保护罩与外壳ⅰ前端下部铰接且安装在可拆卸镜片之外,所述微型推拉式电磁铁设于外壳ⅰ下部及镜头保护罩后部且与镜头保护罩连接而带动镜头保护罩转动实现对微型摄像头模组镜头的开闭,所述外壳ⅰ后端连接有可与不同型号机器人连接的安装支架;所述信号处理及收发模块包括外壳ⅱ、单片机、电源和串口服务模组,所述单片机、电源、串口服务模组安装于外壳ⅱ内部,所述单片机与二维码识读模块中的微型摄像头模组和微型推拉式电磁铁连接并对其控制,所述单片机与工业机器人的控制器连接,所述电源与单片机、串口服务模组、微型摄像头模组连接且为其供电。

对上述技术方案的优选方式,所述微型摄像头模组用于识读扫码并将二维码信息转换成字符串通过串口传输。

对上述技术方案的优选方式,所述安装支架包括球形万向连接器,所述球形万向连接器一边连接有与外壳ⅰ后端固定连接的连接杆,所述球形万向连接器另一边设有与工业机器人连接的卡箍。

对上述技术方案的优选方式,所述单片机具有与微型摄像头模组通信以及与工业机器人通信的双串口和一个usb供电口,所述单片机支持标准串口通信,所述单片机上装有用于存储产品生产信息的存储卡。

对上述技术方案的优选方式,所述电源采用锂聚合物可充电电池,所述电源提供5v直流输出给单片机、串口服务模组、微型摄像头模组供电。

对上述技术方案的优选方式,所述串口服务模组选用以以太网通信的串口服务器或以devicenet通信的devicenet适配器。

对上述技术方案的优选方式,所述外壳ⅰ和外壳ⅱ的材质为pvc塑料。

本发明与现有技术相比的优点:

1、本方案采用二维码识读模块和信号处理及收发模块组成的智能扫码模块,能够识别生产对象,可自动给工业机器人下达对应的生产程序和生产工艺,可以对生产过程信息进行储存,便于生产管控系统对生产信息的查询与回溯,再结合工业机器人控制器自身具有的可储存多种工件的生产程序和工艺程序,从而实现单台机器人自动匹配多项生产任务,提高生产的自动化水平和设备利用效率,可广泛应用在工业机器人焊接、切割、装配、打磨领域,适合于多种用途与不同尺寸的机器人端部工具连接,如焊枪、割炬、抓手、打磨工具等;

2、本方案中二维码识读模块适合于不同尺寸的机器人端部工具,如焊枪、割炬、抓手、打磨工具等,具有体积小,质量轻,便于安装的特点;

3、本方案中微型摄像头模组的前端采用可拆卸镜片和镜头保护罩对其镜头进行双层保护,可以保护微型摄像头模组在恶劣的生产环境下的工作,防止烟雾、飞溅等污染对摄像头镜头造成损坏,保证智能扫描模块的使用寿命,而且镜头保护罩不但对微型摄像头的镜头提供重要保护,同时可通过闭合避免重复扫码。

附图说明

图1为本发明中二维码识读模块的结构示意图;

图2为本发明中信号处理及收发模块的结构示意图;

图3为本发明工作过程流程图。

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。

本发明实施例公开了一种工业机器人生产辅助用智能扫码模块,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。

为了进一步理解本发明,下面结合附图与实施例对本发明进行详细说明。

请参阅图1~3,本发明实施例中,工业机器人生产辅助用智能扫码模块,包括二维码识读模块1和信号处理及收发模块2。

如图1所示,所述二维码识读模块1包括外壳ⅰ11、微型摄像头模组12、可拆卸镜片13、微型推拉式电磁铁14、镜头保护罩15和安装支架16。所述二维码识读模块1的特征是体积小、质量轻,便于安装。

所述微型摄像头模组12设于外壳ⅰ11内腔前部,所述微型摄像头模组12用于扫描工件表面的二维码信息,体积小,识读能力较强,能够将二维码信息转换成字符串通过串口传输,支持识读主流的qrcode或datamatrix格式的二维码。

所述微型摄像头模组12的前端设有对其镜头进行双层保护的可拆卸镜片13和镜头保护罩15,所述可拆卸镜片13固定于微型摄像头模组12镜头前,可拆卸镜片13嵌入外壳ⅰ11中,可通过打开外壳ⅰ11实现自由拆卸,便于清洁和更换;可拆卸镜片13用于保护微型摄像头模组12在恶劣的生产环境下的工作,防止烟雾、飞溅等污染对微型摄像头模组12的镜头造成损坏,保证智能扫描模块的使用寿命。所述镜头保护罩15与外壳ⅰ11前端下部铰接,安装在可拆卸镜片13之外,镜头保护罩15不但对微型摄像头模组12的镜头提供重要保护,同时可通过对微型摄像头模组12镜头的闭合而避免重复扫码。所述微型推拉式电磁铁14设于外壳ⅰ11下部及镜头保护罩15后部且与镜头保护罩15连接,所述微型推拉式电磁铁14受到信号处理及收发模块2的控制带动镜头保护罩15转动实现对微型摄像头模组12镜头的开闭。

所述外壳ⅰ11后端连接有与不同型号机器人连接的安装支架16,所述安装支架16包括球形万向连接器162,球形万向连接器162安装角度调节范围大,便于调整到适合扫码的角度;所述球形万向连接器162一边连接有与外壳ⅰ11后端固定连接的连接杆161,所述球形万向连接器162另一边设有与工业机器人连接的卡箍163,卡箍163安装便捷、稳定,可选择多种尺寸的卡箍而适合于多种用途与不同尺寸的机器人端部工具连接,如焊枪、割炬、抓手、打磨工具等。

所述外壳ⅰ11材质为pvc塑料,质量轻,有一定强度,可为内部元器件提供保护。

如图2所示,所述信号处理及收发模块2包括外壳ⅱ21、单片机22、电源23和串口服务模组24,所述单片机22、电源23、串口服务模组24安装于外壳ⅱ21内部。

所述单片机22是信号处理及收发模块2的核心,所述单片机22与二维码识读模块1中的微型摄像头模组12和微型推拉式电磁铁14连接并对其控制,单片机22通过控制微型推拉式电磁铁14控制镜头保护罩15自动开合,所述单片机22与工业机器人的控制器连接。所述单片机22具有与微型摄像头模组12通信以及与工业机器人通信的双串口和一个usb供电口,支持标准串口通信,单片机22一串口与二维码识读模块1连接而控制镜头保护罩15的开合以及微型摄像头模组12的工作并获取二维码内的工件id信息;单片机22另一串口与工业机器人控制器连接。利用单片机22编程软件向单片机写入程序,实现处理二维码内容、与机器人通信等功能。单片机22上装有存储卡,可存储一定容量的产品生产信息,可定期备份,便于对生产进行查询和回溯。

所述电源23与单片机22、串口服务模组24、微型摄像头模组12连接为且供电,所述电源23采用锂聚合物可充电电池,提供5v直流输出给单片机22、串口服务模组24、微型摄像头模组12供电。

所述串口服务模组24选用以以太网通信的串口服务器或以devicenet通信的devicenet适配器。所述串口服务器的功能为将串口通信转换成以太网通信,所述devicenet适配器的功能为将串口通信转换成devicenet通信,根据实际通信需求选择是否安装,外壳ⅱ21开模时已为其预留了安装空间。所述外壳2材质为pvc塑料,可为其中的元器件提供保护。

本发明单片机22本身可通过标准串口与工业机器人建立通信,如有需要,还可通过串口服务器将串口通信转换成以太网通信,或通过devicenet适配器将串口通信转换成devicenet通信,可支持市面上几乎所有工业机器人的通信协议。此外,本发明还可以通过以太网通信协议接入mes或iot系统网络,实时向服务器上传生产信息数据,便于系统生成生产报告。

如图3所示为本发明的工作流程:

在二维码中储存工件id信息,预先通过激光刻印、喷绘或者贴纸粘贴等方式在工件或工装表面,给每个工件分配唯一的id,且工件id与工业机器人中生产程序编号和生产工艺编号设有相对应的规则。在工件进入工业机器人工作区域内完成生产前准备后,工业机器人先执行预先编好的扫码运动程序,运动到扫码位置,然后发送信号给本智能扫描模块。智能扫描模块收到信号后,镜头保护罩15开启,微型摄像头模组12开始扫描工件表面的二维码,读码成功后,微型摄像头模组12停止工作,镜头保护罩15闭合。单片机22在存储卡中创建文件,记录产品id、生产开始时间等数据,同时根据产品id解析出对应的机器人生产程序编号和工艺编号,下达给工业机器人。工业机器人收到单片机22下达的程序编号和工艺编号,调用相应的程序和工艺,开始执行程序,同时给单片机22发送生产开始信号。生产完成后,工业机器人给单片机22发送生产结束信号。生产发生意外中断时,工业机器人给单片机22发送中断信号。单片机22记录信号对应的事件和发生时间并保存,便于查询和回溯。

本发明能够识别生产对象,可自动给工业机器人下达对应的生产程序和生产工艺,可以对生产过程信息进行储存,便于生产管控系统对生产信息的查询与回溯,再结合工业机器人控制器自身具有的可储存多种工件的生产程序个工艺程序,从而实现单台机器人自动匹配多项生产任务,提高生产的自动化水平和设备利用效率,广泛应用在工业机器人焊接、切割、装配、打磨领域。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

起点商标作为专业知识产权交易平台,可以帮助大家解决很多问题,如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19008205409】与客服一对一沟通,为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除

tips