【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于视觉抓取系统领域，尤其是一种基于视觉的抓取系统。
技术介绍
1、视觉抓取系统是一种结合了视觉传感器(如摄像头)和机械手(如复合执行器)的自动化系统，用于识别、定位和抓取物体。这种系统广泛应用于制造业、物流、包装等多个行业，能够提高生产效率和自动化水平。
2、在实际应用中，为降低视觉采集装置的成本，会选择将复合执行器与视觉采集装置共同安装在运动模组上，以实现对物料的精确抓取。以视觉抓取系统抓取晶圆为例，现有技术存在以下问题：
3、1.效率问题：在每个抓取周期中，采集装置和复合执行器需要交替进入晶圆抓取区域，这会导致额外的动作和等待时间，从而限制了工作效率。
4、2.精度问题：运动模组的运行精度直接影响复合执行器和采集装置的定位精度和执行精度，进而造成致操作误差。
5、为了解决上述问题，需对视觉抓取系统的机械结构进行优化，以实现高精度和高效率的晶圆抓取。
技术实现思路
1、专利技术目的：提供一种基于视觉的抓取系统，以解决现有技术存在的上述问题。
2、技术方案：一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，包括：
3、复合执行器，所述复合执行器安装在运动模组的输出端，所述复合执行器的机壳形成让位缺口，用于为相机让位；
4、抓料采集单元，所述抓料采集单元包括抓取工位和抓取相机，所述抓取工位位于复合执行器的执行范围内，所述抓取相机固定于抓取工位上方，并与让位缺口配合；
5、放料采集单元，所述放
6、仰拍相机，所述仰拍相机设置在复合执行器的执行范围内，并位于抓取工位和放置工位之间。
7、进一步的，所述复合执行器包括机壳、直线运动模组、输出组件和旋转电机，所述机壳呈l形壳体结构，所述直线运动模组设置在机壳的长腔内，所述输出组件设置在机壳的短腔内，并通过导轨组件与直线运动模组的输出的端连接，所述输出组件位于让位缺口下方，所述旋转电机安装在输出组件上，并与输出组件的输出轴传动连接。
8、进一步的，所述直线运动模组包括定子和动子，所述定子安装在机壳的长腔内，所述动子通过导轨组件与输出组件连接；所述导轨组件包括安装在长腔内的滑轨、安装在滑轨活动端的气路载块和连接气路载块与动子的连接板。
9、进一步的，所述输出组件包括输出套件、密封轴承和输出轴，所述输出套件安装在气路载块上，所述输出套件端部延伸至机壳外部，所述输出轴设置在输出套件内，并通过联轴器与旋转电机连接，两个所述密封轴承设置在输出套件与输出轴之间，所述密封轴承、输出套件与输出轴之间形成密封腔，所述输出轴上开设有通气孔，所述通气孔位于密封腔内，所述输出套件上开设有输出气孔，所述输出气孔与密封腔贯通。
10、进一步的，所述复合执行器还包括气路组件，所述输出轴通过气路组件与外界气源连接，所述气路组件包括换气块、弯折气管和连接气管，所述换气块安装在机壳的长腔内，所述换气块的一端连接优弯折气管，另一端连接优延伸至机壳外部的气嘴，所述换气块与连通气路载块内开设的载块通孔连接，所述载块通孔用于输出气孔通过连接气管连通。
11、进一步的，所述复合执行器还包括光栅传感器，所述光栅传感器包括安装在机壳上的读头和安装在气路载块上的光栅尺。
12、进一步的，所述复合执行器6还包括电路组件67，所述电路组件包括安装在机壳上的接线端子和连接在接线端子上的排线，所述排线分别与动子、旋转电机和光栅传感器的读头电连接。
13、一种基于视觉的抓取系统的抓取方法，包括以下步骤：
14、步骤1：利用抓取相机获取抓取工位的晶圆摆放图像，并处理晶圆摆放图像得到待抓取晶圆的定位信息；利用放置相机获取放置工位的托盘图像，并处理托盘图像得到托盘的定位信息；
15、步骤2：运动模组根据待抓取晶圆的定位信息运载复合执行器的输出端正对晶圆，由复合执行器抓取晶圆，然后运载复合执行器的输出端正对仰拍相机；
16、步骤3：复合执行器经过仰拍相机正上方时，利用仰拍相机获取被抓取晶圆的抓取图像，并处理被抓取晶圆的抓取图像得到被抓取晶圆的定位信息；
17、步骤4：利用被抓取晶圆的定位信息和承接托盘的定位信息得到运动模组和复合执行器的执行信息，并根据执行信息将晶圆投放至放置工位的托盘内。
18、进一步的，所述步骤1包括以下步骤：
19、步骤11：应用图像增强技术和滤波去噪技术对晶圆摆放图像和托盘图像进行预处理得到晶圆预处理图像和托盘预处理图像；
20、步骤12：利用hough变换获取晶圆预处理图像中抓取工位和晶圆的边缘线，利用hough变换获取托盘预处理图像中放置工位和托盘的边缘线；
21、步骤13：根据抓取工位边缘线获取抓取工位的几何中心点p，根据晶圆的边缘线获取晶圆的几何中心点p；以几何中心点p在运动模组执行坐标系内的坐标为基础，获取几何中心点p在运动模组的执行坐标，并将其作为待抓取晶圆的定位信息；
22、其中，几何中心点p在运动模组执行坐标系内的坐标为(x1，y1)，几何中心点p在运动模组的执行坐标系内的坐标为(x1+δx1，y1+δy1)，δx1和δy1分别为运动模组执行坐标系内几何中心点p相对几何中心点p在x和y方向的偏移量；
23、步骤14：根据放置工位边缘线获取放置工位的几何中心点q，根据托盘的边缘线获取托盘的几何中心点q；以几何中心点q在运动模组执行坐标系内的坐标为基础，获取几何中心点q在运动模组(5)执行坐标系内的执行坐标；利用几何中心点q和任一条托盘边缘线的中点得到托盘向量；将几何中心点q在运动模组执行坐标系内的执行坐标和托盘向量作为托盘的定位信息；
24、其中，几何中心点q在运动模组执行坐标系内的坐标为(x2，y2)，几何中心点q在运动模组执行坐标系内的坐标为(x2+δx2，y2+δy2)，δx2和δy2分别为运动模组执行坐标系内几何中心点q相对几何中心点q在x和y方向的偏移量。
25、进一步的，所述步骤3包括以下步骤：
26、步骤31：应用图像增强技术和滤波去噪技术对晶圆的抓取图像进行预处理得到抓取预处理图像；
27、步骤32：利用hough变换获取抓取预处理图像中机壳和被抓取晶圆的边缘线；
28、步骤33：根据机壳的边缘线获取机壳的几何中心点s，以几何中心点s在运动模组执行坐标系内的坐标为基础，获取几何中心点s在运动模组执行坐标系内的执行坐标；利用几何中心点s和任一条机壳(61)边缘线的中点得到执行器向量；将几何中心点s在运动模组执行坐标系内的执行坐标和执行器向量作为被抓取晶圆的定位信息；
29、其中，几何中心点s在运动模组执行坐标系内的坐标为(x3，y3)，几何中心点s在运动模组执行坐标系内的坐标为(x3+δx3，y3+δ本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，所述直线运动模组(62)包括定子(621)和动子(622)，所述定子(621)安装在机壳(61)的长腔内，所述动子(622)通过导轨组件(63)与输出组件(64)连接；所述导轨组件(63)包括安装在长腔内的滑轨(631)、安装在滑轨(631)活动端的气路载块(632)和连接气路载块(632)与动子(622)的连接板(633)。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，所述输出组件(64)包括输出套件(641)、密封轴承(642)和输出轴(643)，所述输出套件(641)安装在气路载块(632)上，所述输出套件(641)端部延伸至机壳(61)外部，所述输出轴(643)设置在输出套件(641)内，并通过联轴器(651)与旋转电机(65)连接，两个所述密封轴承(642)设置在输出套件(641)与输出轴(643)之间，所述密封轴承(642)、输出套件(641)与输出轴(643)之间形成密封腔，所述输出轴(643)上开设有通气孔，所述通气孔
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，所述复合执行器(6)还包括气路组件(68)，所述输出轴(643)通过气路组件(68)与外界气源连接，所述气路组件(68)包括换气块(682)、弯折气管(683)和连接气管(684)，所述换气块(682)安装在机壳(61)的长腔内，所述换气块(682)的一端连接优弯折气管(683)，另一端连接优延伸至机壳(61)外部的气嘴(681)，所述换气块(682)与连通气路载块(632)内开设的载块通孔连接，所述载块通孔用于输出气孔(645)通过连接气管(684)连通。
5.根据权利要求4所述的一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，所述复合执行器(6)还包括电路组件(67)，所述电路组件(67)包括安装在机壳(61)上的接线端子(671)和连接在接线端子(671)上的排线(672)，所述排线(672)分别与动子(622)、旋转电机(65)和光栅传感器(66)的读头(661)电连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，所述直线运动模组(62)包括定子(621)和动子(622)，所述定子(621)安装在机壳(61)的长腔内，所述动子(622)通过导轨组件(63)与输出组件(64)连接；所述导轨组件(63)包括安装在长腔内的滑轨(631)、安装在滑轨(631)活动端的气路载块(632)和连接气路载块(632)与动子(622)的连接板(633)。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的抓取系统，其特征在于，所述输出组件(64)包括输出套件(641)、密封轴承(642)和输出轴(643)，所述输出套件(641)安装在气路载块(632)上，所述输出套件(641)端部延伸至机壳(61)外部，所述输出轴(643)设置在输出套件(641)内，并通过联轴器(651)与旋转电机(65)连接，两个所述密封轴承(642)设置在输出套件(641)与输出轴(643)之间，所述密封轴承(642)、输出套件(641)与输出轴(643)之间形成密封腔，所述输出轴(643)上开设有通气...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴仙芝，李团委，秦化东，郭艳玲，
申请(专利权)人：深圳市速程精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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