相机安装支架设计

相机支架形式

不同的相机安装方式使用不同的安装支架,详情见下表。

Eye to hand安装支架

铝型材支架

方管支架

滑动相机支架(水平)

垂直移动式相机支架

Eye in hand安装支架

相机高于机器人J6轴法兰

相机低于机器人J6轴法兰

各种形式的支架设计要求及适用场景,详见Eye to hand安装支架的设计与安装Eye in hand安装支架的设计与安装

Eye to hand安装支架的设计与安装

在Eye to hand安装支架的设计过程中,需要考虑在立柱表面布置线槽,方便相机线缆的走线。

铝型材支架设计

铝型材支架采用双立柱铝型材搭建,需选择欧标8080铝型材,具体方案如下图所示。

AI mounting frame

方管支架设计(推荐方式)

使用方管支架时,需使用国标空心方管进行焊接。空心方管具有较高的强度和稳定性,能够提供坚固的支撑框架。支架的设计形式可以根据实际情况选择单立柱或龙门形式。具体形式及要求如下:

  • 单立柱支架设计

    适合周围没有明显震动的环境。它具有结构简单、安装方便的特点。

    single column mounting frame

    设计要求:

    • 方钢规格不低于100*100*5。

    • 建议采用整体焊接成型。

    • 相机支架横梁及立柱都应设置必要的斜撑和肋板。

  • 龙门支架设计

    适合有明显的震动的环境。龙门形式可提供更稳固的支撑结构,能够更好地抵抗外界震动和冲击,保证相机的稳定性。

    gantry mounting frame

滑动相机支架的设计

适用范围:相邻垛位共用同一台相机。

根据动力元件的不同,滑动相机支架可以分为:伺服模组式支架和气缸式支架。

  • 伺服模组式支架

    伺服模组式支架要求运行平稳,停止和启动无冲击,推荐正常运行速度≤250 mm/s。伺服模组式构成如下图所示:1-支架本体、2-模组安装板、3-相机安装板、4-相机、5-伺服模组、6-拖链安装板和7-拖链。

    servo modular mounting frame

    支架本体: 采用100*100方钢焊接而成。对于支架整体较高的场景可以增加斜撑或其他固定方式。 模组安装板和相机安装板:足够的强度和刚性,确保伺服模组工作时相机的稳定性。 伺服模组:伺服模组重复定位精度一般可以分为±0.01 mm、±0.02 mm、±0.05 mm、±0.1 mm、±0.2 mm等,可以根据实际项目精度需要选择合适精度的直线伺服模组,驱动部分推荐使用伺服电机。 拖链:拖链根据总线缆直径选择标准的市购件,一般要求总线缆所占横截面积小于拖链内部容积的60%~80%。 拖链安装板:根据要求采用钣金折弯。

  • 气缸式支架(不推荐方案)

    气缸的定位精度要略低于伺服模组,一般精度可以达到±0.1 mm。要求气缸式支架运行平稳,停止和启动无冲击,正常运行速度推荐≤200 mm/s。气缸式支架构成如下图所示:1-支架本体、2-气缸安装板、3-相机安装板、4-相机、5-气缸、6-拖链安装板和7-拖链。

    cylinder mounting frame

    气缸:根据实际现场垛位距离选择气缸行程。气缸类型建议选择导杆气缸,否则务必配合直线导轨使用。另外注意气缸必须配合油压缓冲器+限位块使用,此外气缸应配备排气节流阀。支架本体、气缸安装板、相机安装板、拖链安装板和拖链的设计和选型可参考伺服模组式支架。

    考虑到气缸冲击、整体运行精度、相机在停靠位置震动及长期稳定性,不推荐该方式。

垂直移动式相机支架设计

适用范围:垛型较高或垛型长宽尺寸过大、垛型底层麻袋点云较差。

垂直式相机支架按驱动力的不同分为:气动垂直移动相机支架和电动垂直移动相机支架。

  • 电动垂直移动相机支架

    设计要求:相机支架运行平稳,工作中无剧烈冲击;移动速度小于250mm/s,移动机构运行平稳流畅。此外相机支架要具有足够的刚性,保证在工作过程中不出现震动。电动垂直移动相机支架构成如下图所示:1-支架本体、2-3D相机、3-相机安装板、4-齿轮齿条组件、5-拖链和6-坦克链安装板。

    v mobile mounting frame 1

    齿轮齿条组件:建议选择抱闸式电机,防止意外断电后相机自由落体式掉落。

  • 气动垂直移动相机支架(不推荐方案)

    设计要求:相机支架运行平稳,工作中无剧烈冲击;移动速度小于200mm/s,移动机构运行平稳流畅;此外相机支架有足够的刚性,保证在工作过程中不出现震动。气动垂直移动相机支架构成如下图所示:1-支架本体、2-相机安装板、3-3D相机、4-拖链、5-无杆气缸和6-拖链安装板。

    v mobile mounting frame 2

    气缸:根据实际现场垛位距离选择气缸行程。此外注意气缸必须配备油压缓冲器和限位块,并且应配备排气节流阀。选择中封式控制气缸换向阀,保证断气后相机不会因重力而产生自由落体运动。

    考虑到气缸冲击、整体运行精度、相机在停靠位置震动及长期稳定性,不推荐该方式。

Eye to hand安装支架安装要求

安装Eye to hand安装支架时,应选择膨胀螺栓或化学螺栓将相机支架固定在地面上。这些固定方式都能提供稳定可靠的支撑,并确保相机不会晃动。

关于相机安装要求和敷线规范,参考:

Eye in hand安装支架的设计和安装

下文介绍Eye in hand安装支架的两种常见设计形式。

相机高于机器人J6轴法兰

  • 优点:机器人臂展较小时,可以抬高相机,扩大拍照视野。

  • 缺点:机器人J6轴转动范围受限,相机支架或相机与机器人本体存在干涉的情况。

结构图示:1-相机、2-相机支架、3-机器人J6轴法兰

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相机低于机器人J6轴法兰

  • 优点:机器人J6轴转动不受相机或相机支架的影响。

  • 缺点:机器人抬升相同高度时,相机拍照高度不高,视野较小。

结构图示:1-相机、2-相机支架、3-机器人J6轴法兰

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Eye in hand安装支架安装要求

在安装Eye in hand安装支架时,应该做防松处理,例如使用螺纹胶涂抹安装螺栓、使用防松垫片等。

关于相机安装要求和敷线规范,请参考:

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