CN114455312A - 可换装式视觉出料系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车部件加工技术领域，尤其是可换装式视觉出料系统；通过机架安装有输送机、视觉检测机械手、吸盘更换架和吸盘机械手，其中在输送机上方按照物料前进方向依次安装有视觉检测机械手和吸盘机械手，而机架上且位于吸盘机械手一侧的位置上安装有吸盘更换架，吸盘更换架上放置有若干个吸盘组，每个吸盘组均对应吸盘机械手端部设置有插拔机构，吸盘机械手通过插拔机构实现与吸盘组的连接或者脱离，视觉检测机械手端部设置有工业相机，输送机内设置有编码器；使用视觉检测机械手配合一个工业相机，对单个物料可以实现多个立体角度的拍摄，可轻易获得多个区别位点，从而实现多个型号物料的辨别。
Description
技术领域
本发明涉及汽车部件加工技术领域，尤其是可换装式视觉出料系统。
背景技术
在汽车加工中为了提高生产效率而在一条输送带上同时运输若干种型号(因为单台冲压/落料机台就可以生产多种型号的物料)的物料是常见情况。而汽车部件出料前，常使用吸盘(或者吸盘组)将物件吸住而后进行喷涂或者焊钉等作业。为了结合上述两种技术的优点，出现了一种可更换吸盘的出料装置。现有技术中的更换技术分两种，一种是人工控制，也就是工作人员肉眼监测，人工判断后选择合适的吸盘；另一种是视觉检测技术，也就是通过光学相机获得图像后通过电脑判断型号后选择对应的吸盘。
人工控制劳动强度很大，我们并不希望采用。而现有的视觉检测方式则采用固定的相机或者相机矩阵，由于不同型号物料可能在一些角度的区别度很小甚至完全相同，那么现有技术就需要在多个角度设置对应的相机，随着新的型号出现又要重新设置新的角度，操作繁琐，另外多个相机配合还存在跨镜跟踪等技术问题，增加了视觉检测的难度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种通过视觉检测选择合适吸盘的出料系统，它不需要使用多组相机或者多组相机矩阵。
本发明的技术方案为：
可换装式视觉出料系统，通过机架安装有输送机、视觉检测机械手、吸盘更换架和吸盘机械手，其中在输送机上方按照物料前进方向依次安装有视觉检测机械手和吸盘机械手，而机架上且位于吸盘机械手一侧的位置上安装有吸盘更换架，吸盘更换架上放置有若干个吸盘组，每个吸盘组均对应吸盘机械手端部设置有插拔机构，吸盘机械手通过插拔机构实现与吸盘组的连接或者脱离，视觉检测机械手端部设置有工业相机，输送机内设置有编码器；
所述输送机按照一定节奏向前输送物料，所述物料包括多种不同形状的汽车部件，每个物料进入输送机后系统生成对应的编号，而后实时记录该编号对应的移动距离，设置某个移动距离值作为视觉检测位点，设置某个移动距离值作为吸盘操作位点，当某个编号的移动距离值达到视觉检测位点对应的移动距离值后对该编号对应的物料进行图像采集，系统判断该物料型号并选择对应的吸盘组，而后当该编号的移动距离值达到吸盘操作位点时，吸盘机械手连接系统判定的吸盘组，而后将该编号对应的物料吸住并举起进行所需加工，加工完毕后将物料放回输送机出料端，物料最终被输送机送出，如果下一编号对应物料判断为与上一物料相同则吸盘机械手不进行吸盘组脱离操作，如果下一编号对应物料判断为与上一物料不同则将原吸盘组放回原位并脱离，而后吸盘机械手连接系统判定的吸盘组，以此类推。
所述图像采集包括以下步骤：
1)对视觉检测机械手设置取样姿势集合，姿势数量为n-1，其中n等于物料型号数量；
2)对每一型号物料用视觉检测机械手使用步骤2)设置的n-1个姿势各进行一次图像采集，作为标准图片；
3)视觉检测机械手使用步骤2)设置的n-1个姿势进行一次图像采集；
4)将图像导入系统作为待检测文件。
所述系统判断物料型号的方法为：
将待检测文件与标准图片进行比对，标准图片中相似度最高的一组图片对应的型号作为待检测文件对应的型号进行输出。
本发明的有益效果为：使用视觉检测机械手配合一个工业相机，对单个物料可以实现多个立体角度的拍摄，可轻易获得多个区别位点，从而实现多个型号物料的辨别；由于不需要设置多组相机以及调节它的角度，操作都可以通过计算机等实现，降低了劳动强度。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为吸盘机械手处的实物图；
图3为吸盘更换架的实物图；
图4为视觉检测机械手处的实物图。
图中，1、输送机；2、吸盘机械手；3、吸盘更换架；4、视觉检测机械手；11、物料A；12、物料B；13、物料C；31、吸盘组A；32、吸盘组B；33、吸盘组C；41、工业相机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-4所示，可换装式视觉出料系统，通过机架安装有输送机1、视觉检测机械手4、吸盘更换架3和吸盘机械手2，其中在输送机1上方按照物料前进方向依次安装有视觉检测机械手4和吸盘机械手2，而机架上且位于吸盘机械手2一侧的位置上安装有吸盘更换架3，吸盘更换架3上放置有若干个吸盘组(本实施例为了便于示意，吸盘组数量为三组)，每个吸盘组均对应吸盘机械手2端部设置有插拔机构，吸盘机械手2通过插拔机构实现与吸盘组的连接或者脱离，视觉检测机械手4端部设置有工业相机41，输送机1内设置有编码器；
所述输送机1按照一定节奏向前输送物料，所述物料包括多种不同形状的汽车部件，每个物料进入输送机1后系统生成对应的编号，而后实时记录该编号对应的移动距离，设置某个移动距离值作为视觉检测位点，设置某个移动距离值作为吸盘操作位点，当某个编号的移动距离值达到视觉检测位点对应的移动距离值后对该编号对应的物料进行图像采集，系统判断该物料型号并选择对应的吸盘组，而后当该编号的移动距离值达到吸盘操作位点时，吸盘机械手连接系统判定的吸盘组，而后将该编号对应的物料吸住并举起进行所需加工，加工完毕后将物料放回输送机出料端，物料最终被输送机送出，如果下一编号对应物料判断为与上一物料相同则吸盘机械手不进行吸盘组脱离操作，如果下一编号对应物料判断为与上一物料不同则将原吸盘组放回原位并脱离，而后吸盘机械手连接系统判定的吸盘组，以此类推。
所述图像采集包括以下步骤：
1)对视觉检测机械手设置取样姿势集合，姿势数量为n-1，其中n等于物料型号数量；
2)对每一型号物料用视觉检测机械手使用步骤2)设置的n-1个姿势各进行一次图像采集，作为标准图片；
3)视觉检测机械手使用步骤2)设置的n-1个姿势进行一次图像采集；
4)将图像导入系统作为待检测文件。
所述系统判断物料型号的方法为：
将待检测文件与标准图片进行比对，标准图片中相似度最高的一组图片对应的型号作为待检测文件对应的型号进行输出。
以图1为例，输送机1上分别放置有物料A、物料B、物料C，他们对应的吸盘组分别为吸盘组A、吸盘组B、吸盘组C；由于物料A、物料B截面是大小区别较大的圆角矩形，所以他们四十五度角拍摄图区别度很小，但他们的俯视图区别度很大，故他们的区别位点就在于俯视图；物料B、物料C的区别位点在于四十五度角拍摄图。所以本实施例的视觉检测机械手姿势集合就包括俯视和四十五度角两个姿态。
将物料A、物料B、物料C都使用姿势集合各采集一次图像形成三组标准图片，每组包含两张，而后每个物料进入视觉检测位点时都会使用上述两种姿态拍摄一次，形成的两张图片与标准图片进行比对，匹配度最高的标准图片对应的物料型号输出给系统。系统后续以此为据选择对应的吸盘组。比如物料A通过则选择吸盘组A，如果后续进入的依然是物料A则系统不再更换吸盘组，如果进入的物料是物料B则将吸盘组A放回吸盘更换架并选择和连接吸盘组B，以此类推。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (3)
1.可换装式视觉出料系统，其特征在于：通过机架安装有输送机、视觉检测机械手、吸盘更换架和吸盘机械手，其中在输送机上方按照物料前进方向依次安装有视觉检测机械手和吸盘机械手，而机架上且位于吸盘机械手一侧的位置上安装有吸盘更换架，吸盘更换架上放置有若干个吸盘组，每个吸盘组均对应吸盘机械手端部设置有插拔机构，吸盘机械手通过插拔机构实现与吸盘组的连接或者脱离，视觉检测机械手端部设置有工业相机，输送机内设置有编码器；
所述输送机按照一定节奏向前输送物料，所述物料包括多种不同形状的汽车部件，每个物料进入输送机后系统生成对应的编号，而后实时记录该编号对应的移动距离，设置某个移动距离值作为视觉检测位点，设置某个移动距离值作为吸盘操作位点，当某个编号的移动距离值达到视觉检测位点对应的移动距离值后对该编号对应的物料进行图像采集，系统判断该物料型号并选择对应的吸盘组，而后当该编号的移动距离值达到吸盘操作位点时，吸盘机械手连接系统判定的吸盘组，而后将该编号对应的物料吸住并举起进行所需加工，加工完毕后将物料放回输送机出料端，物料最终被输送机送出，如果下一编号对应物料判断为与上一物料相同则吸盘机械手不进行吸盘组脱离操作，如果下一编号对应物料判断为与上一物料不同则将原吸盘组放回原位并脱离，而后吸盘机械手连接系统判定的吸盘组，以此类推。
2.根据权利要求1所述的可换装式视觉出料系统，其特征在于：所述图像采集包括以下步骤：
1)对视觉检测机械手设置取样姿势集合，姿势数量为n-1，其中n等于物料型号数量；
2)对每一型号物料用视觉检测机械手使用步骤2)设置的n-1个姿势各进行一次图像采集，作为标准图片；
3)视觉检测机械手使用步骤2)设置的n-1个姿势进行一次图像采集；
4)将图像导入系统作为待检测文件。
3.根据权利要求2所述的可换装式视觉出料系统，其特征在于：所述系统判断物料型号的方法为：
将待检测文件与标准图片进行比对，标准图片中相似度最高的一组图片对应的型号作为待检测文件对应的型号进行输出。
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