[發(fā)明專利]一種棒料視覺定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710321931.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN107062912B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈國(guó)強(qiáng);林彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北恒嘉科技有限公司
• 主分類號(hào): F27D3/00
• 分類號(hào): F27D3/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 孫偉

一種棒料視覺定位方法，包括：S1.運(yùn)錠小車將裝滿棒料的料筐送至指定上料工位，抓料機(jī)械手移動(dòng)至料筐上方；S2.工業(yè)攝像頭配合光源對(duì)料筐進(jìn)行拍照，照片送至成像定位系統(tǒng)進(jìn)行分析，系統(tǒng)根據(jù)照片計(jì)算出料筐中最上面一層棒料中心的橫向坐標(biāo)，且通過光源投射的參照線判斷上層棒料的高矮差異；S3.成像系統(tǒng)將最高棒料的橫向坐標(biāo)值發(fā)送至抓料機(jī)械手，抓料機(jī)械手根據(jù)橫向坐標(biāo)走到相應(yīng)位置，向下行走抓取棒料，位于抓料機(jī)械手下方的傳感器檢測(cè)到棒料后發(fā)信號(hào)給抓料機(jī)械手，停止下行，手爪夾緊，抓料；S4.抓料機(jī)械手將棒料送至設(shè)備上料工位，抓料機(jī)械手回到料筐上方，并重復(fù)步驟S2。本發(fā)明上料效率高、成本低、適應(yīng)多種品種的棒料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)化設(shè)備定位領(lǐng)域，特別涉及一種棒料視覺定位方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有鋁棒感應(yīng)加熱爐或者中頻鋼棒感應(yīng)加熱爐多為人工上料或者機(jī)械手上料。但這兩種上料方式都存在諸多問題：

1.人工上料：不論是鋁棒或是鋼棒，隨著市場(chǎng)對(duì)大型鋁型材和鍛打零部件的需求不斷提升，擠壓機(jī)噸位也隨之提升。而作為擠壓或鍛造的原材料，棒料的尺寸規(guī)格也逐步加大，目前稍大的鋁棒重量可以達(dá)到一噸左右。采用人工上料方式雖然能夠借助懸臂吊等輔助工具，但棒料質(zhì)量大，上料效率低，且操作起來存在一定的安全問題。

2.機(jī)械手上料：近年來隨著人力成本不斷提高，且工人對(duì)工作環(huán)境的要求也越來越高，感應(yīng)加熱爐上料逐步采用上料機(jī)械手取代人工完成上料工作。但上料機(jī)械手仍然存在很大的局限性：即對(duì)棒料位置的獲取。

機(jī)械手能夠準(zhǔn)確的在要求的位置抓取棒料，但無法對(duì)棒料位置做出判斷，如果使用人工操作機(jī)械手，雖可以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，但從生產(chǎn)成本角度考慮企業(yè)投資一臺(tái)機(jī)械手卻還得請(qǐng)一個(gè)上料工人，不僅沒有降低成本，反倒多投資一臺(tái)機(jī)械手。

目前有些企業(yè)的解決方案是：鋁型材生產(chǎn)企業(yè)對(duì)料筐進(jìn)行改造，使料筐里面的棒料能夠以固定的位置和姿態(tài)存放。這樣，在對(duì)料筐進(jìn)行定位后，機(jī)械手即可按照既定的程序?qū)Π袅线M(jìn)行抓取。

但這樣的方案有以下局限性：（1）料筐經(jīng)過改造后只能存放一種直徑的棒料，而往往廠家對(duì)棒料的需求是多規(guī)格的，這樣就得做多種規(guī)格的料筐，且有些規(guī)格并不是常用的。做這些料筐不僅耗費(fèi)資金，還需大量空間存放；（2）料筐經(jīng)過改造后由于要給機(jī)械手抓取留有空間，因此，存放數(shù)量大大減少，導(dǎo)致頻繁更換料筐；（3）且料筐中的棒料由于需要按照要求擺放，在很多工況下，鋁棒是在熔鑄車間生產(chǎn)裝筐，裝筐要求過高會(huì)影響裝筐效率；（4）在生產(chǎn)過程中，如果料筐出現(xiàn)未裝滿的情況，則機(jī)械手無法識(shí)別，會(huì)存在無法抓取的情況，如果靠人工輸入料筐存儲(chǔ)情況，則存在輸入錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致機(jī)械手與棒料相撞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種棒料視覺定位方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有棒料自動(dòng)上料系統(tǒng)效率低、成本高、僅適應(yīng)單一品種的問題。

本發(fā)明提供一種棒料視覺定位方法包括以下步驟：

S1. 運(yùn)錠小車將裝滿棒料的料筐送至指定上料工位，抓料機(jī)械手移動(dòng)至料筐上方；

S2. 工業(yè)攝像頭配合光源對(duì)料筐進(jìn)行拍照，照片送至成像定位系統(tǒng)進(jìn)行分析，系統(tǒng)根據(jù)照片計(jì)算出料筐中最上面一層棒料中心的橫向坐標(biāo)，且通過光源投射的參照線判斷上層棒料的高矮差異；

S3. 成像系統(tǒng)將最高棒料的橫向坐標(biāo)值發(fā)送至抓料機(jī)械手，抓料機(jī)械手根據(jù)橫向坐標(biāo)走到相應(yīng)位置，向下行走抓取棒料，當(dāng)位于抓料機(jī)械手下方的傳感器檢測(cè)到棒料后發(fā)信號(hào)給抓料機(jī)械手，停止下行，手爪夾緊，抓料；

S4. 抓料機(jī)械手將棒料送至設(shè)備上料工位，抓料機(jī)械手回到料筐上方，并重復(fù)步驟S2。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2中，光源將條形激光投影在棒料表面，形成一道類似拋物線的圓弧線，相機(jī)從正上方拍攝照片，通過每根棒料表面的圓弧線的頂點(diǎn)確定棒料中心橫向坐標(biāo)。