[發明專利]一種基于視覺的在線定位系統

有效

• 申請號: 201710445939.2
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107150839B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張翔
• 申請（專利權）人: 蘇州西斯派克檢測科技有限公司
• 主分類號: B65C9/06
• 分類號: B65C9/06;B65C9/40
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了一種基于視覺的在線定位系統，包括視覺定位系統、伺服中心控制器和伺服電機，所述視覺定位系統對生產線上的定位對象拍攝成像，根據視覺特征查找定位對象的特征位置，并將結果通過實時工業控制總線按照預設的協議在預設的時間窗口送到伺服控制器；伺服控制器根據特征位置結果控制伺服電機旋轉一定的角度；伺服電機帶動生產線上的定位對象一起旋轉，完成定位對象的定位擺正功能。本發明替代傳統的機械式定位方案，系統能夠在線高速對容器進行拍照成像，通過視覺特征查找容器位置特征，并且將結果通過總線通訊控制執行機構動作。最后使得所有容器在機器內保持同樣的位置，保證后續的生產包裝工序作用在預先指定的位置。

技術領域

本發明涉及自動化生產線，特別涉及一種基于視覺的在線定位系統。

背景技術

現代啤酒和飲料生產朝著兩個方向發展，一個是產線的高速化，另一個是產線的個性化。產線不僅僅需要有更高的生產效率，而且也要求產線具備更高的生產柔性，從而縮短產品上市的周期，并且降低市場投入的成本。特別是高端的啤酒和飲料線，生產廠商往往會推出設計精美獨特的容器，配合市場推廣，品牌展示，以滿足終端客戶個性化的需求。比如現在市場上越來越多的啤酒，葡萄酒，白酒以及飲料所采用的容器上出現了浮雕，品牌標記，窗口和其它特征。為了提高產品的美觀，需要將標簽貼在特定的位置，比如浮雕的正下方或者指定的窗口內。或者其它生產的工藝需要作用在固定的位置。所以需要一種裝置能夠自動的識別并且控制，使容器在貼標或者進行其它生產工序之前在線將容器旋轉到指定的位置，而且該裝置能夠適應現代高速的生產線。

現有技術中，是通過機械方式實現產品定位。機械定位是通過容器下方的凹槽和托盤上凸起處配合以完成定位。這種方式有兩個缺點，第一個就是只能在低速的生產線上應用。第二個缺點就是通用性不好，對于不同的產品需要設計對應的機械裝置，對于終端客戶來說需要單獨采購產品配件，升級和維護的費用比較高。

發明內容

本發明目的是：提供一種基于視覺的在線定位系統，替代傳統的機械式定位方案，該系統能夠在線高速對容器進行拍照成像，通過視覺特征查找容器位置特征，并且將結果通過總線通訊控制執行機構動作。最后使得所有容器在機器內保持同樣的位置，保證后續的生產包裝工序作用在預先指定的位置。

本發明的技術方案是：

一種基于視覺的在線定位系統，包括視覺定位系統、驅動電機控制器和驅動電機，其中：

視覺定位系統，對生產線上的定位對象拍攝成像，根據視覺特征查找定位對象的特征位置，并將結果送到驅動電機控制器；

驅動電機控制器，根據特征位置結果控制驅動電機旋轉一定的角度；

驅動電機，帶動生產線上的定位對象一起旋轉，完成定位對象的定位擺正功能。

優選的，所述驅動電機為伺服電機或步進電機，對應的驅動電機控制器為伺服中心控制器，或步進電機控制器。

優選的，所述視覺定位系統通過實時工業控制總線按照預設的協議在預設的時間窗口將特征位置結果送到伺服控制器。

優選的，所述在線定位系統的功能實現包括步驟：

S1、攝取定位對象圖像；

S2、圖像信號處理、查找特征位置；

S3、通過查找的結果控制伺服電機旋轉帶動定位對象旋轉到目標位置。

優選的，所述S1中攝取圖像的步驟，對于定位對象上方有空間并且特征位置上方可見的情況，通過將光學系統安裝到上方通過一個相機一次成像。

優選的，所述S1中攝取圖像的步驟，對于不能一次獲取特征位置圖像的定位對象，通過設定伺服電機旋轉360度，采用多個相機和每個相機拍攝多張照片對定位對象攝取360度全視野圖像。