[發(fā)明專利]一種基于機器視覺的傘桿工位調整系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109692889B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設計）人: 陳剛;陸成剛
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B21C51/00
• 分類號: B21C51/00;G01N21/84
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于機器視覺的傘桿工位調整系統(tǒng)，包括：第一工業(yè)相機，第二工業(yè)相機分別用于采集傘桿工件的背面圖和截面圖，所述傘桿背面圖用于檢測是否有焊縫，所述截面圖用于視覺定位；電腦分別與工業(yè)相機，第二工業(yè)相機相連；下位機采用PLC控制器，與上位機與電腦進行通訊；PLC控制器用于控制電機，帶動機械抓手帶著傘桿機械旋轉，對工件位置進行調整；PLC控制電磁閥進一步控制氣缸，目的是控制機械抓手的收緊與松弛，方便裝上和卸下工件；PLC控制接近開關用于接收傘桿的位置信號，看其位置是否發(fā)生變化。以及提供一種基于機器視覺的傘桿工位調整方法。本發(fā)明效率較高、準確率較高、有效降低人工成本。

技術領域

本發(fā)明屬于視覺檢測領域，具體涉及傘桿工件的圖像處理與檢測，根據檢測結果進行位置調整的系統(tǒng)及方法。

背景技術

傘可以遮陽避雨，是我們生活中必不可少的工具。傘的構造大體是傘把、傘桿、傘骨和傘面。其中傘桿是傘的主心骨，支撐著整個傘，其主要由金屬等材料制成，常用的金屬材料有電鍍鐵、電鍍鋁等。目前傘桿的需求量大，但在傘桿的實際生產加工過程中，發(fā)現(xiàn)資源利用率低、勞動力成本高、技術落后、利潤微薄等問題。

目前傳統(tǒng)的普通金屬傘桿工藝加工流程：首先待加工傘桿工件從桿件的料倉，任意無序地落料到加工生產線上，為了保障后續(xù)傘桿加工工序合理有效地進行，接著工人會手動調整機械工件人工地進行調整傘桿的位置，將傘桿工件旋轉校正，同時保證工件的水平面朝上且該朝上的水平面上無焊縫存在即可。然后傳送帶會將被調整好位置的待加工傘桿工件傳送到下面幾個加工位置，依次進行沖大孔、沖小孔、壓槽和壓筋。最終就形成了目前常用的傘桿，出料即可。

由以上描述可知，目前傳統(tǒng)傘桿加工工藝過程還采用人工檢測配合機械定位的調整方式，該種方式效率低，準確率低，且人工費用開支逐年上升。所以，為了解決以上問題，此處設計

發(fā)明內容

為了克服已有傘桿加工方式的效率低、準確率低、人工成本較高的不足,本發(fā)明提供了一種效率較高、準確率較高、有效降低人工成本的基于機器視覺的傘桿工位調整系統(tǒng)及方法，用工業(yè)相機代替人眼進行定位和檢測，再由控制器控制執(zhí)行機構動作完成相應位置的調整。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于機器視覺的傘桿工位調整系統(tǒng)，包括：

第一工業(yè)相機，第二工業(yè)相機分別用于采集傘桿工件的背面圖和截面圖，所述傘桿背面圖用于檢測是否有焊縫，所述截面圖用于視覺定位；

電腦分別與工業(yè)相機，第二工業(yè)相機相連，電腦用于采集圖像，并進行圖像處理和檢測，同時與下位機控制器通訊；

下位機采用PLC控制器，提供24V電源對其供電，同時與上位機與電腦進行通訊；

PLC控制器用于控制電機，帶動機械抓手帶著傘桿機械旋轉，對工件位置進行調整；PLC控制電磁閥進一步控制氣缸，目的是控制機械抓手的收緊與松弛，方便裝上和卸下工件；PLC控制接近開關用于接收傘桿的位置信號，看其位置是否發(fā)生變化。

進一步，所述系統(tǒng)還包括第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源分別給對應相機提供照明環(huán)境。

一種基于機器視覺的傘桿工位調整方法，包括以下步驟：

1)傘桿工件從出料倉逐個無序落料到生產線工作傳送帶上，達到第一個工位，機械抓手抓緊工件，任意旋轉一定角度，直到接近開關收到信號，將信號由PLC通信傳輸給電腦，確定初始位置，PLC控制傘桿工件在此處停住不動；

2)水平方向上的第二工業(yè)相機采集一幀傘桿截面圖，采集結束后電腦接收到傘桿截面圖，開始傘桿的視覺定位檢測，計算旋轉校正的角度；

3)根據2)中計算出的旋轉校正角度，電腦再將該角度數(shù)據通信傳輸給下位機PLC控制器，對傘桿工件進行旋轉校正的操作；