[發明專利]一種基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統

在審

• 申請號: 201911412534.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111055039A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 趙一丁;劉飛翔;侯邦旺;閆明明;汪晉寬;王新剛;王軍偉;白瑞國;韓春良;王立軍;楊海軍;樸述銀
• 申請（專利權）人: 東北大學;河鋼股份有限公司承德分公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/00;B23K37/02;B41J3/407;B41J3/44
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統，其特征在于，包括：數據獲取模塊、標牌打印機、視覺采集模塊、上位機、控制器、標牌排隊機構、焊釘排隊機構和六自由度工業機器人；

所述數據獲取模塊，用于通過與工廠數據中心通信，實時獲取待焊接標牌的成捆棒材的棒材信息；

所述標牌打印機，與所述數據獲取模塊連接，用于將所述棒材信息打印在標牌上，并產生標牌打印完成指令；

所述視覺采集模塊，用于對成捆棒材的端面進行信息采集，獲取端面數據信息；

所述上位機，與所述標牌打印機和所述視覺采集模塊連接，用于接收所述標牌打印完成指令而產生續釘指令和續牌指令，以及根據所述端面數據信息確定焊接位置；

所述控制器，與所述上位機連接，用于根據所述續釘指令和所述續牌指令產生相應的控制信號；

所述標牌排隊機構，與所述標牌打印機和所述控制器連接，用于按照所述續牌指令對應的控制信號，將打印完成的標牌進行有序排隊并傳輸到標牌輸出口；

所述焊釘排隊機構，與所述控制器連接，用于按照所述續釘指令對應的信號，將多個焊釘依次進行排隊并傳輸到焊釘輸出口；

所述六自由度工業機器人，與所述上位機連接，通過機器人手臂分別從所述標牌輸出口獲取標牌以及從所述焊釘輸出口獲取焊釘后，按照所述焊接位置進行焊接，將標牌焊接在成捆棒材的端面上。

2.如權利要求1所述的基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統，其特征在于，所述數據獲取模塊包括：

通信子模塊，用于與工廠數據中心通信，實時獲取棒材的加工數據；

處理子模塊，用于對所述加工數據按照棒材的分捆情況進行分割，得到每捆棒材的棒材信息；

其中所述棒材信息至少包括加工廠家的名稱、爐號、鋼號、規格和執行標準。

3.如權利要求1所述的基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統，其特征在于，所述端面數據信息包括端面圖像和深度信息。

4.如權利要求3所述的基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統，其特征在于，所述視覺采集模塊包括：

相機，用于對棒材的端面進行圖像采集，得到端面圖像；

激光傳感器，用于采集棒材的端面到所述相機的深度信息。

5.如權利要求4所述的基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統，其特征在于，所述上位機根據所述端面數據信息確定焊接位置包括：

根據所述端面圖像識別出棒材端面；

根據所述棒材端面通過對每根棒材的端面進行定位，確定最佳焊接位置的像素點；

根據最佳焊接位置的像素點結合所述深度信息得到焊接位置的三維坐標。

6.如權利要求2所述的基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統，其特征在于，所述上位機接收所述標牌打印完成指令之后，還用于：

根據獲取的設備運行情況判斷是否發起焊接任務，如果設備運行狀態滿足預設條件，則發起焊接任務，并產生相應的采集指令，以便所述視覺采集模塊通過接收并響應所述采集指令對成捆棒材的端面進行信息采集，并在所述視覺采集模塊從初始位置運動到棒材端面的預設位置后接收到“相機已就位”的確認信息；以及

根據“相機已就位”的確認信息產生拍照指令，并將所述拍照指令發送給所述相機，并接收所述相機完成拍照后反饋的“已拍照”的確認信息。

7.如權利要求6所述的基于機器視覺的成捆棒材標牌焊接系統，其特征在于，所述焊釘排隊機構包括：

供料振動盤，用于響應所述續釘指令將多個無序的焊釘通過振動進行有序排列；

空氣壓縮機，用于將有序排列的焊釘運輸到所述焊釘輸出口。