[發明專利]一種輪轂產線用3D視覺智能識別及控制系統

在審

• 申請號: 202110805930.4
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113379905A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 程嬌;趙志強;趙飛;張立偉;馬超;閆俊梅;趙磊;王博;陳福新;吳宇龍;張娜;趙爽;李少卿
• 申請（專利權）人: 秦皇島信能能源設備有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/13;G06T7/62
• 代理公司: 石家莊知住優創知識產權代理事務所(普通合伙) 13131
• 代理人: 林艷艷

本發明涉及輪轂加工的技術領域，特別是涉及一種輪轂產線用3D視覺智能識別及控制系統，其配備3D視覺智能對輪轂型進行掃描建模及定位精確位置；使用3D視覺智能識別降低了前道工序定位的精度要求；3D成像技術可以完整得到X、Y軸和Z軸數據，生成輪轂三維造型和抓取曲面邊界線；包括智能控制系統、視覺識別系統、輸送裝置、機器人和3D成像裝置，所述輸送裝置將輪轂輸送到成像區域，視覺識別系統的光源照射到輪轂的表面，將光線反射到3D成像裝置，3D成像裝置將數據信息傳輸給智能控制系統，智能控制系統控制機器人和3D成像裝置，機器人按照理論數模，帶動3D成像裝置做掃描，對輪轂整體造型進行拍照成像。

技術領域

本發明涉及輪轂加工的技術領域，特別是涉及一種輪轂產線用3D視覺智能識別及控制系統。

背景技術

汽車輪轂中生產中很多環境用到圖像識別，大部分都是光電開關和2D相機，得到的只是一個圖片，只有X和Y軸數據，很多場合需要輪轂三維造型和曲面邊界線，涉及到很多工序如噴涂、機加、鑄造等工序需要檢測輪轂造型的環境，需要生成Z軸數據，3D成像技術可以完整得到X 、Y軸和Z軸數據，生成輪轂三維造型和曲面邊界線。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種輪轂產線用3D視覺智能識別及控制系統，配備3D視覺智能對輪轂型進行掃描建模及定位精確位置；使用3D視覺智能識別降低了前道工序定位的精度要求；3D成像技術可以完整得到X、Y軸和Z軸數據，生成輪轂三維造型和抓取曲面邊界線。

為實現上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

本發明的輪轂產線用3D視覺智能識別及控制系統，包括智能控制系統、視覺識別系統、輸送裝置、機器人和3D成像裝置，所述輸送裝置將輪轂輸送到成像區域，視覺識別系統的光源照射到輪轂的表面，將光線反射到3D成像裝置，3D成像裝置將數據信息傳輸給智能控制系統，智能控制系統控制機器人和3D成像裝置，機器人按照理論數模，帶動3D成像裝置做掃描，對輪轂整體造型進行拍照成像，完整得到輪轂的X、Y軸和Z軸數據，生成輪轂三維造型和抓取曲面邊界線。

一種可能的技術方案中，所述視覺識別系統包括設置于輸送裝置一側的光電開關、光源和光學探頭，輪轂經過時光電開關發出的光從輪轂反射回來，光電開關接受反射光后，把光電信號傳遞給光源，光源打開，光源發出的光從輪轂反射到3D成像裝置的相機屏幕上。

一種可能的技術方案中，所述智能控制系統包括人機交互操作面板、機器人控制箱和總控箱，人機交互操作面板安裝在總控箱一側，總控箱內集成機器人控制箱和采集箱，采集箱內集成3D掃描軟件、數據管理軟件、數據分析軟件和數據采集軟件，機器人控制箱內集成控制箱和控制軟件，控制軟件控制機器人運動，數據采集軟件對3D成像裝置傳輸的圖像信號經行處理，3D掃描軟件帶動3D成像裝置做掃描，對輪轂整體造型進行拍照成像，完整得到輪轂的X、Y軸和Z軸數據，數據管理軟件對后臺數據庫進行管理，通過數據分析軟件生成輪轂三維造型和抓取曲面邊界線。

一種可能的技術方案中，所述3D成像裝置包括3D相機和數據傳輸通道，3D相機安裝在機器人底端；所述的數據傳輸通道與3D相機采用一體化設計。

與現有技術相比本發明的有益效果為：輸送系統將輪轂輸送到成像區域，視覺識別系統的光源照射到輪轂的表面，將光線反射到3D相機成像裝置，將數據信息傳輸給智能控制系統，智能控制系統控制機器人和3D成像裝置，將數據信息傳輸給智能控制系統，智能控制系統控制機器人按照理論數模，帶動3D成像裝置做掃描，對輪轂整體造型進行拍照成像，完整得到X、Y軸和Z軸數據，生成輪轂三維造型和抓取曲面邊界線；將實際建模的三維圖像與系統中存儲的三維圖像進行比對，并對實際建模與系統中存儲的理論建模中存在尺寸誤差的位置進行自動補償，修正成像時抓取曲面邊界線，并將最終數據傳輸給智能控制系統，成像結束后，各系統恢復初始位置，輸送系統將成像后的輪轂運出，以此類推循環成像；本發明降低了人工成本，實現了機械自動化，提高了成像效率和成像精度，同時降低了產品的不合格率；對工件表面的識別性更高，對輪轂三維造型和曲面邊界線進行合理的判斷，提高了輪轂三維造型成像質量。