[發(fā)明專利]卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110859149.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN113562225B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉貴林;劉景亞;龔貴波;萬小麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司;中冶賽迪技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號(hào): B65B13/18
• 分類號(hào): B65B13/18;G06T7/70
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張博

1.一種卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)，其特征在于，包括：機(jī)架以及打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)，機(jī)架上安裝有用于采集打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置信息的第一定位機(jī)構(gòu)、用于采集卷材所需打捆位置信息的第二定位機(jī)構(gòu)以及用于改變打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)與卷材所需打捆位置相對(duì)位置關(guān)系的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)還包括控制模塊，所述控制模塊用于根據(jù)第一定位機(jī)構(gòu)和第二定位機(jī)構(gòu)判斷打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)與卷材所需打捆位置的相對(duì)位置信息，然后控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到卷材所需打捆位置進(jìn)行打捆操作；

所述第二定位機(jī)構(gòu)包括相機(jī)，所述相機(jī)用于對(duì)待打捆卷材圖像進(jìn)行采集，所述控制模塊根據(jù)相機(jī)采集的圖像獲取卷材打捆位置對(duì)應(yīng)的打捆基準(zhǔn)點(diǎn)；

所述控制模塊包括坐標(biāo)建立單元和轉(zhuǎn)換單元，所述坐標(biāo)建立單元用于對(duì)應(yīng)打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)建立一個(gè)世界坐標(biāo)系，并對(duì)應(yīng)相機(jī)拍攝范圍建立一個(gè)相機(jī)坐標(biāo)系；所述轉(zhuǎn)換單元用于將相機(jī)坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)與世界坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換；

所述控制模塊還包括打捆控制單元，轉(zhuǎn)換單元將打捆基準(zhǔn)點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)后，打捆控制單元根據(jù)第一定位機(jī)構(gòu)檢測(cè)獲取打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，然后控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作使得打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)，使得在世界坐標(biāo)系下，打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)的坐標(biāo)與打捆基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)重合，控制打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)卷材進(jìn)行打捆操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還用于控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到打捆位置基準(zhǔn)點(diǎn)后對(duì)卷材進(jìn)行打捆。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還包括打捆位置基準(zhǔn)點(diǎn)獲取單元，所述打捆位置基準(zhǔn)點(diǎn)獲取單元用于獲取相機(jī)采集的待打捆卷材的圖像，并對(duì)卷材的圖像進(jìn)行裁剪，使得裁剪剩余圖像只保留所需打捆的卷材圖像，之后對(duì)裁剪后圖像中的卷材中間位置進(jìn)行標(biāo)定，以中間位置點(diǎn)作為打捆基準(zhǔn)點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括橫移組件和縱移組件，所述橫移組件包括安裝在機(jī)架上的第一驅(qū)動(dòng)部件、受第一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)的橫移傳動(dòng)桿以及受橫移傳動(dòng)桿帶動(dòng)的縱移傳動(dòng)桿，所述第一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)橫移傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述縱移傳動(dòng)桿隨橫移傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)而沿著橫移傳動(dòng)桿直線移動(dòng)，所述縱移傳動(dòng)桿與機(jī)架滑動(dòng)配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)，其特征在于，所述縱移組件設(shè)置在縱移傳動(dòng)桿上，所述縱移組件包括用于驅(qū)動(dòng)打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的第二驅(qū)動(dòng)部件，所述打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在縱移傳動(dòng)桿上并能沿著縱移傳動(dòng)桿上下動(dòng)作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)，其特征在于，所述第一定位機(jī)構(gòu)包括用于檢測(cè)打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)距離的第一檢測(cè)元件以及用于檢測(cè)打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)距離的第二檢測(cè)元件，所述第一檢測(cè)元件和第二檢測(cè)元件采集的位置信息發(fā)送給控制模塊。

7.一種卷材自動(dòng)打捆方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的卷材自動(dòng)打捆系統(tǒng)，所述方法執(zhí)行如下步驟：

S1、對(duì)應(yīng)打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)建立一個(gè)世界坐標(biāo)系，對(duì)應(yīng)相機(jī)的拍攝范圍建立一個(gè)相機(jī)坐標(biāo)系；

S2、標(biāo)定出相機(jī)坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系的姿態(tài)變換矩陣；

S3、相機(jī)采集待打捆卷材的圖像，獲取卷材的打捆基準(zhǔn)點(diǎn)；

S4、通過姿態(tài)變換矩陣將打捆基準(zhǔn)點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

S5、對(duì)應(yīng)打捆基準(zhǔn)點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，控制打捆執(zhí)行機(jī)構(gòu)到對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行打捆操作。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的卷材自動(dòng)打捆方法，其特征在于，在步驟S3中，打捆基準(zhǔn)點(diǎn)獲取前，將相機(jī)采集的圖像進(jìn)行裁剪，保留所需打捆卷材的圖像，然后標(biāo)定卷材的中間位置為打捆基準(zhǔn)點(diǎn)。