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一种基于机器视觉的模糊抓取方法及装置

阅读:223发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种基于机器视觉的模糊抓取方法及装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 机器视觉 的模糊抓取方法,机械手移动到物料缓存区上方 悬停 ,3D相机对壳体 姿态 进行拍照识别,与系统内置图片比对,自动计算修正量并反馈 机器人 ;机器人根据计算结果修正机械手 位置 以适应壳体实际姿态,机械手向下抓取壳体,运动到扫码位置,将壳体二维码对准固定扫码枪,进行机型防错识别,机型防错识别之后移动到生产线起始点,壳体各工艺孔对准托盘上的 定位 点后松开,完成单次抓取动作。对壳体姿态的容错性大,机械手在毫米级误差范围内可以自适应 工件 的位置,从工作位修正到合适的抓取位,防止抓取失败或撞击壳体等问题发生。,下面是一种基于机器视觉的模糊抓取方法及装置专利的具体信息内容。

1.一种基于机器视觉的模糊抓取方法,其特征在于,包括以下步骤:
机械手(3)移动到物料缓存区(1)上方悬停,3D相机(2)对壳体姿态进行拍照识别,与系统内置图片比对,自动计算修正量并反馈机器人
机器人根据计算结果修正机械手(3)位置以适应壳体实际姿态,机械手(3)向下抓取壳体,运动到扫码位置,将壳体二维码对准固定扫码枪(4),进行机型防错识别。
2.如权利要求1所述的基于机器视觉的模糊抓取方法,其特征在于,还包括:
正确识别之后移动到生产线起始点(9),壳体各工艺孔对准托盘上的定位点后松开,完成单次抓取动作,将壳体放置于生产线起始点(9),然后进入变速箱生产线;
如果未正确识别,则将壳体放置于壳体返修区(10),等待搬运下线。
3.如权利要求1所述的基于机器视觉的模糊抓取方法,其特征在于,还包括: 每层抓取完成后,机械手(3)自动将黑色吸塑托盘抓取至左侧空料区。
4.实施如权利要求1所述的基于机器视觉的模糊抓取方法的装置,其特征在于,包括:
物料缓存区(1)、3D相机(2)、机械手(3)、固定扫码枪(4)、PLC控制系统(5)、物料车(7)、导轨(8)、壳体返修区(10);
物料缓存区(1)包括物料缓存区(1-A)、物料缓存区(1-B)及物料缓存区(1-C),物料缓存区(1-C)为空料区。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于:
机械手(3)安装在工业机器人(6)前端,3D相机(2)安装在机械手(3)上,壳体放置在物料车(7)上的吸塑托盘内。
6.如权利要求4所述的装置,其特征在于:
壳体返修区(10),用于当壳体二维码未正确识别,放置到此区域。

说明书全文

一种基于机器视觉的模糊抓取方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于自动变速箱控制技术领域,具体地说,涉及一种基于机器视觉的模糊抓取方法及装置。

背景技术

[0002] 随着计算机技术、数字图像处理的迅速发展,机器视觉技术广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业等诸多领域中。目前传统的工业机器人必须通过逐点示教才能完成生产线上的物料搬运、装配,但现场工件往往任意摆放,致使工业机器人无法完成操作任务。
[0003] 在以往的装配工艺中,变速器壳体由人工搬运上线,壳体遮挡视线,难免会与工装定位点发生轻微磕碰。如果单纯地采用机械手抓取,则需要保证壳体在上线前的定位准确,否则机械手无法100%完成抓取动作,甚至与壳体发生碰撞。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于机器视觉的模糊抓取方法及装置,克服了现有控制方法存在的缺陷,采用本发明控制方法后,克服了机械手自动抓取对壳体上线前位置容错性的低这一问题,壳体粗定位(定位精度在毫米级)时,可自动修正机械手位置,实现了100%自动抓取。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种基于机器视觉的模糊抓取方法,其特征在于,包括以下步骤:机械手移动到物料缓存区1-A或物料缓存区1-B上方悬停,3D相机对壳体姿态进行拍照识别,与系统内置图片比对,自动计算修正量并反馈机器人;
机器人根据计算结果修正机械手位置以适应壳体实际姿态,机械手向下抓取壳体,运动到扫码位置,将壳体二维码对准固定扫码枪,进行机型防错识别。
[0006] 一种优化方案,还包括:正确识别之后移动到生产线起始点,壳体各工艺孔对准托盘上的定位点后松开,完成单次抓取动作,将壳体放置于生产线起始点,然后进入变速箱生产线;
如果未正确识别,则将壳体放置于壳体返修区,等待搬运下线。
[0007] 一种优化方案,还包括: 每层抓取完成后,机械手自动将黑色吸塑托盘抓取至左侧空料区。
[0008] 基于以上模糊抓取方法,实施该模糊抓取方法的装置,包括:物料缓存区、3D相机、机械手、固定扫码枪、PLC控制系统、物料车、导轨、壳体返修区;
物料缓存区包括物料缓存区1-A、物料缓存区1-B及物料缓存区1-C,物料缓存区1-C为空料区。
[0009] 一种优化方案,机械手安装在工业机器人前端,3D相机安装在机械手上,壳体放置在物料车上的吸塑托盘内。
[0010] 一种优化方案,壳体返修区,用于当壳体二维码未正确识别,放置到此区域。
[0011] 本发明采用上述技术方案,与现有技术相比,具有以下优点:每个壳体在吸塑托盘中的姿态都不相同,在小范围内可以平动,或有旋转或有偏移;采用本发明模糊抓取,对壳体姿态的容错性大,机械手在毫米级误差范围内可以自适应工件的位置,从工作位修正到合适的抓取位,防止抓取失败或撞击壳体等问题发生。附图说明
[0012] 附图1是本发明实施例中模糊抓取单元机床的结构示意图;附图2是本发明实施例中模糊抓取单元机床的俯视图;
附图3是本发明实施例中模糊抓取单元机床的右视图;
附图4是本发明实施例中物料车、导轨及工业机器人的位置图。
[0013] 图中,1-物料缓存区,2-3D相机,3-机械手,4-固定扫码枪,5-PLC控制单元,6-工业机器人,7-物料车,8-导轨,9-生产线起始点,10-壳体返修区。

具体实施方式

[0014] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,本领域技术人员应理解,以下不构成对本发明保护范围的限制。
[0015] 实施例,如图1、图2、图3、图4所示,一种基于机器视觉的模糊抓取方法,实现该模糊抓取方法的装置包括:整台设备主要由物料缓存区1、3D相机2、机械手3、固定扫码枪4、PLC控制系统5、物料车
7、导轨8、壳体返修区10组成。
[0016] 物料缓存区1包括物料缓存区1-A、物料缓存区1-B及物料缓存区1-C,物料缓存区1-C为空料区;一旦物料缓存区1-A、物料缓存区1-B其中一个缓存区缺料,未及时更换料车,机械手自动从另一个缓存区中抓取壳体。
[0017] 机械手3安装在工业机器人6前端,3D相机2安装在机械手3上,壳体放置在物料车7上的吸塑托盘内,由人工推入线边物料缓存区1-A、物料缓存区1-B两个互为备用的缓存区并住物料车7。
[0018] 壳体返修区10,一旦壳体二维码未正确识别,放置到此区域,由人工搬运下线。
[0019] 由于物料车7与导轨8之间、壳体与黑色吸塑托盘之间存在一定的间隙量,物料车7每次锁住后相对于机械手3的位置以及壳体相对于黑色吸塑托盘的位置、姿态在一定范围内具有随机性。
[0020] 模糊抓取方法包括以下步骤:工作过程:机械手3移动到物料缓存区1-A或物料缓存区1-B上方悬停,3D相机2对壳体姿态进行拍照识别,与系统内置图片比对,自动计算修正量并反馈机器人,机器人根据计算结果修正机械手3位置以适应壳体实际姿态,机械手3向下抓取壳体,运动到扫码位置,将壳体二维码对准固定扫码枪4,进行机型防错识别,正确识别之后移动到生产线起始点9,壳体各工艺孔对准托盘上的定位点后松开,完成单次抓取动作,将壳体放置于生产线起始点9,然后由其它的机械手抓取进入变速箱生产线;如果未正确识别,则将壳体放置于壳体返修区10,等待搬运下线。每层抓取完成后,机械手3自动将黑色吸塑托盘抓取至左侧空料区;每车抓取完成后,人工更换物料车即可。
[0021] 以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。
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