自动测温取样的装弹定位装置及其使用方法
专利汇可以提供自动测温取样的装弹定位装置及其使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种自动测温取样的装弹 定位 装置及其使用方法， 双目视觉 3D定位装置安装在弹料库取弹口靠上部的 位置 ，夹持导引装置安装在弹料库的取单口的前面，六轴 机器人 和PLC 控制器 安装在弹料库的附近，机器人与PLC控制器采用网线连接和TCP/IP通信，PLC控制器与双目视觉3D定位装置中的工控机采用网线连接和TCP/IP通信，PLC控制器通过伺服 电机 专用控制线与夹持导引装置中 伺服电机 连接以控制电机运动；本发明配合机器人及自动弹料库实现真正的全自动 钢 水 测温取样，可以使炼钢工艺减员增效，提高劳动生产率，降低生产成本，防止了在危险工位处人工作业造成人员伤害等意外情况。，下面是自动测温取样的装弹定位装置及其使用方法专利的具体信息内容。
1.一种自动测温取样的装弹定位装置，其特征在于：它包括双目视觉3D定位装置、夹持导引装置、机器人、PLC控制器、探杆和弹料库；
所述机器人连接探杆并位于弹料库一侧，机器人与PLC控制器采用网线连接并通过TCP/IP协议通信；
所述双目视觉3D定位装置包括工控机、第一相机、第二相机和光源阵列，第一相机和第二相机左右对称设置，光源阵列设于第一相机和第二相机的外圈；所述双目视觉3D定位装置安装在弹料库取弹口上部用于识别探杆位置，工控机与PLC控制器采用网线连接并通过TCP/IP协议通信；
所述夹持导引装置安装在弹料库的取弹口前部，夹持导引装置包括第一活动夹持杆、第二活动夹持杆和伺服电机，PLC控制器通过伺服电机专用控制线与伺服电机连接并控制第一活动夹持杆、第二活动夹持杆均向中心位置运动夹住探杆。
2.根据权利要求1所述的自动测温取样的装弹定位装置的使用方法，其特征在于它包括如下步骤：
步骤1：当机器人准备取弹时，机器人携带探杆向弹料库靠近，当探杆距离取弹口有一定的距离时，机器人在一个固定的示教位置停下；
步骤2：此时机器人向PLC控制器发出停止信号，PLC控制器收到停止信号后向双目视觉
3D定位装置中的工控机发出信号，双目视觉3D定位功能启动，第一相机和第二相机拍照，由工控机中的双目视觉3D识别软件进行识别，由于工控机中已经预先存储了初始的探杆轴心与待装弹的轴心重合3D坐标位置数据，因此工控机可以计算出当前探杆的3D坐标与初始坐标之间的XYZ三轴位置及角度偏差；
步骤3：工控机把计算的偏差数据通过网线及TCP/IP协议发送给PLC控制器；
步骤4：PLC控制器收到偏差数据后再通过网线及TCP/IP协议把偏差数据发送给机器人内部的控制器；
步骤5：机器人内部的控制器根据收到的偏差数据进行姿态调整，使得探杆的3D坐标与初始坐标保持一致，此时探杆轴心基本与待装弹的轴心保持重合；
步骤6：机器人调整姿态完毕后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器再发信号给双目视觉3D定位装置做一次识别校验和调整，重复步骤2-步骤5；
步骤7：当机器人姿态校验调整完毕后，机器人带动探杆向前推送，送入夹持导引装置，此时机器人再停住；
步骤8：机器人停住后发送信号给PLC控制器，PLC控制器收到信号后通过伺服电机控制线发信号给夹持导引装置的伺服电机，驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆运动，把探杆固定到位；
步骤9：伺服电机驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆运动到位后，反馈信号给PLC控制器，PLC再发送启动信号给机器人控制器，然后机器人控制器驱动机器人带动探杆继续向前推送，既可成功装弹；
步骤10：机器人走到位装弹成功后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器发信号给夹持导引装置的伺服电机驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆松开；
步骤11：伺服电机驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆松开到位后反馈信号给PLC控制器，PLC控制器再发信号给机器人控制器，机器人则把探杆取弹出来，即可以去钢水中测温取样。
3.根据权利要求2所述的自动测温取样的装弹定位装置的使用方法，其特征在于步骤2中，双目视觉3D定位装置的两个相机可以模仿人的双眼的工作模式，利用人眼仿生学，通过两只相机，实现物体的三维定位，第一相机中，物体坐标为A，相应的视场角度α，第二相机坐标为B，相应的视场角度β，而左右两个相机之间的基线距离x是早先就在机械结构位置上确定的，通过如下公式，可以得到探杆空间点的z轴距离；Z=x/((1/tanα)+ (1/tanα))；得出探杆在三维空间的坐标。
4.根据权利要求2所述的自动测温取样的装弹定位装置的使用方法，其特征在于步骤8中，当探杆进入到导引夹持装置后，两个活动夹持杆运动把探杆夹持住，由于伺服电机力度较大，当活动夹持杆把探杆夹持住后，可以把探杆的位置纠正，保证探杆轴心跟待装弹的轴心保持重合；夹持导引装置距离待装弹的内孔相聚比较近，机器人继续往前推送很短的距离即可把探杆插入到待装弹的内孔去，机器人继续向前运动即可装弹成。。
自动测温取样的装弹定位装置及其使用方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述机器人连接探杆并位于弹料库一侧，机器人与PLC控制器采用网线连接并通过TCP/IP协议通信；
所述双目视觉3D定位装置包括工控机、第一相机、第二相机和光源阵列，第一相机和第二相机左右对称设置，光源阵列设于第一相机和第二相机的外圈；所述双目视觉3D定位装置安装在弹料库取弹口上部用于识别探杆位置，工控机与PLC控制器采用网线连接并通过TCP/IP协议通信；
所述夹持导引装置安装在弹料库的取弹口前部，夹持导引装置包括第一活动夹持杆、第二活动夹持杆和伺服电机，PLC控制器通过伺服电机专用控制线与伺服电机连接并控制第一活动夹持杆、第二活动夹持杆均向中心位置运动夹住探杆。
步骤2：此时机器人向PLC控制器发出停止信号，PLC控制器收到停止信号后向双目视觉
3D定位装置中的工控机发出信号，双目视觉3D定位功能启动，第一相机和第二相机拍照，由工控机中的双目视觉3D识别软件进行识别，由于工控机中已经预先存储了初始的探杆轴心与待装弹的轴心重合3D坐标位置数据，因此工控机可以计算出当前探杆的3D坐标与初始坐标之间的XYZ三轴位置及角度偏差；
步骤3：工控机把计算的偏差数据通过网线及TCP/IP协议发送给PLC控制器；
步骤4：PLC控制器收到偏差数据后再通过网线及TCP/IP协议把偏差数据发送给机器人内部的控制器；
步骤5：机器人内部的控制器根据收到的偏差数据进行姿态调整，使得探杆的3D坐标与初始坐标保持一致，此时探杆轴心基本与待装弹的轴心保持重合；
步骤6：机器人调整姿态完毕后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器再发信号给双目视觉3D定位装置做一次识别校验和调整，重复步骤2-步骤5；
步骤7：当机器人姿态校验调整完毕后，机器人带动探杆向前推送，送入夹持导引装置，此时机器人再停住；
步骤8：机器人停住后发送信号给PLC控制器，PLC控制器收到信号后通过伺服电机控制线发信号给夹持导引装置的伺服电机，驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆运动，把探杆固定到位；
步骤9：伺服电机驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆运动到位后，反馈信号给PLC控制器，PLC再发送启动信号给机器人控制器，然后机器人控制器驱动机器人带动探杆继续向前推送，既可成功装弹；
步骤10：机器人走到位装弹成功后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器发信号给夹持导引装置的伺服电机驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆松开；
步骤11：伺服电机驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆松开到位后反馈信号给PLC控制器，PLC控制器再发信号给机器人控制器，机器人则把探杆取弹出来，即可以去钢水中测温取样。
具体实施方式
3D定位装置安装在弹料库取弹口上部用于识别探杆位置，工控机与PLC控制器采用网线连接并通过TCP/IP协议通信；
所述夹持导引装置安装在弹料库的取弹口61前部，夹持导引装置包括第一活动夹持杆
21、第二活动夹持杆22和伺服电机23，PLC控制器通过伺服电机专用控制线与伺服电机连接并控制第一活动夹持杆、第二活动夹持杆均向中心位置运动夹住探杆。
步骤2：此时机器人向PLC控制器发出停止信号，PLC控制器收到停止信号后向双目视觉
3D定位装置中的工控机发出信号，双目视觉3D定位功能启动，第一相机和第二相机拍照，由工控机中的双目视觉3D识别软件进行识别，由于工控机中已经预先存储了初始的探杆轴心与待装弹的轴心重合3D坐标位置数据，因此工控机可以计算出当前探杆的3D坐标与初始坐标之间的XYZ三轴位置及角度偏差；
双目视觉3D定位装置的两个相机可以模仿人的双眼的工作模式，利用人眼仿生学，通过两只相机，实现物体的三维定位，第一相机中，物体坐标为A，相应的视场角度α，第二相机坐标为B，相应的视场角度β，而左右两个相机之间的基线距离x是早先就在机械结构位置上确定的，通过如下公式，可以得到探杆空间点的z轴距离；Z=x/((1/tanα)+ (1/tanα))；得出探杆在三维空间的坐标。
步骤5：机器人内部的控制器根据收到的偏差数据进行姿态调整，使得探杆的3D坐标与初始坐标保持一致，此时探杆轴心基本与待装弹的轴心保持重合；
步骤6：机器人调整姿态完毕后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器再发信号给双目视觉3D定位装置做一次识别校验和调整，重复步骤2-步骤5；
步骤7：当机器人姿态校验调整完毕后，机器人带动探杆向前推送，送入夹持导引装置，此时机器人再停住；
步骤8：机器人停住后发送信号给PLC控制器，PLC控制器收到信号后通过伺服电机控制线发信号给夹持导引装置的伺服电机，驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆运动，把探杆固定到位；
当探杆进入到导引夹持装置后，两个活动夹持杆运动把探杆夹持住，由于伺服电机力度较大，当活动夹持杆把探杆夹持住后，可以把探杆的位置纠正，保证探杆轴心跟待装弹的轴心保持重合；夹持导引装置距离待装弹的内孔相聚比较近，机器人继续往前推送很短的距离即可把探杆插入到待装弹的内孔去，机器人继续向前运动即可装弹成。
步骤11：伺服电机驱动第一活动夹持杆、第二活动夹持杆松开到位后反馈信号给PLC控制器，PLC控制器再发信号给机器人控制器，机器人则把探杆取弹出来，即可以去钢水中测温取样。
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