技术领域
[0001] 本实用新型属于工业
定位与
跟踪领域，尤其是一种基于深度相机的工业铆钉分选装置。
背景技术
[0002] 传统的工业铆钉分选如手工作业，手工作业因劳动强度高和人员易疲劳等因素，导致分选的铆钉
质量参差不齐，已经不能满足现代工业生产制造的要求；随着科技的进步，采用智能识别技术进行铆钉自动分选，现有的智能识别技术是基于一般图像或者视频进行识别，实现了自动化分选和传送，提高了劳动生产效率，但是识别的
精度易受仪器性能、环境等的影响，比如环境昏暗，导致识别效果不佳，从而影响分选效率和精度，因此，需要一种可高精度识别，利于铆钉高效分选的装置。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种基于深度相机的工业铆钉分选装置,解决了现有
图像识别受仪器性能和环境影响导致识别效果差、分选效率低的问题。
[0004] 本实用新型采用的技术方案如下：
[0005] 一种基于深度相机的工业铆钉分选装置，包括工控主机、分别与工控主机电性连接的传送带
控制器和分选驱动控制
电路，所述分选驱动控制电路电性连接
机械臂，所述传送带控制器连接传送带，传送带两侧设置有收纳箱，还包括用于获取铆钉三维深度信息的深度相机组，所述深度相机组与工控主机电性连接。
[0006] 优选地，所述深度相机组包括深度相机1、深度相机2和深度相机3，所述深度相机3设置在传送带传送方向的左侧，用于获取铆钉帽图像信息；所述深度相机2设置在传送带传送方向的右侧，用于获取铆钉底图像信息；所述深度相机1设置在传送带上端，用于获取铆钉钉杆信息。
[0007] 优选地，还包括触摸显示器，所述触摸显示器与工控主机电性连接，用于输入和显示分选信息。
[0008] 优选地，所述分选驱动控制电路包括光耦隔离电路、隔离放大电路和驱动控制电路，所述工控主机、光耦隔离电路、隔离放大电路、驱动控制电路和机械臂顺次电性连接，用于实现两级隔离保证控制的可靠性。
[0009] 优选地，所述光耦隔离电路包括光耦芯片，所述隔离放大电路包括
三极管组件，所述驱动控制电路包括大功率MOS管，所述工控主机引脚ctrl引脚、光耦芯片、三极管组件、大功率MOS管和机械臂顺次电性连接。
[0010] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
[0011] 1.本实用新型通过工控主机连接深度相机获取三维深度信息，利于实现高精度识别和获取不同质量等级结果，解决了现有图像识别受仪器性能和环境影响导致识别效果差、分选效率低的问题，达到了通过深度信息进行识别，避免环境因素干扰识别，获取三维的深度信息，利于快速定位，提高识别精度和速度，提高分选效率的效果；
[0012] 2.本实用新型通过分选驱动控制电路控制机械臂将铆钉送至对应的收纳箱中，分选驱动控制电路通过光
电隔离和隔离放大进行控制，保证控制的可靠性，提高控制的
稳定性，避免机械臂失控降低分选效率、因控制驱动大功率影响电路其他部分的缺点；
[0013] 3.本实用新型通过触摸显示器查看分选数据，利于改进铆钉分选流程，进一步提高铆钉分选的效率。
附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明
实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016] 图2是本实用新型的正视图；
[0017] 图3是本实用新型的侧视图；
[0018] 图4是本实用新型的俯视图；
[0019] 图5是本实用新型的分选驱动控制电路图；
[0020] 图中标记：A-深度相机1，B-深度相机2，C-深度相机3，D-待分选铆钉。
具体实施方式
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0022] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的
选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0024] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
[0025] 技术问题：解决了现有图像识别受仪器性能和环境影响导致识别效果差、分选效率低的问题；
[0026] 技术手段：一种基于深度相机的工业铆钉分选装置，包括工控主机、分别与工控主机电性连接的传送带控制器和分选驱动控制电路，分选驱动控制电路电性连接机械臂，传送带控制器连接传送带，传送带两侧设置有收纳箱，还包括用于获取铆钉三维深度信息的深度相机组，深度相机组与工控主机电性连接。
[0027] 深度相机组包括深度相机1A、深度相机2B和深度相机3C，深度相机3C设置在传送带一侧，用于获取铆钉帽图像信息；深度相机2B设置在传送带传送方向的左侧，用于获取铆钉底图像信息；深度相机1A设置在传送带传送方向的右侧，用于获取铆钉钉杆信息。还包括触摸显示器，触摸显示器与工控主机电性连接，用于输入和显示分选信息。
[0028] 分选驱动控制电路包括光耦隔离电路、隔离放大电路和驱动控制电路，工控主机、光耦隔离电路、隔离放大电路、驱动控制电路和机械臂顺次电性连接，用于实现两级隔离保证控制的可靠性。
[0029] 光耦隔离电路包括光耦芯片，隔离放大电路包括三极管组件，驱动控制电路包括大功率MOS管，工控主机引脚ctrl引脚、光耦芯片、三极管组件、大功率MOS管和机械臂顺次电性连接。
[0030] 技术效果：本实用新型通过工控主机连接深度相机获取三维深度信息，利于实现高精度识别和获取不同质量等级结果，解决了现有图像识别受仪器性能和环境影响导致识别效果差、分选效率低的问题，达到了通过深度信息进行识别，避免环境因素干扰识别，获取三维的深度信息，利于快速定位，提高识别精度和速度，提高分选效率的效果。
[0031] 实施例1
[0032] 如图1-5所示，具体实施过程：按照附图2-4将一种基于深度相机的工业铆钉分选装置和传送带安装好，并进行调校，同时进行上电前检查。上电完成，传送带以一定速度均速运行，传送带控制器控制传送带以恒定的速度运行，同时铆钉间隔放置，当铆钉进入深度相机1A、深度相机2B、深度相机3C最佳的拍摄
位置时，最佳位置即为深度相机1A、深度相机2B、深度相机3C拍摄到铆钉，铆钉位于三个相机成像图像的中心，深度相机获取此时的铆钉深度信息图像，工控主机进行
图像处理得出当前铆钉的质量等级后，向分选驱动控制电路发送控制
信号，分选驱动控制电路接收
控制信号后驱动机械臂，将当前的铆钉推落入相应质量等级的收纳箱中，完成铆钉的分选过程。传送带运行的速度，满足嵌入式工控主机的稳定获取待分选的铆钉深度信息图像、处理过程以及控制分选驱动控制器的要求；嵌入式工控主机型号千兆3317U，获取深度相机1A、深度相机2B、深度相机3C的铆钉不同侧面
深度图像，通过图像识别，分选出不同质量等级的铆钉，并标定待分选铆钉，工控主机结合图像处理
基础库OpenCV即可实现图像识别和分选等级，OpenCV使用的是3.4.1版本，其中涉及的
软件代码链接为：https://opencv.org/opencv-3-4-1.html(其中imread()+Mat实现图片读取，namedWindow()+imshow()实现图片展示，cvtColor()实现图片处理)，工控主机结合图像处理基础库OpenCV即可实现图像识别和分选等级；深度相机的型号DM460，通过深度相机获取得到被分选铆钉的空间点(x，y，z)三维坐标信息，如图2所示，深度相机1A安装于铆钉传送带固定位置的正上方，获取铆钉钉杆信息，深度相机2B安装于铆钉传送带固定位置的另一侧，获取铆钉底图像信息，深度相机3C安装于铆钉传送带固定位置的一侧，获取铆钉帽图像信息，获取铆钉不同侧面的深度图像，固定位置可以为传送带末端位置；固定型号的器件结合器件的连接关系确定装置的电路连接，本领域技术人员可根据记载的型号和连接关系清楚地知道本装置的电路连接，本装置设置深度相机组获取铆钉不同侧面的深度信息，工控主机进行图像识别和处理，完成等级分选，根据等级控制分选驱动控制电路控制机械臂，机械臂将其推入对应的收纳箱，实现高精度的识别，实现工业铆钉的高效分选。
[0033] 实施例2
[0034] 基于实施例1，分选装置还包括触摸显示器，触摸显示器型号为TFT-9.0，实时显示当前待分选铆钉的分析结果，还显示日期、时间、铆钉分选质量各等级数量等信息；即当铆钉进入深度相机1A、深度相机2B、深度相机3C最佳的拍摄位置时，深度相机获取此时的铆钉深度信息图像，并进行图像处理，得出当前铆钉的质量等级，同时在触摸显示器上显示当前的工作状态、当前铆钉的质量分级、以及相应等级的数量统计。专业的技术人员可以通过触摸显示器查看铆钉分选的历史数据，为工业现场提供第一手试验数据，有利于改进铆钉的生产工业和流程，利于修正，进一步促进提高分选效率。
[0035] 实施例3
[0036] 基于实施例1，分选驱动控制电路包括光耦隔离电路、隔离放大电路和驱动控制电路，工控主机、光耦隔离电路、隔离放大电路、驱动控制电路和机械臂顺次电性连接，用于实现两级隔离保证控制的可靠性。如图5所示，光耦隔离电路包括光耦芯片U1，光耦芯片U1型号为EL817C，隔离放大电路包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4，所述驱动控制电路包括大功率MOS管，所述工控主机引脚ctrl引脚经由
电阻R100连接光耦芯片U1的A引脚，光耦芯片U1的K引脚和C引脚接地、光耦芯片U1的E引脚连接电阻R101后连接3.3V
电压，光耦芯片U1的E引脚经由电阻R102连接三极管Q1基极，Q1发射极接地，Q1集
电极连接电阻R103后连接12V电压，三极管Q2、三极管Q3集电极均连接12V电压，Q2基极连接Q1集电极，Q2发射极连接Q3基极，Q3基极连接Q2发射极和Q4基极，Q3发射极连接Q4发射极，Q4集电极连接GND和MOS管源极，MOS管栅极连接12V电压，MOS管漏极连接机械臂。分选驱动控制电路通过光电隔离和隔离放大进行控制，实现两级隔离后驱动，保证控制的可靠性，提高控制的稳定性，避免机械臂失控降低分选效率、因控制驱动大功率影响电路其他部分的缺点。
[0037] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
