CN112607394A - 一种基于视觉定位的机器人上料***及其上料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于视觉定位的机器人上料***及其上料方法，用于将装有铝壳的清洗网篮上料到铝壳清洗机的清洗孔位中，所述机器人上料***包括一用于抓取清洗网篮的工业机器人，一智能相机Ⅰ，所述智能相机Ⅰ用于对清洗孔位进行拍照；一智能相机Ⅱ，所述智能相机Ⅱ用于对清洗网篮进行拍照；一用于控制整个***工作的计算机。本发明通过视觉定位技术的应用，实现了清洗网篮相对于铝壳清洗机的精准上料。
Description
技术领域
本发明涉及铝壳清洗技术领域，具体地来说，涉及一种基于视觉定位的机器人上料***及上料方法。
背景技术
在电容器铝壳的生产加工过程，冲压拉深和冷挤需要添加润滑剂，润滑剂附在铝壳表面不能直接发用户，所以，电容器铝壳在成型后必须通过清洗机对铝壳表面进行清洗，将其表面上附着的润滑剂（油污等）清除。铝壳清洗机如同家里常见的滚筒式洗衣机，其工作原理是利用圆形滚筒（即清洗孔位）的转动，使铝壳在其中不断的翻滚，在某种液体的作用下以达到洗净的目的。在清洗铝壳的时候，首先是将铝壳倒进不锈钢清洗网篮里面，盖上清洗网篮盖子以后再塞入铝壳清洗机的清洗孔位里面去清洗。
而在将装有铝壳的清洗网篮上料到圆形滚筒（即清洗孔位）内时，如果不能一次性顺利将清洗网篮塞入清洗孔位内，不仅会导致工作效率的极大降低，增加清洗成本，还会造成清洗网篮（包括铝壳）乃至于铝壳清洗机的意外损伤。现有的清洗网篮上料过程繁琐且工人劳动强度大，是由人工手动上料，工作速度慢，且容易对清洗网篮（包括铝壳）造成损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种全自动化快速操作，工作效率高的基于视觉定位的机器人上料***及其上料方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于视觉定位的机器人上料***，用于将装有铝壳的清洗网篮上料到铝壳清洗机的清洗孔位中，所述机器人上料***包括一用于抓取清洗网篮的工业机器人，一智能相机Ⅰ，所述智能相机Ⅰ用于对清洗孔位进行拍照；一智能相机Ⅱ，所述智能相机Ⅱ用于对清洗网篮进行拍照；一用于控制整个***工作的计算机。
进一步的，所述工业机器人、智能相机Ⅰ、智能相机Ⅱ和计算机均为电连接。
进一步的，所述清洗孔位内设有用于卡住清洗网篮的定位加强筋Ⅰ，所述清洗网篮的外侧面直至底部设有与定位加强筋Ⅰ相配合的定位加强筋Ⅱ。
一种基于视觉定位的机器人上料***的上料方法，具体包括以下步骤：
a）在计算机内，建立清洗孔位和清洗网篮的基准模板，作为后续计算的基础；
b）将基准模板的清洗孔位的位置设定为铝壳清洗机坐标系的坐标原点，即X机=0，Y机=0，Z机=0；
c）将基准模板的清洗网篮的位置设定为清洗网篮坐标系的坐标原点，即X网=0，Y网=0，Z网=0；
d）利用智能相机Ⅰ对工作中的清洗孔位进行拍照，经计算机计算得到清洗孔位视觉拍照的坐标数值为X机’=a1，Y机’=b1，Z机’=c1；
e）与此同时，通过工业机器人按顺序抓取清洗网篮，将清洗网篮的底部对准智能相机Ⅱ进行拍照，经计算机计算得到工作中的清洗网篮视觉拍照的坐标数值为X网’=a2，Y网’=b2，Z网’=c2；
f）上述清洗网篮塞入清洗孔位的位置坐标补偿量为X补=a1-a2，Y补=b1-b2，Z补=c1-c2；
g）最后，利用工业机器人将该清洗网篮根据坐标补偿量调整上料位置，即可将清洗网篮顺利塞入清洗孔位内。
进一步的，所述基准模板位置的清洗网篮通过工业机器人直接上料至基准模板位置的清洗孔位时，正好将清洗网篮顺利塞入清洗孔位。
进一步的，步骤b）中的坐标原点为角度坐标，根据清洗孔位的定位加强筋Ⅰ的角度计算得到。
进一步的，步骤c）中的坐标原点为角度坐标，根据清洗网篮的定位加强筋Ⅱ的角度计算得到。
进一步的，步骤f）中的坐标补偿量可以通过手动输入，也可以利用计算机计算得到。
本发明的有益效果是：本发明通过视觉定位技术的应用，实现了清洗网篮相对于铝壳清洗机的精准上料；本发明的机器人上料***通过PLC智能控制，整个操作过程一体化，自动化程度高，减少了人工的操作，提高了上料效率。
附图说明
图1为本发明的工作原理示意图。
图2为本发明定位加强筋Ⅰ的工作原理示意图。
图3为本发明定位加强筋Ⅱ的工作原理示意图。
图中：1、清洗网篮，2、清洗孔位，3、工业机器人，4、智能相机Ⅰ，5、智能相机Ⅱ，6、计算机，7、定位加强筋Ⅱ，8、定位加强筋Ⅰ。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，一种基于视觉定位的机器人上料***，用于将装有铝壳的清洗网篮1上料到铝壳清洗机的清洗孔位2中，其特征在于，机器人上料***包括一用于抓取清洗网篮1的工业机器人3，一智能相机Ⅰ4，智能相机Ⅰ4用于对清洗孔位2进行拍照，清洗孔位2内设有用于卡住清洗网篮1的定位加强筋Ⅰ8；一智能相机Ⅱ5，智能相机Ⅱ5用于对清洗网篮1进行拍照，清洗网篮1的外侧面直至底部设有与定位加强筋Ⅰ8相配合的定位加强筋Ⅱ7；一用于控制整个***工作的计算机6。工业机器人3、智能相机Ⅰ4、智能相机Ⅱ5和计算机6均为电连接。
具体的，将本发明机器人上料***进行清洗网篮1上料的上料方法如下：
首先，在计算机内，建立清洗孔位2和清洗网篮1的基准模板（基准模板位置的清洗网篮1通过工业机器人3直接上料至基准模板位置的清洗孔位2时正好将清洗网篮1顺利塞入清洗孔位2），作为后续计算的基础：
将基准模板的清洗孔位2的位置设定为铝壳清洗机坐标系的坐标原点，即X机=0，Y机=0，Z机=0（铝壳清洗机坐标系的坐标原点为角度坐标，根据清洗孔位2的三处定位加强筋Ⅰ8的角度计算得到）；将基准模板的清洗网篮1的位置设定为清洗网篮坐标系的坐标原点，即X网=0，Y网=0，Z网=0（清洗网篮坐标系的坐标原点为角度坐标，根据清洗网篮1的三处定位加强筋Ⅱ7的角度计算得到）。
其次，坐标补偿量的计算：
利用智能相机Ⅰ4对工作中的清洗孔位2进行拍照，经计算机6计算得到清洗孔位2视觉拍照的坐标数值为X机’=a1，Y机’=b1，Z机’=c1；与此同时，通过工业机器人3按顺序抓取清洗网篮1，将清洗网篮1的底部对准智能相机Ⅱ5进行拍照，经计算机6计算得到工作中的清洗网篮1视觉拍照的坐标数值为X网’=a2，Y网’=b2，Z网’=c2；由此，得到上述清洗网篮1塞入清洗孔位2的位置坐标补偿量为X补=a1-a2，Y补=b1-b2，Z补=c1-c2。
最后，将坐标补偿量的信号通过计算机6反馈给工业机器人3，控制工业机器人3对清洗网篮1的位置进行补偿调整，使清洗网篮1顺利塞入清洗孔位2，精准上料。
Claims (8)
1.一种基于视觉定位的机器人上料***，用于将装有铝壳的清洗网篮（1）上料到铝壳清洗机的清洗孔位（2）中，其特征在于，所述机器人上料***包括一用于抓取清洗网篮（1）的工业机器人（3），一智能相机Ⅰ（4），所述智能相机Ⅰ（4）用于对清洗孔位（2）进行拍照；一智能相机Ⅱ（5），所述智能相机Ⅱ（5）用于对清洗网篮（1）进行拍照；一用于控制整个***工作的计算机（6）。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的机器人上料***，其特征在于，所述工业机器人（3）、智能相机Ⅰ（4）、智能相机Ⅱ（5）和计算机（6）均为电连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的机器人上料***，其特征在于，所述清洗孔位（2）内设有用于卡住清洗网篮（1）的定位加强筋Ⅰ（8），所述清洗网篮（1）的外侧面直至底部设有与定位加强筋Ⅰ（8）相配合的定位加强筋Ⅱ（7）。
4.一种基于视觉定位的机器人上料***的上料方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
a）在计算机（6）内，建立清洗孔位（2）和清洗网篮（1）的基准模板，作为后续计算的基础；
b）将基准模板的清洗孔位（2）的位置设定为铝壳清洗机坐标系的坐标原点，即X机=0，Y机=0，Z机=0；
c）将基准模板的清洗网篮（1）的位置设定为清洗网篮（1）坐标系的坐标原点，即X网=0，Y网=0，Z网=0；
d）利用智能相机Ⅰ（4）对工作中的清洗孔位（2）进行拍照，经计算机（6）计算得到清洗孔位（2）视觉拍照的坐标数值为X机’=a1，Y机’=b1，Z机’=c1；
e）与此同时，通过工业机器人（3）按顺序抓取清洗网篮（1），将清洗网篮（1）的底部对准智能相机Ⅱ（5）进行拍照，经计算机（6）计算得到工作中的清洗网篮（1）视觉拍照的坐标数值为X网’=a2，Y网’=b2，Z网’=c2；
f）上述清洗网篮（1）塞入清洗孔位（2）的位置坐标补偿量为X补=a1-a2，Y补=b1-b2，Z补=c1-c2；
g）最后，利用工业机器人（3）将该清洗网篮（1）根据坐标补偿量调整上料位置，即可将清洗网篮（1）顺利塞入清洗孔位（2）内。
5.根据权利要求4所述的一种基于视觉定位的机器人上料***的上料方法，其特征在于，所述基准模板位置的清洗网篮（1）通过工业机器人（3）直接上料至基准模板位置的清洗孔位（2）时，正好将清洗网篮（1）顺利塞入清洗孔位（2）。
6.根据权利要求4所述的一种基于视觉定位的机器人上料***的上料方法，其特征在于，步骤b）中的坐标原点为角度坐标，根据清洗孔位（2）的定位加强筋Ⅰ（8）的角度计算得到。
7.根据权利要求4所述的一种基于视觉定位的机器人上料***的上料方法，其特征在于，步骤c）中的坐标原点为角度坐标，根据清洗网篮（1）的定位加强筋Ⅱ（7）的角度计算得到。
8.根据权利要求4所述的一种基于视觉定位的机器人上料***的上料方法，其特征在于，步骤f）中的坐标补偿量可以通过手动输入，也可以利用计算机（6）计算得到。
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