CN113086628B - 弹条尺寸视觉检测*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹条尺寸视觉检测***，该弹条尺寸视觉检测***包括：单目识别模块、粗抓机器人、翻面机构、3D相机模块、扫描工装、扫描机器人和精抓模块。该弹条尺寸视觉检测***能够自动抓取生产线上的弹条并将弹条以合适的位置摆放，通过扫描机器人对弹条全自动快速扫描，获取弹条的几何点云信息。

Description

弹条尺寸视觉检测***
技术领域
本发明涉及弹条检测***，具体地涉及一种弹条尺寸视觉检测***。
背景技术
弹条生产过程中需要对其各项特征参数进行检测，相应参数检测合格后才能进入下一道工序，在对弹条的各项特征参数进行检测时，需要弹条摆放稳定，否则会影响到检测数据的准确性。
由于弹条结构的特殊性，目前没有合适的全自动检测***，直接导致了弹条的生产效率无法进一步提升。
发明内容
本发明的目的是提供一种弹条尺寸视觉检测***，该弹条尺寸视觉检测***能够自动抓取生产线上的弹条并将弹条以合适的位置摆放，通过扫描机器人对弹条全自动快速扫描，获取弹条的几何点云信息。
为了实现上述目的，本发明提供了一种弹条尺寸视觉检测***，该弹条尺寸视觉检测***包括：单目识别模块，所述单目识别模块通过第一龙门架固定于料槽的斜上方，用于初步识别自动化流水线上的弹条位置；粗抓机器人，所述粗抓机器人设置于所述料槽的一侧，用于对所述料槽上的弹条进行粗抓取；翻面机构，所述翻面机构位于所述粗抓机器人的一侧，用于放置粗抓机器人所抓取的弹条，并用于对倒置的弹条进行翻面；3D相机模块，所述3D相机模块通过第二龙门架固定于翻面机构的正上方，用于对弹条的正反进行识别；扫描工装，所述扫描工装设置于所述翻面机构的一侧，用于承载弹条，且所述扫描工装的底部设置有转台；扫描机器人，所述扫描机器人设置于所述扫描工装的一侧用于扫描所承载的弹条以获得弹条的特征参数；精抓模块，所述精抓模块位于所述翻面机构和扫描工装之间，用于将翻面机构上识别为正面的弹条抓取到扫描工装上。
优选地，所述弹条尺寸视觉检测***还包括：机柜，所述机柜内设置有用于控制单目识别模块、粗抓机器人、翻面机构、3D相机模块、扫描工装、扫描机器人、精抓模块和自动化流水线的控制柜或工作站。
优选地，所述机柜上设置有空调***用于散热。
优选地，所述单目识别模块为2D相机，所述2D相机的拍摄方向垂直于所述料槽所在平面。
优选地，所述翻面机构上位于每个弹条的放置位置均设置有组合气缸，所述组合气缸能够配合夹持倒置的弹条并将对应的弹条进行翻面。
优选地，所述翻面机构上设置有多个与弹条相配合的放置槽，当弹条正面放入所述放置槽后弹条的前后左右位置被限定。
优选地，所述弹条尺寸视觉检测***还包括：设置于所述粗抓机器人一侧的光电传感器模块，用于对粗抓的位置和状态不正确的弹条进行筛选。
优选地，所述精抓模块包括：精抓机器人和设置于所述精抓机器人上的精抓夹具。
优选地，所述扫描机器人上设置有扫描仪。
优选地，所述扫描工装包括：底板，所述底板的前端对称设置有两个用于支撑弹条前肢的第一支撑柱，所述底板的中部对称设置有两个用于支撑弹条中肢的第二支撑柱，所述底板的后端对称设置有两个用于支撑弹条尾部的第三支撑柱；所述第一支撑柱、第二支撑柱和第三支撑柱的顶端分别设置有与相应支撑面相适配的第一支撑槽、第二支撑槽和第三支撑槽，所述底板前端位于两个所述第一支撑柱的外侧位置分别设置有一个标识点立柱，所述底板后端位于两个所述第三支撑柱的外侧位置分别设置有一个标识点立柱，每个所述标识点立柱上均贴有扫描专用贴点。
根据上述技术方案，本发明中的弹条尺寸视觉检测***能够自动抓取生产线上的弹条并将弹条以合适的位置摆放，通过扫描机器人对弹条全自动快速扫描，获取弹条的几何点云信息。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是弹条尺寸视觉检测***的一种优选实施方式的结构示意图；
图2是扫描工装的一种优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1-粗抓机器人 2-精抓机器人
3-第二龙门架 4-翻面机构
5-机柜 6-光电传感器模块
7-2D相机 8-扫描机器人
9-第一龙门架 10-3D相机模块
11-料槽 12-底板
13-第二支撑柱 14-第一支撑柱
15-第三支撑柱 16-标识点立柱
17-扫描工装
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图1-2所示的弹条尺寸视觉检测***，该弹条尺寸视觉检测***包括：单目识别模块，所述单目识别模块通过第一龙门架9固定于料槽11的斜上方，用于初步识别自动化流水线上的弹条位置；粗抓机器人1，所述粗抓机器人1设置于所述料槽11的一侧，用于对所述料槽11上的弹条进行粗抓取；翻面机构4，所述翻面机构4位于所述粗抓机器人1的一侧，用于放置粗抓机器人1所抓取的弹条，并用于对倒置的弹条进行翻面；3D相机模块10，所述3D相机模块10通过第二龙门架3固定于翻面机构4的正上方，用于对弹条的正反进行识别；扫描工装17，所述扫描工装17设置于所述翻面机构4的一侧，用于承载弹条，且所述扫描工装17的底部设置有转台；扫描机器人8，所述扫描机器人8设置于所述扫描工装17的一侧用于扫描所承载的弹条以获得弹条的特征参数；精抓模块，所述精抓模块位于所述翻面机构4和扫描工装17之间，用于将翻面机构4上识别为正面的弹条抓取到扫描工装17上。
通过上述技术方案的实施，该弹条尺寸视觉检测***能够自动抓取生产线上的弹条并将弹条以合适的位置摆放，通过扫描机器人8对弹条全自动快速扫描，获取弹条的几何点云信息。具体过程为：倾斜设置的料槽11内的弹条到位后，通过单目识别模块对料槽11内的弹条位置进行初步识别，粗抓机器人1根据初步识别的弹条位置对弹条进行粗抓取，并将抓取后的弹条放置在翻面机构4上对应的位置，此时，设置在翻面机构4正上方的3D相机模块10对放置的弹条进行正反面识别，若弹条倒置则通过翻面机构4对倒置的弹条进行翻面，弹条全部放正以后通过精抓模块将弹条抓取到扫描工装17上，通过转台带动扫描工装17转动，进而带动弹条转动，配合扫描机器人8扫描所承载的弹条以获得弹条的特征参数，特征参数如：中肢宽度、侧肢宽度、中肢拱高、侧肢拱高、弹程高度、前肢间距以及总宽。
在该实施方式中，优选地，所述弹条尺寸视觉检测***还包括：机柜5，所述机柜5内设置有用于控制单目识别模块、粗抓机器人1、翻面机构4、3D相机模块10、扫描工装17、扫描机器人8、精抓模块和自动化流水线的控制柜或工作站。
在该实施方式中，为了便于机柜5散热，优选地，所述机柜5上设置有空调***用于散热。
在该实施方式中，优选地，所述单目识别模块为2D相机7，所述2D相机7的拍摄方向垂直于所述料槽11所在平面。通过2D相机7对料槽11上的弹条进行粗拍摄并将拍摄的弹条位置信息反馈给粗抓机器人1，实现对弹条的抓取，同时，将2D相机7的拍摄方向垂直于所述料槽11所在平面可以提高抓取的准确率。
在该实施方式中，为了进一步实现对倒置的弹条翻面，优选地，所述翻面机构4上位于每个弹条的放置位置均设置有组合气缸，所述组合气缸能够配合夹持倒置的弹条并将对应的弹条进行翻面。如组合气缸包括对象设置的两个夹持气缸，气缸的端部设置有与弹条相匹配的夹块，通过两个夹持气缸将弹条夹持并同步转动180°，松开弹条实现对弹条的翻面。
在该实施方式中，为了更加进准的放置好弹条，以便精抓模块更加精准的抓取弹条，优选地，所述翻面机构4上设置有多个与弹条相配合的放置槽，当弹条正面放入所述放置槽后弹条的前后左右位置被限定。弹条被放入放置槽后，为了便于精抓模块的抓取，弹条的大部分应当露在放置槽的外部。
在该实施方式中，优选地，所述弹条尺寸视觉检测***还包括：设置于所述粗抓机器人1一侧的光电传感器模块6，用于对粗抓的位置和状态不正确的弹条进行筛选。通过对粗抓机器人1抓取弹条的粗抓位置和状态不正确的弹条进行筛选，以保证到达翻面模块的弹条的统一性。
在该实施方式中，优选地，所述精抓模块包括：精抓机器人2和设置于所述精抓机器人2上的精抓夹具。由于到达翻面模块上的弹条经过光电传感器模块6的筛选和翻面工作之后弹条的摆放位置统一，通过精抓夹具能够实现对弹条的精准抓取，精抓夹具的夹爪应当与弹条相适配，通过这样抓取的弹条可以精准的放置在扫描工装17上的指定位置。
在该实施方式中，优选地，所述扫描机器人8上设置有扫描仪。如定制板蓝色激光扫描仪，该扫描仪用于对放置在扫描工装17上的整个弹条扫描和对弹条上的字符进行拍照。
在该实施方式中，优选地，所述扫描工装17包括：底板12，所述底板12的前端对称设置有两个用于支撑弹条前肢的第一支撑柱14，所述底板12的中部对称设置有两个用于支撑弹条中肢的第二支撑柱13，所述底板12的后端对称设置有两个用于支撑弹条尾部的第三支撑柱15；所述第一支撑柱14、第二支撑柱13和第三支撑柱15的顶端分别设置有与相应支撑面相适配的第一支撑槽、第二支撑槽和第三支撑槽，所述底板12前端位于两个所述第一支撑柱14的外侧位置分别设置有一个标识点立柱16，所述底板12后端位于两个所述第三支撑柱15的外侧位置分别设置有一个标识点立柱16，每个所述标识点立柱16上均贴有扫描专用贴点。该扫描工装17用于精确承载弹条，材质为Q235B，自带扫描专用贴点作为参照坐标，扫描仪根据参照坐标计算获取弹条各个位置的点云信息，进而计算出弹条的特征参数，此外，为了增加弹条的放置稳定性，在第一支撑柱14、第二支撑柱13和第三支撑柱15的侧面设置永磁铁，使得第一支撑柱14、第二支撑柱13和第三支撑柱15具有一定的磁性，增加对弹条的放置稳定性，可以有效避免弹条滑动。
为了进一步提升对弹条的稳定支撑，所述第一支撑槽沿左右方向延伸，所述第二支撑槽沿前后方向延伸，所述第三支撑槽位于水平面上斜向延伸，并且两个所述第三支撑槽之间的距离沿自前往后的方向上逐渐增大。具体的：通过第一支撑槽增加了对弹条前后方向的滑动阻力，通过第二支撑槽增加了弹条左右方向的滑动阻力，通过第三支撑槽增加了弹条斜向方向的滑动阻力，进而可以对弹条稳定支撑，并且能够与弹条结构相适配。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述弹条尺寸视觉检测***包括：
单目识别模块，所述单目识别模块通过第一龙门架(9)固定于料槽(11)的斜上方，用于初步识别自动化流水线上的弹条位置；
粗抓机器人(1)，所述粗抓机器人(1)设置于所述料槽(11)的一侧，用于对所述料槽(11)上的弹条进行粗抓取；
翻面机构(4)，所述翻面机构(4)位于所述粗抓机器人(1)的一侧，用于放置粗抓机器人(1)所抓取的弹条，并用于对倒置的弹条进行翻面；
3D相机模块(10)，所述3D相机模块(10)通过第二龙门架(3)固定于翻面机构(4)的正上方，用于对弹条的正反进行识别；
扫描工装(17)，所述扫描工装(17)设置于所述翻面机构(4)的一侧，用于承载弹条，且所述扫描工装(17)的底部设置有转台；
扫描机器人(8)，所述扫描机器人(8)设置于所述扫描工装(17)的一侧用于扫描所承载的弹条以获得弹条的特征参数；
精抓模块，所述精抓模块位于所述翻面机构(4)和扫描工装(17)之间，用于将翻面机构(4)上识别为正面的弹条抓取到扫描工装(17)上。
2.根据权利要求1所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述弹条尺寸视觉检测***还包括：机柜(5)，所述机柜(5)内设置有用于控制单目识别模块、粗抓机器人(1)、翻面机构(4)、3D相机模块(10)、扫描工装(17)、扫描机器人(8)、精抓模块和自动化流水线的控制柜或工作站。
3.根据权利要求2所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述机柜(5)上设置有空调***用于散热。
4.根据权利要求1所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述单目识别模块为2D相机(7)，所述2D相机(7)的拍摄方向垂直于所述料槽(11)所在平面。
5.根据权利要求1所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述翻面机构(4)上位于每个弹条的放置位置均设置有组合气缸，所述组合气缸能够配合夹持倒置的弹条并将对应的弹条进行翻面。
6.根据权利要求5所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述翻面机构(4)上设置有多个与弹条相配合的放置槽，当弹条正面放入所述放置槽后弹条的前后左右位置被限定。
7.根据权利要求1所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述弹条尺寸视觉检测***还包括：设置于所述粗抓机器人(1)一侧的光电传感器模块(6)，用于对粗抓的位置和状态不正确的弹条进行筛选。
8.根据权利要求1所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述精抓模块包括：精抓机器人(2)和设置于所述精抓机器人(2)上的精抓夹具。
9.根据权利要求1所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述扫描机器人(8)上设置有扫描仪。
10.根据权利要求1所述的弹条尺寸视觉检测***，其特征在于，所述扫描工装(17)包括：底板(12)，所述底板(12)的前端对称设置有两个用于支撑弹条前肢的第一支撑柱(14)，所述底板(12)的中部对称设置有两个用于支撑弹条中肢的第二支撑柱(13)，所述底板(12)的后端对称设置有两个用于支撑弹条尾部的第三支撑柱(15)；
所述第一支撑柱(14)、第二支撑柱(13)和第三支撑柱(15)的顶端分别设置有与相应支撑面相适配的第一支撑槽、第二支撑槽和第三支撑槽，所述底板(12)前端位于两个所述第一支撑柱(14)的外侧位置分别设置有一个标识点立柱(16)，所述底板(12)后端位于两个所述第三支撑柱(15)的外侧位置分别设置有一个标识点立柱(16)，每个所述标识点立柱(16)上均贴有扫描专用贴点。
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