CN114505256A - 基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法，所述分拣线包括皮带输送机、设置皮带输送机上方的支架平台、设置在支架平台下端面上的四轴蜘蛛手、设置在四轴蜘蛛手下端的气动尖嘴老虎钳，在靠近皮带输送机进料端上方的所述支架平台下端面设置有用于拍摄皮带输送机上进料端物料图像的第一数码摄像机，在支架上靠所述皮带输送机的一侧设置有侧板，侧板上设置有用于拍摄位于所述四轴蜘蛛手下方皮带输送机上物料图像的第二数码摄像机，皮带输送机的另一侧设置有废料箱，所述皮带输送机、四轴蜘蛛手、气动尖嘴老虎钳、第一数码摄像机、第二数码摄像机分别连接控制***。本发明实现散杂废钢料中橡胶密封圈的自动分拣。
Description
技术领域
本发明涉及废料自动分拣技术领域，具体涉及一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法。
背景技术
工业生产中常常会产生各种散杂的废钢料，为了方便废钢料的再利用，较为常见的方法是使用打包机进行打包，以供钢厂炼钢时使用。打包机是一种用于将零散的废钢料通过压制打包形成块状物料的设备，其包括箱体和设置在箱体上的箱盖、设置在箱体内用于压制废钢料的推力头，推力头通常包括侧推头和主推头。工作时，打开箱盖，废钢料从上方加入箱体内，满料后，驱动箱盖运动的箱盖油缸动作，将箱盖关闭，然后通过驱动侧推头运动的侧推油缸动作，将废钢料进行第一次压缩并进入一对主推头的工作空间内，驱动主推头运动的主推油缸动作，将废钢料进行第二次压缩，从而压制成制成一定密度的不锈钢废金属块。
但是，由于从市场上收集的废钢料中可能会混入一些非金属物料，典型的如橡胶密封圈等，如将这些含有非金属物料的废钢料打包成金属块供钢厂炼钢时使用，则由于其中含有较多的非金属杂质成分，会降低钢厂炼钢的质量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法，旨在实现散杂废钢料中橡胶密封圈的自动分拣。具体的技术方案如下：
一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，包括皮带输送机、通过支架设置所述皮带输送机上方的支架平台、设置在所述支架平台下端面上的四轴蜘蛛手、设置在所述四轴蜘蛛手下端的气动尖嘴老虎钳，在靠近所述皮带输送机进料端上方的所述支架平台下端面设置有用于拍摄皮带输送机上进料端物料图像的第一数码摄像机，在所述支架上靠所述皮带输送机的一侧设置有侧板，所述侧板上设置有用于拍摄位于所述四轴蜘蛛手下方的所述皮带输送机上物料图像的第二数码摄像机，所述皮带输送机的另一侧设置有用于收集橡胶密封圈的废料箱，所述皮带输送机、四轴蜘蛛手、气动尖嘴老虎钳、第一数码摄像机、第二数码摄像机分别连接控制***。
本发明中，所述控制***中设置有橡胶密封圈视觉识别模块，所述控制***通过所述橡胶密封圈视觉识别模块分别连接所述第一数码摄像机和第二数码摄像机。
优选的，所述控制***为PLC控制***，所述橡胶密封圈视觉识别模块可以是橡胶密封圈视觉识别程序模块，也可以是橡胶密封圈视觉识别芯片。
本发明中，所述皮带输送机为采用伺服减速电机驱动的皮带输送机，所述皮带输送机通过所述伺服减速电机与所述控制***相连接。
本发明中，所述四轴蜘蛛手包括设置在所述支架平台下端面的壳体座、连接在所述壳体座下端中心位置并向下延伸的四轴机械臂、设置在所述壳体座外周位置且沿所述壳体座周向间隔布置的三组机械臂操作组件，所述四轴机械臂包括第一电动转角执行器、上部十字联轴节、伸缩杆组件、下部十字联轴节和操作轴，所述第一电动转角执行器设置在所述壳体座内，所述第一电动转角执行器的输出轴向下穿过所述壳体座后通过所述上部十字联轴节与所述伸缩杆组件的上端相连接，所述伸缩杆组件的下端通过所述下部十字联轴节与所述操作轴相连接；所述操作轴的外圆上连接有一操作盘，且所述操作轴与所述操作盘转动连接，每一所述机械臂操作组件包括设置在所述壳体座外周位置的第二电动转角执行器、设置在所述第二电动转角执行器输出轴上的拐臂、通过铰轴连接设置在所述拐臂与所述操作盘之间的连杆。
上述四轴蜘蛛手上的四轴机械臂能够实现两个方向的摆动、沿伸缩杆组件方向的伸缩移动和绕伸缩杆组件的自身转动共四个运动。其中，绕伸缩杆组件的自身转动通过第一电动转角执行器来实现，两个方向的摆动和沿伸缩杆组件方向的伸缩移动通过三组机械臂操作组件(驱动元件为第二电动转角执行器)的协同操作来实现。三个第二电动转角执行器可以设置不同的转角，从而能够带动操作轴上的气动尖嘴老虎钳移动至相应的位置；第一电动转角执行器用于调整气动尖嘴老虎钳的转角位置以方便对于橡胶密封圈的抓取。
作为本发明中气动尖嘴老虎钳的一种优选方案，所述气动尖嘴老虎钳包括固定在所述操作轴下端的虎钳安装板、连接在所述虎钳安装板上的钳体、通过铰轴转动连接在所述钳体上的一对尖嘴钳头、通过铰轴转动连接在所述钳体与所述尖嘴钳头之间的一对气缸；所述一对气缸分别连接所述控制***。
作为本发明的进一步改进，所述钳体上还固定有一伺服电动推杆，所述伺服电动推杆的伸缩杆下端固定有一用于切断所述橡胶密封圈的切刀，所述切刀位于所述一对尖嘴钳头之间对称的位置，所述切刀的刃口朝下设置，且所述切刀的刃口贴靠在所述一对尖嘴钳头的一面，所述伺服电动推杆连接所述控制***。
作为本发明的更进一步改进，所述虎钳安装板与所述钳体之间还连接有第一拉压力传感器；所述伺服电动推杆的伸缩杆上设置有第二拉压力传感器，所述第一拉压力传感器、第二拉压力传感器分别连接所述控制***。
作为本发明的更进一步改进，所述伺服电动推杆的伸缩杆的前端设置有电烙铁，所述第二拉压力传感器连接在所述伺服电动推杆的伸缩杆与所述电烙铁之间，所述切刀设置在所述电烙铁的前端烙铁头上。
本发明中，所述伸缩杆组件为防跟转型伸缩杆组件，包括一对上部伸缩杆和一对下部伸缩杆，一对上部伸缩杆和一对下部伸缩杆之间可沿轴向相对移动但无法相对转动。
本发明中，所述皮带输送机的进料端还设置有布料装置，以将废钢料均匀分散到皮带输送机上。
一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线的分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)布料：控制***开启皮带输送机进行物料输送的准备，同时开启布料装置将废钢料连续分散铺设到皮带输送机的进料端，废钢料从皮带输送机的进料端向出料端的方向连续向前移动；
(2)图像识别：在布料装置进行布料的同时，设置在支架平台下端面的第一数码摄像机获取布料在皮带输送机进料端位置的废钢料图像；控制***通过橡胶密封圈视觉识别模块获取废钢料图像中是否存在橡胶密封圈；如果未发现橡胶密封圈，则废钢料的布料和皮带输送机的输送连续进行，如果发现有橡胶密封圈，则当橡胶密封圈移动至四轴蜘蛛手下方位置时，皮带输送机停止运行、布料装置停止运行；
(3)分拣：当废钢料中因含有橡胶密封圈而停留在四轴蜘蛛手下方位置时，控制***通过第二数码摄像机和橡胶密封圈视觉识别模块精确获知橡胶密封圈的具***置，然后驱动四轴蜘蛛手动作，四轴蜘蛛手下端的气动尖嘴老虎钳夹住橡胶密封圈将其从皮带输送机上取走，然后送入皮带输送机一侧的废料箱中；分拣完成后重新开启皮带输送机和布料装置；
(4)连续分拣：重复步骤(2)～(3)实现橡胶密封圈的连续分拣；
进一步的改进方案是：所述步骤(3)的分拣过程中，当四轴蜘蛛手上的气动尖嘴老虎钳夹住橡胶密封圈向上提升时，若控制***通过所述第一拉压力传感器测得的向上提拉力数值超过预先设定的值时，则控制***作出橡胶密封圈可能被卡住或挂住在废钢料中而无法顺利拉出的判断，然后控制***暂停四轴蜘蛛手的上提动作，并驱动伺服电动推杆动作，使得伺服电动推杆的伸缩杆前端的切刀向前推进，将橡胶密封圈切开，再重启四轴蜘蛛手的上提动作，将切开后的橡胶密封圈从废钢料中拉出。
优选的，当橡胶密封圈可能被卡住在废钢料中时，控制***通过四轴蜘蛛手上的气动尖嘴老虎钳搅动周围的废钢料来解除橡胶密封圈的被卡住情况。
优选的，为了使得切刀的切割更顺利，在进行橡胶密封圈的切开作业时，当控制***通过所述第二拉压力传感器测得的切刀推进力数值超过预先设定的值时，控制***开启电烙铁将切刀加热，从而实现所述切刀对于所述橡胶密封圈的热切割。
优选的，为了更加精确地判断气动尖嘴老虎钳所夹住的圈状物料是否为橡胶密封圈，可以在气动尖嘴老虎钳夹住所述圈状物料后，使用切刀对圈状物料进行试切，并根据切刀试切时推进力的大小来判断是否为橡胶密封圈，即当切刀试切时推进力小于预先设定的值时，控制***作出气动尖嘴老虎钳夹住的圈状物料为橡胶密封圈的判断。
优选的，还可以在控制***中设置烟雾设别模块，并采用热切割试切的方法来精确地判断气动尖嘴老虎钳所夹住的圈状物料是否为橡胶密封圈。具体判断方法如下：控制***预先开启电烙铁加热模式使得切刀成为热切刀，当气动尖嘴老虎钳夹住圈状物料后，驱动伺服电动推杆前端的热切刀对圈状物料进行热切割的试切，控制***通过第二数码摄像机获取切割图像，并通过烟雾设别模块判断热切割时有无烟雾产生，当有烟雾产生时控制***判断气动尖嘴老虎钳所夹住的圈状物料为橡胶密封圈，否则判断为非橡胶密封圈。
进一步的，当圈状物料为非橡胶密封圈时，控制***进一步通过热切割时的切刀推进力判断圈状物料的材料种类，特别的，当热切割时能够将圈状物料切断时，控制***判断圈状物料为非金属材料从而将其剔除到废料箱中。
本发明中，通过皮带输送机分拣后的废钢料输送至打包机工位。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法，通过数码摄像机获取皮带输送机上物料的图像信息，通过控制***中的视觉识别模块识别图像中的橡胶密封圈，通过四轴蜘蛛手和气动尖嘴老虎钳对识别出的橡胶密封圈进行抓取，由此实现了散杂废钢料中橡胶密封圈的自动分拣。
第二，本发明的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法，通过设置第一拉压力传感器能够使得控制***及时判断出抓取的橡胶密封圈是否挂住或卡住在废钢料中，进而通过气动尖嘴老虎钳上的切刀，将抓取的橡胶密封圈割开，从而有效防止橡胶密封圈的挂住或卡住，使得分拣作业更顺利。
第三，本发明的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法，通过设置第一拉压力传感器和电烙铁，实现了切刀的热切割试切作业，从而可以进一步精确判断所抓取的圈状物料是否确实是橡胶密封圈等非金属物料，其与视觉识别方法相互补充，能够进一步提高分拣的准确性。
附图说明
图1是本发明的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线的结构示意图；
图2是图1中的四轴蜘蛛手的结构示意图(为方便看清结构，图中的四轴蜘蛛手相对于图1来说处于倒置状态)；
图3是图1中的四轴蜘蛛手的操作轴与气动尖嘴老虎钳相连接的结构示意图。
图中：1、皮带输送机，2、支架，3、支架平台，4、四轴蜘蛛手，5、气动尖嘴老虎钳，6、第一数码摄像机，7、侧板，8、第二数码摄像机，9、废料箱，10、壳体座，11、四轴机械臂，12、机械臂操作组件，13、第一电动转角执行器(输出轴)，14、上部十字联轴节，15、伸缩杆组件，16、下部十字联轴节，17、操作轴，18、操作盘，19、第二电动转角执行器，20、拐臂，21、铰轴，22、连杆，23、虎钳安装板，24、钳体，25、尖嘴钳头，26、气缸，27、伺服电动推杆，28、切刀，29、第一拉压力传感器，30、第二拉压力传感器，31、电烙铁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
如图1至3所示为本发明的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线的实施例，包括皮带输送机1、通过支架2设置所述皮带输送机1上方的支架平台3、设置在所述支架平台3下端面上的四轴蜘蛛手4、设置在所述四轴蜘蛛手4下端的气动尖嘴老虎钳5，在靠近所述皮带输送机1进料端上方的所述支架平台3下端面设置有用于拍摄皮带输送机1上进料端物料图像的第一数码摄像机6，在所述支架2上靠所述皮带输送机1的一侧设置有侧板7，所述侧板7上设置有用于拍摄位于所述四轴蜘蛛手4下方的所述皮带输送机1上物料图像的第二数码摄像机8，所述皮带输送机1的另一侧设置有用于收集橡胶密封圈的废料箱9，所述皮带输送机1、四轴蜘蛛手4、气动尖嘴老虎钳5、第一数码摄像机6、第二数码摄像机8分别连接控制***。
本实施例中，所述控制***中设置有橡胶密封圈视觉识别模块，所述控制***通过所述橡胶密封圈视觉识别模块分别连接所述第一数码摄像机6和第二数码摄像机8。
优选的，所述控制***为PLC控制***，所述橡胶密封圈视觉识别模块可以是橡胶密封圈视觉识别程序模块，也可以是橡胶密封圈视觉识别芯片。
本实施例中，所述皮带输送机1为采用伺服减速电机驱动的皮带输送机1，所述皮带输送机1通过所述伺服减速电机与所述控制***相连接。
本实施例中，所述四轴蜘蛛手4包括设置在所述支架平台3下端面的壳体座10、连接在所述壳体座10下端中心位置并向下延伸的四轴机械臂11、设置在所述壳体座10外周位置且沿所述壳体座10周向间隔布置的三组机械臂操作组件12，所述四轴机械臂11包括第一电动转角执行器13、上部十字联轴节14、伸缩杆组件15、下部十字联轴节16和操作轴17，所述第一电动转角执行器设置在所述壳体座10内，所述第一电动转角执行器的输出轴13向下穿过所述壳体座10后通过所述上部十字联轴节14与所述伸缩杆组件15的上端相连接，所述伸缩杆组件15的下端通过所述下部十字联轴节16与所述操作轴17相连接；所述操作轴17的外圆上连接有一操作盘18，且所述操作轴17与所述操作盘18转动连接，每一所述机械臂操作组件12包括设置在所述壳体座10外周位置的第二电动转角执行器19、设置在所述第二电动转角执行器18输出轴上的拐臂20、通过铰轴21连接设置在所述拐臂20与所述操作盘18之间的连杆22。
上述四轴蜘蛛手4上的四轴机械臂11能够实现两个方向的摆动、沿伸缩杆组件15方向的伸缩移动和绕伸缩杆组件15的自身转动共四个运动。其中，绕伸缩杆组件15的自身转动通过第一电动转角执行器13来实现，两个方向的摆动和沿伸缩杆组件15方向的伸缩移动通过三组机械臂操作组件12(驱动元件为第二电动转角执行器19)的协同操作来实现。三个第二电动转角执行器19可以设置不同的转角，从而能够带动操作轴17上的气动尖嘴老虎钳5移动至相应的位置；第一电动转角执行器13用于调整气动尖嘴老虎钳5的转角位置以方便对于橡胶密封圈的抓取。
作为本实施例中气动尖嘴老虎钳5的一种优选方案，所述气动尖嘴老虎钳5包括固定在所述操作轴17下端的虎钳安装板23、连接在所述虎钳安装板23上的钳体24、通过铰轴21转动连接在所述钳体24上的一对尖嘴钳头25、通过铰轴21转动连接在所述钳体24与所述尖嘴钳头25之间的一对气缸26；所述一对气缸26分别连接所述控制***。
作为本实施例的进一步改进，所述钳体24上还固定有一伺服电动推杆27，所述伺服电动推杆27的伸缩杆下端固定有一用于切断所述橡胶密封圈的切刀28，所述切刀28位于所述一对尖嘴钳头25之间对称的位置，所述切刀28的刃口朝下设置，且所述切刀28的刃口贴靠在所述一对尖嘴钳头25的一面，所述伺服电动推杆27连接所述控制***。
作为本实施例的更进一步改进，所述虎钳安装板23与所述钳体24之间还连接有第一拉压力传感器29；所述伺服电动推杆27的伸缩杆上设置有第二拉压力传感器30，所述第一拉压力传感器29、第二拉压力传感器30分别连接所述控制***。
作为本实施例的更进一步改进，所述伺服电动推杆27的伸缩杆的前端设置有电烙铁31，所述第二拉压力传感器29连接在所述伺服电动推杆27的伸缩杆与所述电烙铁31之间，所述切刀28设置在所述电烙铁31的前端烙铁头上。
本实施例中，所述伸缩杆组件15为防跟转型伸缩杆组件，包括一对上部伸缩杆和一对下部伸缩杆，一对上部伸缩杆和一对下部伸缩杆之间可沿轴向相对移动但无法相对转动。
本实施例中，所述皮带输送机1的进料端还设置有布料装置(图中未画出)，以将废钢料均匀分散到皮带输送机1上。
实施例2：
一种采用实施例1的基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线的分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)布料：控制***开启皮带输送机1进行物料输送的准备，同时开启布料装置将废钢料连续分散铺设到皮带输送机1的进料端，废钢料从皮带输送机1的进料端向出料端的方向连续向前移动；
(2)图像识别：在布料装置进行布料的同时，设置在支架平台3下端面的第一数码摄像机6获取布料在皮带输送机1进料端位置的废钢料图像；控制***通过橡胶密封圈视觉识别模块获取废钢料图像中是否存在橡胶密封圈；如果未发现橡胶密封圈，则废钢料的布料和皮带输送机1的输送连续进行，如果发现有橡胶密封圈，则当橡胶密封圈移动至四轴蜘蛛手4下方位置时，皮带输送机1停止运行、布料装置停止运行；
(3)分拣：当废钢料中因含有橡胶密封圈而停留在四轴蜘蛛手4下方位置时，控制***通过第二数码摄像机8和橡胶密封圈视觉识别模块精确获知橡胶密封圈的具***置，然后驱动四轴蜘蛛手4动作，四轴蜘蛛手4下端的气动尖嘴老虎钳5夹住橡胶密封圈将其从皮带输送机1上取走，然后送入皮带输送机1一侧的废料箱9中；分拣完成后重新开启皮带输送机1和布料装置；
(4)连续分拣：重复步骤(2)～(3)实现橡胶密封圈的连续分拣；
进一步的改进方案是：所述步骤(3)的分拣过程中，当四轴蜘蛛手4上的气动尖嘴老虎钳5夹住橡胶密封圈向上提升时，若控制***通过所述第一拉压力传感器29测得的向上提拉力数值超过预先设定的值时，则控制***作出橡胶密封圈可能被卡住或挂住在废钢料中而无法顺利拉出的判断，然后控制***暂停四轴蜘蛛手4的上提动作，并驱动伺服电动推杆27动作，使得伺服电动推杆27的伸缩杆前端的切刀28向前推进，将橡胶密封圈切开，再重启四轴蜘蛛手4的上提动作，将切开后的橡胶密封圈从废钢料中拉出。
优选的，当橡胶密封圈可能被卡住在废钢料中时，控制***通过四轴蜘蛛手4上的气动尖嘴老虎钳5搅动周围的废钢料来解除橡胶密封圈的被卡住情况。
优选的，为了使得切刀的切割更顺利，在进行橡胶密封圈的切开作业时，当控制***通过所述第二拉压力传感器30测得的切刀28推进力数值超过预先设定的值时，控制***开启电烙铁31将切刀28加热，从而实现所述切刀28对于所述橡胶密封圈的热切割。
优选的，为了更加精确地判断气动尖嘴老虎钳5所夹住的圈状物料是否为橡胶密封圈，可以在气动尖嘴老虎钳5夹住所述圈状物料后，使用切刀对圈状物料进行试切，并根据切刀试切时推进力的大小来判断是否为橡胶密封圈，即当切刀试切时推进力小于预先设定的值时，控制***作出气动尖嘴老虎钳5夹住的圈状物料为橡胶密封圈的判断。
优选的，还可以在控制***中设置烟雾设别模块，并采用热切割试切的方法来精确地判断气动尖嘴老虎钳5所夹住的圈状物料是否为橡胶密封圈。具体判断方法如下：控制***预先开启电烙铁31加热模式使得切刀28成为热切刀，当气动尖嘴老虎钳5夹住圈状物料后，驱动伺服电动推杆27前端的热切刀对圈状物料进行热切割的试切，控制***通过第二数码摄像机8获取切割图像，并通过烟雾设别模块判断热切割时有无烟雾产生，当有烟雾产生时控制***判断气动尖嘴老虎钳5所夹住的圈状物料为橡胶密封圈，否则判断为非橡胶密封圈。
进一步的，当圈状物料为非橡胶密封圈时，控制***进一步通过热切割时的切刀28推进力判断圈状物料的材料种类，特别的，当热切割时能够将圈状物料切断时，控制***判断圈状物料为非金属材料从而将其剔除到废料箱9中。
本实施例中，通过皮带输送机1分拣后的废钢料输送至打包机工位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，包括皮带输送机、通过支架设置所述皮带输送机上方的支架平台、设置在所述支架平台下端面上的四轴蜘蛛手、设置在所述四轴蜘蛛手下端的气动尖嘴老虎钳，在靠近所述皮带输送机进料端上方的所述支架平台下端面设置有用于拍摄皮带输送机上进料端物料图像的第一数码摄像机，在所述支架上靠所述皮带输送机的一侧设置有侧板，所述侧板上设置有用于拍摄位于所述四轴蜘蛛手下方的所述皮带输送机上物料图像的第二数码摄像机，所述皮带输送机的另一侧设置有用于收集橡胶密封圈的废料箱，所述皮带输送机、四轴蜘蛛手、气动尖嘴老虎钳、第一数码摄像机、第二数码摄像机分别连接控制***。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，所述控制***中设置有橡胶密封圈视觉识别模块，所述控制***通过所述橡胶密封圈视觉识别模块分别连接所述第一数码摄像机和第二数码摄像机。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，所述皮带输送机为采用伺服减速电机驱动的皮带输送机，所述皮带输送机通过所述伺服减速电机与所述控制***相连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，所述四轴蜘蛛手包括设置在所述支架平台下端面的壳体座、连接在所述壳体座下端中心位置并向下延伸的四轴机械臂、设置在所述壳体座外周位置且沿所述壳体座周向间隔布置的三组机械臂操作组件，所述四轴机械臂包括第一电动转角执行器、上部十字联轴节、伸缩杆组件、下部十字联轴节和操作轴，所述第一电动转角执行器设置在所述壳体座内，所述第一电动转角执行器的输出轴向下穿过所述壳体座后通过所述上部十字联轴节与所述伸缩杆组件的上端相连接，所述伸缩杆组件的下端通过所述下部十字联轴节与所述操作轴相连接；所述操作轴的外圆上连接有一操作盘，且所述操作轴与所述操作盘转动连接，每一所述机械臂操作组件包括设置在所述壳体座外周位置的第二电动转角执行器、设置在所述第二电动转角执行器输出轴上的拐臂、通过铰轴连接设置在所述拐臂与所述操作盘之间的连杆。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，所述气动尖嘴老虎钳包括固定在所述操作轴下端的虎钳安装板、连接在所述虎钳安装板上的钳体、通过铰轴转动连接在所述钳体上的一对尖嘴钳头、通过铰轴转动连接在所述钳体与所述尖嘴钳头之间的一对气缸；所述一对气缸分别连接所述控制***。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，所述钳体上还固定有一伺服电动推杆，所述伺服电动推杆的伸缩杆下端固定有一用于切断所述橡胶密封圈的切刀，所述切刀位于所述一对尖嘴钳头之间对称的位置，所述切刀的刃口朝下设置，且所述切刀的刃口贴靠在所述一对尖嘴钳头的一面，所述伺服电动推杆连接所述控制***。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，所述虎钳安装板与所述钳体之间还连接有第一拉压力传感器；所述伺服电动推杆的伸缩杆上设置有第二拉压力传感器，所述第一拉压力传感器、第二拉压力传感器分别连接所述控制***。
8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线，其特征在于，所述伺服电动推杆的伸缩杆的前端设置有电烙铁，所述第二拉压力传感器连接在所述伺服电动推杆的伸缩杆与所述电烙铁之间，所述切刀设置在所述电烙铁的前端烙铁头上。
9.一种采用权利要求1至8中任一项所述的基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线的分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)布料：控制***开启皮带输送机进行物料输送的准备，同时开启布料装置将废钢料连续分散铺设到皮带输送机的进料端，废钢料从皮带输送机的进料端向出料端的方向连续向前移动；
(2)图像识别：在布料装置进行布料的同时，设置在支架平台下端面的第一数码摄像机获取布料在皮带输送机进料端位置的废钢料图像；控制***通过橡胶密封圈视觉识别模块获取废钢料图像中是否存在橡胶密封圈；如果未发现橡胶密封圈，则废钢料的布料和皮带输送机的输送连续进行，如果发现有橡胶密封圈，则当橡胶密封圈移动至四轴蜘蛛手下方位置时，皮带输送机停止运行、布料装置停止运行；
(3)分拣：当废钢料中因含有橡胶密封圈而停留在四轴蜘蛛手下方位置时，控制***通过第二数码摄像机和橡胶密封圈视觉识别模块精确获知橡胶密封圈的具***置，然后驱动四轴蜘蛛手动作，四轴蜘蛛手下端的气动尖嘴老虎钳夹住橡胶密封圈将其从皮带输送机上取走，然后送入皮带输送机一侧的废料箱中；分拣完成后重新开启皮带输送机和布料装置；
(4)连续分拣：重复步骤(2)～(3)实现橡胶密封圈的连续分拣。
10.根据权利要求9所述的一种基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线的分拣方法，其特征在于，所述步骤(3)的分拣过程中，当四轴蜘蛛手上的气动尖嘴老虎钳夹住橡胶密封圈向上提升时，若控制***通过所述第一拉压力传感器测得的向上提拉力数值超过预先设定的值时，则控制***作出橡胶密封圈可能被卡住或挂住在废钢料中而无法顺利拉出的判断，然后控制***暂停四轴蜘蛛手的上提动作，并驱动伺服电动推杆动作，使得伺服电动推杆的伸缩杆前端的切刀向前推进，将橡胶密封圈切开，再重启四轴蜘蛛手的上提动作，将切开后的橡胶密封圈从废钢料中拉出。
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| CN202210036335.3A CN114505256A (zh) | 2022-01-13 | 2022-01-13 | 基于机器视觉剔除废钢料中密封圈的分拣线及分拣方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115284385A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-04 | 南通特芯电力科技有限公司 | 一种mpp电力管熔孔装置 |
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2022
- 2022-01-13 CN CN202210036335.3A patent/CN114505256A/zh active Pending
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