[发明专利]一种基于视觉的在线定位系统

说明书

本发明公开了一种基于视觉的在线定位系统，包括视觉定位系统、伺服中心控制器和伺服电机，所述视觉定位系统对生产线上的定位对象拍摄成像，根据视觉特征查找定位对象的特征位置，并将结果通过实时工业控制总线按照预设的协议在预设的时间窗口送到伺服控制器；伺服控制器根据特征位置结果控制伺服电机旋转一定的角度；伺服电机带动生产线上的定位对象一起旋转，完成定位对象的定位摆正功能。本发明替代传统的机械式定位方案，系统能够在线高速对容器进行拍照成像，通过视觉特征查找容器位置特征，并且将结果通过总线通讯控制执行机构动作。最后使得所有容器在机器内保持同样的位置，保证后续的生产包装工序作用在预先指定的位置。

技术领域

本发明涉及自动化生产线，特别涉及一种基于视觉的在线定位系统。

背景技术

现代啤酒和饮料生产朝着两个方向发展，一个是产线的高速化，另一个是产线的个性化。产线不仅仅需要有更高的生产效率，而且也要求产线具备更高的生产柔性，从而缩短产品上市的周期，并且降低市场投入的成本。特别是高端的啤酒和饮料线，生产厂商往往会推出设计精美独特的容器，配合市场推广，品牌展示，以满足终端客户个性化的需求。比如现在市场上越来越多的啤酒，葡萄酒，白酒以及饮料所采用的容器上出现了浮雕，品牌标记，窗口和其它特征。为了提高产品的美观，需要将标签贴在特定的位置，比如浮雕的正下方或者指定的窗口内。或者其它生产的工艺需要作用在固定的位置。所以需要一种装置能够自动的识别并且控制，使容器在贴标或者进行其它生产工序之前在线将容器旋转到指定的位置，而且该装置能够适应现代高速的生产线。

现有技术中，是通过机械方式实现产品定位。机械定位是通过容器下方的凹槽和托盘上凸起处配合以完成定位。这种方式有两个缺点，第一个就是只能在低速的生产线上应用。第二个缺点就是通用性不好，对于不同的产品需要设计对应的机械装置，对于终端客户来说需要单独采购产品配件，升级和维护的费用比较高。

发明内容

本发明目的是：提供一种基于视觉的在线定位系统，替代传统的机械式定位方案，该系统能够在线高速对容器进行拍照成像，通过视觉特征查找容器位置特征，并且将结果通过总线通讯控制执行机构动作。最后使得所有容器在机器内保持同样的位置，保证后续的生产包装工序作用在预先指定的位置。

本发明的技术方案是：

一种基于视觉的在线定位系统，包括视觉定位系统、驱动电机控制器和驱动电机，其中：

视觉定位系统，对生产线上的定位对象拍摄成像，根据视觉特征查找定位对象的特征位置，并将结果送到驱动电机控制器；

驱动电机控制器，根据特征位置结果控制驱动电机旋转一定的角度；

驱动电机，带动生产线上的定位对象一起旋转，完成定位对象的定位摆正功能。

优选的，所述驱动电机为伺服电机或步进电机，对应的驱动电机控制器为伺服中心控制器，或步进电机控制器。

优选的，所述视觉定位系统通过实时工业控制总线按照预设的协议在预设的时间窗口将特征位置结果送到伺服控制器。

优选的，所述在线定位系统的功能实现包括步骤：

S1、摄取定位对象图像；

S2、图像信号处理、查找特征位置；

S3、通过查找的结果控制伺服电机旋转带动定位对象旋转到目标位置。

优选的，所述S1中摄取图像的步骤，对于定位对象上方有空间并且特征位置上方可见的情况，通过将光学系统安装到上方通过一个相机一次成像。

优选的，所述S1中摄取图像的步骤，对于不能一次获取特征位置图像的定位对象，通过设定伺服电机旋转360度，采用多个相机和每个相机拍摄多张照片对定位对象摄取360度全视野图像。