[发明专利]一种基于机器视觉的料盒抓取系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的料盒抓取系统的上料方法，其特征在于：包括工作腔室，和设置在工作腔室内的上料机械手控制系统、机器视觉系统模块和工件平台模块；

所述上料机械手控制系统包括六轴工业机器人、抓手和主控PLC；

所述六轴工业机器人、抓手分别与主控PLC连接；所述机器视觉系统模块包括摄像机、光源、工控机一体机和机器视觉软件；

所述摄像机通过支架固定在抓手上；所述光源均匀分布在拍照区的四周；所述摄像机和工控机一体机分别与主控PLC连接；

所述工件平台模块包括用于放置待抓取料盒的拍照区平台，用于放置存放抓取后的料盒的箱体的料车；所述拍照区平台位于工作平台的中间，装箱平台位于工作平台的一侧；

相机校验位包括第一背光板，以及设置在第一背光板朝向摄像机一侧的定位圈；

通过摄像机对定位圈进行拍照，并通过机器视觉软件对实际照片和系统库原始照片进行比对，并判断六轴工业机器人定位精度是否下降、摄像机镜头是否被粉尘污染、摄像机镜头固定螺丝松动、摄像机镜头角度是否偏移；

所述抓取系统在上料时包括如下步骤：

1）对工作腔室抽真空；

2）调整工作腔室内氮气和氧气的比例，降低氧气含量；

3）料车通过轨道运行至上料位置，主控PLC发送料车就位信号至上料机械手控制系统；

4）对摄像机进行吹洗，清理附着在摄像机上的灰尘；

5）六轴工业机器人带动抓手移动至相机校验位，并利用机器视觉软件进行校验；

6）六轴工业机器人带动抓手移动至料车校验位，并利用机器视觉软件对料车上的料架进行校验；校验结束后主控PLC接收到可以进料信号或者料架异常信号；

7）主控PLC控制料盒输出装置将料盒输出至上料位置；

8）六轴工业机器人带动抓手移动至料架的第一个放置位置进行定位，通过机器视觉软件确认当前上料位无误后，六轴工业机器人带动抓手移动至可抓取料盒等待位置；

9）主控PLC通过六轴工业机器人带动抓手移动至料盒拍照位；机器视觉软件通过照片和数据库的参数进行比对，将料盒的实际位置传送给六轴工业机器人，六轴工业机器人根据获取的位置信息，通过抓手将料盒抓起；

10）六轴工业机器人根据第一个放置位置的信息，将料盒准确的放置在对应位置；

11）重复步骤7）-10），直到将料架装满；

12）六轴工业机器人退回到原点位置，并将料架装满的信号发送给主控PLC，主控PLC控制料车往烧结腔室前进。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的料盒抓取系统的上料方法，其特征在于：所述抓手包括一沿着水平方向设置的横板，以及设置在横板两端的耳拖，所述横板在两个耳拖之间的位置还设置有防撞开关；

所述摄像机通过支架固定在所述横板的下方。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的料盒抓取系统的上料方法，其特征在于：所述料车校验位包括第二背光板，其设置在料架远离摄像机的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的料盒抓取系统的上料方法，其特征在于：所述料架沿着中轴线的左右两侧区域分为四个位置，所述料架沿着中轴线上的区域被分为两个位置；

机器视觉软件通过摄像机对上述四个位置拍照来判断料板是否缺失、料板是否翘曲、料板上是否有异物和料架是否下沉；机器视觉软件通过摄像机对上述两个位置来判断竖版垂直度、料车停止位置前后偏差值。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的料盒抓取系统的上料方法，其特征在于：所述摄像机包括机身、镜头吹气内环、镜头吹气外环和吹气直接弯头；所述镜头吹气外环和镜头吹气内环之间形成吹气通道，将吹气直接弯头引入的空气吹至镜头表面。