CN103042658B - 注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法 - Google Patents

注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103042658B
CN103042658B CN201210566213.1A CN201210566213A CN103042658B CN 103042658 B CN103042658 B CN 103042658B CN 201210566213 A CN201210566213 A CN 201210566213A CN 103042658 B CN103042658 B CN 103042658B
Authority
CN
China
Prior art keywords
manipulator
motor
image processor
camera
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210566213.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103042658A (zh
Inventor
张碧陶
高福荣
姚科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou HKUST Fok Ying Tung Research Institute
Original Assignee
Guangzhou HKUST Fok Ying Tung Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou HKUST Fok Ying Tung Research Institute filed Critical Guangzhou HKUST Fok Ying Tung Research Institute
Priority to CN201210566213.1A priority Critical patent/CN103042658B/zh
Publication of CN103042658A publication Critical patent/CN103042658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103042658B publication Critical patent/CN103042658B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及一种注塑机用多功能机械手装置，包括：至少具有x、y、z方向自由度的机械手，机械手上设有产品夹具和摄像头；控制系统，控制系统包括机械手控制器和图像处理器，机械手电连接在机械手控制器上，图像处理器与摄像头电连接，图像处理器和机械手控制器电连接。本发明还涉及一种注塑产品质量全检方法。通过图像处理器对摄像头拍摄到的注塑产品表面图像进行处理后得出产品质量等级，再由机械手对不同质量等级的产品进行质量等级分流，将传统注塑生产中分两步完成的取件和检测工序整合到一步完成，可以大幅提高企业的生产效率，实现对大批量注塑产品质量的全检，保证出厂产品的质量，提高企业的综合竞争力。本发明适用于注塑生产和检测。

Description

注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法
技术领域
本发明涉及注塑机，特别是一种注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法。
背景技术
传统的注塑加工过程中的取件工序可由工人完成，亦可由机械手完成，机械手取件具有效率高、成本低、产品质量稳定等优点，从而逐渐代替人工取件。采用机械手取件虽然能提高生产效率，但是在当前注塑行业生产成本上涨、市场竞争日趋激烈的状况下，如何做到对大批量产品的快速检测，达到既能与机械手的效率相配，又能确保出厂产品的合格率，是企业进一步提高竞争力的过程中存在的瓶颈问题。
目前，注塑生产企业对注塑产品的质量检测一般是在取件后靠人眼或者工人使用检测设备和工具完成。由于这种传统的检测模式速度较慢，无法做到对所有产品的全检，所以目前大多企业采用统计的方法，即从大量的产品中随机抽取一定比例的产品进行检测，从而估计出整个批次产品的合格率。这种“以点代面”的随机抽样检测方式的检测结果易受到人为因素的影响的问题，而且每件产品的固有特性决定了传统的检测模式无法确保所有出厂产品的合格率。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种提高生产效率、保证出厂产品质量的注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种注塑机用多功能机械手装置，包括：
至少具有x、y、z方向自由度的机械手，所述机械手上设有产品夹具和摄像头；
控制系统，所述控制系统包括机械手控制器和图像处理器，所述机械手电连接在机械手控制器上，所述图像处理器与摄像头电连接，所述图像处理器和机械手控制器电连接。
作为本发明的进一步改进，所述机械手包括沿z轴方向设置的摆臂，所述产品夹具和摄像头分别固定在摆臂的两端，所述摆臂的中部连接有轴线沿y轴方向设置的旋转轴，所述旋转轴连接第一电机并由第一电机驱动。
作为本发明的进一步改进，所述机械手包括驱动第一电机在z轴方向上移动的第二电机、驱动第二电机在x轴方向上移动的第三电机和驱动第二电机在y轴方向上移动的第四电机。
作为本发明的进一步改进，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机上均分别设有编码器。
作为本发明的进一步改进，所述图像处理器包括采集模块，所述采集模块与摄像头电连接。
一种注塑产品质量全检的方法，摄像头拍摄注塑产品表面图像样本并传送到图像处理器；机械手控制器控制产品夹具取件；图像处理器根据产品表面图像分析注塑产品的质量等级后发出质量等级信号至机械手控制器；产品夹具对注塑产品进行质量等级分流；摄像头对下一注塑产品拍摄。
作为本发明的进一步改进，所述图像处理器对摄像头采集的图像样本进行去噪和萃取处理，采用图像处理算法和模式识别理论把采样图像样本信息与给定的标准图像信息进行匹配对比，得出识别结果，根据识别结果采用模糊算法输出产品的质量等级。
作为本发明的进一步改进，所述产品夹具取件后，机械手运行到设定位置停止，等待质量等级信号的发出。
作为本发明的进一步改进，所述质量等级分流为机械手将注塑产品放到相应质量等级的传送带中收集。
本发明的有益效果是：本发明通过图像处理器对摄像头拍摄到的注塑产品表面图像进行处理后得出产品质量等级，再由机械手对不同质量等级的产品进行质量等级分流，将传统注塑生产中分两步完成的取件和检测工序整合到一步完成，可以大幅提高企业的生产效率，实现对大批量注塑产品质量的全检，保证出厂产品的质量，提高企业的综合竞争力。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的控制原理图；
图2是本发明机械手的主视图；
图3是本发明机械手的左视图；
图4是本发明全检方法的流程图。
具体实施方式
如图1-图3所示，一种注塑机用多功能机械手装置，包括机械手和控制系统。
机械手上设有产品夹具1和摄像头2，机械手至少具有x、y、z方向自由度，即产品夹具1和摄像头2也具有这三个方向的自由度，可以在空间内移动。
控制系统包括机械手控制器和图像处理器，机械手与机械手控制器电连接并由机械手控制器控制产品夹具1和摄像头2的运动动作，图像处理器与摄像头2电连接，控制摄像头2的拍摄并处理拍摄到的图像样本，图像处理器和机械手控制器电连接，两者相互控制且相互反馈信号。
控制系统还包括注塑机控制器，用于控制一台或多台注塑机的开模和合模。注塑机控制器与机械手控制器通过现场总线连接，机械手控制器收到注塑机控制器开模信号后，控制机械手移动至取件位置。
如图2和图3所示，作为进一步优选的实施方式，机械手包括沿z轴方向设置的摆臂3，产品夹具1和摄像头2分别固定在摆臂3的两端，摆臂3的中部连接有旋转轴4，旋转轴4的轴线沿y轴方向设置，因此摆臂3和旋转轴4形成一个“T”字形，旋转轴4连接第一电机5并由第一电机5驱动。当第一电机5运转时，沿z轴设置的摆臂3可以随旋转轴4绕y轴旋转，使得摄像头2和产品夹具1可以分别朝下，依次进行拍摄和取件的操作。因此摄像头2和产品夹具1共有4个自由度。产品夹具1为一种气动夹具，是通过控制气压动力实现产品的抓取和卸放，气动的装置如气缸可以集成在机械手上，由空气压缩机等设备供气。
作为进一步优选的实施方式，机械手包括驱动第一电机5在z轴方向上移动的第二电机6、驱动第二电机6在x轴方向上移动的第三电机7和驱动第二电机6在y轴方向上移动的第四电机8。
第二电机6、第三电机7和第四电机8的布置以类似天车吊机的形式布置，使得第一电机5和摆臂3具有x、y、z方向的自由度。
作为进一步优选的实施方式，第一电机5、第二电机6、第三电机7和第四电机8上均分别设有编码器9，用以检测摆臂3在x、y、z方向的位移和绕y轴转过的角度，从而与机械手控制器形成闭环回路控制。
作为进一步优选的实施方式，图像处理器内集成有采集模块，采集模块与摄像头2电连接。当需要对产品摄像时，图像处理器给出采集模块信号，使得摄像头2工作。
一种注塑产品质量全检的方法，其整个过程如下，如图4所示。
注塑机开模后，由注塑机控制器对机械手控制器发出开模完成信号；机械手控制器接收到信号后，驱动第一电机5令摆臂3旋转180°，使得摄像头2处在下端，并快速驱动第二电机6、第三电机7和第四电机8，使得摄像头2运行到靠近注塑成品处；调节第二电机6、第三电机7和第四电机8的转速，使得摄像头2缓慢运行到能尽可能全面拍摄到注塑成品表面图像的设定拍摄点；定位完成后停止所有电机运行，机械手控制器发送定位完成信号到图像处理器；图像处理器的采集模块接收到定位完成信号后，驱动摄像头2对注塑制品拍照取样，摄像头2将拍摄到的产品表面图像样本反馈至图像处理器。
拍摄完成后，图像处理器发送拍摄完成信号到机械手控制器；机械手控制器驱动第一电机5使摆臂3旋转180°，产品夹具1处在下端并开始取件。
产品夹具1夹紧注塑产品运行到不干涉注塑机合模等加工工序的设定位置，并等待质量等级信号指令的发出。
同时，图像处理器对采集的图像样本进行去噪和萃取等相关处理，采用图像处理算法和模式识别理论把采样图像样本信息与给定的标准图像信息进行匹配对比，得出识别结果，再根据识别结果采用模糊算法输出产品的质量等级（如制品表面光洁度），将质量等级信号发送至机械手控制器。
机械手控制器接收到图像处理器发送过来的产品质量等级信号，驱动第二电机6、第三电机7和第四电机8把产品放到相应等级的传送带中进行质量等级分流。
机械手完成对注塑成品的取件和检测以及等级分流多道工序，进入下一次的运作周期。
本发明达到了以下的效果：
1）在一套机械手装置中集成注塑生产中的取件、检测和产品质量等级分流工序，降低成本，提高生产效率；
2）实现注塑产品百分之百的检测，确保出厂产品的整体质量，提高企业综合竞争力。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种注塑机用多功能机械手装置，其特征在于，包括：
至少具有x、y、z方向自由度的机械手，所述机械手上设有产品夹具(1)和摄像头(2)；
控制系统，所述控制系统包括机械手控制器和图像处理器，所述机械手电连接在机械手控制器上，所述图像处理器与摄像头(2)电连接，所述图像处理器和机械手控制器电连接，所述图像处理器和机械手控制器相互控制且相互反馈信号；
摄像头(2)拍摄注塑产品表面图像样本并传送到图像处理器；机械手控制器控制产品夹具(1)取件；图像处理器根据产品表面图像分析注塑产品的质量等级后发出质量等级信号至机械手控制器；产品夹具(1)对注塑产品进行质量等级分流；摄像头(2)对下一注塑产品拍摄，所述产品夹具(1)取件后，机械手运行到设定位置停止，等待质量等级信号的发出；
所述图像处理器对摄像头(2)采集的图像样本进行去噪和萃取处理，采用图像处理算法和模式识别理论把采样图像样本信息与给定的标准图像信息进行匹配对比，得出识别结果，根据识别结果采用模糊算法输出产品的质量等级。
2.根据权利要求1所述的注塑机用多功能机械手装置，其特征在于：所述机械手包括沿z轴方向设置的摆臂(3)，所述产品夹具(1)和摄像头(2)分别固定在摆臂(3)的两端，所述摆臂(3)的中部连接有轴线沿y轴方向设置的旋转轴(4)，所述旋转轴(4)连接第一电机(5)并由第一电机(5)驱动。
3.根据权利要求2所述的注塑机用多功能机械手装置，其特征在于：所述机械手包括驱动第一电机(5)在z轴方向上移动的第二电机(6)、驱动第二电机(6)在x轴方向上移动的第三电机(7)和驱动第二电机(6)在y轴方向上移动的第四电机(8)。
4.根据权利要求3所述的注塑机用多功能机械手装置，其特征在于：所述第一电机(5)、第二电机(6)、第三电机(7)和第四电机(8)上均分别设有编码器(9)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的注塑机用多功能机械手装置，其特征在于：所述图像处理器包括采集模块，所述采集模块与摄像头(2)电连接。
6.根据权利要求1所述的注塑机用多功能机械手装置，其特征在于：所述质量等级分流为机械手将注塑产品放到相应质量等级的传送带中收集。
CN201210566213.1A 2012-12-21 2012-12-21 注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法 Active CN103042658B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210566213.1A CN103042658B (zh) 2012-12-21 2012-12-21 注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210566213.1A CN103042658B (zh) 2012-12-21 2012-12-21 注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103042658A CN103042658A (zh) 2013-04-17
CN103042658B true CN103042658B (zh) 2016-01-13

Family

ID=48055622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210566213.1A Active CN103042658B (zh) 2012-12-21 2012-12-21 注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103042658B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105082488B (zh) * 2015-08-14 2017-07-28 广州市香港科大霍英东研究院 一种注塑设备自适应控制系统及控制方法
CN106584800B (zh) * 2016-12-09 2018-11-20 江南大学 一种成型产品在线质量检测方法
JP6502994B2 (ja) * 2017-04-07 2019-04-17 ファナック株式会社 射出成形システムおよび射出成形方法
CN108226169A (zh) * 2018-01-16 2018-06-29 上海熙视光电科技有限公司 一种智慧型注塑在线视觉检测系统
JP2019155625A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 宇部興産機械株式会社 成形品の撮影方法および成形品の撮影装置
CN108908884A (zh) * 2018-08-03 2018-11-30 苏州超群智能科技有限公司 带视觉模具监视器的注塑机器人
CN109676878B (zh) * 2019-01-24 2024-05-03 铜陵昌满塑胶股份有限公司 一种注塑机用带有废气处理装置的机械手
CN116343359B (zh) * 2023-02-16 2023-10-31 唐山三友化工股份有限公司 一种工业生产异常行为态势检测方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200424052A (en) * 2003-05-08 2004-11-16 Ming-Shyan Huang A cavity pressure based quality control method for injection molding process
CN102529019A (zh) * 2012-01-31 2012-07-04 温州大学 一种模具检测、保护及零件检测、摘取的方法
CN102529020A (zh) * 2012-01-31 2012-07-04 温州大学 模具检测、保护及零件检测、摘取的手眼集成装置
CN202572915U (zh) * 2012-03-16 2012-12-05 温州大学 一种具有模具保护的注塑机的控制装置
CN203063078U (zh) * 2012-12-21 2013-07-17 广州市香港科大霍英东研究院 注塑机用多功能机械手装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0649310B2 (ja) * 1987-03-31 1994-06-29 積水化学工業株式会社 射出成形装置における製品取出制御システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200424052A (en) * 2003-05-08 2004-11-16 Ming-Shyan Huang A cavity pressure based quality control method for injection molding process
CN102529019A (zh) * 2012-01-31 2012-07-04 温州大学 一种模具检测、保护及零件检测、摘取的方法
CN102529020A (zh) * 2012-01-31 2012-07-04 温州大学 模具检测、保护及零件检测、摘取的手眼集成装置
CN202572915U (zh) * 2012-03-16 2012-12-05 温州大学 一种具有模具保护的注塑机的控制装置
CN203063078U (zh) * 2012-12-21 2013-07-17 广州市香港科大霍英东研究院 注塑机用多功能机械手装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103042658A (zh) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103042658B (zh) 注塑机用多功能机械手装置和注塑产品质量全检方法
CN106895961B (zh) 一种背光模组的检测设备及其检测方法
CN203063078U (zh) 注塑机用多功能机械手装置
CN206382253U (zh) 用于箱体六面检测的自动化视觉检测设备
US8977378B2 (en) Systems and methods of using a hieroglyphic machine interface language for communication with auxiliary robotics in rapid fabrication environments
CN107598920A (zh) 一种基于视觉控制的机械手
CN209112988U (zh) 一种电芯自动补料系统
CN106853639A (zh) 一种手机电池自动化装配系统及其控制方法
CN205219582U (zh) 嵌件自动入模定位系统
CN111266304A (zh) 一种煤块识别检测分选系统
CN206276628U (zh) 一种基于视觉的快件自动分拣装置
CN105057222A (zh) 一种物料柔性分拣系统
CN203196911U (zh) 一种基于工业ccd的视觉识别分拣系统
CN107352210A (zh) 基于托盘的病理切片自动搬运装置及方法与系统
CN108908884A (zh) 带视觉模具监视器的注塑机器人
CN206305057U (zh) 一种轴套类工件外观缺陷及外径自动检测装置
CN114193440A (zh) 基于3d视觉的机器人自动抓取系统及方法
CN105619058A (zh) 一种用于汽车仪表表盘的导光环压装装置及方法
CN212146503U (zh) 一种机械手
CN205755621U (zh) 鲜食葡萄无损采摘分级智能一体机
CN109821773B (zh) 一种自动检测筛选系统的上下料装置
CN114445642A (zh) 一种基于深度学习的凉果食品杂质挑拣方法及系统
CN208962303U (zh) 一种自动化注塑机生产线
CN203765611U (zh) 一种注塑生产线上的伺服控制机械手臂装置
CN205183185U (zh) 手机马达自动识别抓取装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant