CN105857813A - 基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置 - Google Patents

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Abstract

基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置，包括正负压供压装置(1)，机器视觉装置(2)，标签打印剥离一体机(3)和贴标装置(4)，标签打印剥离一体机(3)布置在操作对象钢筋捆的前方下面且紧挨着钢筋捆的位置，机器视觉装置(2)布置在钢筋捆的正前方，正负压供压装置(1)布置在钢筋捆的前方左侧，贴标装置(4)布置在钢筋捆的前方右侧。整套装置使用机器视觉实现成捆钢筋端面中心坐标的获取、使用机器人进行自动贴标，无需人工干预，便于管理，为钢铁厂家实现互联网+下的智能生产奠定了基础。

Description

基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置
技术领域
本发明涉及一种自动贴标装置，具体涉及一种基于视觉的自动贴标装置，特别是利用机器视觉对成捆钢筋中每根钢筋端面进行自动贴标的装置。
背景技术
钢铁工业一直以来都是国民经济的基础产业，在国民经济发展过程中起着十分重要的作用。同时，钢铁工业也是其他重要工业的原材料的重要来源。可以这样说，一个国家工业的发展水平很大程度上取决于这个国家钢铁工业的发展状况。钢铁工业的主要成品有钢板、钢筋、钢管等，其中钢筋是主要的形式之一。钢筋的尺寸和种类复杂繁多，并且目前钢铁生产厂家每天要生产数以万计的钢筋，如何对生产出来的钢筋进行标记，以区分钢筋的生产日期、型号等就显得尤为重要，这就促进了钢筋端面标记产品的出现。
钢筋端面一般在钢筋生产流水线上进行标记，目前粘贴在钢筋端面上的标签主要使用的是不干胶标签，钢筋端面的贴标工作主要是依靠人工，即通过人工将打印好的不干胶标签粘贴在经过降温处理的钢筋端面上，这种方法不仅效率低下，而且出错概率高，很容易造成标签漏贴、错贴等。然而，由于钢筋端面上的标签包含着如生产厂家、炉号、生产日期等相关的重要信息，错贴、漏贴很可能会造成严重后果。因此，对钢筋的端面进行明确的标记就显得至关重要。
发明内容
为实现高效、稳定、可靠的成捆钢筋端面自动贴标，本发明提出了一种基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置，用来实现对成捆钢筋端面的自动贴标。
本发明基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置包括正负压供压装置1，机器视觉装置2，标签打印剥离一体机3和贴标装置4。标签打印剥离一体机3布置在操作对象钢筋捆的前方下面且紧挨着钢筋捆的位置，机器视觉装置2布置在钢筋捆的正前方，正负压供压装置1布置在钢筋捆的前方左侧，贴标装置4布置在钢筋捆的前方右侧。
正负压供压装置1由空气压缩机产生正压、由真空发生器产生负压，通过电磁阀实现正压和负压的切换。
机器视觉装置2包括光源2-1，摄像头支架2-2和摄像头2-3。摄像头2-3安装在摄像头支架2-2上，光源2-1安放在摄像头支架2-2的前方、摄像头的正下方，用以在摄像头2-3拍照时提供照明。摄像头2-3用于对钢筋进行拍照。
标签打印剥离一体机3用于实现不干胶标签的打印与剥离。
贴标装置4包括垫块4-1，机器人4-2和真空吸盘4-3。机器人4-2安装固定在垫块4-1上，在机器人4-2的末端安装真空吸盘4-3，真空吸盘4-3能够吸取标签，并通过机器人4-2各关节的运动实现标签的移动。机器人4-2为5自由度或6自由度工业机器人。
正负压供压装置1通过连接管路与贴标装置4中的真空吸盘4-3相连，为真空吸盘4-3提供贴标所需的正压与负压。机器视觉装置2对待贴标的成捆钢筋进行拍照，通过适当的图像处理后提取出每根钢筋的中心点坐标，并将每根钢筋的中心坐标传递给贴标装置4。贴标装置4通过控制机器人4-2各关节的运动来完成从标签打印剥离一体机3上的取标工作以及完成对钢筋的端面进行贴标工作。
本发明的有益效果是：
（1）解决钢铁生产厂家的成捆钢筋端面的贴标问题，节省人工成本，提高贴标效率；
（2）采用了机器视觉进行定位，利用机器人进行贴标，并在贴标完成后进行漏标检测，降低漏贴的概率；
（3）实现了标签的现场打印，灵活方便，便于更改，降低了错贴标签的发生率；
（4）整套装置使用机器人进行自动贴标，无需人工干预，便于管理，为钢铁厂家实现互联网+下的智能生产奠定了基础。
附图说明
图1为本发明基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置的总体结构简图；
图2为本发明机器视觉装置的结构简图；
图3为本发明自动贴标装置的结构简图。
具体实施例
结合附图说明本发明结构和操作。
本发明基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置包括正负压供压装置1，机器视觉装置2，标签打印剥离一体机3和贴标装置4。标签打印剥离一体机3布置在操作对象钢筋捆的前方下面且紧挨着钢筋捆的位置，机器视觉装置2布置在钢筋捆的正前方，正负压供压装置1布置在钢筋捆的前方左侧，贴标装置4布置在钢筋捆的前方右侧。
正负压供压装置1由空气压缩机产生正压、由真空发生器产生负压，通过电磁阀实现正压和负压的切换。
机器视觉装置2包括光源2-1，摄像头支架2-2和摄像头2-3。摄像头2-3安装在摄像头支架2-2上，光源2-1安放在摄像头支架2-2的前方、摄像头的正下方，用以在摄像头2-3拍照时提供照明。摄像头2-3用于对钢筋进行拍照。
标签打印剥离一体机3用于实现不干胶标签的打印与剥离。
贴标装置4包括垫块4-1，机器人4-2和真空吸盘4-3。机器人4-2安装固定在垫块4-1上，在机器人4-2的末端安装真空吸盘4-3，真空吸盘4-3能够吸取标签，并通过机器人4-2各关节的运动实现标签的移动。机器人4-2选用universal robots公司的6自由度工业机器人UR5。
正负压供压装置1通过连接管路与贴标装置4中的真空吸盘4-3相连，为真空吸盘4-3提供贴标所需的正压与负压。机器视觉装置2对待贴标的成捆钢筋进行拍照，通过适当的图像处理后提取出每根钢筋的中心点坐标，并将每根钢筋的中心坐标传递给贴标装置4。贴标装置4通过控制机器人4-2各关节的运动来完成从标签打印剥离一体机3上的取标工作以及完成对钢筋的端面进行贴标工作。
首先对贴标装置4中的机器人4-2进行位置初始化，使机器人4-2的各连杆移出摄像头2-3的视野内，以防止其对摄像头2-3的图像拍摄造成干扰。然后机器视觉装置2进行打光和拍照，通过对所拍的照片进行边缘检测、中心点提取等处理，完成对钢筋中心点的坐标的确定，将每根钢筋中心点的坐标传送至贴标装置4。贴标装置4在获取钢筋中心点坐标后，首先控制机器人4-2各关节进行相应的转动，使安装在机器人4-2末端的真空吸盘4-3位于标签打印剥离一体机3的标签出口的正上方，然后机器人4-2的末端垂直向下运动至真空吸盘4-3与已打印好的标签相接触。此时正负压供压装置1产生的负压通过连接管路至真空吸盘4-3，使真空吸盘4-3利用负压吸牢标签。真空吸盘4-3吸牢标签后，机器人4-2的末端垂直向上运动，在运动一段距离后机器人4-2的末端以最快的速度运动到钢筋端面的正前方，然后机器人4-2的末端沿直线运动靠近待贴标钢筋的端面，直至标签与钢筋端面接触并压紧标签。真空吸盘4-3具有一定的滑动行程，对不平齐的钢筋端面进行一定的位置补偿。标签与钢筋端面接触后，正负压供压装置1输出高压气体直接通过连接管路至真空吸盘4-2，高压气体通过真空吸盘4-2的吸嘴喷出并作用在标签表面上，使标签压牢在钢筋端面上。一段时间后正负压供压装置1停止供给高压气体，机器人4-2的末端沿直线远离钢筋端面一段距离后以最快速度返回至标签制备装置的正上方。
在整个贴标过程中，整套装置不断重复上述的过程，直至将每根钢筋的端面都贴上标签。当贴完标签后，贴标装置4中的机器人4-2返回至初始位，机器视觉装置2中的摄像头2-3再对钢筋捆进行拍照、处理，以判断是否存在漏贴现象，如果存在钢筋的漏贴，则整套装置继续重复上述的动作，直至贴标完成。

Claims (2)

1.基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置，包括正负压供压装置(1)，机器视觉装置(2)，标签打印剥离一体机(3)和贴标装置(4)，其特征在于，标签打印剥离一体机(3)布置在操作对象钢筋捆的前方下面且紧挨着钢筋捆的位置，机器视觉装置(2)布置在钢筋捆的正前方，正负压供压装置(1)布置在钢筋捆的前方左侧，贴标装置(4)布置在钢筋捆的前方右侧，正负压供压装置(1)由空气压缩机产生正压、由真空发生器产生负压，通过电磁阀实现正压和负压的切换，机器视觉装置(2)包括光源(2-1)，摄像头支架(2-2)和摄像头(2-3)，摄像头(2-3)安装在摄像头支架(2-2)上，光源(2-1)安放在摄像头支架(2-2)的前方、摄像头的正下方，贴标装置(4)包括垫块(4-1)，机器人(4-2)和真空吸盘(4-3)，机器人(4-2)安装固定在垫块(4-1)上，在机器人(4-2)的末端安装真空吸盘(4-3)。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的成捆钢筋端面自动贴标装置，其特征在于：机器人(4-2)为5自由度或6自由度工业机器人。
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