CN107909594A - 一种自动判别绗缝起始原点的定位装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合纤维织物加工领域，尤其涉及一种自动判别绗缝起始原点的定位装置及方法，上述装置至少包括：RGB摄像头，用于对堆叠完成的裁片进行RGB图像采集；裁片定位机构，用于对堆叠完成的裁片进行定位；图像处理系统，用于对所采集的RGB图像进行分析以获得裁片边界信息；控制系统，用于以边界信息为依据，控制绗缝机构与裁片定位机构之间的位置关系。本发明的目的在于克服现有技术中的不足，从而提供一种能够在铺布框架定位后准确的确定绗缝起点，并保证绗缝质量的自动判别绗缝起始原点的定位方法。

Description

一种自动判别绗缝起始原点的定位装置及方法
技术领域
本发明属于复合纤维织物加工领域，尤其涉及一种自动判别绗缝起始原点的定位装置及方法。
背景技术
复合材料因其优异的性能已被广泛应用于航空航天和汽车领域。复合纤维织物可通过热压的方式形成所需的结构件形状，而在热压前，通过对复合纤维织物的裁切和堆叠来满足最终结构件的尺寸及厚度等要求。
上述过程中裁切的目的在于获得位于结构件不同层级中不同尺寸的裁片，而堆叠则用于形成结构件中各部分的不同厚度，在上述过程完成后，为了防止在热压的过程中不同层级的裁片之间发生相对窜动，因此需要对不同的层级之间进行绗缝，且上述的绗缝操作必须在任何裁片层数超过两层的位置进行，然而在实际的操作过程中，往往一个结构件中不同层级的裁片形状千差万别，使得不同层级间的重合关系也错综复杂，在通过人工方式确定绗缝起始点的过程中，浪费了大量的人力。
鉴于目前在对复合纤维织物进行布料绗缝的过程中所存在的问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种自动判别绗缝起始原点的定位方法，使其更具有实用性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，从而提供一种能够在铺布框架定位后准确的确定绗缝起点，并保证绗缝质量的自动判别绗缝起始原点的定位方法。
本发明的具体方案为：
一种自动判别绗缝起始原点的定位装置，至少包括：
RGB摄像头，用于对堆叠完成的裁片进行RGB图像采集；
裁片定位机构，用于对堆叠完成的裁片进行定位；
图像处理系统，用于对所采集的RGB图像进行分析以获得裁片边界信息；
控制系统，用于以边界信息为依据，控制绗缝机构与裁片定位机构之间的位置关系。
进一步地，裁片定位机构包括铺布框架，以及间隔分布于铺布框架内部的条状支撑结构，条状支撑结构的分布方向与绗缝的方向平行，且相邻两条状支撑结构之间的间距等于相邻两绗缝间的间距，条状支撑结构的上表面用于对裁片进行支撑。
进一步地，RGB摄像头的光轴竖直设置。
进一步地，RGB摄像头固定设置。
一种自动判别绗缝起始原点的定位方法，包括以下步骤：
1、在铺布框架静止待绗缝时，通过RGB摄像头对堆叠完成的裁片进行图像采集，以获得能辨别各裁片边界信息的RGB图像；
2、在边界信息中确定一点作为绗缝的起始原点，此点的确定方法为：通过限定其到铺布框架边界的距离来确定。
进一步地，RGB摄像头所采集的图像为铺布框架运送轨道的局部位置上的俯视图。
进一步地，RGB摄像头的位置作为铺布框架位置确定的依据。
进一步地，对RGB图像中边界信息的辨别通过色彩实现。
通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果:
本发明能够通过图像采集的方式在铺布框架定位后准确的确定绗缝起点，并保证绗缝质量；以RGB摄像头所采集的图像信息作为定位依据来控制绗缝的起点，相对于以铺布框架的定位装置来确定绗缝起点而言，避免了因为铺布框架的定位不准确而造成的起点确定的偏差，通过在摄像头的位置、以及摄像头所采集的RGB图像中的铺布框架的位置和定位起点与铺布框架边框之间的位置关系，当摄像头位置确定时，无论铺布框架是否定位准确，均能准确的确定绗缝起点，更具实用价值。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请的实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
一种自动判别绗缝起始原点的定位装置，包括：RGB摄像头，用于对堆叠完成的裁片进行RGB图像采集；裁片定位机构，用于对堆叠完成的裁片进行定位；图像处理系统，用于对所采集的RGB图像进行分析以获得裁片边界信息；控制系统，用于以边界信息为依据，控制绗缝机构与裁片定位机构之间的位置关系。
其中，裁片定位机构包括铺布框架，以及间隔分布于铺布框架内部的条状支撑结构，条状支撑结构的分布方向与绗缝的方向平行，且相邻两条状支撑结构之间的间距等于相邻两绗缝间的间距，条状支撑结构的上表面用于对裁片进行支撑，本实施例中，RGB摄像头的光轴竖直设置且RGB摄像头固定设置。
一种自动判别绗缝起始原点的定位方法，包括以下步骤：
1、在铺布框架静止待绗缝时，通过RGB摄像头对堆叠完成的裁片进行图像采集，以获得能辨别各裁片边界信息的RGB图像；其中，RGB图像中边界信息的辨别通过色彩实现，且RGB摄像头所采集的图像为铺布框架运送轨道的局部位置上的俯视图；
2、在边界信息中确定一点作为绗缝的起始原点，此处的边界信息包括边界上，以及边界的平行线上，此点的确定方法为：通过限定其到铺布框架边界的距离来确定，其中RGB摄像头的位置作为铺布框架位置确定的依据。
本发明中的自动判别绗缝起始原点的定位装置及方法的工作原理如下：
将RGB摄像头固定在铺布框架传送装置的绗缝工位处，当铺布框架达到此工位时，铺布框架停止运动，通过RGB摄像头采集铺布框架以及设置于铺布框架上的裁片的图像，通过保证铺布框架的停止位置，可保证RGB摄像头的拍摄中心位于铺布框架的中心位置；图像采集完成后，通过控制系统采用色彩的辨别来识别图像中的边界特征，但本发明中不以边界特征作为绗缝起点的确定基准，因为织物的边界特征在图像上的显示结果往往会使得定位存在误差，本发明中采用边界特征中到铺布框架边框的距离为定值的一点作为起点，在图像的采集过程中边框的特征明显，使得定位更加准确；当摄像头的位置一定时，只需通过为摄像头设定一个标注边框区域，而将实际采集到的边框区域与标注边框区域作比较，即可明确实际的边框位置与摄像头位置之间的关系，通过此方式，即使当铺布框架的定位发生偏移时，仍可通过上述关系而确定绗缝的起点位置，绗缝的起点位置通过明确的边框位置来确定，是准确有效的，而具体的距离值可根据边界特征和实际的情况具体设定。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种自动判别绗缝起始原点的定位装置，其特征在于，至少包括：
RGB摄像头，用于对堆叠完成的裁片进行RGB图像采集；
裁片定位机构，用于对堆叠完成的裁片进行定位；
图像处理系统，用于对所采集的RGB图像进行分析以获得裁片边界信息；
控制系统，用于以所述边界信息为依据，控制绗缝机构与所述裁片定位机构之间的位置关系。
2.根据权利要求1所述的自动判别绗缝起始原点的定位装置，其特征在于，所述裁片定位机构包括铺布框架，以及间隔分布于所述铺布框架内部的条状支撑结构，所述条状支撑结构的分布方向与绗缝的方向平行，且相邻两所述条状支撑结构之间的间距等于相邻两绗缝间的间距，所述条状支撑结构的上表面用于对所述裁片进行支撑。
3.根据权利要求1所述的自动判别绗缝起始原点的定位方法，其特征在于，所述RGB摄像头的光轴竖直设置。
4.根据权利要求1所述的自动判别绗缝起始原点的定位方法，其特征在于，所述RGB摄像头固定设置。
5.一种自动判别绗缝起始原点的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.1在铺布框架静止待绗缝时，通过RGB摄像头对堆叠完成的裁片进行图像采集，以获得能辨别各裁片边界信息的RGB图像；
5.2在所述边界信息中确定一点作为绗缝的起始原点，此点的确定方法为：通过限定其到所述铺布框架边界的距离来确定。
6.根据权利要求5所述的自动判别绗缝起始原点的定位方法，其特征在于，所述RGB摄像头所采集的图像为铺布框架运送轨道的局部位置上的俯视图。
7.根据权利要求5所述的自动判别绗缝起始原点的定位方法，其特征在于，所述RGB摄像头的位置作为所述铺布框架位置确定的依据。
8.根据权利要求5所述的自动判别绗缝起始原点的定位方法，其特征在于，对所述RGB图像中边界信息的辨别通过色彩实现。
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