CN108160530A - 一种上料平台及工件上料方法 - Google Patents

一种上料平台及工件上料方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种上料平台及工件上料方法，所述平台包括工件传送装置、工件类型识别装置、工件姿态识别装置、分拣机械臂、存储装置和验收装置，其中，工件传送装置，用于将工件传送至分拣机械臂的作业区域；工件类型识别装置，用于对工件进行类型识别；工件姿态识别装置，用于对待分拣工件进行姿态识别；分拣机械臂，用于根据工件的类型将其分拣至对应的承载区域，并且工件调整至预设姿态；存储装置，用于存储不同工件的影像资料，包括工件的整体影像和预设姿态影像；验收装置，用于验证分拣至承载区域的工件的类型及姿态是否正确。本发明能够自动识别工件的类型及姿态，将工件调整至对应的区域和预设的姿态，提升加工效率。

Description

一种上料平台及工件上料方法
技术领域
本发明属于工件视觉识别、加工技术领域，涉及一种上料平台和工件上料方法。
背景技术
在机械设备的加工生产过程中，需要对不同的工件进行不同的加工操作。现有技术中，针对不同规格的工件的摘选或上料，要么采用人工分拣，要么针对每个规格的工件设计一套专用的模具，这样成本高，效率低，兼容性差。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种上料平台，能够自动识别工件的类型及所处姿态，利用机械臂根据工件的类型转移至对应的承载区域，并将工件调整至预设的姿态，为工件的下一步加工做好准备，提升加工效率。
本发明的另一目的在于提供一种工件上料方法，所述方法由上料平台实现。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种上料平台，其特征在于，包括工件传送装置、工件类型识别装置、工件姿态识别装置、分拣机械臂、存储装置和验收装置，其中：
所述工件传送装置，用于将待分拣的工件传送至分拣机械臂的作业区域；
所述工件类型识别装置，用于对工件传送装置上的待分拣工件进行类型识别；
所述工件姿态识别装置，用于对工件传送装置上的待分拣工件进行姿态识别；
所述分拣机械臂，用于根据待分拣工件的类型将其分拣至对应的承载区域，并且将待分拣工件调整至预设姿态；
所述存储装置，用于存储不同工件的影像资料，影像资料包括工件的整体影像和预设姿态影像；
所述验收装置，用于验证分拣至承载区域的工件的类型及姿态是否正确。
进一步地，所述工件类型识别装置包括第一影像获取模块和类型识别模块，所述第一影像获取模块，用于获取工件传送装置上待分拣工件的整体影像；所述类型识别模块，用于将第一影像获取模块获取的待分拣工件的整体影像与存储装置预存的工件的整体影像进行比对，得出待分拣工件的类型。
进一步地，所述工件姿态识别装置包括第二影像获取模块和姿态识别模块，所述第二影像获取模块，用于获取工件传送装置上待分拣工件的姿态影像；所述姿态识别模块，用于将第二影像获取模块获取的待分拣工件的姿态影像与存储装置预存的工件的预设姿态影像进行比对，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的步骤。
进一步地，所述验收装置包括第三影像获取模块和验证模块，所述第三影像获取模块，用于获取承载区域的工件的影像；所述验证模块，用于将第三影像获取模块获取的工件影像与存储装置预存的工件的整体影像和预设姿态影像进行比对，验证承载区域的工件的类型及姿态是否正确。
进一步地，所述上料平台还包括回收装置，所述回收装置设置于承载区域，当验收装置发现承载区域中存在类型和/或姿态错误的工件时，回收装置将错误工件从承载区域移除。
一种工件上料方法，其特征在于，所述方法通过工件上料平台实现，包括以下步骤：
步骤一，工件传送装置将待分拣工件传送至工件类型识别装置工作区，工件类型识别装置获取待分拣工件的类型，并将待分拣工件的类型信息传送至工件姿态识别装置和验收装置；
步骤二，工件传送装置将待分拣工件传送至工件姿态识别装置工作区，工件姿态识别装置获取待分拣工件的现有姿态，根据接收到的待分拣工件类型信息，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤，并将待分拣工件类型信息和姿态调节步骤发送至分拣机械臂；
步骤三，工件传送装置将待分拣工件传送至分拣机械臂工作区，分拣机械臂拾取待分拣工件，根据待分拣工件类型信息和姿态调节步骤，将待分拣工件转移至对应的承载区域，并且将待分拣工件调整至预设姿态；
步骤四，验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确，如果工件的类型及姿态都正确，则对承接区域的工件进行后续作业。
进一步地，步骤一中所述工件类型识别装置获取待分拣工件的类型的方法为：
第一影像获取模块获取工件类型识别装置工作区中待分拣工件的整体影像；
类型识别模块将待分拣工件的整体影像与存储装置预存的工件的整体影像进行比对分析，从而获取待分拣工件的类型。
进一步地，步骤二中所述工件姿态识别装置获取待分拣工件的现有姿态，根据接收到的待分拣工件类型信息，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤的方法为：
第二影像获取模块获取工件姿态识别装置工作区中待分拣工件的现有姿态影像；
姿态识别模块根据待分拣工件类型信息，从存储装置中调取对应的工件预设姿态影像；
姿态识别模块将待分拣工件的姿态影像与调取的工件预设姿态影像进行比对分析，得出待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤。
进一步地，步骤四中所述验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确的方法为：
第三影像获取模块获取承载区域中工件的影像；
验证模块根据待分拣工件类型信息，从存储装置中调取对应的工件整体影像和预设姿态影像；
验证模块将承载区域中工件的影像与调取的工件整体影像和预设姿态影像进行比对分析，判断承载区域中的工件的类型及姿态是否正确。
进一步地，步骤四中所述验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确之后还包括：当验收装置发现承载区域中工件的类型和/或姿态错误时，回收装置将错误工件移除出承载区域。
本发明的有益之处在于：
(1)本发明提出的上料平台及工件上料方法，对待分拣工件的类型和姿态识别分别通过不同的影像获取设备进行作业，各个设备只需负责单一的操作，因此可以降低影像获取设备不断往复调整摄像角度发费的时间，从而提升平台整体的效率；
(2)由于各个影像获取设备只需负责单一的操作，不需要往复调整摄像角度，从而可以降低设备因调整摄像角度造成的机械损害，降低机械的故障率，减少保养次数，降低运营成本。
附图说明
图1是本发明一个实施例的上料平台的结构示意图；
图2是本发明一个实施例的上料平台的各机构连接示意图；
图3是本发明一个实施例的工件上料方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参照图1所示，本发明提出了一种上料平台100，包括工件传送装置110、工件类型识别装置120、工件姿态识别装置130、分拣机械臂140、存储装置150和验收装置160。其中：
所述工件传送装置110，用于将待分拣的工件传送至分拣机械臂140的作业区域；
所述工件类型识别装置120，用于对工件传送装置110上的待分拣工件进行类型识别；
所述工件姿态识别装置130，用于对工件传送装置110上的待分拣工件进行姿态识别；
所述分拣机械臂140，用于根据待分拣工件的类型将其分拣至对应的承载区域，并且将待分拣工件调整至预设姿态；
所述存储装置150，用于存储不同工件的影像资料，影像资料包括工件的整体影像和预设姿态影像；
所述验收装置160，用于验证分拣至承载区域的工件的类型及姿态是否正确。
在本发明的一个实施例中，参照图2所示，一种上料平台，包括以下机构：
工件传送装置，用于将待分拣的工件输送至其他机构的作业区域。工件传送装置可以为目前常用的传送带等现有装置，不再赘述。
工件类型识别装置120，包括第一影像获取模块121和类型识别模块122。其中：
所述第一影像获取模块121，用于获取工件传送装置110上待分拣工件的整体影像。第一影像获取模块121获取的待分拣工件的整体影像用于识别工件的类型，以现有技术来看，通过图像比对方式对工件类型进行识别，只需利用范围大、解析度低的图像即可，所以第一影像获取模块可以为能够获取工件的整体图像，但解析度较低的摄像设备。
所述类型识别模块122，用于将第一影像获取模块121获取的待分拣工件的整体影像与存储装置150预存的工件的整体影像进行比对分析，得出待分拣工件的类型。
工件姿态识别装置130，包括第二影像获取模块131和姿态识别模块132。其中：
所述第二影像获取模块131，用于获取工件传送装置110上待分拣工件的姿态影像。通过图像对比的方式获取待分拣工件现有姿态，并且与预存的姿态图像比对分析出姿态调整的步骤，以上方法需要图像中表现出工件更多的细节信息，甚至是工件的部分立体信息，所以第二影像获取装置应为能够获取工件的高解析度图像的摄像设备。
所述姿态识别模块132，用于将第二影像获取模块131获取的待分拣工件的姿态影像与存储装置150预存的工件的预设姿态影像进行比对，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的步骤。
分拣机械臂140，包括拾取待分拣工件的拾取机构和调整工件姿态的机构。所述拾取机构可以为真空吸盘或者机械爪，而调整工件姿态的机构可以为三维调节装置，所述三维调节装置可以驱动拾取机构在空间的三个维度中自由转动，从而完成工件姿态的调整。
存储装置150，用于存储不同类型工件的影像资料，影像资料包括工件的整体影像和预设姿态影像。
验收装置160，包括第三影像获取模块161和验证模块162。其中：
所述第三影像获取模块161，用于获取承载区域的工件的影像。由于需要从第三影像获取模块获取的图像中分析出工件的类型和姿态，所以第三影像获取装置也应为能够获取工件的高解析度图像的摄像设备。
所述验证模块162，用于将第三影像获取模块161获取的工件影像与存储装置150预存的工件的整体影像和预设姿态影像进行比对分析，验证承载区域的工件的类型及姿态是否正确。
此外，在以上机构的基础上，上料平台还可以进一步增加回收装置170。所述回收装置170设置于承载区域，当验收装置160发现承载区域中存在类型和/或姿态错误的工件时，回收装置170将错误工件从承载区域移除，避免错误的工件进入下一阶段的加工生产。
在本发明的另一个实施例中，参照图2所示，一种工件上料方法，所述方法是通过前述上料平台实现的，包括以下步骤：
S10，工件传送装置将待分拣工件传送至工件类型识别装置工作区，工件类型识别装置获取待分拣工件的类型，并将待分拣工件的类型信息传送至工件姿态识别装置和验收装置。具体的，工件类型识别装置获取待分拣工件的类型的方法如下：
S11，第一影像获取模块获取工件类型识别装置工作区中待分拣工件的整体影像；
S12，类型识别模块将待分拣工件的整体影像与存储装置预存的工件的整体影像进行比对分析，从而获取待分拣工件的类型。
S20，工件传送装置将待分拣工件传送至工件姿态识别装置工作区，工件姿态识别装置获取待分拣工件的现有姿态，根据接收到的待分拣工件类型信息，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤，并将待分拣工件类型信息和姿态调节步骤发送至分拣机械臂。具体包括以下步骤：
S21，第二影像获取模块获取工件姿态识别装置工作区中待分拣工件的现有姿态影像；
S22，姿态识别模块根据待分拣工件类型信息，从存储装置中调取对应的工件预设姿态影像；
S23，姿态识别模块将待分拣工件的姿态影像与调取的工件预设姿态影像进行比对分析，得出待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤。
S30，工件传送装置将待分拣工件传送至分拣机械臂工作区，分拣机械臂拾取待分拣工件，根据待分拣工件类型信息和姿态调节步骤，将待分拣工件转移至对应的承载区域，并且将待分拣工件调整至预设姿态。
S40，验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确，如果工件的类型及姿态都正确，则对承接区域的工件进行后续作业。具体的，所述验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确的方法如下：
S41，第三影像获取模块获取承载区域中工件的影像；
S42，验证模块根据待分拣工件类型信息，从存储装置中调取对应的工件整体影像和预设姿态影像；
S43，验证模块将承载区域中工件的影像与调取的工件整体影像和预设姿态影像进行比对分析，判断承载区域中的工件的类型及姿态是否正确。
此外，S40还可以包括：当验收装置发现承载区域中工件的类型和/或姿态错误时，回收装置将错误工件移除出承载区域。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种上料平台，其特征在于，包括工件传送装置、工件类型识别装置、工件姿态识别装置、分拣机械臂、存储装置和验收装置，其中：
所述工件传送装置，用于将待分拣的工件传送至分拣机械臂的作业区域；
所述工件类型识别装置，用于对工件传送装置上的待分拣工件进行类型识别；
所述工件姿态识别装置，用于对工件传送装置上的待分拣工件进行姿态识别；
所述分拣机械臂，用于根据待分拣工件的类型将其分拣至对应的承载区域，并且将待分拣工件调整至预设姿态；
所述存储装置，用于存储不同工件的影像资料，影像资料包括工件的整体影像和预设姿态影像；
所述验收装置，用于验证分拣至承载区域的工件的类型及姿态是否正确。
2.根据权利要求1所述的上料平台，其特征在于，所述工件类型识别装置包括第一影像获取模块和类型识别模块，所述第一影像获取模块，用于获取工件传送装置上待分拣工件的整体影像；所述类型识别模块，用于将第一影像获取模块获取的待分拣工件的整体影像与存储装置预存的工件的整体影像进行比对，得出待分拣工件的类型。
3.根据权利要求2所述的上料平台，其特征在于，所述工件姿态识别装置包括第二影像获取模块和姿态识别模块，所述第二影像获取模块，用于获取工件传送装置上待分拣工件的姿态影像；所述姿态识别模块，用于将第二影像获取模块获取的待分拣工件的姿态影像与存储装置预存的工件的预设姿态影像进行比对，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的步骤。
4.根据权利要求3所述的上料平台，其特征在于，所述验收装置包括第三影像获取模块和验证模块，所述第三影像获取模块，用于获取承载区域的工件的影像；所述验证模块，用于将第三影像获取模块获取的工件影像与存储装置预存的工件的整体影像和预设姿态影像进行比对，验证承载区域的工件的类型及姿态是否正确。
5.根据权利要求4所述的上料平台，其特征在于，所述上料平台还包括回收装置，所述回收装置设置于承载区域，当验收装置发现承载区域中存在类型和/或姿态错误的工件时，回收装置将错误工件从承载区域移除。
6.权利要求1所述上料平台的工件上料方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，工件传送装置将待分拣工件传送至工件类型识别装置工作区，工件类型识别装置获取待分拣工件的类型，并将待分拣工件的类型信息传送至工件姿态识别装置和验收装置；
步骤二，工件传送装置将待分拣工件传送至工件姿态识别装置工作区，工件姿态识别装置获取待分拣工件的现有姿态，根据接收到的待分拣工件类型信息，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤，并将待分拣工件类型信息和姿态调节步骤发送至分拣机械臂；
步骤三，工件传送装置将待分拣工件传送至分拣机械臂工作区，分拣机械臂拾取待分拣工件，根据待分拣工件类型信息和姿态调节步骤，将待分拣工件转移至对应的承载区域，并且将待分拣工件调整至预设姿态；
步骤四，验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确，如果工件的类型及姿态都正确，则对承接区域的工件进行后续作业。
7.根据权利要求6所述的工件上料方法，其特征在于，步骤一中所述工件类型识别装置获取待分拣工件的类型的方法为：
第一影像获取模块获取工件类型识别装置工作区中待分拣工件的整体影像；
类型识别模块将待分拣工件的整体影像与存储装置预存的工件的整体影像进行比对分析，从而获取待分拣工件的类型。
8.根据权利要求7所述的工件上料方法，其特征在于，步骤二中所述工件姿态识别装置获取待分拣工件的现有姿态，根据接收到的待分拣工件类型信息，得到待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤的方法为：
第二影像获取模块获取工件姿态识别装置工作区中待分拣工件的现有姿态影像；
姿态识别模块根据待分拣工件类型信息，从存储装置中调取对应的工件预设姿态影像；
姿态识别模块将待分拣工件的姿态影像与调取的工件预设姿态影像进行比对分析，得出待分拣工件从现有姿态调整至预设姿态的所需要的姿态调节步骤。
9.根据权利要求8所述的工件上料方法，其特征在于，步骤四中所述验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确的方法为：
第三影像获取模块获取承载区域中工件的影像；
验证模块根据待分拣工件类型信息，从存储装置中调取对应的工件整体影像和预设姿态影像；验证模块将承载区域中工件的影像与调取的工件整体影像和预设姿态影像进行比对分析，判断承载区域中的工件的类型及姿态是否正确。
10.根据权利要求9所述的工件上料方法，其特征在于，步骤四中所述验收装置验证承载区域中的工件的类型及姿态是否正确之后还包括：当验收装置发现承载区域中工件的类型和/或姿态错误时，回收装置将错误工件移除出承载区域。
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