CN108328347B - 电缆盘自动卸垛设备 - Google Patents
电缆盘自动卸垛设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108328347B CN108328347B CN201711469750.3A CN201711469750A CN108328347B CN 108328347 B CN108328347 B CN 108328347B CN 201711469750 A CN201711469750 A CN 201711469750A CN 108328347 B CN108328347 B CN 108328347B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cable
- carrying
- image
- robot
- cable reel
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G61/00—Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电缆盘自动卸垛设备，包括电缆盘搬运机器人，所述电缆盘搬运机器人设有搬运装置，所述搬运装置设置有机械臂，机械臂设置有多个搬运执行机构；所述电缆盘搬运机器人设有控制系统，所述控制系统控制搬运装置；所述电缆盘搬运机器人设置有通信装置和视觉系统，视觉系统设有两台工业相机，所述工业相机安装在搬运执行机构的上方，所述电缆盘搬运机器人通过通信装置接收指令，并通过视觉系统进行拍照；所述视觉系统和控制系统相连。本发明能够实现电缆盘的自动化搬运，且不仅一次性能够搬运多个，而且通过多个电缆盘的相对位置图形来判断误差，处理更方便、快速、准确。
Description
技术领域
本发明涉及包装技术领域，特别涉及电缆行业一种包装设备及系统。
背景技术
随着机器人技术的不断发展，机器人在简单重复性岗位逐渐取代人进行生产，机器人在搬运、码垛、焊接、打磨、喷涂等行业得到广泛应用。这些岗位要求原材料上料和下料精度高。
为了保证电缆质量，电缆包装过程不能碰伤，目前国内电缆基本上都采用人工进行包装。电缆重量大，人工包装速度慢且任务繁重，而传统机易碰伤电缆。
在实际生产过程中电缆盘人工周转过程中很难保证电缆盘位置2毫米左右误差，限制了机器人在电缆包装过程中使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电缆盘自动卸垛设备，能够对电缆盘自动卸垛。为此，本发明采用以下技术方案：
电缆盘自动卸垛设备，其特征在于包括电缆盘搬运机器人，
所述电缆盘搬运机器人设有搬运装置，所述搬运装置设置有机械臂，机械臂设置有多个搬运执行机构；
所述电缆盘搬运机器人设有控制系统，所述控制系统控制搬运装置；
所述电缆盘搬运机器人设置有通信装置和视觉系统，视觉系统设有两台工业相机，所述工业相机安装在搬运执行机构的上方，所述电缆盘搬运机器人通过通信装置接收指令，并通过视觉系统进行拍照；所述视觉系统和控制系统相连。
进一步地，所述视觉系统先将两台相机获取的图片进行拼接，然后计算需要抓取的多盘电缆的位置，判断电缆盘是否在同一直线上及其误差是否小于阈值，如果误差小于阈值，则满足机器人抓取条件，再计算这多盘电缆排列图形特征，将图形特征、中心点位置信息发给机器人控制系统，机器人根据这些信息调整抓取角度和位置，进行抓取。
进一步地，所述图形特征为多盘电缆排列近似直线角度。
进一步地，视觉系统对收到的图像进行以下处理：
1）、计算图像灰度值最小波峰作为阈值，对图像进行二值化；
2）、对背景中噪声点进行剔除；
3）、对图像进行水平投影，根据投影结果中黑色像素个数计算电缆盘所在大至位置，从原图提取电缆盘所在位置图像；
4）、对提取位置图像再次重新计算最小波峰作为阈值，对图像进行二值化；
5）、根据电缆盘轴孔大小去除图像中的干扰。
6）、对轴孔位置进行检测，计算每个孔中心点。
7）、将多个孔中心点进行直线拟合，计算每个中心点到直线图像距离、中心点和直线角度。
8）、通过标定程序标定拍照位置图像坐标与物理空间坐标关系，即一个像素对应物理空间坐标实际大小。
9）、将轴孔到直线图像距离转物理空间坐标实际距离，并判断误差是否小于阈值，如果是，将中心点、角度信息发送给机器人控制系统进行抓取。如果误差不在允许范围内，则发送报警信号，由机器人控制系统声光报警提示操作员进行人工调整。
由于采用本发明的技术方案，本发明能够实现电缆盘的自动化搬运，且不仅一次性能够搬运多个，而且通过多个电缆盘的相对位置图形来判断误差，处理更方便、快速、准确。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明电缆盘处在托盘上的示意图。
图3为本发明搬运执行机构的示意图。
图4为本发明搬运执行机构的立体图。
图5为本发明的视觉系统的流程图。
具体实施方式
参照附图。本发明提供的电缆盘自动卸垛设备包括电缆盘搬运机器人100，本实施例采用180千克机器人将电缆盘200从托盘托300搬运至包装线400上。
所述电缆盘搬运机器人100设有搬运装置，所述搬运装置设置有机械臂101，机械臂设置有多个搬运执行机构；所述多个搬运执行机构的数量一般为2-5个，安装在搬运执行机构的安装横梁600上，安装横梁600又再和机械臂101连接。
所述电缆盘搬运机器人设有控制系统，所述控制系统控制搬运装置，以实现取电缆盘和将电缆盘放到卸电缆盘工位500上的包装线400上。
所述电缆盘搬运机器人设置有通信装置和视觉系统，视觉系统设有两台工业相机700，所述工业相机安装在搬运执行机构的上方，处在横梁600长度的1/3、2/3处，采用4mm焦距镜头进行图像采集。在工业相机两侧安装3根条形光源，用于拍照时补光，尤其是晚上。
机器人先走到拍照位置，所述电缆盘搬运机器人通过通信装置从太网网接收指令，并通过视觉系统进行拍照。
在抓取前，视觉系统先将两台相机获取的图片进行拼接，然后计算需要抓取的多盘电缆的位置。再判断电缆盘是否在同一直线上，误差是否小于3mm，如果误差小于3mm，则满足机器人抓取条件，再计算这2至5盘电缆排列近似直线角度。将角度、中心点位置信息发给机器人控制系统，机器人根据这些信息调整抓取角度和位置，进行抓取。
如果电缆盘位置超过了抓取允许的误差范围，那么视觉系统发送通知给机器人控制系统不抓取，并停机报警，人工调整再重新识别抓取。
两台相机由于支架尺寸误差、安装等因素无法做到完全一致，视觉系统可以设置两台相机位置调节装置，用于矫正相机位置误差，相机位置调节装置可以是二维调节滑台等。
视觉系统对收到的图像进行以下处理：
1）、计算图像灰度值最小波峰作为阈值，对图像进行二值化；
2）、对背景中噪声点进行剔除；
3）、对图像进行水平投影，根据投影结果中黑色像素个数计算电缆盘所在大至位置，从原图提取电缆盘所在位置图像；
4）、对提取位置图像再次重新计算最小波峰作为阈值，对图像进行二值化；
5）、根据电缆盘轴孔201大小去除图像中的干扰。
6）、采用翟夫圆检测方法对轴孔位置进行检测，计算每个孔中心点。
7）、将多个孔中心点进行直线拟合，计算每个中心点到直线图像距离、中心点和直线角度。
8）、通过标定程序标定拍照位置图像坐标与物理空间坐标关系，即一个像素对应物理空间坐标实际大小。
9）、将轴孔到直线图像距离转物理空间坐标实际距离，并判断误差是否小于阈值，如果是，将中心点、角度信息发送给机器人控制系统进行抓取。如果误差不在允许范围内，则发送报警信号，由机器人控制系统声光报警提示操作员进行人工调整。防止由于摆放不整齐导致机器人直接撞击电缆盘，损坏产品和机器设备，造成安全事故。
摆放不整齐的电缆盘，经人工调整后再次进行识别判断，直到摆放整齐了由于机器人抓取放置输送线上。
本发明的搬运执行机构采用夹具800，其包括一个两端带偏心卡盘的圆柱，所述圆柱从电缆盘轴心孔201插入，然后旋转，用卡盘卡住电缆盘。
5个夹具800固定在同一根横梁600上，夹具800之间的距离与电缆盘的直径长度匹配。机器人一次可以抓取5盘电缆。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。
进一步地，所述搬运执行机构设置有气胀夹具，从电缆盘轴心孔通过气胀抓取，从而避免抓取过程中碰伤电缆；所述气胀夹之间的距离匹配于电缆盘的直径长度，所述多个气胀夹具固定在同一根横梁上。
Claims (3)
1.电缆盘自动卸垛设备，其特征在于包括电缆盘搬运机器人，
所述电缆盘搬运机器人设有搬运装置，所述搬运装置设置有机械臂，机械臂设置有多个搬运执行机构；
所述电缆盘搬运机器人设有控制系统，所述控制系统控制搬运装置；
所述电缆盘搬运机器人设置有通信装置和视觉系统，视觉系统设有两台工业相机，所述工业相机安装在搬运执行机构的上方，所述电缆盘搬运机器人通过通信装置接收指令，并通过视觉系统进行拍照；所述视觉系统和控制系统相连；
视觉系统对收到的图像进行以下处理：
1)、计算图像灰度值最小波峰作为阈值，对图像进行二值化；
2)、对背景中噪声点进行剔除；
3)、对图像进行水平投影，根据投影结果中黑色像素个数计算电缆盘所在大致位置，从原图提取电缆盘所在位置图像；
4)、对提取位置图像再次重新计算最小波峰作为阈值，对图像进行二值化；
5)、根据电缆盘轴孔大小去除图像中的干扰；
6)、对轴孔位置进行检测，计算每个孔中心点；
7)、将多个孔中心点进行直线拟合，计算每个中心点到直线图像距离、中心点和直线角度；
8)、通过标定程序标定拍照位置图像坐标与物理空间坐标关系，即一个像素对应物理空间坐标实际大小；
9)、将轴孔到直线图像距离转物理空间坐标实际距离，并判断误差是否小于阈值，如果是，将中心点、角度信息发送给机器人控制系统进行抓取，如果误差不在允许范围内，则发送报警信号，由机器人控制系统声光报警提示操作员进行人工调整。
2.如权利要求1所述的电缆盘自动卸垛设备，其特征在于所述视觉系统先将两台相机获取的图片进行拼接，然后计算需要抓取的多盘电缆的位置，判断电缆盘是否在同一直线上及其误差是否小于阈值，如果误差小于阈值，则满足机器人抓取条件，再计算这多盘电缆排列图形特征，将图形特征、中心点位置信息发给机器人控制系统，机器人根据这些信息调整抓取角度和位置，进行抓取。
3.如权利要求2所述的电缆盘自动卸垛设备，其特征在于所述图形特征为多盘电缆排列近似直线角度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711469750.3A CN108328347B (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 电缆盘自动卸垛设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711469750.3A CN108328347B (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 电缆盘自动卸垛设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108328347A CN108328347A (zh) | 2018-07-27 |
| CN108328347B true CN108328347B (zh) | 2020-04-14 |
Family
ID=62923667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711469750.3A Active CN108328347B (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 电缆盘自动卸垛设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108328347B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110163406B (zh) * | 2018-08-27 | 2020-12-04 | 国网江苏省电力有限公司物资分公司 | 人工智能线缆盘装车货位动态分配方法 |
| CN109597410B (zh) * | 2018-11-28 | 2022-03-04 | 北京航天自动控制研究所 | 一种可自主移动的自适应测试平台及自主寻路方法 |
| CN114275236B (zh) * | 2022-01-13 | 2023-02-28 | 上海柠喆机械科技有限公司 | 一种控制搬运盛装近似圆形或椭圆形产品的托盘的装置的方法 |
| CN117819225A (zh) * | 2024-02-28 | 2024-04-05 | 南通市普盈金属材料科技有限公司 | 一种金属线带卷筒码垛用机械手 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105883321B (zh) * | 2016-05-25 | 2018-09-25 | 江苏亨通光电股份有限公司 | 用于搬运电缆盘的电力轨道车 |
| CN106044570B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-06-26 | 河南卫华机械工程研究院有限公司 | 一种采用机器视觉的钢卷吊自动识别装置和方法 |
| CN107472910B (zh) * | 2017-07-31 | 2019-03-26 | 浩科机器人（苏州）有限公司 | 一种带视觉检测功能玻璃搬运机器人的工作方法 |
| CN107414805A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-01 | 苏州昌田机械设备制造有限公司 | 一种带有视觉系统的移位机械臂 |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711469750.3A patent/CN108328347B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108328347A (zh) | 2018-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108328347B (zh) | 电缆盘自动卸垛设备 | |
| CN107234615B (zh) | 工件摆放系统、工件放置装置及工件摆放控制方法 | |
| US9908168B2 (en) | Method and device to produce a shaped sheet metal part | |
| JP5464176B2 (ja) | ピッキングシステム | |
| JP6568163B2 (ja) | ロボットシステム | |
| US11209267B2 (en) | Apparatus for identifying and assessing surface variations and defects in a product from multiple viewpoints | |
| US9665946B2 (en) | Article conveyor system | |
| JP5923371B2 (ja) | ワーク搬送システム | |
| EP0551854A2 (en) | Automatic pickup system and method | |
| CN105345585B (zh) | 基于视觉的发动机缸体的机器人搬运夹具及搬运系统 | |
| WO2020009148A1 (ja) | ワーク搬送システムおよびワーク搬送方法 | |
| US10189521B2 (en) | Assembly platform | |
| JP2016171107A5 (zh) | ||
| JP2019005856A (ja) | ロボットシステム | |
| CN111745617A (zh) | 搬送装置和交接系统 | |
| JP2010087358A (ja) | 搬送システム及びズレ検出用治具 | |
| KR20180071320A (ko) | 다이 픽업 장치 | |
| US20200189855A1 (en) | Method and apparatus for detecting faults during object transport | |
| CN107323753A (zh) | 用于自动收纳smt产品的方法及设备 | |
| US20140081458A1 (en) | Robot system and article manufacturing method | |
| JP3605124B2 (ja) | 搬送対象物の位置、形状認識装置 | |
| CN113316714B (zh) | 针对片状的对象的全表面目检系统 | |
| CN115319762B (zh) | 用于生产线的机器人控制方法、生产线及数控机床 | |
| JP2813232B2 (ja) | 折曲げ加工システム | |
| CN219078429U (zh) | 一种上料设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |