CN110027102A - 一种基于视觉的水泥布料机 - Google Patents

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Abstract

一种基于视觉的水泥布料机，属于混凝土预制板材生产设备技术领域。是由边模、模台、水泥布料装置、视觉识别系统、控制柜组成的。通过计算机视觉进行识别定位，利用四个工业相机进行取像提高识别定位的精度，降低了工业相机的工作高度，降低了成本。利用红外激光器，使获得的图像的质量不受外界影响，如光照条件等，调节激光器的小线宽和大功率，获得理想的图像，提高的识别定位的精度。

Description

一种基于视觉的水泥布料机
技术领域
本发明涉及一种基于视觉的水泥布料机，具体地说是一种装配式住房的预制钢筋混凝土板生产线上的水泥布料装置，属于混凝土预制板材生产设备技术领域。
背景技术
在现代建筑行业中，装配式建筑以其独有的优势获得越来越多的青睐，同时带动了钢筋混凝土预制板加工行业的发展，在预制钢筋混凝土板生产过程中，布料工艺在整个生产线中尤为重要。布料机布料的好坏影响后续振动台振动后形成预制板的质量，但是现在每个混凝土预制板工厂的布料机都是人工操纵布料机，布料机的移动速度，下料机的开口的闭合，料口混凝土的推进完全取决于工人通过肉眼观察后自行判断控制，每个工人做出的决策不同会影响布料结果的不同，其结果完全依据控制布料工人的个人感觉和个人经验，且容易被视野盲区所限制。
工人操纵布料机布料的效果每次都不同，而且布料的质量很差。水泥出料后很大一部分导致水泥浇筑到不需要浇筑的区域，导致模台和边摸清理的工作量。也有在需要浇筑区域形成积料厚薄不一，差异较大的情况，增大后续的振动赶平的难度。
发明内容
针对上述的不足，本发明提供了一种基于视觉的水泥布料机，是一种桁架式布料装置，具有成本低，布料均匀，节省混凝土，针对不同形状预制板均可自动化浇筑等特点。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于视觉的水泥布料机，是由边模、模台、水泥布料装置、视觉识别系统、控制柜组成的。将所述的边模按照预制板要求在所述的模台上摆出特定的形状。所述的水泥布料装置和所述的视觉识别系统放置于所述的模台正上方。
所述的水泥布料装置是由水泥布料机支撑桁架、水泥布料机和称重机组成。所述的视觉识别系统由工业相机、相机支撑桁架、相机支架、滤光镜、激光器、激光器支架、激光器支撑桁架组成、。所述的相机支架为四个，呈“一”字型均匀固定到所述的相机支撑桁架上，所述的四个工业相机与水平面呈度固定到所述的相机支架上，所述的工业相机的视野范围可以覆盖在宽度方向上的整个模台。所述的滤光镜安装到所述的工业相机的镜头上。所述的激光器支架垂直固定到所述的激光器支撑桁架的中央，所述的激光器固定到所述激光器支架上，使得所述的激光器在模台上的“一”字型线长大于所述的模台的宽度。所述的水泥布料机固定在水泥布料机支撑桁架，使得水泥布料机能横向和纵向移动。所述的称重机固定在水泥布料机上，称取布料机的重量。所述的激光器支撑桁架放置于最前端，所述的相机支撑桁架位于所述激光器支撑桁架后面，距离为两米，所述的水泥布料机支撑桁架位于所述的激光器支撑桁架后面。
作为一种优选，所述的相机支撑桁架和激光器支撑桁架为半中空结构，使得其内部可以通过控制线、电源线和数据线。
作为一种优选，所述的相机支架可以根据实际的要求随意调整所述工业相机角度后固定。
作为一种优选，所述的激光器为红外激光器，通过所述工业相机加上所述滤光镜取像后图片的质量不受自然光照的影响，无论在黑夜还是白天都可以正常工作。
作为一种优选，所述的工业相机选取数量为四个，且按一定的间距均匀分布，四个相机各自取像，四个相机取像的视野范围的长度应大于所述模台的宽度。
作为一种优选，所述的控制柜是由工控机、控制器、变频器组成的，所述的水泥布料机、激光器和工业相机均与所述的控制柜进行协调控制。
一种基于视觉的水泥布料机，具体步骤如下：
A.将所述的边摸按照生产要求的形状摆放在所述的模台上，将供电总线于电源连接，为所述的水泥布料装置供电；
B.使用标定板对所述的工业相机进行标定，得到所述的工业相机的内外参数，调节激光器的线宽最小，功率最大，使得所述的工业相机视野范围内采集到理想的图像，方便所述的控制模块进行处理获取位置信息；
C.通过所述的启停按钮将所述的模台从前一个工位匀速移动至混凝土布料工位。所述的工业相机按一定的帧率拍摄得到图像集。在所述的模台移动中，保证速度的一致，使得所述的工业相机按一定的帧率拍摄图像时候不会出现同一位置漏拍或者多拍的现象；
D.通过所述的四个工业相机同时拍摄到的图像通过图像拼接的算法，将四幅图像合并成一幅图像。将合并后的图像通过图像处理算法，得到这一幅图像对应所在位置的高度信息。通过将图像集里面的所有照片进行处理和叠加，得到整个模台的位置高度信息。通过已知的所述的边模高度进行计算分辨出哪些高度信息为所述的边模。通过图像获得所述的边模位置信息便可通过算法获得待浇筑区域，为后续的浇筑提供位置信息。
E.通过得到的待浇筑区域的位置信息后，通过控制算法计算出在每个位置所述水泥布料机上每个开口的闭合，出料的速度。所述的水泥布料机匀速呈“S”型移动完成一次布料。具体的控制算法如下，若边缘开口大于待浇筑区域，则边缘开口闭合，同时通过待浇筑区域的面积和厚度计算调节下一个边缘开口的出料速度。通过所述的称重机可以获取混凝土余量的重量，与规划好的重量进行对比，进行对出料速度的反馈进行对出料速度的调节，以达到布料均匀。
该发明的有益之处是，通过计算机视觉进行识别定位，利用四个工业相机进行取像提高识别定位的精度，降低了工业相机的工作高度，降低了成本。利用红外激光器，使获得的图像的质量不受外界影响，如光照条件等，调节激光器的小线宽和大功率，获得理想的图像，提高的识别定位的精度。利用滤光镜可以获得理想的图像质量，滤去不必要的图像干扰信息，加大的图像处理的速度和提高了识别定位精度。相比较现有人工肉眼获取边模的位置信息，利用视觉定位的精度更高，稳定性更好。通过上诉视觉获取的位置信息进行规划和控制所述水泥布料机的开口的个数和位置，开口出料的速度。通过所述的称重机来获取所用混凝土的重量，对已规划的每个的水泥出料重量进行对比，对所述水泥布料机开口出料的速度进行反馈调节。相比较现有人工控制水泥布料机，减少了水泥浇筑到非浇筑区域的情况和水泥积料厚薄不均的情况，同时利用了称重反馈更好的对混凝土预制板总重量的控制。能够很好的保证布料的均匀，混凝土预制板质量的提升，同时减少了混凝土的浪费，减少了后续清理模台的工作量。
附图说明
附图1为本发明的总体示意图。
附图2为视觉识别系统的结构示意图。
附图3为水泥布料装置的结构示意图。
附图4为控制柜的示意图。
附图1为本发明的总体结构示意图，图2为图1中视觉识别系统的结构示意图，图3为图1中水泥布料装置的结构示意图，图4为控制柜示意图。
图中，1、总体示意图，1.1、水泥布料装置，1.1.1、布料机支撑桁架，1.1.2、称重机，1.1.3、水泥布料机，1.2、控制柜，1.2.1、控制器，1.2.2、工控机，1.2.3变频器，1.3、视觉识别系统，1.3.1、相机支架，1.3.2、相机支撑桁架，1.3.3、工业相机，1.3.4、滤光镜，1.3.5、激光器，1.3.6、激光器支架，1.3.7、激光器支撑桁架，1.4、边模，1.5、模台。
具体实施方式
一种基于视觉的水泥布料机，是由边模1.4、模台1.5、水泥布料装置1.2、视觉识别系统1.3、控制柜1.2组成的。将所述的1.4边模按照预制板要求在所述的模台1.5上摆出特定的形状。所述的水泥布料装置1.2和所述的视觉识别系统1.3放置于所述的模台1.5正上方。
所述的水泥布料装置1.2是由水泥布料机支撑桁架1.1.1、水泥布料机1.1.3和称重机1.1.2组成。所述的视觉识别系统1.3由工业相机1.3.3、相机支撑桁架1.3.2、相机支架1.3.1、滤光镜1.3.4、激光器1.3.5、激光器支架1.3.6、激光器支撑桁架1.3.7组成、。所述的相机支架1.3.1为四个，呈“一”字型均匀固定到所述的相机支撑桁架1.3.2上，所述的四个工业相机1.3.3与水平面呈度固定到所述的相机支架1.3.1上，所述的工业相机1.3.3的视野范围可以覆盖在宽度方向上的整个模台1.5。所述的滤光镜1.3.4安装到所述的工业相机1.3.3的镜头上。所述的激光器支架1.3.6垂直固定到所述的激光器支撑桁架1.3.7的中央，所述的激光器1.3.5固定到所述激光器支架1.3.6上，使得所述的激光器1.3.5在模台1.5上的“一”字型线长大于所述的模台1.5的宽度。所述的水泥布料机1.1.3固定在水泥布料机支撑桁架1.1.1，使得水泥布料机1.1.3能横向和纵向移动。所述的称重机1.1.2固定在水泥布料机1.1.3上，称取布料机的重量。所述的激光器支撑桁架1.3.7放置于最前端，所述的相机支撑桁架1.3.2位于所述激光器支撑桁架1.3.7后面，距离为两米，所述的水泥布料机支撑桁架1.1.1位于所述的激光器支撑桁架1.3.7后面。
作为一种优选，所述的相机支撑桁架1.3.2和激光器支撑桁架1.3.7为半中空结构，使得其内部可以通过控制线、电源线和数据线。
作为一种优选，所述的相机支架1.3.1可以根据实际的要求随意调整所述工业相机1.3.3角度后固定。
作为一种优选，所述的激光器1.3.5为红外激光器，通过所述工业相机1.3.3加上所述滤光镜1.3.4取像后图片的质量不受自然光照的影响，无论在黑夜还是白天都可以正常工作。
作为一种优选，所述的工业相机1.3.3选取数量为四个，且按一定的间距均匀分布，四个相机各自取像，四个相机取像的视野范围的长度应大于所述模台1.5的宽度。
作为一种优选，所述的控制柜1.2是由工控机1.2.2、控制器1.2.1、变频器1.2.3组成的，所述的水泥布料机1.1.3、激光器1.3.5和工业相机1.3.3均与所述的控制柜1.2进行协调控制。
一种基于视觉的水泥布料机，具体步骤如下：
A.将所述的边摸4按照生产要求的形状摆放在所述的模台1.5上，将供电总线于电源连接，为所述的水泥布料装置1.2供电；
B.使用标定板对所述的工业相机1.3.3进行标定，得到所述的工业相机1.3.3的内外参数，调节激光器1.3.5的线宽最小，功率最大，使得所述的工业相机1.3.3视野范围内采集到理想的图像，方便所述的控制模块进行处理获取位置信息；
C.通过所述的启停按钮将所述的模台1.5从前一个工位匀速移动至混凝土布料工位。所述的工业相机1.3.3按一定的帧率拍摄得到图像集。在所述的模台1.5移动中，保证速度的一致，使得所述的工业相机1.3.3按一定的帧率拍摄图像时候不会出现同一位置漏拍或者多拍的现象；
D.通过所述的四个工业相机1.3.3同时拍摄到的图像通过图像拼接的算法，将四幅图像合并成一幅图像。将合并后的图像通过图像处理算法，得到这一幅图像对应所在位置的高度信息。通过将图像集里面的所有照片进行处理和叠加，得到整个模台1.5的位置高度信息。通过已知的所述的边模1.4高度进行计算分辨出哪些高度信息为所述的边模1.4。通过图像获得所述的边模1.4位置信息便可通过算法获得待浇筑区域，为后续的浇筑提供位置信息。
E.通过得到的待浇筑区域的位置信息后，通过控制算法计算出在每个位置所述水泥布料机1.1.3上每个开口的闭合，出料的速度。所述的水泥布料机1.1.3匀速呈“S”型移动完成一次布料。具体的控制算法如下，若边缘开口大于待浇筑区域，则边缘开口闭合，同时通过待浇筑区域的面积和厚度计算调节下一个边缘开口的出料速度。通过所述的称重机1.1.2可以获取混凝土余量的重量，与规划好的重量进行对比，进行对出料速度的反馈进行对出料速度的调节，以达到布料均匀。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于视觉的水泥布料机，是由水泥布料装置、视觉识别系统和控制柜组成的，其特征在于：所述的视觉识别系统由工业相机、相机支架、滤光镜、相机支撑桁架、激光器、激光器支架和激光器支撑桁架组成，所述的相机支架安装上工业相机后可调节工业相机的角度，滤光镜安装于工业相机的镜头上，相机支架安装于相机支撑桁架，激光器垂直安装于激光器支架，激光器支架安装在激光器支撑桁架，所述的水泥布料装置由布料机支撑桁架、称重机和水泥布料机组成，水泥布料机安装于布料机支撑桁架，称重机在水泥布料机的上端，所述的视觉识别系统放置于所述水泥布料装置的前端。
2.如权利要求1所述的一种基于视觉的水泥布料机，其特征在于，所述的视觉识别系统通过红外激光器加滤光镜减少了其他光线的干扰，得到理想的图像质量，具有抗干扰性强，成像清晰的特点，通过四个工业相机倾斜拍摄将模台高度信息映射到图像的上的平面信息，算法处理后获得边模位置信息，识别定位精度高，所述的水泥布料装置通过视觉定位系统获得的边模位置信息，通过控制柜控制其布料开口的位置、开口的个数、开口的速度和布料盖的闭合，通过称重机的重量信息反馈调节布料开口速度，布料精确，适应各种形状混凝土预制板形状。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110587798A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 泉州市西决三维科技有限公司 一种基于视觉的建筑预制板制造用水泥布料机
CN114147849A (zh) * 2021-11-02 2022-03-08 湖南华好智能装备有限责任公司 一种基于2d平面视觉识别边模的方法及拆模设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1319486A3 (en) * 2001-12-14 2004-05-19 Gruppo Concorde S.p.A. Press loading device for manufacturing ceramic tiles, press comprising said device and respective loading method
CN203331206U (zh) * 2013-06-24 2013-12-11 山东万斯达建筑科技有限公司 设有下料装置的混凝土布料机
CN103586968A (zh) * 2013-10-30 2014-02-19 三一汽车制造有限公司 一种自动布料机及自动布料机控制方法
CN203994193U (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 济南建源机械制造有限公司 自动化混凝土计量浇筑机
CN108312321A (zh) * 2018-04-25 2018-07-24 中民筑友科技投资有限公司 一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统
CN109702870A (zh) * 2019-03-11 2019-05-03 山东易码智能科技股份有限公司 一种基于视觉的脱模剂喷涂系统和喷涂方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1319486A3 (en) * 2001-12-14 2004-05-19 Gruppo Concorde S.p.A. Press loading device for manufacturing ceramic tiles, press comprising said device and respective loading method
CN203331206U (zh) * 2013-06-24 2013-12-11 山东万斯达建筑科技有限公司 设有下料装置的混凝土布料机
CN103586968A (zh) * 2013-10-30 2014-02-19 三一汽车制造有限公司 一种自动布料机及自动布料机控制方法
CN203994193U (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 济南建源机械制造有限公司 自动化混凝土计量浇筑机
CN108312321A (zh) * 2018-04-25 2018-07-24 中民筑友科技投资有限公司 一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统
CN109702870A (zh) * 2019-03-11 2019-05-03 山东易码智能科技股份有限公司 一种基于视觉的脱模剂喷涂系统和喷涂方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110587798A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 泉州市西决三维科技有限公司 一种基于视觉的建筑预制板制造用水泥布料机
CN114147849A (zh) * 2021-11-02 2022-03-08 湖南华好智能装备有限责任公司 一种基于2d平面视觉识别边模的方法及拆模设备

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