CN113222080B - 一种基于rfid和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械化木制家具制造领域,具体是一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统及其使用方法,该系统包括打磨工作台、分别设置在打磨工作台两端具有RFID标签的上料区域以及下料区域,还包括:上料RFID读写器、信息化系统、打磨工业相机、下料工业相机、下料RFID读写器,其使用步骤如下:S1、生成虚拟流程卡;S2、危险提示;S3、质量对比;S4、读取信息;通过RFID的方式标识待加工的产品,形成虚拟流程卡,在实际打磨加工过程中,通过工业相机提起打磨工人的动作,识别待加工的物件,在信息化系统中形成虚拟的打磨加工流程。
Description
技术领域
本发明涉及机械化木制家具制造领域,具体是一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统及其使用方法。
背景技术
在木制家具制造行业中,家具的打磨是其中不可缺失的环节,在目前的技术中,家具的打磨常常依赖于人工作业的方式,同时对打磨工件的计算,质量监控等也依赖于人工作业,这对产品的质量跟踪带来了较大的不确定性,也给添加了对于计件工人的管理成本。
目前计算机视觉在工业控制领域广泛落地,工业控制领域,我们用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉,采用机器学习,图像分析等手段进一步做图形处理和分析,从中抽取出有效的业务数据,根据此类的业务数据做出业务决策,统计业务结果。
如图1所示,为现有技术流程流程中,质检/计件员工对下料区域的工件进行质量检测,同时计算打磨工人的工作成绩。这在生产过程中需要设置质检/计件的岗位,由于质检的工作依赖于人工作业,缺乏定量的质量标准,加工件的质量波动大,容易造成质量不稳定的情况;同时也缺乏质检结果存档的功能,事后回溯困难,也增加了打磨工人同质检/计件员的沟通交流成本。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统及其使用方法。
一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统,包括打磨工作台、分别设置在打磨工作台两端具有RFID标签的上料区域以及下料区域,还包括:
上料RFID读写器,设置在上料区域上端,用于将上料推车的信息进行上传;
信息化系统,设置在打磨工作台上端,用于在接收到上料RFID读写器的信息后生成虚拟流程卡,在提示屏中提示打磨工人的打磨操作步骤并实时纠正及发出警报;
打磨工业相机,用于在打磨过程中,拍取打磨工人的动作,进行动作行为分析,识别出具体的打磨动作和加工件信息;
下料工业相机,用于拍取下料动作,技术分析加工件质量并反馈至信息化系统,对于质量异常的物件通过提示屏幕反馈给打磨工人;
下料RFID读写器,用于读取下料推车的信息,系统与产线均进入下一个流程。
所述的虚拟流程卡包括推车RIFD设备信息、物料信息、加工流程、工人信息、GPS信息、时间信息类信息组合,形成全球唯一的数字编码。
所述的信息化系统中包括识别出工人的打磨动作的图像计算技术模块、用于比对真实动作与虚拟动作的差异而对工人的危险动作进行示警的虚拟打磨流程模块、根据存储的3D模型来识别出待加工的加工件同时提取其质量要求信息的动作识别技术模块、采用图像视觉分析出加工件质量并与标准件进行对比的质量检比对模块。
所述的质量检比对模块对物件的粗糙度,光泽类信息进行计算分析,给出质量评判结果。
一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统的使用方法,其具体步骤如下:
S1、生成虚拟流程卡:上料时,上料推车靠近上料RFID读写器,上料RFID读写器将上料推车的信息上传到信息化系统,在信息化系统中生成虚拟流程卡,在提示屏中提示打磨工人的打磨操作步骤,给出示范动作;
S2、危险提示:打磨过程中,打磨工业相机拍取打磨工人的动作,进行动作行为分析,识别出具体的打磨动作和加工件信息,在信息化系统中形成虚拟打磨流程,比对真实动作与虚拟动作的差异,对于差异的动作对工人进行提示,对于工人的危险动作进行示警;
S3、质量对比:物理世界中的打磨完成后,工人将打磨好的物件放入到下料推车,下料工业相机抓取下料动作,触发质检比对模块,采用图像视觉分析的技术分析出加工件的质量,对于质量异常的物件通过提示屏幕反馈给打磨工人;
S4、读取信息:推车上所有的加工件完成后,触发下料RFID读写器,读取下料推车的信息,信息化系统与产线均进入下一个流程,提示屏同时反馈信息化系统的信息给打磨工人。
所述的步骤S4中的反馈信息化系统的信息包括待加工件数,已加工件数类信息。
本发明的有益效果是:通过RFID的方式标识待加工的产品,形成虚拟流程卡,在实际打磨加工过程中,通过工业相机提起打磨工人的动作,识别待加工的物件,在信息化系统中形成虚拟的打磨加工流程,虚拟流程卡同时绑定虚拟打磨加工流程,打磨完成后,通过虚拟流程卡跟踪到加工后的物件,再通过下料工业相机对加工后的物件进行拍照存储,在信息化系统中进行真实与虚拟的对比,根据对比结果记录打磨工人的工件,形成质量数据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的背景技术的生产流程图示;
图2为本发明的打磨系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。
如图2所示,一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统,包括打磨工作台、分别设置在打磨工作台两端具有RFID标签的上料区域以及下料区域,还包括:
上料RFID读写器,设置在上料区域上端,用于将上料推车的信息进行上传;
信息化系统,设置在打磨工作台上端,用于在接收到上料RFID读写器的信息后生成虚拟流程卡,在提示屏中提示打磨工人的打磨操作步骤并实时纠正及发出警报;
打磨工业相机,用于在打磨过程中,拍取打磨工人的动作,进行动作行为分析,识别出具体的打磨动作和加工件信息;
下料工业相机,用于拍取下料动作,技术分析加工件质量并反馈至信息化系统,对于质量异常的物件通过提示屏幕反馈给打磨工人;
下料RFID读写器,用于读取下料推车的信息,系统与产线均进入下一个流程。
如图1和图2所示,附图标记数字1为接收到上料RFID读写器的信息后生成的虚拟流程卡一,附图标记数字2为打磨工业相机进行动作行为分析,识别出具体的打磨动作和加工件信息后生成的虚拟流程卡二,附图标记数字3为下料工业相机对于质量异常的物件通过提示屏幕反馈给打磨工人生成的虚拟流程卡三,附图标记数字4为下料RFID读写器在用于读取下料推车的信息使得系统与产线均进入下一个流程生成的虚拟流程卡四,附图标记a为上料区域,附图标记b为打磨工作台,附图标记c为打磨工人,附图标记d为下料区域,附图标记e为质检/计件员,
本发明最大的限度的做到了现有产线流程的无缝接入,可以在基本不改造现有产线的基础上,减少了人工操作的不稳定性,同时又极大的保持了产线的柔性程度,降低了木制家具制造业打磨环节的生产成本,提高了企业的竞争力。
通过RFID的方式标识待加工的产品,形成虚拟流程卡,在实际打磨加工过程中,通过工业相机提起打磨工人的动作,识别待加工的物件,在信息化系统中形成虚拟的打磨加工流程,虚拟流程卡同时绑定虚拟打磨加工流程,打磨完成后,通过虚拟流程卡跟踪到加工后的物件,再通过下料工业相机对加工后的物件进行拍照存储,在信息化系统中进行真实与虚拟的对比,根据对比结果记录打磨工人的工件,形成质量数据。
所述的虚拟流程卡包括推车RIFD设备信息、物料信息、加工流程、工人信息、GPS信息、时间信息类信息组合,形成全球唯一的数字编码,从而保障了流程和物件的唯一性,根据该数字编码生成具体的操作流程。
所述的信息化系统中包括识别出工人的打磨动作的图像计算技术模块、用于比对真实动作与虚拟动作的差异而对工人的危险动作进行示警的虚拟打磨流程模块、根据存储的3D模型来识别出待加工的加工件同时提取其质量要求信息的动作识别技术模块、采用图像视觉分析出加工件质量并与标准件进行对比的质量检比对模块。
打磨工业相机跟踪和拍摄打磨工人的动作,对其动作进行识别,结合具有OpenPose的动作识别技术和OpenCV的图像计算技术模块,识别出工人的打磨动作,同时采用机器学习的方式,不断优化动作,帮助工人提高工作效率。
所述的质量检比对模块对物件的粗糙度,光泽类信息进行计算分析,给出质量评判结果,打磨完成后,将加工完了的物件进行图像对比和分析。
一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统的使用方法,其具体步骤如下:
S1、生成虚拟流程卡:上料时,上料推车靠近上料RFID读写器,上料RFID读写器将上料推车的信息上传到信息化系统,在信息化系统中生成虚拟流程卡,在提示屏中提示打磨工人的打磨操作步骤,给出示范动作;
S2、危险提示:打磨过程中,打磨工业相机拍取打磨工人的动作,进行动作行为分析,识别出具体的打磨动作和加工件信息,在信息化系统中形成虚拟打磨流程,比对真实动作与虚拟动作的差异,对于差异的动作对工人进行提示,对于工人的危险动作进行示警;
S3、质量对比:物理世界中的打磨完成后,工人将打磨好的物件放入到下料推车,下料工业相机抓取下料动作,触发质检比对模块,采用图像视觉分析的技术分析出加工件的质量,对于质量异常的物件通过提示屏幕反馈给打磨工人;
S4、读取信息:推车上所有的加工件完成后,触发下料RFID读写器,读取下料推车的信息,信息化系统与产线均进入下一个流程,提示屏同时反馈信息化系统的信息给打磨工人。
所述的步骤S4中的反馈信息化系统的信息包括待加工件数,已加工件数类信息。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统,包括打磨工作台、分别设置在打磨工作台两端具有RFID标签的上料区域以及下料区域,其特征在于:还包括:
上料RFID读写器,设置在上料区域上端,用于将上料推车的信息进行上传;
信息化系统,设置在打磨工作台上端,用于在接收到上料RFID读写器的信息后生成虚拟流程卡,在提示屏中提示打磨工人的打磨操作步骤并实时纠正及发出警报;
打磨工业相机,用于在打磨过程中,拍取打磨工人的动作,进行动作行为分析,识别出具体的打磨动作和加工件信息;
下料工业相机,用于拍取下料动作,技术分析加工件质量并反馈至信息化系统,对于质量异常的物件通过提示屏幕反馈给打磨工人;
下料RFID读写器,用于读取下料推车的信息,系统与产线均进入下一个流程;
所述的信息化系统中包括识别出工人的打磨动作的图像计算技术模块、用于比对真实动作与虚拟动作的差异而对工人的危险动作进行示警的虚拟打磨流程模块、根据存储的3D模型来识别出待加工的加工件同时提取其质量要求信息的动作识别技术模块、采用图像视觉分析出加工件质量并与标准件进行对比的质量检比对模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统,其特征在于:所述的虚拟流程卡包括推车RIFD设备信息、物料信息、加工流程、工人信息、GPS信息、时间信息类信息组合,形成全球唯一的数字编码。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统,其特征在于:所述的质量检比对模块对物件的粗糙度,光泽类信息进行计算分析,给出质量评判结果。
4.利用权利要求1至3中任一项所述的一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统的使用方法,其特征在于:其具体步骤如下:
S1、生成虚拟流程卡:上料时,上料推车靠近上料RFID读写器,上料RFID读写器将上料推车的信息上传到信息化系统,在信息化系统中生成虚拟流程卡,在提示屏中提示打磨工人的打磨操作步骤,给出示范动作;
S2、危险提示:打磨过程中,打磨工业相机拍取打磨工人的动作,进行动作行为分析,识别出具体的打磨动作和加工件信息,在信息化系统中形成虚拟打磨流程,比对真实动作与虚拟动作的差异,对于差异的动作对工人进行提示,对于工人的危险动作进行示警;
S3质量对比:物理世界中的打磨完成后,工人将打磨好的物件放入到下料推车,下料工业相机抓取下料动作,触发质检比对模块,采用图像视觉分析的技术分析出加工件的质量,对于质量异常的物件通过提示屏幕反馈给打磨工人;
S4、读取信息:推车上所有的加工件完成后,触发下料RFID读写器,读取下料推车的信息,信息化系统与产线均进入下一个流程,提示屏同时反馈信息化系统的信息给打磨工人。
5.根据权利要求4所述的一种基于RFID和计算机视觉的木制家具辅助打磨系统的使用方法,其特征在于:所述的步骤S4中的反馈信息化系统的信息包括待加工件数,已加工件数类信息。
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