CN114405840B - 视觉分拣系统和视觉分拣系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视觉分拣系统和视觉分拣系统的控制方法，视觉分拣系统，包括：第一桁架与第二桁架相对设置且第一桁架与第二桁架之间具有预设距离，第一桁架的第一端通过第一连接架与第二桁架的第一端连接，第一桁架的第二端通过第二连接架与第二桁架的第二端连接，其中，沿第一桁架的延伸方向，第一桁架上设有第一导轨，第二桁架上设有第二导轨；输送线和料框均设置于第一桁架与第二桁架之间；吸附机构分别与第一导轨、第二导轨可滑动连接且位于输送线的顶端；图像采集装置，图像采集装置设置于吸附机构上；控制装置，控制装置与吸附机构、图像采集装置连接。采用该视觉分拣系统可以实现自动分拣功能，提高分拣效率。

Description

视觉分拣系统和视觉分拣系统的控制方法

技术领域

本发明涉及分拣技术领域，尤其是涉及一种视觉分拣系统和视觉分拣系统的控制方法。

背景技术

工件分拣作为制造业和重工行业最为重要的一环，起到承上启下的作用，其分拣效率直接影响后续的加工生产，若分拣效率低，也会直接影响上游工件分拣的效率，造成整条生产线堵塞。

相关技术中，通常通过人工操作机器实现工件分拣，但是该方式分拣效率较低，人力成本较大，尤其对于大尺寸工件分拣的场景，大尺寸工件重量体积较大，人工操作危险性较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种视觉分拣系统，采用该视觉分拣系统可以实现自动分拣功能，提高分拣效率。

本发明的目的之二在于提出一种视觉分拣系统的控制方法。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例提供一种视觉分拣系统，包括：桁架机构，桁架机构包括第一桁架、第二桁架、第一连接架和第二连接架，第一桁架与第二桁架相对设置且第一桁架与第二桁架之间具有预设距离，第一桁架的第一端通过第一连接架与第二桁架的第一端连接，第一桁架的第二端通过第二连接架与第二桁架的第二端连接，其中，沿第一桁架的延伸方向，第一桁架上设有第一导轨，第二桁架上设有第二导轨，第一导轨与第二导轨处于同一水平线；输送线和料框，输送线和料框均设置于第一桁架与第二桁架之间，输送线用于输送待分拣的工件，料框用于放置分拣后的工件；吸附机构，吸附机构分别与第一导轨、第二导轨可滑动连接且位于输送线的顶端，且吸附机构的滑动方向与输送线的延伸方向平行，吸附机构用于吸附输送线上待分拣的工件；图像采集装置，图像采集装置设置于吸附机构上，用于采集输送线上待分拣工件的全局图像；控制装置，控制装置与吸附机构、图像采集装置连接，用于控制图像采集装置，以及根据待分拣工件的全局图像控制吸附机构吸附待抓取工件。

根据本发明实施例的视觉分拣系统，通过控制图像采集装置采集输送线上待分拣工件的全局图像，并根据该全局图像控制吸附机构吸附待抓取工件，由此在对工件进行分拣时，无需人工操作即可实现自动分拣功能，减少人力成本，提高分拣效率。

在一些实施例中，吸附机构包括多个吸附组件，图像采集装置为多个，每个图像采集装置对应设置于吸附组件上。

在一些实施例中，吸附组件包括：横架，横架分别与第一导轨、第二导轨可滑动连接，且横架的滑动方向与横架的延伸方向垂直；第三导轨，第三导轨沿横架的延伸方向设置于横架上；吸附件，吸附件与第三导轨滑动连接，吸附件的滑动方向与横架的延伸方向平行，吸附件上设置有对应的图像采集装置。

在一些实施例中，吸附件包括：机械臂，机械臂与第三导轨滑动连接；端拾器，端拾器与机械臂连接，用于吸附输送线上的待分拣工件；支架，支架与端拾器连接，图像采集装置设于支架上。

在一些实施例中，视觉分拣系统包括：环形光源，环形光源设置于支架上且环绕在图像采集装置周围。

本发明第二方面实施例提供一种视觉分拣系统的控制方法，用于上述实施例提供的视觉分拣系统，控制方法包括：获取视觉分拣系统中输送线上待分拣工件的全局图像，以及获取料框放置位置；根据全局图像确定待抓取工件的自身属性信息；根据自身属性信息确定待抓取工件的实际抓取点；根据实际抓取点和料框放置位置控制视觉分拣系统的吸附机构吸附待抓取工件；根据料框放置位置控制吸附机构将待抓取工件放置于料框处。

根据本发明实施例的视觉分拣系统的控制方法，基于上述实施例提供的视觉分拣系统，通过获取待分拣工件的全局图像来确定待抓取工件的实际分布位置，并根据实际分布位置和料框放置位置控制视觉分拣系统的吸附机构吸附待抓取工件，以将吸附的待抓取工件放置在对应的料框处，也就是说，本发明实施例以视觉来引导吸附机构吸附待抓取工件，实现自动分拣功能，无需人工操作，减少人力成本，提高分拣效率。

在一些实施例中，所述视觉分拣系统包括多个图像采集装置，

获取视觉分拣系统中输送线上待分拣工件的全局图像，包括：获取每个图像采集装置采集的局部图像；根据图像拼接算法对每个局部图像进行拼接处理，以获得全局图像；

根据全局图像确定待抓取工件的自身属性信息，包括：将全局图像与工件套料图进行匹配，以获得视觉分拣系统的输送线上每个工件的属性信息；根据每个工件的属性信息获取待抓取工件的自身属性信息；根据自身属性信息确定待抓取工件的实际抓取点，包括：根据自身属性信息确定待抓取工件的初始抓取点；根据工件套料图获取待抓取工件的偏移量；根据初始抓取点和偏移量确定待抓取工件的实际抓取点。

在一些实施例中，吸附机构包括多个吸附组件，根据实际抓取点和工件放置位置控制视觉分拣系统的吸附机构吸附待抓取工件，包括：根据实际抓取点和料框放置位置确定每个吸附组件的最大允许运行轨迹；根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件。

在一些实施例中，根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件，包括：确定多个吸附组件中任意两个吸附组件的最大允许运动轨迹均满足工作安全条件，则根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件；确定多个吸附组件中任意两个吸附组件的最大允许运动轨迹未满足工作安全条件，则控制任意两个吸附组件中的其中一个吸附组件移动至目标安全位置，并控制任意两个吸附组件中的另一个吸附组件按照对应的最大允许运动轨迹吸附待抓取工件。

在一些实施例中，在根据料框放置位置控制吸附机构将待抓取工件放置于料框处之后，控制方法还包括：控制吸附组件移动至初始位置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的视觉分拣系统的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的视觉分拣系统的局部示意图；

图3是根据本发明一个实施例的视觉分拣系统的控制方法的流程图；

图4是根据本发明一个实施例的视觉分拣系统的工作流程图。

附图标记：

视觉分拣系统100；

桁架机构1；输送线2；料框3；吸附机构4；图像采集装置5；控制装置6；

第一桁架11；第二桁架12；第一连接架13；第二连接架14；第一导轨15；第二导轨16；吸附组件40；横架41；第三导轨42；吸附件43；机械臂44；端拾器45；支架46；环形光源7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例提出一种视觉分拣系统，采用该视觉分拣系统可以实现自动分拣功能，提高分拣效率。

下面参考图1描述本发明实施例的视觉分拣系统，如图1所示，该视觉分拣系统100包括桁架机构1、输送线2、料框3、吸附机构4、图像采集装置5和控制装置6(图中未示出)。

其中，如图1所示，桁架机构1包括第一桁架11、第二桁架12、第一连接架13和第二连接架14，第一桁架11与第二桁架12相对设置且第一桁架11与第二桁架12之间具有预设距离，第一桁架11的第一端通过第一连接架13与第二桁架12的第一端连接，第一桁架11的第二端通过第二连接架14与第二桁架12的第二端连接，其中，沿第一桁架11的延伸方向，第一桁架11上设有第一导轨15，第二桁架12上设有第二导轨16，第一导轨15与第二导轨16处于同一水平线。输送线2和料框3均设置于第一桁架11与第二桁架12之间，输送线2用于输送待分拣的工件，料框3用于放置分拣后的工件。吸附机构4分别与第一导轨15、第二导轨16可滑动连接且位于输送线2的顶端，且吸附机构4的滑动方向与输送线2的延伸方向平行，吸附机构4用于吸附输送线2上待分拣的工件；图像采集装置5设置于吸附机构4上，用于采集输送线2上待分拣工件的全局图像；控制装置6与吸附机构4、图像采集装置5连接，用于控制图像采集装置5，以及根据待分拣工件的全局图像控制吸附机构4吸附待抓取工件。

具体地，参考图1所示，通过第一桁架11、第二桁架12、第一连接架13和第二连接架14之间的连接，可以在第一桁架11与第二桁架12之间形成一分拣空间；输送线2和料框3则根据实际情况分别布置于该分拣空间内的适当位置处，例如，图1中输送线2位于分拣空间的中部位置，料框3均匀布置在输送线2的两侧；吸附机构4滑动设置在输送线2的顶端，同时基于图像采集装置5设置在吸附机构4上，通过控制装置6控制吸附机构4沿输送线2的延伸方向在第一导轨15和第二导轨16上移动，随着吸附机构4的移动，图像采集装置5也随之发生移动，从而可以控制吸附机构4移动以带动图像采集装置5采集分拣空间内输送线2上待分拣工件的全局图像；通过第一连接架13将第一桁架11的第一端与第二桁架12的第一端连接，以及通过第二连接架14将第一桁架11的第二端与第二桁架12的第二端连接，且吸附机构4分别与第一导轨15、第二导轨16可滑动连接，并基于第一导轨15与第二导轨16处于同一水平线，由此，在第一桁架11的延伸方向上，吸附机构4可以沿输送线的延伸方向平行滑动，且通过第一连接架13和第二连接架14也限定了吸附机构4的滑动范围，避免吸附机构4在第一导轨15和第二导轨16上滑落；由此，基于上述视觉分拣系统的设置方式，结构简单，易于实现，并在对工件进行分拣时，通过控制装置6控制图像采集装置5采集全局图像，并控制吸附机构4吸附待抓取工件，无需人工操作即可实现自动分拣功能，减少人力成本，提高分拣效率。

对于视觉分拣系统100的应用场景如下，由视觉分拣系统的控制装置6与视觉分拣系统的上游系统通信，基于上游系统发送的通信信号，控制装置6控制输送线2开始输送待分拣工件至分拣空间处，输送线2上每次会输送各种不同形状、不同尺寸的工件，所有工件在分拣之前放置在输送线2上并作为待分拣工件，通过图像采集装置5对输送线2上的待分拣工件进行图像采集以获得全局图像，并在已知各工件的套料图的条件下，根据全局图像对不同工件进行准确的定位和识别，从而引导吸附机构4来进行精确抓取，并将吸附的待抓取工件放置于对应的料框3处，完成分拣工作，并在完成对此次输送线2上待分拣工件的分拣工作后，控制装置6控制输送线2开始输送下一次的待分拣工件，并控制吸附机构4完成此次分拣，由此循环，基于上述视觉分拣系统的设置方式，视觉分拣系统100即可执行自动化抓取，既无需人工操作，实现自动化分拣，减少人力成本，也能够满足长时间工作的需求，也无需再对每个工件进行单独定位抓取，提高分拣效率。

其中，在实际应用时，输送线2上放置有多个待分拣的工件，为完成对输送线2上多个工件的分拣工作，需对此次输送线2上输送的多个工件分别进行识别和准确定位，基于此，待分拣工件的全局图像可以理解为图像采集装置5采集的包含此次输送线上输送的所有待分拣的工件的整体工件图像，由此，控制装置6通过全局图像可以识别和定位出此次输送线2上每个工件的位置信息，以便于引导吸附机构4准确吸附每个工件。以及，由于每次输送时，输送线2上会放置有多个工件即待分拣工件，所以待抓取工件可以理解为根据输送线上待分拣工件的全局图像，控制装置6从待分拣工件中确定的某一个待吸附的工件。

此外，在实际应用时，可以根据实际情况任意设置第一桁架11与第二桁架12之间的预设距离，以改变吸附机构4的滑动范围，改变吸附机构4的抓取范围，使得视觉分拣系统100适用于各种自动化产线的应用场景，可广泛应用于重工行业、钢铁及智能制造等复杂条件下的工件分拣场景，提高视觉分拣系统的灵活应用性。

在实施例中，图像采集装置5可以为二维相机或深度相机，对此不作限制。

根据本发明实施例的视觉分拣系统100，通过控制图像采集装置5采集输送线上待分拣工件的全局图像，并根据该全局图像控制吸附机构4吸附待抓取工件，由此在对工件进行分拣时，无需人工操作即可实现自动分拣功能，减少人力成本，提高分拣效率。

在一些实施例中，如图1所示，吸附机构4包括多个吸附组件40，图像采集装置5为多个，每个图像采集装置5对应设置于吸附组件40上。由此，在分拣工件时，既可以合理分配每个吸附组件40的任务，以控制多个吸附组件40同时工作来分别吸附对应的待抓取工件，提高分拣效率，又可以控制多个吸附组件40协同工作，尤其对于尺寸较长、重量较大的工件，可以通过控制多个吸附组件40共同吸附该待抓取工件，实现对大尺寸工件的分拣工作，避免因分拣大尺寸工件较困难而影响生产线堵塞的问题，也避免了人工操作风险。以及，由于每个图像采集装置的视野大小有限，无法满足采集处于分拣空间内输送线2上待分拣工件的整体工件图像的需求，所以通过设置多个图像采集装置5进行图像采集，可以有效扩大图像采集的范围，进而由控制装置6对每个图像采集装置5采集的局部图像进行拼接处理，实现大视野下所有工件信息的获取，解决图像采集装置视野无法覆盖全局的问题，尤其对于大尺寸的工件，可以有效满足对其的图像采集需求，实现对大尺寸工件的自动分拣，实现任意工件自动分拣的同时有效提升工件分拣效率。

举例说明，参考图1所示，吸附机构4包括两个吸附组件40，视觉分拣系统100包括两个图像采集装置5，每个吸附组件40上对应设置一图像采集装置5。在实际应用时，控制装置6通过控制每个吸附组件40沿输送线2的延伸方向滑动，以带动对应的图像采集装置5移动至设定的图像采集位置，从而基于图像采集装置5的视野大小，图像采集装置5在对应的图像采集位置采集其视野下的局部图像，并将采集的局部图像发送至控制装置6；控制装置6根据每个图像采集装置5采集的局部图像通过图像拼接算法来获得输送线2上待分拣工件的全局图像，从而基于全局图像来对两个吸附组件40进行合理分配。具体地，对于输送线2上尺寸较小的工件，在两个吸附组件40满足工作安全条件，即两个吸附组件40工作过程中不会出现碰撞的问题下，可以控制两个吸附组件40独立吸附对应分配的待抓取工件，而对于输送线2上尺寸较大的工件，可以控制两个吸附组件40协同抓取，由此，实现视觉分拣系统100的自动分拣功能，提高分拣效率。

在一些实施例中，如图1所示，吸附组件40包括横架41、第三导轨42和吸附件43。

其中，横架41分别与第一导轨15、第二导轨16可滑动连接，且横架41的滑动方向与横架41的延伸方向垂直；第三导轨42沿横架41的延伸方向设置于横架41上；吸附件43与第三导轨42滑动连接，吸附件43的滑动方向与横架41的延伸方向平行，吸附件43上设置有对应的图像采集装置5。由此设计，吸附件43既可以沿输送线2的延伸方向发生滑动，也可以沿横架41的延伸方向发生滑动，有效扩大吸附件43的吸附范围，同时，吸附件43上设置有图像采集装置5，因此随吸附件43的移动，图像采集装置5在分拣空间内的位置也会发生改变，从而可以改变图像采集位置，扩大图像采集的范围。

在一些实施例中，如图2所示，吸附件43包括机械臂44、端拾器45和支架46。

其中，机械臂44与第三导轨42滑动连接；端拾器45与机械臂44连接，用于吸附输送线2上的工件；支架46与端拾器45连接，图像采集装置5设于支架46上。由此，通过机械臂44沿第三导轨42滑动，以带动图像采集装置5采集图像，以及带动端拾器45吸附待抓取工件。

其中，对于支架46与端拾器45的连接方式不作限制，例如，支架46可以固定连接于端拾器45，以在支架46上安装图像采集装置5时可以起到固定作用，提高图像采集装置5采集图像的稳定性，或者，支架46与端拾器45之间为可拆卸连接，以便于后期维护。

在一些实施例中，如图2所示，视觉分拣系统100还包括环形光源7，环形光源7设置于支架46上且环绕在图像采集装置5周围，以用于在图像采集装置5采集图像时提供照明效果。

基于上述实施例提供的视觉分拣系统，本发明第二方面实施例提供一种视觉分拣系统的控制方法，如图3所示，该控制方法至少包括步骤S1-步骤S5。

步骤S1，获取视觉分拣系统中输送线上待分拣工件的全局图像，以及获取料框放置位置。

参考图1和图2所示，对于视觉分拣系统的应用场景如下，由视觉分拣系统的控制装置与视觉分拣系统的上游系统通信，基于上游系统发送的通信信号，控制装置控制输送线开始输送待分拣工件至分拣空间处，输送线上每次会输送各种不同形状、不同尺寸的工件，所有工件在分拣之前放置在输送线上并作为待分拣工件，通过图像采集装置对输送线上的待分拣工件进行图像采集以获得全局图像，并在已知各工件的套料图的条件下，根据全局图像对不同工件进行准确的定位和识别，从而引导吸附机构来进行精确抓取，并将吸附的待抓取工件放置于对应的料框处，完成分拣工作，并在完成对此次输送线上待分拣工件的分拣工作后，控制装置控制输送线开始输送下一次的待分拣工件，并控制吸附机构完成此次分拣，由此循环，基于上述视觉分拣系统的设置方式，视觉分拣系统即可执行自动化抓取，既无需人工操作，实现自动化分拣，减少人力成本，也能够满足长时间工作的需求，也无需再对每个工件进行单独定位抓取，提高分拣效率。

其中，在实际应用时，输送线上放置有多个待分拣的工件，为完成对输送线上多个工件的分拣工作，需对此次输送线上输送的多个工件分别进行识别和准确定位，基于此，待分拣工件的全局图像可以理解为图像采集装置采集的包含此次输送线上输送的所有待分拣的工件的整体工件图像，由此，控制装置通过全局图像可以识别和定位出此次输送线上每个工件的位置信息，以便于引导吸附机构准确吸附每个工件。

其中，参考图1所示，料框放置位置可以理解为料框在分拣空间内所处的位置，即待分拣工件经分拣之后所放置的位置。该料框放置位置在料框布置于分拣空间后，可以预先通过控制装置控制吸附机构进行走位来确定，并将其存储至数据库内，以便后续调取使用。

具体地，参考图1所示，可以预先对图像采集装置进行标定，以将图像采集装置的图像坐标系标定至桁架机构所在的坐标下，以确保坐标的准确性。同时，在图像采集装置的视野大小的基础上，预先计算图像采集装置的图像采集位置，以满足全局分拣需求，并将计算获得的图像采集位置存储在数据库内，以便后续使用。进而，视觉分拣系统接收上游系统发送的工件到位信号后则执行分拣工作，由控制装置控制图像采集装置移动至图像采集位置进行图像采集，并发送至控制装置，经控制装置的处理后即可获得视觉分拣系统中输送线上待分拣工件的全局图像。

步骤S2，根据全局图像确定待抓取工件的自身属性信息。

其中，待抓取工件的自身属性信息可以理解为用于识别待抓取工件的信息，其至少包括工件的长宽信息、中心点坐标信息以及工件身份信息。

其中，由于每次输送时，输送线上会放置有多个工件即待分拣工件，所以待抓取工件可以理解为根据输送线上待分拣工件的全局图像，控制装置从待分拣工件中确定的某一个待吸附的工件。

具体地，由于全局图像中包含多个工件的图像，因此为准确吸附待抓取工件，需从全局图像中确定待抓取工件的自身属性信息，以便后续控制装置控制吸附机构吸附该待抓取工件。

步骤S3，根据自身属性信息确定待抓取工件的实际抓取点，以便后续吸附机构通过该实际抓取点吸附待抓取工件。

步骤S4，根据实际抓取点和料框放置位置控制视觉分拣系统的吸附机构吸附待抓取工件。

其中，可以理解的是，对于不同类型的工件对应设有不同的料框来放置分拣后的工件，不同料框的料框放置位置不同，且输送线上每个工件的实际抓取点也不同，因此，根据实际抓取点和料框放置位置来规划吸附机构的行动路线，基于此实现吸附机构精准吸附待抓取工件的目的。

步骤S5，根据料框放置位置控制吸附机构将待抓取工件放置于料框处。

具体地，可以采用码垛算法计算待抓取工件对应的料框放置位置，从而控制吸附机构将待抓取工件放置于对应的料框处，以将同一类型的工件归类于同一料框处，实现自动分拣工作。

根据本发明实施例的视觉分拣系统的控制方法，基于上述实施例提供的视觉分拣系统，通过获取待分拣工件的全局图像来确定待抓取工件的实际抓取点，并根据实际抓取点和料框放置位置控制视觉分拣系统的吸附机构吸附待抓取工件，以将吸附的待抓取工件放置在对应的料框处，也就是说，本发明实施例以视觉来引导吸附机构吸附待抓取工件，实现自动分拣功能，无需人工操作，减少人力成本，提高分拣效率。

在一些实施例中，由于图像采集装置的视野大小有限，无法满足采集处于分拣空间内输送线上待分拣工件的整体工件图像的需求，因此，本发明实施例中视觉分拣系统包括多个图像采集装置，以便满足全局图像的采集需求。

具体地，通过控制装置控制多个图像采集装置分别在指定的图像采集位置进行图像采集并发送至控制装置，控制装置即可获取每个图像采集装置采集的局部图像，进而根据图像拼接算法对每个局部图像进行拼接处理，以获得全局图像，也就是说，为满足全局图像的采集需求，本发明实施例采用图像拼接的方式，将多张采集的局部图像进行拼接处理，由此来获得大视野下所有工件的信息，进而将全局图像与工件套料图进行匹配，以获得视觉分拣系统中输送线上每个工件的属性信息，由此通过全局图像来获取所有待分拣工件的精准信息，也就无需在对每个工件进行单独定位，提升分拣效率，进而根据每个工件的属性信息确定待抓取工件的自身属性信息，由此实现对每个工件的识别与定位。

其中，工件套料图为预先存储在数据库中的各种工件的套料图，在应用时，可以预先解析工件套料图，以获得工件的长宽信息、工件偏移量以及工件身份信息等数据，由此，在提前解析完相应的工件套料图数据的情况下，可适用于各种随机工件的码垛分拣，可柔性生产。

可以理解的是，为满足全局图像的采集需求，可以结合实际情况预先计算每个图像采集装置的图像采集位置，并存储于数据库内。以及，根据实际情况每个图像采集装置可以设定多个图像采集位置，例如，以图1为例，视觉分拣系统包括两个图像采集装置，在实际应用时，为采集整个分拣空间内的全局图像，根据图像采集装置的视野大小需控制采集四次才能满足需求，基于此，控制装置可以合理分配两个图像采集装置进行图像采集，如每个图像采集装置设定两个图像采集位置，分别对应为初始采集位置和其次采集位置，控制装置控制每个图像采集装置先移动至初始采集位置进行图像采集，在初始采集位置采集后，在控制每个图像采集装置移动至其次采集位置进行图像采集，从而控制装置对采集的所有局部图像进行拼接处理，以获得全局图像。

进而，在确定待抓取工件的自身属性信息后，本发明实施例可以根据自身属性信息确定待抓取工件的初始抓取点，该初始抓取点为待抓取工件的中心点，其对于形状规则的工件，以此初始抓取点进行抓取，可以实现正确抓取，不会出现抓取失败的问题，但是对于异形工件，若以此初始抓取点进行抓取，则容易出现抓取失败的问题，对此，本发明实施例通过解析工件套料图来获取待抓取工件的偏移量，并根据初始抓取点和偏移量来确定待抓取工件的实际抓取点，由此，在初始抓取点的基础上增加偏移量以获得实际抓取点，从而以该实际抓取点控制吸附机构吸附待抓取工件，可以确保对异形工件的准确抓取。

在一些实施例中，本发明实施例中吸附机构包括多个吸附组件，由此，在分拣工件时，既可以合理分配每个吸附组件的任务，以控制多个吸附组件同时工作来分别吸附对应的待抓取工件，提高分拣效率，又可以控制多个吸附组件协同工作，尤其对于尺寸较长、重量较大的工件，可以通过控制多个吸附组件共同吸附该待抓取工件，实现对大尺寸工件的分拣工作，避免因分拣大尺寸工件较困难而影响生产线堵塞的问题，也避免了人工操作风险。

在实施例中，可以根据实际抓取点和料框放置位置确定每个吸附组件的最大允许运行轨迹，具体地，在确定实际抓取点和料框放置位置后，吸附组件可以通过多条轨迹来吸附待抓取工件并将待抓取工件放置于对应的料框处，在多个吸附组件吸附待抓取工件或将其吸附的待抓取工件放置于料框的过程中，若部分吸附组件的运行轨迹出现重合，则会出现吸附组件碰撞的问题，因此，本发明实施例通过每个吸附组件的最大允许运行轨迹来判断吸附组件在工作时是否发生碰撞，从而采用预规划路径的方式，根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹来提前规划每个吸附组件的移动路径，并以最佳的移动路径来控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件，从而在保证分拣效率的同时满足生产线的码垛要求。

在一些实施例中，若确定多个吸附组件中任意两个吸附组件的最大允许运动轨迹均满足工作安全条件，其中，工作安全条件可以理解为视觉分拣系统执行分拣工作时，多个吸附组件正常运行且符合最小安全距离要求，不会存在碰撞风险的条件，则说明通过对比最大允许运动轨迹，确定多个吸附组件中任意两个吸附组件之间的距离未小于最小安全距离，抓取过程中多个吸附组件中任意两个吸附组件不会相撞，因此，控制装置即可合理分配任务，以根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件；若确定多个吸附组件中任意两个吸附组件的最大允许运动轨迹未满足工作安全条件，则说明通过对比最大允许运动轨迹，确定多个吸附组件中任意两个吸附组件之间的距离小于最小安全距离，抓取过程中多个吸附组件中任意两个吸附组件存在相撞的风险，因此，控制任意两个吸附组件中的其中一个吸附组件移动至目标安全位置，该目标安全位置可以理解为任意两个吸附组件中的另一个吸附组件抓取过程中未经过的位置，并控制任意两个吸附组件中的另一个吸附组件按照对应的最大允许运动轨迹吸附待抓取工件，以实现分拣工作。

举例说明，以图1为例，吸附机构包括两个吸附组件，在实际抓取时，对于尺寸较大的工件，则可以控制两个吸附组件协同抓取；而对于尺寸较小的工件，可以控制两个吸附组件独立抓取，并在抓取的过程中通过对比两个吸附组件的最大允许运动轨迹以判断是否满足工作安全条件，若确定抓取过程中，两个吸附组件不会发生碰撞的问题，则控制两个吸附组件工作以分别吸附对应的待抓取工件，而若其中一个吸附组件抓取时另一个吸附组件无合适的工件抓取，则控制另一个吸附组件移动至目标安全位置，以避免对其中一个吸附组件的工作造成影响，从而达到避障的效果，由此通过上述方式合理调度每个吸附组件，在保证工作安全的同时，有效提高自动分拣效率。

在一些实施例中，在根据料框放置位置控制吸附机构将待抓取工件放置于料框处之后，控制方法还包括控制吸附组件移动至初始位置，其中，该初始位置与图像采集装置的初始采集位置相对应，由此，通过将吸附组件提前移动至下一次分拣时的初始位置，可以有效节省下一次分拣的时间，提高分拣效率。

下面参考图1和图4对本发明实施例的视觉分拣系统的工作流程图进行举例说明，具体步骤如下。

步骤S6，待分拣工件移动到位。

步骤S7，控制吸附机构移动至指定拍照点即图像采集装置的图像采集位置，并控制图像采集装置采集局部图像。

步骤S8，对采集的多张局部图像进行拼接，以获取全局图像，并准确识别出待抓取工件的自身属性信息。

步骤S9，获取待抓取工件的自身属性信息后，对待抓取工件的初始抓取点进行偏移处理，获取目标抓取点，并计算该待抓取工件的料框放置位置。

步骤S10，在满足工作安全条件的情况下，合理分配任务给两个吸附组件进行抓取。

步骤S11，待视野范围内所有待分拣工件抓取完成后，向上游系统报工件抓取完成状态，待上游系统调度下一批工件以进行抓取。

总之，根据本发明实施例的视觉分拣系统和视觉分拣系统的控制方法，基于视觉分拣系统的设置方式，通过采用视觉算法、调度算法以及码垛算法相结合的方式，无需人工操作即可实现自动分拣工作，提高分拣效率，提高分拣准确率，提高工作稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种视觉分拣系统的控制方法，其特征在于，用于视觉分拣系统，所述视觉分拣系统包括多个图像采集装置，所述控制方法包括：

获取每个图像采集装置采集的局部图像；

根据图像拼接算法对每个局部图像进行拼接处理，以获得所述视觉分拣系统中输送线上待分拣工件的全局图像；

获取料框放置位置；

将所述全局图像与工件套料图进行匹配，以获得所述视觉分拣系统的输送线上每个工件的属性信息；

根据每个工件的属性信息获取所述待抓取工件的自身属性信息；

根据所述自身属性信息确定所述待抓取工件的初始抓取点；

根据所述工件套料图获取所述待抓取工件的偏移量；

根据所述初始抓取点和所述偏移量确定所述待抓取工件的实际抓取点；

根据所述实际抓取点和所述料框放置位置控制所述视觉分拣系统的吸附机构吸附所述待抓取工件；

根据所述料框放置位置控制所述吸附机构将所述待抓取工件放置于料框处。

2.根据权利要求1的视觉分拣系统的控制方法，其特征在于，吸附机构包括多个吸附组件，根据所述实际抓取点和所述料框放置位置控制所述视觉分拣系统的吸附机构吸附待抓取工件，包括：

根据所述实际抓取点和所述料框放置位置确定每个吸附组件的最大允许运行轨迹；

根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件。

3.根据权利要求2的视觉分拣系统的控制方法，其特征在于，根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件，包括：

确定多个吸附组件中任意两个吸附组件的最大允许运动轨迹均满足工作安全条件，则根据每个吸附组件的最大允许运动轨迹控制每个吸附组件吸附对应的待抓取工件；

确定多个吸附组件中任意两个吸附组件的最大允许运动轨迹未满足工作安全条件，则控制所述任意两个吸附组件中的其中一个吸附组件移动至目标安全位置，并控制所述任意两个吸附组件中的另一个吸附组件按照对应的最大允许运动轨迹吸附待抓取工件。

4.根据权利要求1的视觉分拣系统的控制方法，其特征在于，在根据所述料框放置位置控制所述吸附机构将所述待抓取工件放置于料框处之后，控制方法还包括：控制所述吸附机构移动至初始位置。

5.一种视觉分拣系统，其特征在于，包括：

桁架机构，所述桁架机构包括第一桁架、第二桁架、第一连接架和第二连接架，所述第一桁架与所述第二桁架相对设置且所述第一桁架与所述第二桁架之间具有预设距离，所述第一桁架的第一端通过所述第一连接架与所述第二桁架的第一端连接，所述第一桁架的第二端通过所述第二连接架与所述第二桁架的第二端连接，其中，沿所述第一桁架的延伸方向，所述第一桁架上设有第一导轨，所述第二桁架上设有第二导轨，所述第一导轨与所述第二导轨处于同一水平线；

输送线和料框，所述输送线和所述料框均设置于所述第一桁架与所述第二桁架之间，所述输送线用于输送待分拣的工件，所述料框用于放置分拣后的工件；

吸附机构，所述吸附机构分别与所述第一导轨、所述第二导轨可滑动连接且位于所述输送线的顶端，且所述吸附机构的滑动方向与所述输送线的延伸方向平行，所述吸附机构用于吸附所述输送线上待分拣的工件；

图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述吸附机构上，用于采集所述输送线上待分拣工件的全局图像，所述图像采集装置为多个；

控制装置，所述控制装置与所述吸附机构、所述图像采集装置连接，所述控制装置用于执行权利要求1-4任一项所述的视觉分拣系统的控制方法。

6.根据权利要求5的视觉分拣系统，其特征在于，所述吸附机构包括多个吸附组件，每个所述图像采集装置对应设置于所述吸附组件上。

7.根据权利要求6的视觉分拣系统，其特征在于，所述吸附组件包括：

横架，所述横架分别与所述第一导轨、所述第二导轨可滑动连接，且所述横架的滑动方向与所述横架的延伸方向垂直；

第三导轨，所述第三导轨沿所述横架的延伸方向设置于所述横架上；

吸附件，所述吸附件与所述第三导轨滑动连接，所述吸附件的滑动方向与所述横架的延伸方向平行，所述吸附件上设置有对应的图像采集装置。

8.根据权利要求7的视觉分拣系统，其特征在于，所述吸附件包括：

机械臂，所述机械臂与所述第三导轨滑动连接；

端拾器，所述端拾器与所述机械臂连接，用于吸附所述输送线上的待分拣工件；

支架，所述支架与所述端拾器连接，所述图像采集装置设于所述支架上。

9.根据权利要求8的视觉分拣系统，其特征在于，所述视觉分拣系统还包括：环形光源，所述环形光源设置于所述支架上且环绕在所述图像采集装置周围。