CN114663400A - 一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法及系统，其中涉及的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，包括视觉识别设备、图像处理单元、工作台、自动打钉设备；工作台，用于放置并固定坐垫；视觉识别设备，用于采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元；图像处理单元，与所述视觉识别设备连接，用于接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息；自动打钉设备，分别与所述工作台、图像处理单元连接，用于根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。

Description

一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法及系统
技术领域
本发明涉及工业机械技术领域，尤其涉及一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法及系统。
背景技术
在座椅零部件坐垫生产过程中，座椅坐垫喷胶粘合生产线，座框四边的刺扣与座框进一步固定，在座框四周进行打钉，每个钉子都有精确的定位要求，座后4颗钉外，其余3边皆为5颗钉，并且每边的钉距要均匀，工人需手持打钉枪对坐垫四周打钉固定，在作业过程中，长期工作期间，工人容易疲劳并且工作效率不高，打钉位置精度不够高，并且导致整个生产过程无法生产自动化。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法及系统，具有定位精度高、生产效率高、自动化程度高等优点。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，包括视觉识别设备、图像处理单元、工作台、自动打钉设备；
工作台，用于放置并固定坐垫；
视觉识别设备，用于采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元；
图像处理单元，与所述视觉识别设备连接，用于接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息；
自动打钉设备，分别与所述工作台、图像处理单元连接，用于根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。
进一步的，所述工作台还用于对坐垫的位置进行旋转。
进一步的，所述视觉识别设备采用工业相机，所述工业相机的轴垂直于坐垫一侧的平面，且工业相机的轴与坐垫一侧平面的中心重合。
进一步的，所述自动打钉设备为二轴机械手的自动打钉设备。
进一步的，还包括机架，所述视觉识别设备、工作台、自动打钉设备放置于机架上，且工作台放置与机架的一侧，自动打钉设备、视觉识别设备放置于机架的另外一侧。
相应的，还提供一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法，包括：
S1.将视觉识别设备、工作台、自动打钉设备放置于机架上，并将坐垫放置于工作台上；
S2.视觉识别设备采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元；
S3.图像处理单元接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息；
S4.自动打钉设备根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。
进一步的，所述步骤S4之后还包括：
S5.将工作台上的待打钉的坐垫进行旋转，给坐垫旋转后的当前侧进行打钉，直到坐垫的每一侧待打钉位置全部打完。
进一步的，所述步骤S3具体为：对图像信息进行阈值处理，并对图像进行分割，提取处待打钉区域，计算待打钉区域在像素坐标下的中心坐标点或质心坐标，通过标定得到打钉区域的中心位置信息。
进一步的，所述步骤S4具体为：自动打钉设备上的打钉抢工作，将钉子钉入当前待打钉区域的中心位置，然后自动打钉设备移动到下一个待打钉区域的中心位置继续打钉，直到坐垫当前侧的待打钉位置全部打满。
进一步的，所述步骤S2之前还包括对视觉识别设备进行标定，并获取视觉识别设备的标定参数。
与现有技术相比，本发明通过将二轴机械手控制打钉机与视觉识别控制整合，视觉识别打钉的位置指导二轴机械手将打钉抢移动到打钉位置，能做到精确定位打钉位置；此外不再需要人工手持打钉抢打钉，提高了生产自动化并且提高了打钉效率。
附图说明
图1是实施例一提供的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统结构图；
图2是实施例二提供的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法及系统。
实施例一
本实施例提供一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，如图1所示，包括工作台11、视觉识别设备12、图像处理单元13、自动打钉设备14；
工作台11，用于放置并固定坐垫；
视觉识别设备12，用于采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元13；
图像处理单元13，与视觉识别设备12连接，用于接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息；
自动打钉设备14，分别与工作台11、图像处理单元13连接，用于根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。
工作台11为放置待作业工件的工作台；视觉识别设备12为工业相机，工业相机轴垂直于坐垫一侧的平面，该轴与坐垫一侧的平面的中心重合；自动打钉设备14为二轴机械手自动打钉设备。
还包括机架，视觉识别设备12、工作台11、自动打钉设备14放置于机架上，且工作台11放置与机架的一侧，自动打钉设备14、视觉识别设备12放置于机架的另外一侧。
本实施例通过将二轴机械手控制打钉机与视觉识别控制整合，视觉识别打钉的位置指导二轴机械手将打钉抢移动到打钉位置，能做到精确定位打钉位置；此外不再需要人工手持打钉抢打钉，提高了生产自动化并且提高了打钉效率。
实施例二
本实施例提供一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法，包括实施例一中控制系统；
如图2所示，控制方法包括：
S1.将视觉识别设备、工作台、自动打钉设备放置于机架上，并将坐垫放置于工作台上；
S2.视觉识别设备采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元；
S3.图像处理单元接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息；
S4.自动打钉设备根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。
在步骤S2中，视觉识别设备采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元。
将待打钉坐垫放在在用于待作业工件的工作台上后，坐垫边框待打钉位置对准工作台固定边框的孔上面，通过视觉识别设备采集待打钉坐垫上待打钉位置的图像。
在步骤S3中，图像处理单元接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息。
对视觉识别设备获得图像，用图像处理软件对图像进行预处理比如增强图像对比度、灰度处理、滤波处理等。
对图像信息进行处理还包括：对图像进行阈值处理将图像不同部分分割出来，提取需要的特征信息部分即待打钉区域；计算出待打钉区域在像素坐标下的中心坐标点或者质心坐标，通过标定获得的信息进而得到待打钉位置相对于二轴机械手上打钉抢的坐标，即得到了所述打钉区域的中心位置信息。
在步骤S4中，自动打钉设备根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。
二轴机械手上的自动打钉设备工作，将钉子钉入待打钉的位置，然后打钉抢移动到下一个待打钉区域的中心位置，继续打钉，直到坐垫座框的一侧待打钉位置全部打满。
在本实施例中，步骤S4之后还包括：
S5.将工作台上的待打钉的坐垫进行旋转，给坐垫旋转后的当前侧进行打钉，直到坐垫的每一侧待打钉位置全部打完。
工作台使待打钉的坐垫旋转，此时给坐垫座框的另外一侧打钉，直到该侧的待打钉位置全部打完，工作台再次旋转待打钉坐垫，直到坐垫座框的每一侧待打钉位置全部打完。
在本实施例中，对图像进行处理之前还包括对视觉识别设备进行标定以及手眼标定，获得标定参数。
相机标定具体包括以下步骤：
(1)先生成标定板参数文件，这个文件是描述标定板的物理尺寸和特征点的大小参数，在HALCON视觉库中提供了函数，通过函数可以输出标定板参数文件。
(2)采集在不同位置的标定板图像，总共采集20幅图片，在HALCON视觉库中可以通过图像采集助手完成对图像的采集。
(3)对采集的图像进行品质检测，对品质较差的标定图像进行剔除，然后重新采集直到通过品质检测，在合格的标定板图片上进行提取特征点，根据转换关系计算出相机的内外参数和畸变参数。
手眼标定具体包括以下步骤：
(1)相机采集标定点并通过图像处理计算标定点的像素坐标。
(2)控制二轴机械手上的打钉抢枪头定位到标定点并记录标定点在打钉抢下的坐标。
(3)计算像素坐标系与二轴机械手上打钉抢坐标系转换关系矩阵。
与现有技术相比，本实施例通过将二轴机械手控制打钉机与视觉识别控制整合，视觉识别打钉的位置指导二轴机械手将打钉抢移动到打钉位置，能做到精确定位打钉位置；此外不再需要人工手持打钉抢打钉，提高了生产自动化并且提高了打钉效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，其特征在于，包括视觉识别设备、图像处理单元、工作台、自动打钉设备；
工作台，用于放置并固定坐垫；
视觉识别设备，用于采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元；
图像处理单元，与所述视觉识别设备连接，用于接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息；
自动打钉设备，分别与所述工作台、图像处理单元连接，用于根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，其特征在于，所述工作台还用于对坐垫的位置进行旋转。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，其特征在于，所述视觉识别设备采用工业相机，所述工业相机的轴垂直于坐垫一侧的平面，且工业相机的轴与坐垫一侧平面的中心重合。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，其特征在于，所述自动打钉设备为二轴机械手的自动打钉设备。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统，其特征在于，还包括机架，所述视觉识别设备、工作台、自动打钉设备放置于机架上，且工作台放置与机架的一侧，自动打钉设备、视觉识别设备放置于机架的另外一侧。
6.一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制系统；
方法包括：
S1.将视觉识别设备、工作台、自动打钉设备放置于机架上，并将坐垫放置于工作台上；
S2.视觉识别设备采集坐垫待打钉一侧的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理单元；
S3.图像处理单元接收图像信息，并对接收到的图像信息进行处理，得到待打钉区域的中心位置信息；
S4.自动打钉设备根据接收到的打钉命令，将打钉机的钉枪枪头调整到待打钉区域的中心位置，完成打钉。
7.根据权利要求6所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括：
S5.将工作台上的待打钉的坐垫进行旋转，给坐垫旋转后的当前侧进行打钉，直到坐垫的每一侧待打钉位置全部打完。
8.根据权利要求6所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：对图像信息进行阈值处理，并对图像进行分割，提取处待打钉区域，计算待打钉区域在像素坐标下的中心坐标点或质心坐标，通过标定得到打钉区域的中心位置信息。
9.根据权利要求6所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：自动打钉设备上的打钉抢工作，将钉子钉入当前待打钉区域的中心位置，然后自动打钉设备移动到下一个待打钉区域的中心位置继续打钉，直到坐垫当前侧的待打钉位置全部打满。
10.根据权利要求6所述的一种基于视觉定位座椅坐垫的打钉控制方法，其特征在于，所述步骤S2之前还包括对视觉识别设备进行标定，并获取视觉识别设备的标定参数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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