CN115847073B - 一种多自由度镜片加工安装系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多自由度镜片加工安装系统，包括服务器、转向模块、核验模块、吸附模块、夹持模块、以及机械手，夹持模块用于对眼镜框进行夹持，吸附模块用于对镜片进行吸附，以将镜片转移至眼镜框处，转向模块用于对吸附模块的组装姿势进行调整，核验模块用于采集组装好的眼镜产品的图像数据，并根据检测得到的图像数据进行评估；其中，吸附模块设置在转向模块上，并跟随转向模块的移动而移动，吸附模块包括至少三个吸附单元、交互单元、以及评估单元，吸附单元用于对镜片进行吸附，交互单元用于对镜片的型号数据进行交互识别，评估单元根据交互单元的型号数据进行评估，并根据评估的结果触发对吸附单元吸附力的控制。

Description

一种多自由度镜片加工安装系统

技术领域

本发明涉及车间设备的机械手加工技术领域，尤其涉及一种多自由度镜片加工安装系统。

背景技术

目前国内市场上的双眼窗式、大眼窗式及全脸式防毒面具，无论何种类型的面具镜片均采用的是硬质镜片，通过对罩体眼窗部位的橡胶施加一定的力使与镜片接触的部位的橡胶发生形变从而实现面具眼窗的气密。

如CN108436823B现有技术公开了一种镜片安装装置，工厂当中在生产镜子的过程当中需要将镜片和镜框组装在一起，镜片的表面光滑且侧边锋利易伤人，工人在进行组装的过程当中大多使用吸盘吸附到镜片的表面，然后通过提拉吸盘来搬运镜片并且将镜片安装在镜框上；安装过程需要人工来进行镜片抬起并且安装到镜框上，存在费时费力且组装效率低的问题。

另一种典型的如CN112388306B的现有技术公开的一种柔性镜片防毒面具镜片与罩体装配生产线，基于赶超国外先进个体防护装备的背景下研发了一种面具镜片采用柔性镜片，通过胶黏剂与罩体粘接工艺成型的防毒面具。此类防毒面具研发起步较晚，国内除908厂外还未有相关面具研究，然而粘接工艺采用人工装配时有较大难度，技术缺点主要有：一是人工装配产品状态一致性无法保障；二是人工装配难免导致胶黏剂溢出影响产品外观；三是装配速度慢。

再来看如CN110788878A的现有技术公开的一种夹取装置，FAC镜片主要应用于激光器泵浦源组件中，FAC镜片采用石英材质制作，一般体积小巧，因此夹持FAC镜片的机构需要精度高，夹子夹住或夹子松开时FAC镜片位移量，保证精度控制在μm内。同时，还需要装拆方便，内部构件互换性强保证后期维护检测的便利性现有技术中，主要采用定制钢件夹子夹取FAC镜片，定制钢件夹子采用压电驱动滑块。

为了解决本领域普遍存在智能程度低、组装效率低、检测精度差、镜片表面质量防护效果差和组装检测手段缺乏等等问题，作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种多自由度镜片加工安装系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种多自由度镜片加工安装系统，所述镜片加工安装系统包括服务器，所述镜片加工安装系统还包括转向模块、核验模块、吸附模块、夹持模块、以及机械手，

所述服务器分别与所述转向模块、所述机械手、所述核验模块、所述吸附模块和夹持模块连接，

所述夹持模块用于对眼镜框进行夹持，所述吸附模块用于对镜片进行吸附，以将所述镜片转移至眼镜框处，所述转向模块用于对所述吸附模块的组装姿势进行调整，所述核验模块用于采集组装好的眼镜产品的图像数据，并根据检测得到的图像数据进行评估；

其中，所述吸附模块设置在所述转向模块上，并跟随所述转向模块的移动而移动，所述吸附模块包括至少三个吸附单元、交互单元、以及评估单元，所述吸附单元用于对所述镜片进行吸附，所述交互单元用于对所述镜片的型号数据进行交互识别，所述评估单元根据所述交互单元的型号数据进行评估，并根据评估的结果触发对所述吸附单元吸附力的控制。

可选的，所述转向模块设置在所述机械手的执行末端，并跟随所述机械手的移动而移动，以通过所述吸附模块对镜片进行吸附后，将所述镜片转移到装载工位后并与眼镜框进行组装；

其中，所述机械手执行末端上的所述转向模块可对所述镜片的组装姿势进行调整。

可选的，所述转向单元包括支撑座、转向座、转向杆、转向驱动机构，所述支撑座用于对所述转向座进行支撑，其中，所述支撑座的一侧端面与所述机械手连接，所述支撑座的另一端面与所述转向杆的一端连接形成支撑部；

其中，所述转向驱动机构设置在所述支撑座上，并与所述转向杆的另一端驱动连接，以使所述转向座沿着所述转向杆的轴线转动。

可选的，所述姿势对准单元包括对准探头、定位探头、以及固定座，所述固定座用于对所述对准探头进行支撑，所述对准探头用于对所述眼镜框的装置位置进行定位，所述定位探头设置在所述眼镜框的夹持模块上；

其中，所述定位探头和对准探头配对使用，且所述镜片与所述眼镜框进行组装时，通过所述定位探头和对准探头进行对准，使所述镜片能精准的放置在所述眼镜框上。

可选的，所述交互单元包括交互探头、采样探头、数据存储器，所述交互探头用于感应所述镜片的型号数据，所述采样探头用于采集所述镜片和眼镜框的图像数据，所述数据存储器用于存储所述交互探头采集得到的型号数据、以及所述采样探头采集得到的图像数据；

其中，所述采样探头设置在所述转向座远离所述支撑座的端面，使得所述采样探头能对所述镜片进行图像数据进行采集。

可选的，所述评估单元获取采集探头的图像数据，并对图像数据进行处理，所述处理包括灰度化、边缘提取，以获取所述镜片的面积区域；

其中，获取所述图像数据的像素点个数记为a，计算面积区域的等效面积Area：

式中，N为整个图像的像素点总个数，S为整个图像的面积；

若所述等效面积Area超过设定的吸附阈值Adsorption，则触发所述吸附单元对所述镜片的吸附；

其中，所述吸附单元对所述镜片进行吸附时，通过所述机械手移动到眼镜存放的区域，并触发所述吸附单元吸附在所述眼镜端面上，以实现对所述镜片的抓取。

可选的，所述吸附单元包括连接杆、吸附头、以及吸附泵，所述连接杆用于对所述吸附头进行支撑，所述吸附泵用于对所述吸附头的吸附力进行控制；

其中，所述吸附单元设置在转向座远离所述支撑座的一侧端面，并对所述镜片的一侧端面进行吸附。

可选的，所述镜片加工安装系统还包括运输模块，所述运输模块用于对所述眼镜框、以及组装完成后的产品进行运输；

其中，所述运输模块包括运输带、运输驱动机构、以及运输齿轮，所述运输带用于对所述眼镜框进行运输，所述运输带的一侧端面的两侧边沿设有齿条且所述齿条沿着所述运输带的长度方向延伸，所述运输驱动机构与所述运输齿轮驱动连接，所述运输齿轮与所述运输带的齿条啮合；

其中，所述夹持模块沿着所述运输带的另一侧端面的长度方向等间距的分布。

可选的，所述核验模块包括核验单元、以及分析单元，所述核验单元用于采集组装好的所述眼镜产品的图像数据，所述分析单元根据所述图像数据对组装状态进行分析；

所述核验单元包括核验探头、以及图像存储器，所述核验探头采集组装完成的眼镜产品的图像数据，所述图像存储器用于存储所述核验探头采集得到的图像数据；

其中，所述核验单元设置在运输模块的运输路径上方，以对组装完成的产品进行核验。

可选的，所述分析单元获取完成组装的眼镜产品的图像数据，并对图像数据进行处理，所述处理操作包括灰度化、二值化、以及边缘处理，以形成所述图像数据中镜片的第一边缘区域和对应的边缘像素点、以及眼镜框的第二边缘区域及对应的像素点；

其中，所述眼镜的第一边缘区域包括镜片的眼部检测区域、镜片的鼻托检测区域，所述眼镜框的第二边缘区域包括眼镜框的眼部检测区域、以及眼镜框的鼻托检测区域；

任意选取所述眼镜框的眼部检测区域或眼镜框的鼻托检测区域的边缘像素点的坐标为，且选取的像素点连接形成的第一辅助线段与所述眼镜框的轴线平行，则所述第一辅助线段的中点坐标为，满足：

再任意选取所述眼镜框的眼部检测区域或眼镜框的鼻托检测区域的边缘像素点的坐标为，且选取的像素点连接形成的第二辅助线段与所述眼镜框的轴线平行，则所述第二辅助线段的中点坐标为，满足：

所述分析单元获取所述镜片的边缘区域相交的两个边缘像素点，选取边缘像素点C、D连接形成的线段与所述眼镜框的轴线平行且与同属于相同的检测区域；

所述分析单元计算第一辅助线中点坐标分别到两个所述边缘像素点的距离、以及第二辅助线中点坐标分别到两个所述边缘像素点的距离

若则说明所述镜片处于所述眼镜框的正中心，组装的眼镜产品为合格品；

若不满足：则触发对镜片进行纠偏操作。

本发明所取得的有益效果是：

1.通过机械手和转向模块的相互配合，使得镜片的组装姿势能被调整，以适配不同位置的眼镜框组装需要，保证整个系统的组装效率；

2.通过姿势对准单元将镜片和眼镜框的位置进行对准，以实现组装过程的精准定位，以保证镜片与眼镜框的精准组装；

3.通过吸附单元和转向单元的配合，使得镜片的姿势可以根据实际的组装位置进行调整，以适应不同的组装需要，提升整个系统的智能程度，同时，还兼顾对镜片的表面质量，有效的防止组装过程中对镜片的表面质量的损伤；

4.通过核验单元和分析单元的相互配合，使得组装的眼镜产品的检测和核验效率，提升了整个系统的核验精度和便捷性，保证了整个系统具有组装效率高、核验精度可靠和智能程度高的优点；

5.通过供应模块和运输模块的相互配合，使得眼镜框的供应更加顺畅，也提升了整个系统的智能程度，保证眼镜框和镜片的协同程度和组装效率。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的整体方框示意图。

图2为本发明的机械手、吸附模块将镜片和眼镜框进行组装的控制流程示意图。

图3为本发明的核验模块的核验流程示意图。

图4为本发明的机械手将镜片与眼镜框进行组装的场景示意图。

图5为图4中A处的放大示意图。

图6为本发明的运输模块和夹持模块的结构示意图。

图7为本发明的供应模块的结构示意图。

图8为本发明的机械手和运输模块的俯视示意图。

图9为本发明的核验模块对眼部区域的镜片和眼镜块进行核验的场景示意图。

附图标号说明：1、镜片；2、转向座；3、机械手；4、支撑座；5、放置盒；6、采样探头；7、运输带；8、眼镜框；9、夹持腔；10、运输驱动机构；11、供应模块；12、夹持气囊；13、辅助座；14、吸附头；15、连接杆；16、转向杆；17、供应腔；18、拨动轮；19、拨动杆；20、装载工位；21、核验模块。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

实施例一：根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，本实施例提供一种多自由度镜片加工安装系统，所述镜片加工安装系统包括服务器，所述镜片加工安装系统还包括转向模块、核验模块、吸附模块、夹持模块、以及机械手3，

所述服务器分别与所述转向模块、所述机械手3、所述核验模块、所述吸附模块和夹持模块连接，

所述夹持模块用于对眼镜框8进行夹持，所述吸附模块用于对镜片1进行吸附，以将所述镜片1转移至眼镜框8处，所述转向模块用于对所述吸附模块的组装姿势进行调整，所述核验模块用于采集组装好的眼镜产品的图像数据，并根据检测得到的图像数据进行评估；

所述镜片加工安装系统还包括中央处理器，所述中央处理器分别与所述转向模块、核验模块、吸附模块、夹持模块、运输模块、以及机械手3控制连接，并基于所述中央处理器对所述转向模块、核验模块、吸附模块、夹持模块、运输模块和机械手3进行集中控制；

其中，所述吸附模块设置在所述转向模块上，并跟随所述转向模块的移动而移动，所述吸附模块包括至少三个吸附单元、交互单元、以及评估单元，所述吸附单元用于对所述镜片1进行吸附，所述交互单元用于对所述镜片1的型号数据进行交互识别，所述评估单元根据所述交互单元的型号数据进行评估，并根据评估的结果触发对所述吸附单元吸附力的控制；

可选的，所述转向模块设置在所述机械手3的执行末端，并跟随所述机械手3的移动而移动，以通过所述吸附模块对镜片1进行吸附后，将所述镜片1转移到装载工位20后并与眼镜框8进行组装；

其中，所述机械手3执行末端上的所述转向模块可对所述镜片1的组装姿势进行调整；

通过所述机械手3和所述转向模块的相互配合，使得镜片1的组装姿势能被调整，以适配不同位置的眼镜框8组装需要，保证整个系统的组装效率；

所述转向模块设置在所述机械手3的执行末端，并跟随所述机械手3的移动而移动，所述转向模块包括转向单元、以及姿势对准单元，所述转向单元用于对所述吸附模块的姿势进行调整，所述姿势对准单元用于对所述眼镜框8的位置进行对准；

在本实施例中，所述转向模块在移动的过程中，通过所述机械手3在镜片1的放置位置作为起点、所述装载工位20作为终点，并在起点和终点之间进行往复移动，以实现将所述镜片1和所述眼镜框8进行组装；

其中，所述镜片1的放置位置以及所述装载工位20对称设置在所述机械手3的两侧，并通过机械手3的搬运-组装的操作实现对镜片1的安装工序；同时，所述镜片1放置在眼镜放置盒5中，且各个所述放置盒5中的各个所述镜片1的位置、以及对应位置的初始位置（起点）的参数，已经预置在机械手3的中央处理器中，使得所述机械手3能够将所述放置盒5中的各个所述镜片1与所述机械手3另一侧的装载工位20（终点）的所述眼镜框8进行组装；如图4中的虚线所示的所述机械手的移动轨迹路线，所述机械手将眼镜放置盒5的镜片，转移至转载工位20中进行组装；

另外，如图8所示，所述装载工位20设置在运输模块的运输路径上（装载工位20如图8中的虚线框所示）；

所述转向单元包括支撑座4、转向座2、转向杆16、转向驱动机构，所述支撑座4用于对所述转向座2进行支撑，其中，所述支撑座4的一侧端面与所述机械手3连接，所述支撑座4的另一端面与所述转向杆16的一端连接形成支撑部；

其中，所述转向驱动机构设置在所述支撑座4上，并与所述转向杆16的另一端驱动连接，以使所述转向座2沿着所述转向杆16的轴线转动；

在所述机械手3对所述镜片1进行吸附并夹取后，通过所述转向单元对所述镜片1的角度进行调整，以调整所述镜片1的组装角度能够与所述眼镜框8的安装角度相适配；

同时，在所述吸附模块对所述镜片1进行吸附前，需要通过所述交互单元的交互探头采集所述镜片1的图像数据，并通过吸附模块对镜片1进行吸附后，再通过所述机械手3移动到所述眼镜框的上方后，通过所述交互单元的交互探头采集所述眼镜框8的图像数据，当所述镜片1的图像数据和所述眼镜框8的图像数据所指示的方向不一致时，通过所述转向单元对所述镜片1的角度进行调整，以使得所述镜片1的角度能够与所述眼镜框8的当前角度进行适配；

其中，通过比对所述镜片1的图像数据和所述眼镜框8的图像数据时，以获取所述转向单元的转动角度是本领域的技术人员所熟知的手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术，因而在本实施例中，不再一一赘述；

值得注意的是，在比对所述镜片1的图像数据和所述眼镜框8的图像数据时，以其中一幅图像为基础，将一幅图像映射到另一幅图像的坐标系下，以对镜片1的当前角度与所述眼镜框8的当前放置方向比对是否一致，若一致则不需通过所述转向单元对所述镜片1的角度进行调整，若不一致则通过所述转向单元对所述镜片1的当前角度进行调整；

当对所述镜片1的姿势进行调整后，通过机械手3将所述镜片1与所述眼镜框8进行组装，在此过程中，通过所述姿势对准单元将所述镜片1和所述眼镜框8的位置进行对准，以实现组装过程的精准定位；

可选的，所述姿势对准单元包括对准探头、定位探头、以及固定座，所述固定座用于对所述对准探头进行支撑，所述对准探头用于对所述眼镜框8的装置位置进行定位，所述定位探头设置在所述眼镜框8的夹持模块上；

其中，所述定位探头和对准探头配对使用，且所述镜片1与所述眼镜框8进行组装时，通过所述定位探头和对准探头进行对准，使所述镜片1能精准的放置在所述眼镜框8上；

具体的，所述对准探头设置在所述转向座2朝向所述眼镜框8的一侧端面上，所述定位探头设置在所述眼镜框8的夹持模块上，使得所述眼镜与所述眼镜框8进行组装时，通过对准探头和所述定位探头之间的对准后，以达到精准组装的目的；

可选的，所述交互单元包括交互探头、采样探头6、数据存储器，所述交互探头用于感应所述镜片1的型号数据，所述采样探头6用于采集所述镜片1和眼镜框8的图像数据，所述数据存储器用于存储所述交互探头采集得到的型号数据、以及所述采样探头6采集得到的图像数据；

其中，所述采样探头6设置在所述转向座2远离所述支撑座4的端面，使得所述采样探头6能对所述镜片1进行图像数据进行采集；

同时，所述采样探头6采集得到的图像数据传输至所述服务器中，使得所述服务器能实时更新所述镜片的存储或放置位置数据，以确保所述眼镜的大小数据与当前组装的眼镜框相适配；

其中，所述交互探头设置在所述放置盒5上，以对所述镜片1的型号进行感应；

可选的，所述评估单元获取采集探头的图像数据，并对图像数据进行处理，所述处理包括灰度化、边缘提取，以获取所述镜片1的面积区域；

其中，获取所述图像数据的像素点个数记为a，计算面积区域的等效面积Area：式中，N为整个图像的像素点总个数，S为整个图像的面积；

若所述等效面积Area超过设定的吸附阈值Adsorption，则触发所述吸附单元对所述镜片1的吸附；

其中，设定的吸附阈值Adsorption由操作者根据待加工的所述镜片1的类型或型号自行设置，这是本领域的技术人员可以理解并熟知的技术手段，因而在本实施例中不再一一赘述；

其中，所述吸附单元对所述镜片1进行吸附时，通过所述机械手3移动到眼镜存放的区域，并触发所述吸附单元吸附在所述眼镜端面上，以实现对所述镜片1的抓取；

在本实施例中，通过所述吸附单元和所述转向单元的配合，使得所述镜片1的姿势可以根据实际的组装位置进行调整，以适应不同的组装需要，提升整个系统的智能程度，同时，还兼顾对所述镜片1的表面质量，有效的防止组装过程中对所述镜片1的表面质量的损伤；

同时，在本实施例中，通过至少三个所述吸附单元对所述镜片1进行吸附，以提升镜片1搬运或者搬移的安全性和可靠性；其中，各个所述吸附单元等间距的分布，以提升整个眼镜的安全性和可靠性；

可选的，所述吸附单元包括连接杆15、吸附头14、以及吸附泵，所述连接杆15用于对所述吸附头14进行支撑，所述吸附泵用于对所述吸附头14的吸附力进行控制；

其中，所述吸附单元设置在转向座2远离所述支撑座4的一侧端面，并对所述镜片1的一侧端面进行吸附；

在本实施例中，所述连接杆15采用可伸缩结构，使得所述吸附头14的位置能进行调整，以适应不同弧度的所述镜片1的吸附需要；

所述吸附单元还包括伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构用于对所述连接杆15进行驱动，以实现伸缩动作，使得所述连接杆15能根据组装的所述镜片1的弧度调整伸缩的长度，以适应不同弧度的镜片1的吸附需要；

所述吸附单元还包括吸附控制子单元，所述吸附控制子单元用于对所述吸附泵的吸附力进行控制；

其中，所述吸附控制子单元根据下式确定吸附泵的吸附力Attract：式中，为调整系数，其值满足：= Area/Adsorption，G为所述镜片的重力，α为所述吸附头与所述镜片接触面竖直方向的夹角，由所述机械手与所述镜片的吸附角度直接确定，为所述吸附头与所述镜片的静摩擦系数，其值由吸附头和所述镜片材质直接确定，为已知值，n为与所述镜片进行吸附的所述吸附头的数量，其值由吸附单元的个数进行确定，为所述机械手在组装环境中移动时产生的气流作用的等效影响力，其值根据组装环境的状况并由系统进行预先设定；

当所述吸附子单元对所述吸附头14进行确定后，则将吸附泵的吸附力的具体值传输至所述中央处理器，并通过所述中央处理器对所述吸附泵的吸附力进行控制，以使得所述吸附单元能够对所述镜片1进行精准的吸附；

值得注意的是，在本实施例中，在组装时，所述镜片1能够卡接或粘贴在所述眼镜框8上；

可选的，所述镜片加工安装系统还包括运输模块，所述运输模块用于对所述眼镜框、以及组装完成后的产品进行运输；

其中，所述运输模块包括运输带7、运输驱动机构10、以及运输齿轮，所述运输带7用于对所述眼镜框8进行运输，所述运输带7的一侧端面的两侧边沿设有齿条且所述齿条沿着所述运输带7的长度方向延伸，所述运输驱动机构10与所述运输齿轮驱动连接，所述运输齿轮与所述运输带7的齿条啮合；

其中，所述夹持模块沿着所述运输带7的另一侧端面的长度方向等间距的分布。

所述夹持模块包括夹持腔9、辅助座13、夹持气囊12、充气泵，所述辅助座13设置在所述夹持腔9中，以对所述眼镜框8进行辅助支撑，所述夹持气囊12用于对所述眼镜框8进行辅助限位，以使得所述眼镜框8稳定限位在所述夹持腔9中，并配合所述机械手3将所述镜片1卡接在所述眼镜框8上，所述充气泵用于对所述夹持气囊12进行充气；

其中，所述夹持腔9的侧壁和所述辅助座13的上端面上均设有存放槽，所述夹持气囊12和所述充气泵设置在所述存放槽中；同时，当所述眼镜框8放置在所述夹持腔9后，通过所述充气泵对所述夹持气囊12进行充气后，使得所述夹持气囊12能够对所述眼镜框8进行夹持，以保证所述眼镜框8能够稳定限位在所述夹持腔9中；

所述夹持模块在对所述眼镜框进行夹持的过程中，通过所述夹持气囊12的限位/夹持/固定的操作，使得所述眼镜框能可靠的限制在所述夹持气囊12中；

在本实施例中，在所述运输带7的一端将所述眼镜框8放置在所述夹持腔9中，并在组装后，运输至所述核验模块的正下方后，通过所述核验模块对所述核验模块进行运输，并在核验合格后，将合格的产品运输至所述运输带7的末端，并进行后续的包装工序；其中，本发明仅着重对组装和核验的过程，后续的包装过程可以参照眼镜的包装工序，这是本领域的技术人员所熟知的，因而在本实施例不再一一赘述；

另外，若经过所述核验模块的核验后，所述组装产品仍存在不合格的产品，则将不合格的组装产品与合格的组装产品进行分流，并通过人工对不合格的组装产品进行人工校正，以使得产品的组装更加的高效和可靠，也提升组装产品的组装效率；

同时，所述核验模块在核验的过程中，所述服务器与所述核验模块实时通信，使得预置在所述服务器中的核验算法能够传输至所述核验模块中，以确保所述核验模块的正常工作；

另外，所述服务器还与所所述运输模块进行实时通信，以控制所述运输模块的运输速度，以确保所述运输模块和所述夹持模块的协同配合，以提升整个系统的智能程度和可靠性；

可选的，所述核验模块包括核验单元、以及分析单元，所述核验单元用于采集组装好的所述眼镜产品的图像数据，所述分析单元根据所述图像数据对组装状态进行分析；

所述核验单元包括核验探头、以及图像存储器，所述核验探头采集组装完成的眼镜产品的图像数据，所述图像存储器用于存储所述核验探头采集得到的图像数据；

其中，所述核验单元设置在运输模块的运输路径上方，以对组装完成的产品进行核验；

可选的，所述分析单元获取完成组装的眼镜产品的图像数据，并对图像数据进行处理，所述处理操作包括灰度化、二值化、以及边缘处理，以形成所述图像数据中镜片1的第一边缘区域和对应的边缘像素点、以及眼镜框8的第二边缘区域及对应的像素点；

其中，所述眼镜的第一边缘区域包括镜片1的眼部检测区域、镜片1的鼻托检测区域，所述眼镜框8的第二边缘区域包括眼镜框8的眼部检测区域、以及眼镜框8的鼻托检测区域；

依据附图2所示，在将所述镜片与所述眼镜框进行组装时，通过采集所述镜片的图像数据，以确定所述吸附单元的吸附姿势，当确定好吸附姿势后，触发所述吸附单元对所述镜片的吸附，使得所述机械手将所述吸附单元连同所述镜片移动到所述夹持模块的上方（夹持模块中存在镜框），同时，触发对所述眼镜框的图像数据的采集；

其中，当镜片的图像数据与所述眼镜框的图像数据一致（满足放置或组装的方向一致），则不需要进行姿势转换，之后触发所述对准探头和定位探头的对准操作，当满足正确对准后，所述中央处理器控制所述机械手垂直降落，使得所述镜片能够与所述眼镜框组装；

当镜片的图像数据与所述眼镜框的图像数据不一致（满足放置或组装的方向不一致），则需要进行姿势转换，使得所述中央处理器控制所述转向模块对吸附单元进行转向，并在转向的过程中，实时比对镜片的图像数据与所述眼镜框的图像数据，直到当镜片的图像数据与所述眼镜框的图像数据一致（满足放置或组装的方向一致）为止，则所述中央处理器控制所述转向模块维持当前的姿势，之后触发所述对准探头和定位探头的对准操作，当满足正确对准后，所述中央处理器控制所述机械手垂直降落，使得所述镜片能够与所述眼镜框组装；

其中，所述对准探头和定位探头处于非对准状态，则触发所述中央处理器控制所述机械手在当前位置进行微调，直到使得所述对准探头和定位探头的对准操作，当满足正确对准后，所述中央处理器控制所述机械手垂直降落，使得所述镜片能够与所述眼镜框组装；

如图9所示，任意选取所述眼镜框的眼部检测区域或眼镜框的鼻托检测区域的边缘像素点的坐标为，且选取的像素点连接形成的第一辅助线段与所述眼镜框的轴线平行，则所述第一辅助线段的中点坐标为，满足：再任意选取所述眼镜框的眼部检测区域或眼镜框的鼻托检测区域的边缘像素点的坐标为，且选取的像素点连接形成的第二辅助线段与所述眼镜框的轴线平行，则所述第二辅助线段的中点坐标为，满足：

所述分析单元获取所述镜片的边缘区域相交的两个边缘像素点，选取边缘像素点C、D连接形成的线段与所述眼镜框的轴线垂直且与同属于相同的检测区域（即，均选取眼部检测区域或均选取鼻托检测区域）；

所述分析单元计算第一辅助线中点坐标分别到两个所述边缘像素点的距离以及第二辅助线中点坐标分别到两个所述边缘像素点的距离

若满足：则说明所述镜片处于所述眼镜框的正中心，组装的眼镜产品为合格品；

若不满足：则触发对镜片进行纠偏操作；

所述纠偏操作包括重新对所述镜片的位置进行调整，以使得所述镜片的边沿与所述眼镜框之间的距离相等，以保证所述眼镜产品的合格；

通过所述核验单元和所述分析单元的相互配合，使得组装的眼镜产品的检测和核验效率，提升了整个系统的核验精度和便捷性，保证了整个系统具有组装效率高、核验精度可靠和智能程度高的优点。

实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，还在于所述镜片1加工安装系统还包括供应模块11，所述供应模块11用于对所述眼镜框8进行供应，使得所述眼镜框8能落入运输模块的夹持模块中，以实现所述眼镜框8的持续运输；

所述供应模块11设置在所述运输模块的上方，使得所述眼镜框8能在重力的作用下落入所述夹持模块中，从而在所述运输模块的运输下，经过装载工位20，并通过机械手3和吸附模块的组装操作下实现组装；

其中，所述供应模块11包括供应腔17、以及拨动单元，所述供应腔17用于对所述眼镜框8进行存储，所述拨动单元用于将所述眼镜框8逐个向所述夹持模块的夹持腔9进行供应；

所述拨动单元设置在供应腔17靠近所述运输模块的侧，以将所述眼镜框8逐个向所述夹持腔9进行供应；

同时，所述服务器根据既定的程序、运输模块的运输速度、镜片的实时存储位置数据等，将供应和拨动速度进行调整，使得所述眼镜框的供应速度能够与所述镜片的供应速度相适配，以确保眼镜框能与所述镜片精准且可靠的组装在一起，形成组装产品；

所述拨动单元包括拨动轮18、拨动驱动机构、以及至少四根拨动杆19，至少四根拨动杆19沿着所述拨动轮18的周侧等间距的分布，以形成拨动部，所述拨动驱动机构与所述拨动轮18驱动连接，以使得所述拨动驱动机构沿着拨动轮18的轴线进行转动，从而实现对所述眼镜框8的拨动；

在本实施例中，所述拨动部在对所述眼镜框8进行拨动后，使得所述眼镜框8落入所述夹持腔9中，并被所述夹持腔9中的夹持气囊12所夹持，从而实现对所述眼镜框8的精准限位；

另外，所述拨动杆19均采用硅橡胶材质，使得所述拨动杆19在与所述眼镜框8进行接触的过程中，能够与所述眼镜框8进行柔性的接触，以保护所述眼镜框8的表面质量，最大限度防止所述拨动杆19在拨动的过程中造成所述眼镜框8的划伤；

通过所述供应模块11和所述运输模块的相互配合，使得所述眼镜框8的供应更加顺畅，也提升了整个系统的智能程度，保证眼镜框8和镜片1的协同程度和组装效率。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。

Claims (6)

1.一种多自由度镜片加工安装系统，所述镜片加工安装系统包括服务器，其特征在于，所述镜片加工安装系统还包括转向模块、核验模块、吸附模块、夹持模块、以及机械手；

所述服务器分别与所述转向模块、所述机械手、所述核验模块、所述吸附模块和夹持模块连接，所述夹持模块用于对眼镜框进行夹持，所述吸附模块用于对镜片进行吸附，以将所述镜片转移至眼镜框处，所述转向模块用于对所述吸附模块的组装姿势进行调整，所述核验模块用于采集组装好的眼镜产品的图像数据，并根据检测得到的图像数据进行评估；

其中，所述吸附模块设置在所述转向模块上，并跟随所述转向模块的移动而移动，所述吸附模块包括至少三个吸附单元、交互单元、以及评估单元，所述吸附单元用于对所述镜片进行吸附，所述交互单元用于对所述镜片的型号数据进行交互识别，所述评估单元根据所述交互单元的型号数据进行评估，并根据评估的结果触发对所述吸附单元吸附力的控制；

所述转向模块设置在所述机械手的执行末端，并跟随所述机械手的移动而移动，以通过所述吸附模块对镜片进行吸附后，将所述镜片转移到装载工位后并与眼镜框进行组装；

所述夹持模块包括夹持腔、辅助座、夹持气囊、充气泵，所述辅助座设置在所述夹持腔中，以对所述眼镜框进行辅助支撑，所述夹持气囊用于对所述眼镜框进行辅助限位，以使得所述眼镜框稳定限位在所述夹持腔中，并配合所述机械手将所述镜片卡接在所述眼镜框上，所述充气泵用于对所述夹持气囊进行充气；

所述评估单元获取采集探头的图像数据，并对图像数据进行处理，所述处理包括灰度化、边缘提取，以获取所述镜片的面积区域；

其中，获取所述图像数据的像素点个数记为a，计算面积区域的等效面积Area：

式中，N为整个图像的像素点总个数，S为整个图像的面积；

若所述等效面积Area超过设定的吸附阈值Adsorption，则触发所述吸附单元对所述镜片的吸附；

其中，所述吸附单元对所述镜片进行吸附时，通过所述机械手移动到眼镜存放的区域，并触发所述吸附单元吸附在所述眼镜端面上，以实现对所述镜片的抓取；

所述核验模块包括核验单元、以及分析单元，所述核验单元用于采集组装好的所述眼镜产品的图像数据，所述分析单元根据所述图像数据对组装状态进行分析；

所述核验单元包括核验探头、以及图像存储器，所述核验探头采集组装完成的眼镜产品的图像数据，所述图像存储器用于存储所述核验探头采集得到的图像数据；

其中，所述核验单元设置在运输模块的运输路径上方，以对组装完成的产品进行核验；

所述分析单元获取完成组装的眼镜产品的图像数据，并对图像数据进行处理，所述处理包括灰度化、二值化、以及边缘处理，以形成所述图像数据中镜片的第一边缘区域和对应的边缘像素点、以及眼镜框的第二边缘区域及对应的像素点；

其中，所述眼镜的第一边缘区域包括镜片的眼部检测区域、镜片的鼻托检测区域，所述眼镜框的第二边缘区域包括眼镜框的眼部检测区域、以及眼镜框的鼻托检测区域；

任意选取所述眼镜框的眼部检测区域或眼镜框的鼻托检测区域的边缘像素点的坐标为A₁(x₁，y₁)，B₁(x₂，y₂)，且选取的像素点A₁、B₁连接形成的第一辅助线段与所述眼镜框的轴线平行，则所述第一辅助线段的中点坐标为(u₁，v₁)，满足：

再任意选取所述眼镜框的眼部检测区域或眼镜框的鼻托检测区域的边缘像素点的坐标为A₂(x₃，y₃)，B₂(x₄，y₄)，且选取的像素点A₂、B₂连接形成的第二辅助线段与所述眼镜框的轴线平行，则所述第二辅助线段的中点坐标为(u₂，v₂)，满足：

所述分析单元获取所述镜片的边缘区域相交的两个边缘像素点C(x₅，y₅)、D(x₆，y₆)，选取边缘像素点C、D连接形成的线段与所述眼镜框的轴线平行且与A₁B₁、A₂B₂同属于相同的检测区域；

所述分析单元计算第一辅助线段的中点坐标(u₁，v₁)分别到两个所述边缘像素点的距离E₁和E₂、以及第二辅助线段的中点坐标(u₂，v₂)分别到两个所述边缘像素点的距离E₃和E₄：

若E₁＝E₂且E₃＝E₄，则说明所述镜片处于所述眼镜框的正中心，组装的眼镜产品为合格品；

若不满足：E₁＝E₂且E₃＝E₄，则触发对镜片进行纠偏操作。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度镜片加工安装系统，其特征在于，所述转向模块包括转向单元、以及姿势对准单元，所述转向单元用于对所述吸附模块的姿势进行调整，所述姿势对准单元用于对所述眼镜框的位置进行对准；

所述转向单元包括支撑座、转向座、转向杆、转向驱动机构，所述支撑座用于对所述转向座进行支撑，其中，所述支撑座的一侧端面与所述机械手连接，所述支撑座的另一端面与所述转向杆的一端连接形成支撑部；

其中，所述转向驱动机构设置在所述支撑座上，并与所述转向杆的另一端驱动连接，以使所述转向座沿着所述转向杆的轴线转动。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度镜片加工安装系统，其特征在于，所述姿势对准单元包括对准探头、定位探头、以及固定座，所述固定座用于对所述对准探头进行支撑，所述对准探头用于对所述眼镜框的装置位置进行定位，所述定位探头设置在所述眼镜框的夹持模块上；

其中，所述定位探头和对准探头配对使用，且所述镜片与所述眼镜框进行组装时，通过所述定位探头和对准探头进行对准，使所述镜片能精准的放置在所述眼镜框上。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度镜片加工安装系统，其特征在于，所述交互单元包括交互探头、采样探头、数据存储器，所述交互探头用于感应所述镜片的型号数据，所述采样探头用于采集所述镜片和眼镜框的图像数据，所述数据存储器用于存储所述交互探头采集得到的型号数据、以及所述采样探头采集得到的图像数据；

其中，所述采样探头设置在所述转向座远离所述支撑座的端面，使得所述采样探头能对所述镜片进行图像数据进行采集。

5.根据权利要求1所述的一种多自由度镜片加工安装系统，其特征在于，所述吸附单元包括连接杆、吸附头、以及吸附泵，所述连接杆用于对所述吸附头进行支撑，所述吸附泵用于对所述吸附头的吸附力进行控制；

其中，所述吸附单元设置在转向座远离所述支撑座的一侧端面，并对所述镜片的一侧端面进行吸附。

6.根据权利要求5所述的一种多自由度镜片加工安装系统，其特征在于，所述镜片加工安装系统还包括运输模块，所述运输模块用于对所述眼镜框、以及组装完成后的产品进行运输；

其中，所述运输模块包括运输带、运输驱动机构、以及运输齿轮，所述运输带用于对所述眼镜框进行运输，所述运输带的一侧端面的两侧边沿设有齿条且所述齿条沿着所述运输带的长度方向延伸，所述运输驱动机构与所述运输齿轮驱动连接，所述运输齿轮与所述运输带的齿条啮合；

其中，所述夹持模块沿着所述运输带的另一侧端面的长度方向等间距的分布。

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