CN117088105A - 一种自动上料控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动上料控制方法及系统，涉及上料控制技术领域，该方法包括：通过夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置；通过图像采集模块，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像；获取目标弹簧的轴心线与目标轴心线的轴心线夹角，获取目标弹簧的端面与目标端面的端面夹角；获取螺旋体距离；计算获取对目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，获得轴向调整控制角度；通过夹持设备，对目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。本发明解决了现有技术中存在弹簧上料位置不准确，上料控制效率低的技术问题，达到了缩短上料控制周期，提升控制准确度和效率的技术效果。

Description

一种自动上料控制方法及系统

技术领域

本发明涉及上料控制技术领域，具体涉及一种自动上料控制方法及系统。

背景技术

在对弹簧进行自动上料的过程中，由于弹簧具有弹性，在上料过程中弹簧发生旋转或震动，导致上料后的弹簧与安装装置的对准出现偏差。目前，通过机械手或行架机械手等方式进行弹簧自动化上料，并通过自动校准方式对上料结果进行校正，但是由于自动校准的校准标准对应一个普遍适用的范围，不能结合具体的上料过程进行控制调整，从而导致上料控制偏差大，需要反复调整，控制周期长的后果。现有技术中存在弹簧上料位置不准确，上料控制效率低的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种自动上料控制方法及系统，用于针对解决现有技术中存在弹簧上料位置不准确，上料控制效率低的技术问题。

鉴于上述问题，本申请提供了一种自动上料控制方法及系统。

本申请的第一个方面，提供了一种自动上料控制方法，其中，所述方法应用于一自动上料控制装置，所述自动上料控制装置包括夹持设备、图像采集模块和控制模块，所述方法包括：

通过所述夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置，所述目标位置包括目标轴心线和目标端面；

通过所述图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像；

对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角；

根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离；

根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，将所述螺旋体距离输入嵌入于所述控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度；

采用所述侧向调整控制角度和所述轴向调整控制角度，通过所述夹持设备，对所述目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。

本申请的第二个方面，提供了一种自动上料控制系统，所述系统包括：

移动上料模块，所述移动上料模块用于通过夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置，所述目标位置包括目标轴心线和目标端面；

端面图像采集模块，所述端面图像采集模块用于通过图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像；

端面夹角获得模块，所述端面夹角获得模块用于对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角；

螺旋体距离获得模块，所述螺旋体距离获得模块用于根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离；

控制角度获得模块，所述控制角度获得模块用于根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，将所述螺旋体距离输入嵌入于控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度；

上料模块，所述上料模块用于采用所述侧向调整控制角度和所述轴向调整控制角度，通过所述夹持设备，对所述目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置，目标位置包括目标轴心线和目标端面；然后通过图像采集模块，在目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在目标端面的第三角度和第四角度，对目标弹簧进行图像采集，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像，通过对第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取目标弹簧的轴心线与目标轴心线的轴心线夹角，对第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取目标弹簧的端面与目标端面的端面夹角，然后根据第一轴心图像或第二轴心图像内目标位置中的目标点与目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离，进而根据轴心线夹角和端面夹角，计算获取对目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，将螺旋体距离输入嵌入于控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度，通过采用侧向调整控制角度和轴向调整控制角度，通过夹持设备，对目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。达到了提高上料效率，缩短控制周期，提升上料控制准确度的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种自动上料控制方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种自动上料控制方法中对目标弹簧进行图像采集的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种自动上料控制方法中获取端面夹角的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种自动上料控制系统结构示意图。

附图标记说明：移动上料模块11，端面图像采集模块12，端面夹角获得模块13，螺旋体距离获得模块14，控制角度获得模块15，上料模块16。

具体实施方式

本申请通过提供了一种自动上料控制方法及系统，用于针对解决现有技术中存在弹簧上料位置不准确，上料控制效率低的技术问题。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

实施例一

如图1所示，本申请提供了一种自动上料控制方法，其中，所述方法应用于一自动上料控制装置，所述自动上料控制装置包括夹持设备、图像采集模块和控制模块，所述方法包括：

步骤S100：通过所述夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置，所述目标位置包括目标轴心线和目标端面；

在本申请的一个实施例中，通过利用所述自动上料控制装置将弹簧上料至目标位置，其中，所述自动上料控制装置包括夹持设备、图像采集模块和控制模块。所述夹持设备用于夹持待进行上料的目标弹簧，并将其移动至目标位置。所述图像采集模块是对移动上料至目标位置后的目标弹簧进行图像采集的功能模块，包括摄像机、红外摄像仪等。所述控制模块用于对目标弹簧上料进行侧向旋转调整和轴向调整的控制角度进行分析处理的模块。所述自动上料控制装置通过分别与夹持设备、图像采集模块和控制模块的端口进行连接，从而完成目标弹簧的上料控制调整。

在一个可能的实施例中，通过利用夹持设备(可以是机械手臂)对待进行上料的目标弹簧进行夹持，并将其移动上料至目标位置。其中，所述目标位置是目标弹簧需要移动到的位置，包括目标轴心线和目标端面。在目标弹簧完成上料后进行加工时，为了保证加工精度，需要在上料阶段将目标弹簧与安装位置进行可靠上料，使目标弹簧的轴心线与安装位置的轴心线重合，目标弹簧上下两端的端面需要与安装位置两端的端面重合，且目标弹簧旋转体的旋转角度要保持一致，从而保证目标弹簧的上料精度。其中，所述目标轴心线是安装位置圆柱的竖直中心线，所述目标端面是安装位置两端的端面。

步骤S200：通过所述图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像；

进一步的，如图2所示，通过所述图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，本申请实施例步骤S200还包括：

步骤S210：在所述目标位置的中心，设置获得所述第一角度和第二角度，所述第一角度和第二角度垂直，且均与所述目标轴心线垂直；

步骤S220：在所述目标端面，设置获得所述第三角度和第四角度，所述第三角度和第四角度垂直，且均与所述目标端面平行；

步骤S230：在所述第一角度、第二角度、第三角度和第四角度，采集获得所述第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像。

具体而言，在目标位置的中心设置进行图像采集的第一角度和第二角度，其中，所述第一角度和第二角度垂直，并均与目标轴心线垂直。示例性的，将目标位置中心的正视角度设置为第一角度，将目标位置中心的侧视角度设置为第二角度，正视角度与侧视角度垂直，且由于正视角度和侧视角度分别与通过目标轴心线的平面垂直，则正视角度与侧视角度均与目标轴心线垂直。在目标端面处设置第三角度和第四角度，且均与目标端面平行，从而保证目标端面与目标弹簧端面的接触情况可以全部被采集到。优选的，在目标端面处第三角度与目标端面平行，且第三角度为目标端面的正视角度，从第三角度可以观察到目标端面正面180°的图像，进而第四角度与第三角度垂直，则第四角度为目标端面的侧视角度，从第四角度可以观察到目标端面侧面180°的图像。

具体的，通过利用图像采集模块分别从第一角度、第二角度、第三角度和第四角度进行图像采集，获得第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像。其中，第一轴心图像和第二轴心图像全面反映了目标弹簧轴心线与目标轴心线的偏离情况。所述第一端面图像和第二端面图像全面反映了目标弹簧的上下两个端面与目标端面的平行偏差。由此，为后续进行上料控制调整提供可靠的依据。

步骤S300：对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角；

进一步的，如图3所示，对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角，本申请实施例步骤S300还包括：

步骤S310：构建用于进行轴心线夹角分析的轴心线夹角分析通道，嵌入于所述控制模块，所述轴心线夹角分析通道包括第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支；

步骤S320：构建用于进行端面夹角分析的端面夹角分析通道，嵌入于所述控制模块；

步骤S330：将所述第一轴心图像和第二轴心图像输入所述轴心线夹角分析通道内的第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支，进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述轴心线夹角；

步骤S340：将所述第一端面图像和第二端面图像输入所述端面夹角分析通道，进行端面夹角卷积处理分析，获取所述端面夹角。

具体而言，在获得图像后，将第一轴心图像和第二轴心图像分别输入轴心线夹角分析通道中第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支中进行数据提取，将提取结果输入轴心线夹角分析通道中轴心线夹角分析层，提取图像中目标弹簧轴心线与目标轴心线之间的夹角，获得轴心线夹角。进而，通过将第一端面图像和第二端面图像输入端面夹角分析通道中进行夹角分析，获得目标弹簧的端面与目标端面的端面夹角。达到了对采集获得的图像进行快速、高效的分析，提升处理效率和准确性的技术效果。

在一个可能的实施例中，构建用于进行轴心线夹角分析的轴心线夹角分析通道，嵌入于所述控制模块，其中，所述轴心线夹角分析通道包括第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支和轴心线夹角分析层，输入数据为第一轴心图像和第二轴心图像，输出数据为轴心线夹角。所述端面夹角分析通道用于进行端面夹角的智能化分析，包括第一端面夹角卷积分支、第二端面夹角卷积分支和端面夹角分析层，输入数据为第一端面图像和第二端面图像，输出数据为端面夹角。

进一步的，构建用于进行轴心线夹角分析的轴心线夹角分析通道，本申请实施例步骤S310还包括：

步骤S311：对弹簧上料固定的历史图像数据进行提取，获取样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合；

步骤S312：基于卷积神经网络，构建所述第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支，并构建基于全连接层的轴心线夹角分析层，连接所述第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支；

步骤S313：采用所述样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合，对所述第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支和轴心线夹角分析层进行监督训练，通过损失函数计算误差，对网络参数进行更新，直到符合收敛条件；

步骤S314：对所述第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支和轴心线夹角分析层进行验证和测试，在准确率符合要求时，获得所述轴心线夹角分析通道。

在本申请的实施例中，通过对弹簧上料固定的历史图像进行提取，获得样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合，并将样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合按照一定的划分比例划分为训练数据和验证数据，对以卷积神经网络为基础框架构建的第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支，和以全连接层为基础框架构建的轴心线夹角分析层进行训练，并根据训练中的损失函数计算输出误差，根据误差对网络参数进行更新，直至输出达到收敛，然后验证数据中的样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合输入轴心线夹角分析通道中，获得样本验证轴心线夹角，将样本验证轴心线夹角与样本轴心线夹角进行比对，将比对成功的比例作为准确率，当准确率符合要求时，获得所述轴心线夹角分析通道。

具体而言，基于轴心线夹角分析通道同样的构建方法，构建端面夹角分析通道的第一端面夹角卷积分支、第二端面夹角卷积分支和端面夹角分析层。

步骤S400：根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离；

进一步的，根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离，本申请实施例步骤S400还包括：

步骤S410：对弹簧上料固定的历史图像数据进行提取，获取样本第一轴心图像集合或样本第二轴心图像集合，以及样本螺旋体距离集合；

步骤S420：基于所述样本第一轴心图像集合或样本第二轴心图像集合，结合所述样本螺旋体距离集合，构建螺旋体距离分析通道，嵌入于所述控制模块，所述螺旋体距离分析通道基于卷积神经网络构建；

步骤S430：将所述第一轴心图像或第二轴心图像输入所述螺旋体距离分析通道，获得所述螺旋体距离。

在一个可能的实施例中，通过根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获得螺旋体距离，其中，所述目标位置中的目标点是目标位置的中心点，如目标位置轴心线的中点。所述螺旋体是弹簧的主体部分，由一根或多根线材卷绕而成，为弹簧多圈重复螺旋的结构。通过根据第一轴心图像中所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，或者根据第二轴心图像中所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获得螺旋体距离。示例性的，当与目标位置中的中心点最近的螺旋体在中心点上方时，螺旋体距离为正值，对目标弹簧进行轴向调整时旋转方向为逆时针；当与目标位置中的中心点最近的螺旋体在中心点下方时，螺旋体距离为负值，对目标弹簧进行轴向调整时旋转方向为顺时针。由于螺旋体距离的为正值时，表明螺旋体在中心点的上方，即螺旋体旋转角度向顺时针方向旋转过度，需要通过逆时针旋转，将螺旋体向上移动，是螺旋体与目标位置中的中心点重合，从而可以根据螺旋体距离的正负确定目标弹簧的轴向调整旋转方向。

具体而言，通过对弹簧上料固定的历史图像数据进行提取，获取样本第一轴心图像集合或样本第二轴心图像集合，以及样本螺旋体距离集合，作为通道构建数据，利用通道构建数据对基于卷积神经网络构建的螺旋体距离分析通道进行监督训练，直至输出达到收敛，从而获得训练完成的所述螺旋体距离分析通道。将所述第一轴心图像或第二轴心图像输入所述螺旋体距离分析通道，获得所述螺旋体距离。

步骤S500：根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，将所述螺旋体距离输入嵌入于所述控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度；

进一步的，根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，本申请实施例步骤S500还包括：

步骤S510：在所述目标位置构建弹簧固定坐标系；

步骤S520：在所述弹簧固定坐标系内，对所述轴心线夹角和端面夹角进行角度分离，获得横向轴心线夹角、纵向轴心线夹角、横向端面夹角和纵向端面夹角；

步骤S530：根据所述横向轴心线夹角、纵向轴心线夹角、横向端面夹角和纵向端面夹角，计算获得对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的横向调整角度和纵向调整角度，作为所述侧向调整控制角度。

进一步的，将所述螺旋体距离输入嵌入于所述控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度，本申请实施例步骤S500还包括：

步骤S540：对弹簧上料固定的轴向调整数据进行检索提取，获取样本螺旋体距离集合和样本轴向调整控制角度集合；

步骤S550：根据所述样本螺旋体距离集合和样本轴向调整控制角度集合，基于决策树，构建所述轴向调整分析通道，并嵌入于所述控制模块；

步骤S560：将所述螺旋体距离输入所述轴向调整分析通道，获得所述轴向调整控制角度。

在一个可能的实施例中，根据所述轴心线夹角和端面夹角确定目标弹簧侧面的偏离程度，然后计算获得对目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度。进而，将获得的所述螺旋体距离输入嵌于所述控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度。

具体而言，通过在目标位置构建弹簧固定坐标系，所述弹簧固定坐标系具有x轴、y轴、z轴。通过在所述弹簧固定坐标系内，对所述轴心线夹角和端面夹角进行角度分离，获得横向轴心线夹角、纵向轴心线夹角、横向端面夹角和纵向端面夹角。也就是利用所述弹簧固定坐标系对轴心线夹角和端面夹角在x轴和y轴上的夹角进行分离。

具体而言，根据所述横向轴心线夹角和横向端面夹角获得横向调整角度，进而根据所述纵向轴心线夹角和纵向端面夹角确定目标弹簧进行侧向旋转调整的纵向调整角度。然后将横向调整角度和纵向调整角度作为侧向调整控制角度。

在一个可能的实施例中，通过对弹簧上料固定的轴向调整数据进行检索提取，获得样本螺旋体距离集合和样本轴向调整控制角度集合。进而，以样本螺旋体距离集合作为根节点，从中不放回任意选取一个样本螺旋体距离作为第一内部节点，并利用样本螺旋体距离对第一内部节点进行赋值，然后利用第一内部节点对样本螺旋体集合进行二分类，获得第一划分结果，然后再次从根节点中不放回任意选取一个样本螺旋体距离作为第n内部节点，并利用该样本螺旋体距离对第n-1划分结果进行二分类，获得第n划分结果，然后利用样本轴向调整控制角度集合对第n划分结果进行标记，根据根节点、第一内部节点、第n内部节点、标记后的第n划分结果构建轴向调整分析通道，并将其嵌入控制模块中。进而，将螺旋体距离输入所述轴向调整分析通道中，获得轴向调整控制角度。

步骤S600：采用所述侧向调整控制角度和所述轴向调整控制角度，通过所述夹持设备，对所述目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。

在本申请的一个实施例中，通过根据侧向调整控制角度和轴向调整控制角度确定调整的幅度，然后利用夹持设备对目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，使目标弹簧与目标位置的目标轴心线和目标端面重合，完成上料。达到了提升弹簧上料准确性和上料控制效率的技术效果。

综上所述，本申请实施例至少具有如下技术效果：

本申请通过利用夹持设备将目标弹簧上料至目标位置，然后利用图像采集模块采集上料后反映目标弹簧与目标位置的目标轴心线和目标端面的偏离情况的图像，也就是第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像，分别进行卷积分析，获得轴心线夹角和端面夹角，并计算获得侧向调整控制角度，进而，根据第一轴心图像或第二轴心图像内目标位置中的目标点与目标弹簧内最近的螺旋体的距离，并输入嵌入于控制模块的轴向调整分析通道内，获得轴向调整控制角度，根据侧向调整控制角度和轴向调整控制角度，对目标弹簧进行调整，完成上料。达到了提升自动上料控制准确度和控制效率的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种自动上料控制方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了一种自动上料控制系统，本申请实施例中的系统与方法实施例基于同样的发明构思。其中，所述系统包括：

移动上料模块11，所述移动上料模块11用于通过夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置，所述目标位置包括目标轴心线和目标端面；

端面图像采集模块12，所述端面图像采集模块12用于通过图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像；

端面夹角获得模块13，所述端面夹角获得模块13用于对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角；

螺旋体距离获得模块14，所述螺旋体距离获得模块14用于根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离；

控制角度获得模块15，所述控制角度获得模块15用于根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，将所述螺旋体距离输入嵌入于控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度；

上料模块16，所述上料模块16用于采用所述侧向调整控制角度和所述轴向调整控制角度，通过所述夹持设备，对所述目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。

进一步的，所述端面图像采集模块12用于执行如下方法：

在所述目标位置的中心，设置获得所述第一角度和第二角度，所述第一角度和第二角度垂直，且均与所述目标轴心线垂直；

在所述目标端面，设置获得所述第三角度和第四角度，所述第三角度和第四角度垂直，且均与所述目标端面平行；

在所述第一角度、第二角度、第三角度和第四角度，采集获得所述第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像。

进一步的，所述端面夹角获得模块13用于执行如下方法：

构建用于进行轴心线夹角分析的轴心线夹角分析通道，嵌入于所述控制模块，所述轴心线夹角分析通道包括第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支；

构建用于进行端面夹角分析的端面夹角分析通道，嵌入于所述控制模块；

将所述第一轴心图像和第二轴心图像输入所述轴心线夹角分析通道内的第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支，进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述轴心线夹角；

将所述第一端面图像和第二端面图像输入所述端面夹角分析通道，进行端面夹角卷积处理分析，获取所述端面夹角。

进一步的，所述端面夹角获得模块13用于执行如下方法：

对弹簧上料固定的历史图像数据进行提取，获取样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合；

基于卷积神经网络，构建所述第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支，并构建基于全连接层的轴心线夹角分析层，连接所述第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支；

采用所述样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合，对所述第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支和轴心线夹角分析层进行监督训练，通过损失函数计算误差，对网络参数进行更新，直到符合收敛条件；

对所述第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支和轴心线夹角分析层进行验证和测试，在准确率符合要求时，获得所述轴心线夹角分析通道。

进一步的，所述螺旋体距离获得模块14用于执行如下方法：

对弹簧上料固定的历史图像数据进行提取，获取样本第一轴心图像集合或样本第二轴心图像集合，以及样本螺旋体距离集合；

基于所述样本第一轴心图像集合或样本第二轴心图像集合，结合所述样本螺旋体距离集合，构建螺旋体距离分析通道，嵌入于所述控制模块，所述螺旋体距离分析通道基于卷积神经网络构建；

将所述第一轴心图像或第二轴心图像输入所述螺旋体距离分析通道，获得所述螺旋体距离。

进一步的，所述控制角度获得模块15用于执行如下方法：

在所述目标位置构建弹簧固定坐标系；

在所述弹簧固定坐标系内，对所述轴心线夹角和端面夹角进行角度分离，获得横向轴心线夹角、纵向轴心线夹角、横向端面夹角和纵向端面夹角；

根据所述横向轴心线夹角、纵向轴心线夹角、横向端面夹角和纵向端面夹角，计算获得对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的横向调整角度和纵向调整角度，作为所述侧向调整控制角度。

进一步的，所述控制角度获得模块15用于执行如下方法：

对弹簧上料固定的轴向调整数据进行检索提取，获取样本螺旋体距离集合和样本轴向调整控制角度集合；

根据所述样本螺旋体距离集合和样本轴向调整控制角度集合，基于决策树，构建所述轴向调整分析通道，并嵌入于所述控制模块；

将所述螺旋体距离输入所述轴向调整分析通道，获得所述轴向调整控制角度。

需要说明的是，上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

本说明书和附图仅仅是本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种自动上料控制方法，其特征在于，所述方法应用于一自动上料控制装置，所述自动上料控制装置包括夹持设备、图像采集模块和控制模块，所述方法包括：

通过所述夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置，所述目标位置包括目标轴心线和目标端面；

通过所述图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像；

对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角；

根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离；

根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，将所述螺旋体距离输入嵌入于所述控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度；

采用所述侧向调整控制角度和所述轴向调整控制角度，通过所述夹持设备，对所述目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，包括：

在所述目标位置的中心，设置获得所述第一角度和第二角度，所述第一角度和第二角度垂直，且均与所述目标轴心线垂直；

在所述目标端面，设置获得所述第三角度和第四角度，所述第三角度和第四角度垂直，且均与所述目标端面平行；

在所述第一角度、第二角度、第三角度和第四角度，采集获得所述第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角，包括：

构建用于进行轴心线夹角分析的轴心线夹角分析通道，嵌入于所述控制模块，所述轴心线夹角分析通道包括第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支；

构建用于进行端面夹角分析的端面夹角分析通道，嵌入于所述控制模块；

将所述第一轴心图像和第二轴心图像输入所述轴心线夹角分析通道内的第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支，进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述轴心线夹角；

将所述第一端面图像和第二端面图像输入所述端面夹角分析通道，进行端面夹角卷积处理分析，获取所述端面夹角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，构建用于进行轴心线夹角分析的轴心线夹角分析通道，包括：

对弹簧上料固定的历史图像数据进行提取，获取样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合；

基于卷积神经网络，构建所述第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支，并构建基于全连接层的轴心线夹角分析层，连接所述第一轴心线夹角卷积分支和第二轴心线夹角卷积分支；

采用所述样本第一轴心图像集合、样本第二轴心图像集合和样本轴心线夹角集合，对所述第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支和轴心线夹角分析层进行监督训练，通过损失函数计算误差，对网络参数进行更新，直到符合收敛条件；

对所述第一轴心线夹角卷积分支、第二轴心线夹角卷积分支和轴心线夹角分析层进行验证和测试，在准确率符合要求时，获得所述轴心线夹角分析通道。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离，包括：

对弹簧上料固定的历史图像数据进行提取，获取样本第一轴心图像集合或样本第二轴心图像集合，以及样本螺旋体距离集合；

基于所述样本第一轴心图像集合或样本第二轴心图像集合，结合所述样本螺旋体距离集合，构建螺旋体距离分析通道，嵌入于所述控制模块，所述螺旋体距离分析通道基于卷积神经网络构建；

将所述第一轴心图像或第二轴心图像输入所述螺旋体距离分析通道，获得所述螺旋体距离。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，包括：

在所述目标位置构建弹簧固定坐标系；

在所述弹簧固定坐标系内，对所述轴心线夹角和端面夹角进行角度分离，获得横向轴心线夹角、纵向轴心线夹角、横向端面夹角和纵向端面夹角；

根据所述横向轴心线夹角、纵向轴心线夹角、横向端面夹角和纵向端面夹角，计算获得对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的横向调整角度和纵向调整角度，作为所述侧向调整控制角度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述螺旋体距离输入嵌入于所述控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度，包括：

对弹簧上料固定的轴向调整数据进行检索提取，获取样本螺旋体距离集合和样本轴向调整控制角度集合；

根据所述样本螺旋体距离集合和样本轴向调整控制角度集合，基于决策树，构建所述轴向调整分析通道，并嵌入于所述控制模块；

将所述螺旋体距离输入所述轴向调整分析通道，获得所述轴向调整控制角度。

8.一种自动上料控制系统，其特征在于，所述系统包括：

移动上料模块，所述移动上料模块用于通过夹持设备，夹持待进行上料的目标弹簧，并进行移动上料至目标位置，所述目标位置包括目标轴心线和目标端面；

端面图像采集模块，所述端面图像采集模块用于通过图像采集模块，在所述目标位置中心的第一角度和第二角度，以及在所述目标端面的第三角度和第四角度，对所述目标弹簧进行图像采集，获取第一轴心图像、第二轴心图像、第一端面图像和第二端面图像；

端面夹角获得模块，所述端面夹角获得模块用于对所述第一轴心图像和第二轴心图像进行轴心线夹角卷积处理分析，获取所述目标弹簧的轴心线与所述目标轴心线的轴心线夹角，对所述第一端面图像和第二端面图像进行卷积处理分析，获取所述目标弹簧的端面与所述目标端面的端面夹角；

螺旋体距离获得模块，所述螺旋体距离获得模块用于根据所述第一轴心图像或第二轴心图像内所述目标位置中的目标点与所述目标弹簧内最近的螺旋体的距离，获取螺旋体距离；

控制角度获得模块，所述控制角度获得模块用于根据所述轴心线夹角和所述端面夹角，计算获取对所述目标弹簧进行侧向旋转调整的侧向调整控制角度，将所述螺旋体距离输入嵌入于控制模块的轴向调整分析通道内，进行轴向旋转调整角度决策，获得轴向调整控制角度；

上料模块，所述上料模块用于采用所述侧向调整控制角度和所述轴向调整控制角度，通过所述夹持设备，对所述目标弹簧进行侧向调整控制和轴线旋转调整控制，完成上料。