CN211969992U - 一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，包括承载机构、打标机构、驱动装置、立体数据采集系统、数据处理装置；立体数据采集系统包括立体视觉系统和光源承载机构用于承载打标机构、驱动装置、光源、立体视觉系统和数据处理装置；打标机构用于对钢筋端面进行打标操作；驱动装置用于驱动打标机构对钢筋端面进行打标操作；光源向钢筋端面方向安装于驱动装置上。本实用新型利用光投射到钢筋端面，通过立体数据采集系统拍摄图像，可以实时扫描获取待测钢筋端面的三维立体信息，利用立体视觉系统定位目标实现钢筋端面的打标问题，节省了人工成本的同时提高了安全性，精度高、效率高，且智能化程度高，有益于钢筋的生产销售管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢筋打标技术领域，尤其涉及一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置。
背景技术
时代飞速发展的今天，各行各业都朝着自动化批量生产的方向发展，尤其在近些年建筑行业发展尤为迅猛，各处高楼大厦拔地而起，相应的带动了其他相关领域的发展，例如构成大楼骨架的钢筋，不仅生产量巨大，后期加工量依然非常的庞大，现在来说一般钢筋生产出来都会进行运输及保存，钢筋的尺寸和种类复杂繁多，钢铁生产厂家每天要生产数以万计的钢筋，如何对生产出来的钢筋进行标记，以区分钢筋的生产日期、型号等重要信息就显得尤为重要。
以往加工好的钢筋在存放时没有标签，使用时采取人工量尺、选择、判断、搬运操作等情况，这种采用人工参与过程增加了对所需部件选择的周期，采用人工搬运也增加了人工劳力的付出，同时安全性不高，存在各种不稳定因素。后来钢筋端面一般在钢筋生产流水线上进行标记，钢筋端面的贴标工作主要是依靠人工，即通过人工将打印好的不干胶标签粘贴在经过降温处理的钢筋端面上，这种方法不仅效率低下，而且出错概率高，很容易造成标签漏标、错标等，钢筋的标签包含很多重要信息，错标、漏标很可能会造成严重后果。因此，亟需一种可以对钢筋的端面进行精确且效率更高的打标操作装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提出一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，可以快速准确地扫描检测范围内的待测钢筋，准确地获取钢筋端面的深度信息和位置信息，实现目的钢筋的打标操作。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，包括承载机构、打标机构、驱动装置、立体数据采集系统、数据处理装置；
所述承载机构用于承载打标机构、驱动装置、光源、立体视觉系统和数据处理装置；
所述打标机构用于对钢筋端面进行打标操作，所述打标机构安装在承载机构上，所述打标机构由机械臂组成，通过机械臂移动实现打标操作；
所述驱动装置用于驱动打标机构对钢筋端面进行打标操作；
所述光源向钢筋端面方向安装于驱动装置上，便于将光投射到钢筋端面；
所述立体数据采集系统包括立体视觉系统和光源，所述立体视觉系统包括双目立体相机和图像处理器，用于摄取并处理待测物体图像信息；
所述数据处理装置与立体视觉系统、驱动装置通过通讯信号电连接，所述数据处理装置用于对所述立体视觉系统获取的数据进行处理，进行三维重建后得到待测钢筋的三维立体信息，然后根据目标钢筋的三维立体信息发送定位给驱动装置，所述驱动装置驱动打标机构完成打标操作。
优选的，所述光源将光主动投影于待测钢筋端面，所述立体视觉系统的双目立体相机拍摄采集光信息，获取待测钢筋的三维结构，获取各个截面的形状深度信息，对投射空间的位置信息和形状深度信息进行数据处理。
优选的，所述光源包括但不限于结构光发生器、线激光发射器、红外或近红外光发射器，发射光线投射到钢筋端面。
优选的，所述线激光发射器可以固定连接于摆动装置，所述摆动装置带动线激光发射器往返摆动发射线激光投射到钢筋端面。
优选的，所述立体视觉系统的双目立体相机由两个参数相同的相机组成，所述立体视觉系统可以更换摄像机系统，包括但不限于TOF摄像机、单目相机、双目RGB相机或多个RGB相机来拍摄获取立体数据；在所述控制系统发出的命令下，由相机摄取图像进行检测扫描工作。
优选的，所述数据处理装置包括控制系统，所述控制系统控制驱动装置启动，驱动打标机构匀速运动，所述光源发出光，所述立体视觉系统摄取待测钢筋端面图像以及投射后返回的光信息，经所述数据处理装置计算输出三维立体信息，所述控制系统发送目标钢筋信号，驱动打标机构移动位置对目标钢筋进行打标操作。
优选的，所述立体视觉系统固定安装在所述打标机构的顶部与其同时运动，或所述立体视觉系统固定安装在所述承载机构上。
优选的，所述光源可以安装在所述双目立体相机的侧方或者上方、下方，所述基于立体数据采集系统的钢筋打标装置开始工作时，所述光源与所述双目立体相机为一体安装或分体安装，所述光源和立体视觉系统位置保持相对固定。
优选的，所述打标机构包括打标操作的夹爪，所述控制系统发送指令后，所述驱动装置驱动打标机构移动到目标位置，打标机构末端的夹爪向前伸出，对目标钢筋完成打标操作，完成打标后夹爪收回
优选的，所述基于立体数据采集系统的钢筋打标装置还包括显示装置，所述立体视觉系统摄取并处理图像，得到待测钢筋的三维立体信息，将三维立体信息发送至显示装置显示。
有益效果
本实用新型提出的基于立体数据采集系统的钢筋打标装置利用光投射到钢筋端面，通过立体数据采集系统拍摄图像，可以实时扫描获取待测钢筋端面的三维立体信息，利用立体视觉系统定位目标实现钢筋端面的打标问题，节省了人工成本的同时提高了安全性，精度高、效率高，且智能化程度高，有益于钢筋的生产销售管理。
附图说明
图1为一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置的结构示意图；
图2为一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置的另外实施例结构示意图；
图3为一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置的打标机构结构示意图。
附图标记说明：1-承载机构，2-驱动装置，3-立体视觉系统，4-光源，5- 数据处理装置，6-打标机构。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应当理解，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。
在本实施例中，本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，包括承载机构1、打标机构6、驱动装置2、光源4、立体数据采集系统、数据处理装置5；
所述承载机构1用于承载打标机构6、驱动装置2、光源4、立体视觉系统 3和数据处理装置5；
所述打标机构6用于对钢筋端面进行打标操作，所述打标机构6安装在承载机构1上，所述打标机构6由机械臂组成，通过机械臂移动实现打标操作；
所述驱动装置2用于驱动打标机构6对钢筋端面进行打标操作；
所述光源4向钢筋端面方向安装于驱动装置2上，便于将光投射到钢筋端面；
所述立体数据采集系统包括立体视觉系统3和光源4，所述立体视觉系统3 包括双目立体相机和图像处理器，用于摄取并处理待测物体图像信息；
所述数据处理装置5与立体视觉系统3、驱动装置2通过通讯信号电连接，所述数据处理装置5用于对所述立体视觉系统3获取的数据进行处理，进行三维重建后得到待测钢筋的三维立体信息，然后根据目标钢筋的三维立体信息发送定位给驱动装置，所述驱动装置驱动打标机构完成打标操作。
优选的，所述光源4将光主动投影于待测钢筋端面，所述立体视觉系统3 的双目立体相机拍摄采集光信息，获取待测钢筋的三维结构，获取各个截面的形状深度信息，对投射空间的位置信息和形状深度信息进行数据处理。
优选的，所述光源4包括但不限于结构光发生器、线激光发射器、红外或近红外光发射器，发射光线投射到钢筋端面。
优选的，所述线激光发射器可以固定连接于摆动装置，所述摆动装置带动线激光发射器往返摆动发射线激光投射到钢筋端面。
优选的，所述立体视觉系统3的双目立体相机由两个参数相同的相机组成，所述立体视觉系统3可以更换摄像机系统，包括但不限于TOF摄像机、单目相机、双目RGB相机或多个RGB相机来拍摄获取立体数据；在所述控制系统发出的命令下，由相机摄取图像进行检测扫描工作。
优选的，所述数据处理装置5包括控制系统，所述控制系统控制驱动装置启动，驱动打标机构匀速运动，所述光源发出光，所述立体视觉系统3摄取待测钢筋端面图像以及投射后返回的光信息，经所述数据处理装置5计算输出三维立体信息，所述控制系统发送目标钢筋信号，驱动打标机构6移动位置对目标钢筋进行打标操作；
所述打标机构包括打标操作的夹爪，所述控制系统发送指令后，所述驱动装置驱动打标机构移动到目标位置，打标机构末端的夹爪向前伸出，对目标钢筋完成打标操作，完成打标后夹爪收回。
优选的，所述立体视觉系统3固定安装在所述打标机构6的顶部与其同时运动，或所述立体视觉系统3固定安装在所述承载机构1上。
优选的，所述光源4可以安装在所述双目立体相机的侧方或者上方、下方，所述基于立体数据采集系统的钢筋打标装置开始工作时，所述光源4与所述双目立体相机为一体安装或分体安装，所述光源4和立体视觉系统3位置保持相对固定。
优选的，所述立体视觉系统3包括双目立体相机，所述双目立体相机由两个参数相同的相机组成，在所述控制系统发出的命令下，可以由两个相机摄取图像进行检测扫描工作，还可以由单个相机或者多个相机摄取图像进行检测扫描工作。
优选的，所述基于立体数据采集系统的钢筋打标装置还包括显示装置，所述立体视觉系统3摄取并处理图像，得到待测钢筋的三维立体信息，将三维立体信息发送至显示装置显示。
本实施例中，根据图1、图2所述，安装本装置于待测钢筋前，启动后，光源1将光经过一定编码投射至钢筋端面，同时立体视觉系统3开始工作拍摄图像，所述立体视觉系统3采集返回的编码图案的畸变来处理计算钢筋端面的位置和深度信息，根据视差原理计算钢筋端面的三维立体信息；
当光源调整为线激光发生器，立体视觉系统3摄取待测钢筋端面图像和线激光，得到钢筋端面轮廓的三维信息；
摄像机选用TOF摄像机时，光源使用红外或近红外光，ToF相机根据光线返回相机的时间来计算到场景中每个点的距离，得到钢筋端面的三维信息；
图像经数据处理装置进行处理计算之后在显示装置显示处理后的三维立体信息以及各项数据，选取目标钢筋，而后发送信号给打标机构6，驱动装置2带动打标机构6实现对目标钢筋的打标。
有益效果
本实用新型提出的基于立体数据采集系统的钢筋打标装置利用光投射到钢筋端面，通过立体视觉系统拍摄图像，可以实时扫描获取待测钢筋端面的三维立体信息，利用立体视觉系统定位目标实现钢筋端面的打标问题，节省了人工成本的同时提高了安全性，精度高、效率高，且智能化程度高，有益于钢筋的生产销售管理。
以上公开的本说明书优选实施例只是用于帮助阐述本说明书，可选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本说明书的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本说明书。本说明书仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，包括承载机构、打标机构、驱动装置、立体数据采集系统、数据处理装置；
所述承载机构用于承载打标机构、驱动装置、光源、立体视觉系统和数据处理装置；
所述打标机构用于对钢筋端面进行打标操作，所述打标机构安装在承载机构上，所述打标机构由机械臂组成，通过机械臂移动实现打标操作；
所述驱动装置用于驱动打标机构对钢筋端面进行打标操作；
所述光源向钢筋端面方向安装于驱动装置上，便于将光投射到钢筋端面；
所述立体数据采集系统包括立体视觉系统和光源，所述立体视觉系统包括双目立体相机和图像处理器，用于摄取并处理待测物体图像信息；
所述数据处理装置与立体视觉系统、驱动装置通过通讯信号电连接，所述数据处理装置用于对所述立体视觉系统获取的数据进行处理，进行三维重建后得到待测钢筋的三维立体信息，然后根据目标钢筋的三维立体信息发送定位给驱动装置，所述驱动装置驱动打标机构完成打标操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述光源将光主动投影于待测钢筋端面，所述立体视觉系统的双目立体相机拍摄采集光信息，获取待测钢筋的三维结构，获取各个截面的形状深度信息，对投射空间的位置信息和形状深度信息进行数据处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述光源包括但不限于结构光发生器线激光发射器、红外或近红外光发射器，发射光线投射到钢筋端面。
4.根据权利要求3所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述线激光发射器可以固定连接于摆动装置，所述摆动装置带动线激光发射器往返摆动发射线激光投射到钢筋端面。
5.根据权利要求1所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述立体视觉系统的双目立体相机由两个参数相同的相机组成，所述立体视觉系统可以更换摄像机系统，包括但不限于TOF摄像机、单目相机、双目RGB相机或多个RGB相机来拍摄获取立体数据；在控制系统发出的命令下，由相机摄取图像进行检测扫描工作。
6.根据权利要求1所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述数据处理装置包括控制系统，所述控制系统控制驱动装置启动，驱动打标机构匀速运动，所述光源发出光，所述立体视觉系统摄取待测钢筋端面图像以及投射后返回的光信息，经所述数据处理装置计算输出三维立体信息，所述控制系统发送目标钢筋信号，驱动打标机构移动位置对目标钢筋进行打标操作。
7.根据权利要求1所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述立体视觉系统固定安装在所述打标机构的顶部与其同时运动，或所述立体视觉系统固定安装在所述承载机构上。
8.根据权利要求1所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述光源可以安装在所述双目立体相机的侧方或者上方、下方，所述基于立体数据采集系统的钢筋打标装置开始工作时，所述光源与所述双目立体相机为一体安装或分体安装，所述光源和立体视觉系统位置保持相对固定。
9.根据权利要求6所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述打标机构包括打标操作的夹爪，所述控制系统发送指令后，所述驱动装置驱动打标机构移动到目标位置，打标机构末端的夹爪向前伸出，对目标钢筋完成打标操作，完成打标后夹爪收回。
10.根据权利要求1所述的一种基于立体数据采集系统的钢筋打标装置，其特征在于，所述基于立体数据采集系统的钢筋打标装置还包括显示装置，所述立体视觉系统摄取并处理图像，得到待测钢筋的三维立体信息，将三维立体信息发送至显示装置显示。
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|---|---|---|---|---|
| KR20220089968A (ko) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 주식회사 포스코아이씨티 | 철강제품용 태그 부착 시스템 및 방법 |
| WO2023138613A1 (zh) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种方坯缺陷打标系统及方法 |
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