ES2257961B1 - PROCEDURE AND DEVICE FOR THE ASSEMBLY OF MOSAICS. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y dispositivo para el montaje de mosaicos. Comprende la identificación de la forma de cada una de las piezas (6) que formarán el mosaico mediante medios de identificación automática de imágenes; el cálculo de la distribución en el mosaico (5) de dichas piezas (6) mediante un sistema de cálculo; y el encolado de las piezas (6) y colocación de las mismas en el mosaico (5) mediante medios automatizados para el traslado de dichas piezas (6) a dicho mosaico (5) de acuerdo con el cálculo de la anterior etapa.Procedure and device for mounting tiles. It includes the identification of the shape of each of the pieces (6) that will form the mosaic by means of automatic image identification; the calculation of the distribution in the mosaic (5) of said pieces (6) by means of a calculation system; and gluing the pieces (6) and placing them in the mosaic (5) by automated means for the transfer of said pieces (6) to said mosaic (5) according to the calculation of the previous stage.
Description
Procedimiento y dispositivo para el montaje de mosaicos.Procedure and device for mounting mosaics
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el montaje de mosaicos cerámicos.The present invention relates to a procedure and to a device for mounting tiles ceramic
Son conocidos procedimientos de producción mediante el recubrimiento manual de superficies con piezas prefabricadas, por ejemplo mosaicos. Los operarios utilizan un conjunto de reglas subjetivas a la hora de reconocer la geometría de las piezas disponibles, los huecos a cubrir y la mejor estrategia para rellenar la superficie.Production procedures are known by manually coating surfaces with parts prefabricated, for example mosaics. Operators use a set of subjective rules when recognizing the geometry of the available parts, the holes to be covered and the best strategy to fill the surface.
Estos procedimientos presentan el inconveniente de que el operario no siempre es capaz de rellenar cualquier área cerrada definida de la manera más óptima.These procedures have the disadvantage that the operator is not always able to fill in any area closed defined in the most optimal way.
Es conocido también un sistema comercial de montaje automatizado basado en un robot que reconoce piezas, que se ha diseñado inicialmente para la fabricación de mosaicos regulares tipo cenefa, pero no resuelve la problemática de la fabricación automática de mosaicos de piezas irregulares.It is also known a commercial system of automated assembly based on a robot that recognizes parts, which initially designed for the manufacture of regular mosaics valance type, but does not solve the manufacturing problem Automatic mosaic of irregular pieces.
El objetivo de la presente invención es resolver los inconvenientes mencionados referidos al montaje de mosaicos cerámicos.The objective of the present invention is to solve the mentioned drawbacks related to the assembly of mosaics ceramic
Se describe un procedimiento para el montaje de
mosaicos que comprende el suministro de piezas de forma irregular
que forman el mosaico, caracterizado por el hecho de que comprende
las siguientes
etapas:A procedure for the assembly of mosaics is described which comprises the supply of irregularly shaped pieces that form the mosaic, characterized by the fact that it comprises the following
stages:
- a.to.
- identificación de la forma de cada una de las piezas (6) suministradas mediante medios de identificación automática de imágenes; identification of the shape of each of the pieces (6) provided by means of automatic identification of images;
- b.b.
- cálculo de la distribución espacial en el mosaico (5) de cada una de dichas piezas (6) mediante medios informáticos de cálculo; calculation of the spatial distribution in the mosaic (5) of each of said parts (6) by means of computing means;
- c.C.
- encolado de las piezas (6) y colocación de las mismas en el mosaico (5) mediante medios automatizados para el traslado de dichas piezas (6) a dicho mosaico (5) de acuerdo con la identificación y el cálculo de las anteriores etapas. gluing the pieces (6) and placing them in the mosaic (5) by automated means for moving said parts (6) to said mosaic (5) according to the identification and the calculation of the previous stages.
De este modo, se pueden realizar mosaicos a partir de piezas de forma irregular rápidamente y de manera totalmente automatizada. La mano de obra requerida para la elaboración de los mosaicos es sustancialmente reducida.In this way, mosaics can be made to start irregularly shaped parts quickly and so fully automated The labor required for the Mosaic processing is substantially reduced.
El mosaico presenta gracias a este procedimiento una distribución de la piezas uniforme y homogénea, pudiéndose, además variar los parámetros de separación entre piezas según sean las necesidades.The mosaic presents thanks to this procedure a uniform and homogeneous distribution of the pieces, being able to, also vary the parameters of separation between parts as the needs.
La invención también proporciona un dispositivo para llevar a cabo el procedimiento descrito, que se caracteriza por el hecho de que comprende medios para el suministro de las piezas que forman un mosaico, medios de identificación automática de imágenes para el reconocimiento de la forma de las piezas, medios informáticos de cálculo de la distribución espacial en el mosaico de cada una de dichas piezas, medios de encolado de las piezas y medios para la recogida y colocación de las piezas en el mosaico de acuerdo con los medios de identificación y con los medios informáticos de cálculo.The invention also provides a device. to carry out the described procedure, which is characterized by the fact that it comprises means for the supply of the parts that form a mosaic, means of automatic identification of images for the recognition of the shape of the pieces, media computing calculation of the spatial distribution in the mosaic of each of said pieces, means of gluing the pieces and means for the collection and placement of the pieces in the mosaic according with the means of identification and with the computer means of calculation.
Preferiblemente, los medios de identificación
automática de imágenes para el reconocimiento de la forma de las
piezas comprenden una cámara que capta la imagen de cada una de las
piezas asociada a un programa informático para la identificación de
la forma de las piezas ejecutado por un orde-
nador.Preferably, the means of automatic image identification for the recognition of the shape of the pieces comprise a camera that captures the image of each of the pieces associated with a computer program for the identification of the shape of the pieces executed by a computer.
swimmer
Ventajosamente, los medios informáticos de
cálculo de la distribución espacial en el mosaico comprenden un
programa ejecutado por un ordena-
dor.Advantageously, the computing means for calculating the spatial distribution in the mosaic comprise a program executed by a computer
dor.
También ventajosamente, los medios para la recogida y colocación de las piezas en el mosaico comprenden un brazo robot provisto de una ventosa.Also advantageously, the means for collection and placement of the pieces in the mosaic comprise a robot arm equipped with a suction cup.
Según una realización de la presente invención, los medios para el suministro de piezas comprenden una cinta transportadora.According to an embodiment of the present invention, the means for supplying parts comprise a tape conveyor
Según otra realización de la invención, el dispositivo comprende medios la identificación del color de las piezas.According to another embodiment of the invention, the device comprises means identifying the color of the pieces.
Este dispositivo permite llevar a cabo el procedimiento descrito de manera rápida y eficaz. La máquina se encarga de determinar la forma y tamaño de las piezas del mosaico mediante un software de resolución, recoge las piezas de la cinta trasportadora y las encaja posteriormente en el mosaico en el espacio más adecuado a su forma. El mosaico resultante presenta las piezas dispuestas de forma uniforme y bien distribuidas.This device allows to carry out the procedure described quickly and efficiently. The machine is responsible for determining the shape and size of the mosaic pieces using a resolution software, collect the pieces of the tape transporter and then fits them into the mosaic in the space more appropriate to its shape. The resulting mosaic presents the pieces arranged uniformly and well distributed.
El dispositivo de la invención permite realizar el trabajo que anteriormente se llevaba a cabo manualmente de forma mucho más rápida y efectiva.The device of the invention allows to realize the work that was previously carried out manually much faster and more effective.
Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto, se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y solo a título de ejemplo no limitativo, se representa una realización preferida del dispositivo de la invención. La única figura representada muestra una vista esquemática explicativa del funcionamiento de dicho dispositivo.For more understanding of how much has been exposed, some drawings are accompanied in which, schematically and only to non-limiting example title, an embodiment is represented preferred of the device of the invention. The only figure represented shows an explanatory schematic view of operation of said device.
El procedimiento que aquí se expone consta de un
proceso de reconocimiento de piezas, un proceso generador del
mosaico y un proceso de manipulación de objetos que traslada las
piezas desde los medios de suministro de las mismas y las coloca en
el
mosaico.The procedure presented here consists of a process of recognition of pieces, a process that generates the mosaic and a process of manipulation of objects that moves the pieces from their means of supply and places them in the
mosaic.
El proceso de reconocimiento de piezas, consiste en convertir en una representación lógica las imágenes de piezas del mosaico capturadas mediante un dispositivo de visión artificial. A partir de las imágenes adquiridas por una cámara situada solidariamente con el extremo de un brazo robot, se detectan las geometrías de las piezas. El sistema puede además distinguir un reducido número de colores.The process of recognition of parts, consists in turning the images of pieces of the piece into a logical representation Mosaic captured by an artificial vision device. TO from the images acquired by a camera located in solidarity with the end of a robot arm, the geometries of the pieces. The system can also distinguish a Small number of colors
Las piezas de las que se parte para la creación de los murales son normalmente todas ellas distintas. Para su colocación y distribución sobre una superficie continua, es necesario un reconocimiento automático de su forma y un posterior procesado que permita una redistribución, de acuerdo con los parámetros especificados por la interface de control.The pieces from which it is created for creation of the murals are usually all different. For your placement and distribution on a continuous surface, is necessary an automatic recognition of its form and a subsequent processed that allows redistribution, in accordance with parameters specified by the control interface.
Sobre la imagen capturada se aplica la siguiente secuencia de operaciones, llevadas a cabo por un programa informático:The following is applied to the captured image sequence of operations, carried out by a program Person who is dedicated to computer science:
a. Procesamiento de la imagen mediante la aplicación de:to. Image processing through application of:
- 1.one.
- Segmentación. Segmentation.
- 2.2.
- Erosión y dilatación. Erosion and dilation.
- 3.3.
- Obtención del contorno convexo. Obtaining the convex contour.
- 4.Four.
- Extracción de borde. Edge Extraction
b. Extracción de las características mediante:b. Feature Extraction through:
- 1.one.
- Aproximación del contorno mediante transformada de Hough. Approximation of the contour by Hough transform.
- 2.2.
- Simplificación del contorno. Contour Simplification
Como resultado de la aplicación de las operaciones a. y b., se obtiene una aproximación convexa mediante líneas del contorno de la pieza.As a result of the application of operations a. and b., a convex approach is obtained by contour lines of the piece.
c. Representación lógica de la pieza como un polígono convexo, definido como un conjunto de nodos, segmentos y ángulos.C. Logical representation of the piece as a convex polygon, defined as a set of nodes, segments and angles
El proceso generador del mosaico realiza el
cálculo de decisión sobre la pieza a colocar y el lugar y forma de
colocación. A partir de las piezas reconocidas por sus formas y
teniendo en cuenta las restricciones de una separación máxima y
mínima que puede ser modificada a conveniencia, las piezas son
redistribuidas por un brazo robot controlado por el ordenador
cubriendo la superficie del mosaico delimitada por unos bordes.
Dicho proceso está en funcionamiento y relacionado con el proceso de
recono-
cimiento.The mosaic generating process performs the decision calculation on the piece to be placed and the place and manner of placement. From the pieces recognized by their shapes and taking into account the restrictions of a maximum and minimum separation that can be modified for convenience, the pieces are redistributed by a robot arm controlled by the computer covering the surface of the mosaic delimited by edges. This process is in operation and related to the recognition process.
foundation.
El procedimiento de la invención permite
fabricar murales de grandes dimensiones, lo que hace necesario crear
una jerarquía de métodos, desde operaciones geométricas básicas a
métodos basados en reglas, para obtener el diseño de cualquier tipo
de super-
ficies.The process of the invention makes it possible to manufacture large murals, which makes it necessary to create a hierarchy of methods, from basic geometric operations to rule-based methods, to obtain the design of any type of surface
ficies.
Se justifica la necesidad de un desarrollo a medida dado que no existe ningún proceso que, a partir de una serie de geometrías prefijadas, como son las piezas rotas, resuelva el mosaico para su colocación respetando un criterio de separación tamaños y colores como el que es necesario resolver.The need for development is justified measure given that there is no process that, from a series of preset geometries, such as broken pieces, solve the mosaic for placement respecting a separation criterion sizes and colors like the one that needs to be resolved.
En la figura que se acompaña se representa de manera esquemática el dispositivo de la invención que lleva a cabo el procedimiento descrito anteriormente.In the accompanying figure it is represented by schematically the device of the invention that performs The procedure described above.
El dispositivo consta de una unidad de control 1 que controla un brazo de robot 2 con una ventosa 3 en su extremo para ejecutar los procesos de manipulación de las piezas 6. La unidad de control 1 genera secuencias de trayectorias del brazo 2 con punto de recogida y dejada variables. Las posiciones de los puntos de recogida y dejada se transmiten desde un ordenador central 8 a la unidad de control 1 del robot.The device consists of a control unit 1 which controls a robot arm 2 with a suction cup 3 at its end to execute the parts handling processes 6. The control unit 1 generates sequences of trajectories of arm 2 with collection point and variables left. The positions of the Pick-up and drop-off points are transmitted from a central computer 8 to the control unit 1 of the robot.
Las imágenes de las piezas 6 son captadas por una cámara 4 en el brazo 2 del robot y son transmitidas al ordenador 8. El punto de recogida de las piezas 6 es determinado por el programa informático de identificación de imágenes descrito anteriormente.The images of pieces 6 are captured by a camera 4 in the arm 2 of the robot and are transmitted to the computer 8. The collection point of parts 6 is determined by the Image identification software described previously.
A continuación se define el punto de dejada de las piezas 6 mediante otro programa de generación del mosaico 5 que calcula la ubicación óptima de cada pieza 6 en el mosaico 5.The point of leaving of pieces 6 by another mosaic generation program 5 that Calculate the optimal location of each piece 6 in mosaic 5.
El brazo 2 recoge las piezas 6 mediante la ventosa 3 desde una superficie de alimentación 7, tal como una cinta transportadora, encola las piezas 6 y las coloca ordenadamente en la superficie de salida, constituida por el mosaico 5, de acuerdo con los datos generados por los programas de identificación de imágenes y de generación del mosaico 5.The arm 2 collects the pieces 6 by means of the suction cup 3 from a feeding surface 7, such as a Conveyor belt, glue pieces 6 and place them neatly on the exit surface, constituted by mosaic 5, according with the data generated by the identification programs of images and mosaic generation 5.
El dispositivo de la invención es, además, susceptible de poder ser aplicado mediante cualquier herramienta programable que admita la posibilidad de recibir órdenes de coger las piezas 6 de una coordenada y dejarla en otro lugar diferente.The device of the invention is also liable to be applied by any tool programmable that admits the possibility of receiving orders to take pieces 6 of a coordinate and leave it somewhere else different.
Claims (7)
etapas:1. Procedure for assembling mosaics (5) comprising the supply of irregularly shaped parts (6) that form the mosaic (5), characterized by the fact that it comprises the following
stages:
- a.to.
- identificación de la forma de cada una de las piezas (6) suministradas mediante medios de identificación automática de imágenes; identification of the shape of each of the pieces (6) provided by means of automatic identification of images;
- b.b.
- cálculo de la distribución espacial en el mosaico (5) de cada una de dichas piezas (6) mediante medios informáticos de cálculo; calculation of the spatial distribution in the mosaic (5) of each of said parts (6) by means of computing means;
- c.C.
- encolado de las piezas (6) y colocación de las mismas en el mosaico (5) mediante medios automatizados para el traslado de dichas piezas (6) a dicho mosaico (5) de acuerdo con la identificación y el cálculo de las anteriores etapas. gluing the pieces (6) and placing them in the mosaic (5) by automated means for moving said parts (6) to said mosaic (5) according to the identification and the calculation of the previous stages.
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| ES200500132A ES2257961B1 (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | PROCEDURE AND DEVICE FOR THE ASSEMBLY OF MOSAICS. |
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Publications (2)
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|---|---|
| ES2257961A1 ES2257961A1 (en) | 2006-08-01 |
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2005
- 2005-01-25 ES ES200500132A patent/ES2257961B1/en active Active
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