物料姿态校正投放装置及圆柱形物料特征属性的识别方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种物料姿态校正投放装置及圆柱形物料特征属性的识别方法，该物料姿态校正投放装置用于将物料投放到包装盒中，包括：料斗单元，用于输出物料；第一传送带，设置在料斗单元的下方，用于承载从料斗单元中输出的物料；气缸单元，用于推送物料；图像采集单元，设置在第一传送带上方，用于采集物料的图像；第二传送带，与第一传送带平行设置，用于承载包装盒，以承接物料；翻转排正单元，设置于第一传送带与第二传送带之间，根据图像采集单元的采集结果将物料转移至第二传送带并将朝向不符的物料翻转排正；以及控制单元，用于控制图像采集单元、气缸单元以及翻转排正单元的运行。本发明专利技术的物料姿态校正投放装置可提高装配效率。

Material attitude correction delivery device and recognition method of cylindrical material characteristic attribute

The invention provides a material posture correction delivery device and a method for identifying the characteristic attributes of cylindrical materials. The material posture correction delivery device is used for placing materials into a packaging box, including a hopper unit for outputting materials; a first conveyor belt is arranged below the hopper unit for carrying materials from the hopper unit. An output material; a cylinder unit for pushing materials; an image acquisition unit, set above the first conveyor belt, for collecting images of materials; a second conveyor belt, set parallel to the first conveyor belt, for carrying a package box to carry materials; a reversal alignment unit, set between the first conveyor belt and the second conveyor belt According to the acquisition result of the image acquisition unit, the material is transferred to the second conveyor belt and the material is reversed and aligned toward the inconsistent material; and the control unit is used to control the operation of the image acquisition unit, the cylinder unit and the reversal alignment unit. The material attitude correction and delivery device of the invention can improve the assembly efficiency.

【技术实现步骤摘要】
物料姿态校正投放装置及圆柱形物料特征属性的识别方法
本专利技术涉及自动化领域，特别涉及一种基于机器视觉检测的物料姿态校正投放装置及圆柱形物料特征属性的识别方法。
技术介绍
机器视觉技术是目前国内外正在深入研究与应用的技术，主要是基于光学图像识别。其关键性技术就是运用计算机或微处理器来模拟人的视觉功能，从摄像头采集到的图像数据中运用复杂的图像处理技术对图像进行分析理解，并作出相应的判断，控制不同的执行机构进行协同工作达到控制和检测的目的。目前基于机器视觉技术的产品已经越来越普遍，随着工业自动化需求的不断加大，很多工厂都在试图做自动化改造以适应时代的发展。工厂在对产品进行包装和装配的时候往往对产品的放置顺序以及放置后产品的状态有一定要求，传统的方式都是采用人工进行，而人工进行的方式在效率和成本上有很大的不足，而且存在诸多不确定因素，这些都严重影响了企业的长期发展。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于机器视觉技术的物料姿态校正投放装置，改变老旧的人工物料装配法，实现流水线的自动化升级，提高装配效率。为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种物料姿态校正投放装置，用于将物料投放到包装盒中，包括：料斗单元，用于输出所述物料；第一传送带，设置在所述料斗单元的下方，用于承载从所述料斗单元中输出的所述物料；气缸单元，用于推送所述物料；图像采集单元，设置在所述第一传送带上方，用于采集所述物料的图像；第二传送带，与所述第一传送带平行设置，用于承载所述包装盒，以承接所述物料；翻转排正单元，设置于所述第一传送带与所述第二传送带之间，根据所述图像采集单元的采集结果将所述物料转移至所述第二传送带并将朝向不符的所述物料翻转排正；以及控制单元，用于控制所述图像采集单元、所述气缸单元以及所述翻转排正单元的运行。在本专利技术的物料姿态校正投放装置的一个实施方式中，所述料斗单元包括料斗、设置在所述料斗的下部出口处的挡板以及控制所述挡板开闭的凸轮。在本专利技术的物料姿态校正投放装置的另一个实施方式中，所述料斗单元还包括光电检测开关，用于检测所述料斗的下部出口处是否存在所述物料。在本专利技术的物料姿态校正投放装置的另一个实施方式中，所述图像采集单元包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头位于所述第一传送带的传送方向的上方，所述第二摄像头位于所述第一传送带的传送方向的下方。在本专利技术的物料姿态校正投放装置的另一个实施方式中，所述翻转排正单元包括翻转组件和移位组件，所述翻转组件包括第一电机、与所述第一电机连接的第一齿轮以及与所述第一齿轮连接的夹具，所述移位组件包括第二电机以及与所述第二电机连接的第二齿轮。在本专利技术的物料姿态校正投放装置的另一个实施方式中，所述气缸单元包括设置在所述第一传送带上并位于所述料斗单元后的后大气缸，设置在所述第一传送带上方的上小气缸、上大气缸，设置在所述第一传送带一侧的左小气缸、左大气缸，以及设置在所述第一传送带另一侧的右小气缸，其中，所述后大气缸用于将所述物料向所述第一传送带的传送方向推送，所述上小气缸用于将经过所述后大气缸推送的所述物料打压至与所述夹具水平，所述左大气缸用于将经过所述上小气缸打压后的所述物料从所述第一传送带向所述翻转排正单元的方向推送，所述左小气缸用于在所述左大气缸作用后将所述物料压入所述夹具内，所述右小气缸用于将所述物料从所述夹具中推出至所述包装盒的上方，所述上大气缸用于将所述物料压入所述包装盒内。在本专利技术的物料姿态校正投放装置的另一个实施方式中，所述夹具具有一第一端口和一第二端口，所述第一端口的直径大于所述第二端口的直径，所述第一端口用于套住所述物料，所述第二端口用于使所述右小气缸的推杆穿过以将所述物料推出。在本专利技术的物料姿态校正投放装置的另一个实施方式中，所述控制单元接收所述图像采集单元采集的图像，并根据圆柱形物料特征属性的识别方法进行特征提取和判定，从而控制所述气缸单元以及所述翻转排正单元的运行。另一方面，本专利技术还提供一种圆柱形物料特征属性的识别方法，用于对圆柱形物料的摄像图像进行分析得到该摄像图像与标准的匹配模版是否匹配，包括以下步骤：局部自适应阈值边缘提取，通过对所述摄像图像的特定坐标区域进行卷积梯度值运算，然后使用中值滤波和加权平均法来实现自适应阈值的计算并实现所述物料的摄像图像的边缘提取；边缘快速细化，使用并行快速细化算法实现对经过反复闭运算以消除所述摄像图像中存在的空洞后的二值化图像进行细化；特征属性识别，系统正常工作前，先对选取的特征区域拍摄图像作为标准模板，再将工作时所拍摄到的图像与标准模版做基于灰度的直方图匹配运算得到最终的识别结果。在本专利技术的识别方法的一个实施方式中，所述并行快速细化算法为Zhang并行快速细化算法。本专利技术的物料姿态校正投放装置及圆柱形物料特征属性的识别方法是于机器视觉技术，采用巧妙的机械设计方式，运用先进的图像处理技术配合气缸和电机实现联动，可非常迅速地实现对物料特征的提取和判定，在检测完毕后通过通讯接口向气缸和电机发出动作命令，达到精确放置物料的目的，极大地提高了整个流水线装配的效率，适用于各种圆柱状物料的装配。此外，本专利技术的物料姿态校正投放装置结构简单，专业性强，显示直观，易于操作，检测准确，提高了工作效率。附图说明图1是本专利技术的物料姿态校正投放装置的结构示意图；图2是图1中翻转排正单元的翻转组件部分的放大示意图；图3是本专利技术的圆柱形物料特征属性的识别方法中的局部自适应阈值边缘提取过程示意图；图4是本专利技术的圆柱形物料特征属性的识别方法中的边缘快速细化的算法实现模版示意图；图5A是特征属性识别中所拍摄到的图像；图5B是特征属性识别中所拍摄到的图像转化而成的灰度直方图；图6是本专利技术的物料姿态校正投放装置的工作流程示意图；图7是本专利技术的物料姿态校正投放装置的控制单元的动作时序图；图8是本专利技术的物料姿态校正投放装置的打样效果图。其中，附图标记说明如下：1：后大气缸2：光电检测开关3：料斗4：挡板5：凸轮6：左小气缸7：左大气缸8：上小气缸9：上大气缸10：第一摄像头11：模具12：第一齿轮13：右小气缸14：夹具15：第一传送带16：包装盒17：第二传送带18：第一电机19：第二电机20：第二齿轮21：第二摄像头100：物料姿态校正投放装置具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。图1为本专利技术的物料姿态校正投放装置的结构示意图，如图1所示，物料姿态校正投放装置100包括料斗单元、第一传送带15、气缸单元、图像采集单元、第二传送带17、翻转排正单元、控制单元(图中未示出)以及显示单元(图中未示出)。料斗单元，用于输出物料，将物料一个一个地输送出来，所投放的物料优选为圆柱形的物料。料斗单元包括料斗3、挡板4和凸轮5，挡板4设置在料斗3下部出口处，用于阻挡物料从料斗3中落下，凸轮5设置在挡板4的旁边，用于控制挡板4的开闭。为实现有序进料，料斗单元还可包括光电检测开关2，用于检测料斗3的下部出口处是否存在物料。下料电机在光电检测开关2的配合下控制凸轮5的运动，从而控制挡板4的动作。当光电检测开关2未检测到料斗3的下部出口处存在物料时，凸轮5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物料姿态校正投放装置，用于将物料投放到包装盒中，其特征在于，包括：料斗单元，用于输出所述物料；第一传送带，设置在所述料斗单元的下方，用于承载从所述料斗单元中输出的所述物料；气缸单元，用于推送所述物料；图像采集单元，设置在所述第一传送带上方，用于采集所述物料的图像；第二传送带，与所述第一传送带平行设置，用于承载所述包装盒，以承接所述物料；翻转排正单元，设置于所述第一传送带与所述第二传送带之间，根据所述图像采集单元的采集结果将所述物料转移至所述第二传送带并将朝向不符的所述物料翻转排正；以及控制单元，用于控制所述图像采集单元、所述气缸单元以及所述翻转排正单元的运行。

【技术特征摘要】
1.一种物料姿态校正投放装置，用于将物料投放到包装盒中，其特征在于，包括：料斗单元，用于输出所述物料；第一传送带，设置在所述料斗单元的下方，用于承载从所述料斗单元中输出的所述物料；气缸单元，用于推送所述物料；图像采集单元，设置在所述第一传送带上方，用于采集所述物料的图像；第二传送带，与所述第一传送带平行设置，用于承载所述包装盒，以承接所述物料；翻转排正单元，设置于所述第一传送带与所述第二传送带之间，根据所述图像采集单元的采集结果将所述物料转移至所述第二传送带并将朝向不符的所述物料翻转排正；以及控制单元，用于控制所述图像采集单元、所述气缸单元以及所述翻转排正单元的运行。2.根据权利要求1所述的物料姿态校正投放装置，其中所述料斗单元包括料斗、设置在所述料斗的下部出口处的挡板以及控制所述挡板开闭的凸轮。3.根据权利要求2所述的物料姿态校正投放装置，其中所述料斗单元还包括光电检测开关，用于检测所述料斗的下部出口处是否存在所述物料。4.根据权利要求1所述的物料姿态校正投放装置，其中所述图像采集单元包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头位于所述第一传送带的传送方向的上方，所述第二摄像头位于所述第一传送带的传送方向的下方。5.根据权利要求1所述的物料姿态校正投放装置，其中所述翻转排正单元包括翻转组件和移位组件，所述翻转组件包括第一电机、与所述第一电机连接的第一齿轮以及与所述第一齿轮连接的夹具，所述移位组件包括第二电机以及与所述第二电机连接的第二齿轮。6.根据权利要求5所述的物料姿态校正投放装置，其中所述气缸单元包括设置在所述第一传送带上并位于所述料斗单元后的后大气缸，设置在所述第一传送带上方的上小气缸、上大气缸，设置在所述第一传送带一侧的左小气缸、左大气缸，以及设置在所述第一传送带另...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亨长，赖木舟，沈军强，杨海马，姚龙隆，王祖德，陈鑫元，
申请(专利权)人：上海晨光文具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31