一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统及其方法，属于渔具领域，其能实现对刻度铅的快速识别，大幅提升卷裹的效率。其包括支撑架、转盘电机、转盘、定位单元、摄像头、控制系统，所述转盘电机、定位单元、摄像头分别与支撑架相连且支撑架能为转盘电机、定位单元、摄像头提供支撑。本申请能够解决中小型加工厂受资金、技术水平限制，无法进行铅皮卷裹设备全自动化研发的难题，能够用于人工或半自动化设备中，满足刻度铅的精确卷裹需要。经测定，采用本申请后，产品的卷裹精度得到有效提升，对于提升产品的质量，提高卷裹效率，具有重要的实用价值。本申请构思巧妙，设计合理，使用方便，具有较高的应用价值，值得大规模推广和应用。

A vision-based high-speed slot motion positioning system and its method

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统及其方法
本专利技术涉及渔具领域，具体为一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统及其方法。采用本申请，能够用于对刻度铅的识别，并基于识别结果，实现相应的定位，大幅提升卷裹效率，具有较高的实用价值。
技术介绍
刻度铅用于快速精准调漂，而卷裹是生产刻度铅商品的一道工序。目前，市面上的卷裹机构主要采用半自动化设计，需要人在旁边进行操作才能完成卷裹。这种传统的卷裹机构生产效率低下，需要耗费人力和物力。若是人为操作不当，卷裹机构和刻度铅都会受到不同程度的损坏。受资金、技术水平限制，中小型工厂无力进行相关全自动设备的开发。由于其研发资金、人才充足，实力强的企业可进行刻度铅从其铸造、挤压成型、喷漆雕刻、裁剪到卷裹包装的整套全自动化设备研发、制造，但这无法适用于中小型工厂的实际生产情况。因此，研发一套设备，以用于刻度铅的全自动卷裹包装，有利于中小型工厂提高生产效率，降低劳动强度；并能够进一步提升顾客的使用体验和产品利润空间，对生产厂家的发展有着非常积极的意义。为此，本申请提供一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统及其方法。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于，提供一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统及其方法，其能实现对刻度铅的快速识别，大幅提升卷裹效率。本申请能够解决中小型加工厂受资金、技术水平限制，无法进行铅皮卷裹设备全自动化研发的难题，能够用于人工或半自动化设备中，满足刻度铅的精确卷裹需要。经测定，采用本申请后，产品的卷裹精度得到有效提升，对于提升产品的质量，提高卷裹效率，具有重要的实用价值。本申请构思巧妙，设计合理，使用方便，具有较高的应用价值，值得大规模推广和应用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统，包括支撑架、转盘电机、转盘、定位单元、摄像头、控制系统，所述转盘电机、定位单元、摄像头分别与支撑架相连且支撑架能为转盘电机、定位单元、摄像头提供支撑；所述转盘电机的转轴与转盘相连且转盘电机能带动转盘转动，所述转盘上设置有至少一个用于输送辊筒的传送槽；所述定位单元包括用于设置在传送槽上的辊筒、定位电机、固定轴、气缸，所述辊筒包括中心管、挡板，所述挡板为一组且分别设置在中心管的两端，所述辊筒沿其轴线的剖面呈工字型；所述中心管上设置有用于固定铅皮的缝隙，所述辊筒的至少一侧挡板上设置有凹槽；所述定位电机通过气缸与固定轴相连且定位电机能带动固定轴转动，所述固定轴的末端设置有与凹槽相配合的卡紧部且气缸带动固定轴伸出时能使固定轴的卡紧部与辊筒上的凹槽相卡紧以实现对辊筒的固定；所述摄像头位于转盘上方且摄像头能对转盘进行检测；所述转盘电机、定位电机、气缸、摄像头分别与控制系统相连。所述转盘上设置有二至二十个用于输送辊筒的传送槽，所述输送槽均布于转盘上。所述转盘上设置有四至八个传送槽。所述固定轴的转动中心轴线与辊筒的转动中心轴线相重合。所述中心管呈管状。所述凹槽为一个且设置于辊筒靠近定位电机的一侧。所述凹槽包括槽体中心、与槽体中心向连的限位部，所述固定轴的卡紧部包括与槽体中心相配合的中心卡紧件、与限位部相配合的限位件，所述中心卡紧件与限位件相连为一体并构成卡紧部。所述挡板呈圆形。所述控制系统包括：转盘模块，其与转盘电机相连，用于控制转盘电机的转动，并通过转动电机实现转盘位置的调节，以实现对辊筒的输送；伸出模块，其与气缸相连，用于控制气缸的伸出和收缩，进而带动固定轴沿其轴向移动，以实现固定轴的卡紧部相对凹槽的卡紧和松开；定位模块，其与定位电机相连，用于控制定位电机的转动，并通过定位电机实现对辊筒角度的调节；摄像模块，其分别与摄像头、识别模块相连，摄像头采集的图像信息通过摄像模块能传送给识别模块；识别模块，其对所采集图像内中心管上的缝隙进行检测；当中心管上的缝隙到达设定的粗检测区域时，识别模块向定位模块输出信息，降低定位电机的转动速度；当中心管上的缝隙到达设定的位置时，识别模块向定位模块输出信息，使定位电机停止转动。设定的位置为中心管上的缝隙需要达到的位置，即刻度铅插入缝隙的位置；粗检测区域是人为设定的，其在设定的位置的附近，表示辊筒即将转动其上的缝隙将达到设定的位置附近一定范围的区域。前述定位系统的定位方法，包括如下步骤：(1)将辊筒置于转盘上，转盘电机转动带动辊筒转动，至固定轴所对应的位置；(2)气缸带动固定轴伸出，使固定轴与辊筒卡紧；(3)定位电机通过固定轴带动辊筒转动，直至设定位置；在步骤1～3中，摄像头进行图像采集，并将采集的信息传输给控制系统；控制系统基于采集的信息，分别向转盘电机、气缸、定位电机发出指令，以实现对辊筒的调节。还包括如下步骤：(4)待辊筒定位完成后，输送装置将待处理条状物送入辊筒的缝隙内，实现对待处理条状物的定位；(5)在待处理条状物定位完成后，定位电机进行转动，即可将设定长度的待处理条状物固定在辊筒上。还包括如下步骤：(6)在待处理条状物的卷裹完成后，转盘电机通过转盘带动辊筒转动，进行下一次的卷裹。所述待处理条状物为刻度铅。针对前述问题，本申请提供一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统及其方法。本申请基于视觉，实现高速缝隙运动定位，能够有效实现对刻度铅的快速定位，大幅提升卷裹效率。本申请基于视觉检测，能够在高速运动的情况下检测到缝隙，并及时的反馈给计算机，并进行相应的控制，以实现对缝隙的高速、精准定位。本申请采用机器代替人眼来做测量和判断，通过机器视觉产品，将被摄取目标转换成图像信号，传送给控制系统，控制系统抽取目标的特征，从而找出缝隙的位置，从而实现准确定位。本申请构思巧妙，设计合理，结构简单，使用方便，能够实现高速缝隙运动定位，满足待处理条状物(例如刻度铅等部件)的有效定位。同时，本申请成本低廉，能够满足中小型加工厂的卷裹需求，具有较高的应用价值和较好的应用前景。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1为实施例1中基于视觉的高速缝隙运动定位系统的结构示意图；图2为实施例1中辊筒的结构示意图；图3为实施例1中在转盘结构示意图；图4为实施例1中固定轴结构示意图；图5为实施例1中缝隙定位流程示意图；图6为实施例1中的视觉检测区域示意图。图中标记：1、转盘电机，2、摄像头，3、支撑架，4、辊筒，401、缝隙，402、凹槽，5、气缸，6、固定轴，601、卡紧部，7、定位电机，8、转盘，801、传送槽，9、粗检测区域，10、精检测区域。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。为了更清楚地说明本专利技术施例的技术方案，下面将对实施例描述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专利技术的一些实施例，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。实施例1如图所示，本实施例的基于视觉的高速缝隙运动定位系统包括支撑架、转盘电机、转盘、定位单元、摄像头、控制系统，转盘电机、定位单元、摄像头分别与支撑架相连且支撑架能为转盘电机、定位单元、摄像头提供支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统，其特征在于，包括支撑架、转盘电机、转盘、定位单元、摄像头、控制系统，所述转盘电机、定位单元、摄像头分别与支撑架相连且支撑架能为转盘电机、定位单元、摄像头提供支撑；所述转盘电机的转轴与转盘相连且转盘电机能带动转盘转动，所述转盘上设置有至少一个用于输送辊筒的传送槽；所述定位单元包括用于设置在传送槽上的辊筒、定位电机、固定轴、气缸，所述辊筒包括中心管、挡板，所述挡板为一组且分别设置在中心管的两端，所述辊筒沿其轴线的剖面呈工字型；所述中心管上设置有用于固定铅皮的缝隙，所述辊筒的至少一侧挡板上设置有凹槽；所述定位电机通过气缸与固定轴相连且定位电机能带动固定轴转动，所述固定轴的末端设置有与凹槽相配合的卡紧部且气缸带动固定轴伸出时能使固定轴的卡紧部与辊筒上的凹槽相卡紧以实现对辊筒的固定；所述摄像头位于转盘上方且摄像头能对转盘进行检测；所述转盘电机、定位电机、气缸、摄像头分别与控制系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的高速缝隙运动定位系统，其特征在于，包括支撑架、转盘电机、转盘、定位单元、摄像头、控制系统，所述转盘电机、定位单元、摄像头分别与支撑架相连且支撑架能为转盘电机、定位单元、摄像头提供支撑；所述转盘电机的转轴与转盘相连且转盘电机能带动转盘转动，所述转盘上设置有至少一个用于输送辊筒的传送槽；所述定位单元包括用于设置在传送槽上的辊筒、定位电机、固定轴、气缸，所述辊筒包括中心管、挡板，所述挡板为一组且分别设置在中心管的两端，所述辊筒沿其轴线的剖面呈工字型；所述中心管上设置有用于固定铅皮的缝隙，所述辊筒的至少一侧挡板上设置有凹槽；所述定位电机通过气缸与固定轴相连且定位电机能带动固定轴转动，所述固定轴的末端设置有与凹槽相配合的卡紧部且气缸带动固定轴伸出时能使固定轴的卡紧部与辊筒上的凹槽相卡紧以实现对辊筒的固定；所述摄像头位于转盘上方且摄像头能对转盘进行检测；所述转盘电机、定位电机、气缸、摄像头分别与控制系统相连。2.根据权利要求1所述基于视觉的高速缝隙运动定位系统，其特征在于，所述固定轴的转动中心轴线与辊筒的转动中心轴线相重合。3.根据权利要求1所述基于视觉的高速缝隙运动定位系统，其特征在于，所述中心管呈管状。4.根据权利要求1~3任一项所述基于视觉的高速缝隙运动定位系统，其特征在于，所述凹槽包括槽体中心、与槽体中心向连的限位部，所述固定轴的卡紧部包括与槽体中心相配合的中心卡紧件、与限位部相配合的限位件，所述中心卡紧件与限位件相连为一体并构成卡紧部。5.根据权利要求1~4任一项所述基于视觉的高速缝隙运动定位系统，其特征在于，所述挡板呈圆形。6.根据权利要求1~5任一项所述基于视觉的高速缝隙运动定位系统，其特征在于，所述控制系统包括：转盘模块，其与转盘电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘自红，蔡宇奇，姚金凤，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51