全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置及方法，测量装置主要由机械支撑机构和图像系统构成，其中机械支撑机构包含测量支架、激光器固定架、相机固定架；图像系统则包含第一相机、第一激光器、第二相机、第二激光器、第三相机、第三激光器、第四相机、第四激光器；当车辆进入装载区后，外部控制系统发出指令，启动第一相机、第二相机、第三相机、第四相机对车辆车厢进行采图；采图结束后，外部控制系统对采集的图像进行拼接处理，即可测得车辆车厢尺寸及位置信息。本发明专利技术是全自动码袋装车工艺及设备的重要组成部分，解决了车辆车厢尺寸及位置信息无法得到快速准确测量的问题，进而达到了快速准确测量的效果。

Device and method for measuring the size and position of the car compartment of the full-automatic bagging machine

【技术实现步骤摘要】
全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置及方法
本专利技术属于视觉测量
，尤其涉及一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置及方法。
技术介绍
全自动码袋装车机是一种用于袋装物料的运输以及车辆码袋的自动化机电设备，包括运输装置、行走装置、码袋装置、图像系统以及控制系统。运输装置用于袋装物料的运输，行走装置用于带动整个机器的运动，码袋装置将物料包整齐的码到车厢内，图像系统用于测量车辆车厢的尺寸和位置，控制系统用于控制整个机器启停和各种动作及安全保护。目前，大多数袋装物料出厂时，仍采用人工或半自动化方式装车，这种装车方式存在着工人工作强度大，装车效率低，工人作业环境恶劣以及工人安全问题等缺陷。随着科技的进步以及生产企业的自我意识的提升，市场上码袋装车机使用的频率越来越高，但相对于目前我国工业加工企业的数量而言，码袋装车机使用率少的可怜，也预示着全自动码袋装车机有着很大的发展前景。目前市场有些通过激光扫描获得车辆尺寸信息的装置，但是装置占用空间大，而且存在较大的误差，也有些通过相机获得车辆车厢尺寸信息的装置，结构过于复杂，要求的空间大，对于那些尺寸较长的车辆，往往会有限制而不能测取尺寸信息，且装置的相机数量少，测得的车辆车厢尺寸及位置信息存在误差，会导致码袋装车时出现意外情况。在专利CN106225675A一种全自动水泥装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置中，尽管此专利技术装置可以测得车辆车厢的尺寸及位置信息，但是测量装置是动态移动式，测得的车辆车厢尺寸及位置信息不精确，对空间要求大，空间较小的场合无法使用，且需要多电机带动测量装置，机械结构过于复杂，若电机发生故障，会导致无法继续测量，状态不稳定。综上述背景可知，现需要一种结构简单且能快速准确测量、测量稳定性能好的全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种能配合全自动码袋装车机自动码袋，快速、准确自动测量车辆车厢尺寸和位置的测量装置及方法。本专利技术的装置所采用的技术方案是：一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置，其特征在于：由机械支撑机构、图像测量系统、外部控制系统组成；所述机械支撑机构包括测量支撑架、第一相机固定架、第一激光器固定架、第二相机固定架、第二激光器固定架、第三相机固定架、第三激光器固定架、第四相机固定架、第四激光器固定架；所述图像测量系统包括垂直于车厢的第一相机、第一激光器、第二相机、第二激光器、第三相机、第三激光器、第四相机、第四激光器；所述四个相机分别设置在四个相机固定架上，所述四个激光器分别设置在四个激光器固定架上，四个相机固定架与四个激光器固定架通过测量支撑架呈对称均匀分布固定在一起，所述测量支撑架设置在装载区天花板中间；所述外部控制系统分别与所述第一相机、第一激光器、第二相机、第二激光器、第三相机、第三激光器、第四相机、第四激光器连接通信，用于控制所述第一相机、第一激光器、第二相机、第二激光器、第三相机、第三激光器、第四相机、第四激光器工作。本专利技术的方法所采用的技术方案是：一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：当车辆进入装载区后，外部控制系统发出指令，启动所述第一相机、第二相机、第三相机、第四相机进行图像采集；启动第一激光器、第二激光器第三激光器、第四激光器测量车厢墙板相对于车厢底板的高度；步骤2：图像采集结束后，外部控制系统自动进行图像拼接处理，选取拼接完成后图像上四个标志点及四个特征点，即可测得车辆车厢尺寸及位置信息，所述四个标志点为车辆车厢的四处的角点A、B、C、D，所述四个特征点为第一激光器、第二激光器、第三激光器、第四激光器在前后左右车厢墙板上的投影点。本专利技术提供一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置，是全自动码袋装车机设备及工艺的重要组成部分，不同的车型车辆进入装载区码袋时，由于车型不同，车辆每次进入的位置不同，使用车辆车厢尺寸和位置信息可以更好的协助码袋装车机完成码袋工作，此专利技术解决了不同车型车辆车厢尺寸及位置信息无法得到快速准确测量的问题，进而达到了快速准确测量的效果。附图说明图1为本专利技术实施例的装置结构示意图；图2为本专利技术实施例的装置测量示意图；图3为本专利技术实施例的测量车辆车厢高度尺寸信息及位置模型示意图；图4为本专利技术实施例的测量车辆车厢长度、宽度尺寸信息及位置示意图。具体实施方式为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请见图1，本专利技术提供的一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置，由机械支撑机构、图像测量系统、外部控制系统组成；机械支撑机构包括测量支撑架1、第一相机固定架2、第一激光器固定架5、第二相机固定架7、第二激光器固定架9、第三相机固定架13、第三激光器固定架12、第四相机固定架14、第四激光器固定架15；图像测量系统包括垂直于车厢的第一相机3、第一激光器4、第二相机6、第二激光器8、第三相机10、第三激光器11、第四相机16、第四激光器17；四个相机分别设置在四个相机固定架上，四个激光器分别设置在四个激光器固定架上，四个相机固定架与四个激光器固定架通过测量支撑架1呈对称均匀分布固定在一起，测量支撑架1设置在装载区天花板中间；外部控制系统分别与第一相机3、第一激光器4、第二相机6、第二激光器8、第三相机10、第三激光器11、第四相机16、第四激光器17连接通信，用于控制第一相机3、第一激光器4、第二相机6、第二激光器8、第三相机10、第三激光器11、第四相机16、第四激光器17工作。本实施例的第一相机3、第二相机6、第三相机10、第四相机16均垂直向下设置，第一激光器4与第一相机3成一定夹角，第二激光器8与第二相机6成一定夹角，第三激光器11与第三相机10成一定夹角，第四激光器17与第四相机15成一定夹角。本实施列的外部控制系统由PC机和图像测量软件组成。请见图3、图4，本专利技术提供的一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量方法，包括以下步骤：步骤1：当车辆18进入装载区后，外部控制系统发出指令，启动第一相机3、第二相机6、第三相机10、第四相机16进行图像采集；启动第一激光器4、第二激光器8第三激光器11、第四激光器17测量车厢墙板相对于车厢底板的高度；本实施例中，应用激光三角测距法测量墙板相对于底板的高度信息，第一激光器4、第二激光器8、第三激光器11、第四激光器17发射的激光与水平方向成α角度照射在车厢墙板上表面及车厢底板上，车厢墙板上表面及车厢底板上的激光投影在水平方向上的距离为n，距离n在第一相机3、第二相机6、第三相机10、第四相机16成像中的偏移为n1，成像透镜距第一相机3、第二相机6、第三相机10、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置，其特征在于：由机械支撑机构、图像测量系统、外部控制系统组成；/n所述机械支撑机构包括测量支撑架(1)、第一相机固定架(2)、第一激光器固定架(5)、第二相机固定架(7)、第二激光器固定架(9)、第三相机固定架(13)、第三激光器固定架(12)、第四相机固定架(14)、第四激光器固定架(15)；/n所述图像测量系统包括垂直于车厢的第一相机(3)、第一激光器(4)、第二相机(6)、第二激光器(8)、第三相机(10)、第三激光器(11)、第四相机(16)、第四激光器(17)；/n所述四个相机分别设置在四个相机固定架上，所述四个激光器分别设置在四个激光器固定架上，四个相机固定架与四个激光器固定架通过测量支撑架(1)呈对称均匀分布固定在一起，所述测量支撑架(1)设置在装载区天花板中间；/n所述外部控制系统分别与所述第一相机(3)、第一激光器(4)、第二相机(6)、第二激光器(8)、第三相机(10)、第三激光器(11)、第四相机(16)、第四激光器(17)连接通信，用于控制所述第一相机(3)、第一激光器(4)、第二相机(6)、第二激光器(8)、第三相机(10)、第三激光器(11)、第四相机(16)、第四激光器(17)工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置，其特征在于：由机械支撑机构、图像测量系统、外部控制系统组成；
所述机械支撑机构包括测量支撑架(1)、第一相机固定架(2)、第一激光器固定架(5)、第二相机固定架(7)、第二激光器固定架(9)、第三相机固定架(13)、第三激光器固定架(12)、第四相机固定架(14)、第四激光器固定架(15)；
所述图像测量系统包括垂直于车厢的第一相机(3)、第一激光器(4)、第二相机(6)、第二激光器(8)、第三相机(10)、第三激光器(11)、第四相机(16)、第四激光器(17)；
所述四个相机分别设置在四个相机固定架上，所述四个激光器分别设置在四个激光器固定架上，四个相机固定架与四个激光器固定架通过测量支撑架(1)呈对称均匀分布固定在一起，所述测量支撑架(1)设置在装载区天花板中间；
所述外部控制系统分别与所述第一相机(3)、第一激光器(4)、第二相机(6)、第二激光器(8)、第三相机(10)、第三激光器(11)、第四相机(16)、第四激光器(17)连接通信，用于控制所述第一相机(3)、第一激光器(4)、第二相机(6)、第二激光器(8)、第三相机(10)、第三激光器(11)、第四相机(16)、第四激光器(17)工作。


2.根据权利要求1所述的全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量装置，其特征在于：所述第一相机(3)、第二相机(6)、第三相机(10)、第四相机(16)均垂直向下设置，所述第一激光器(4)与第一相机(3)成一定夹角，第二激光器(8)与第二相机(6)成一定夹角，第三激光器(11)与第三相机(10)成一定夹角，第四激光器(17)与第四相机(15)成一定夹角。


3.一种全自动码袋装车机的车辆车厢尺寸和位置测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：当车辆(18)进入装载区后，外部控制系统发出指令，启动所述第一相机(3)、第二相机(6)、第三相机(10)、第四相机(16)进行图像采集；启动第一激光器(4)、第二激光器(8)第三激光器(11)、第四激光器(17)测量车厢墙板相对于车厢底板的高度；
步骤2：图像采集结束后，外部控制系统自动进行图像拼接处理，选取拼接完成后图像上四个标志点及四个特征点，即可测得车辆车厢尺寸及位置信息，所述四个标志点为车辆(18)车厢的四处的角点A、B、C、D，所述四个特征点为第一激光器(4)、第二激光器(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，王超，何嘉奇，吴庆华，邓援超，王正家，王若，李欣雨，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42