一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及工业智能设备，具体涉及一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法和系统，本发明专利技术通过调用检测相机对来料工件进行拍摄，使用边缘检测算法进行轮廓识别，并生成机器人轨迹程序，系统基于轮廓可以自动兼容相对于基准位置偏离约5mm以下的轨迹形状及位置误差。解决了以往需要人工根据实际工件对轨迹程序进行调整的问题，降低了机器人去毛刺系统的搭建成本；同时使用检测相机对工件进行上料定位，以及对机器人运行轨迹进行调整，提高了去毛刺系统的稳定性，降低了系统的维护成本。本系统具有加工质量稳定，自适应性，便于维护等优点，适用于诸多打磨切削去毛刺的应用场景。

A deburring method and system of hand-held workpiece based on visual recognition function

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法和系统
本专利技术涉及工业智能设备，尤其涉及一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法和系统。
技术介绍
去毛刺是机械加工中一道重要的加工工序。毛刺是在诸如磨削、钻攻、铣削、车削和雕刻等机械加工工序后，由于被加工件的塑性变形、弯曲、撕裂，在工件被加工处边缘形成的突起部分和被切割后形成的丝状部分。毛刺会使得工件产生边缘粗糙、易积聚静电等特性，对工件的装配、工件的性能以及工件的寿命产生诸多影响。去毛刺工序有多种方法完成，根据工件特性可使用电化学去毛刺、热爆炸去毛刺、冷冻去毛刺以及机械去毛刺。机械手去毛刺系统通常使用的去毛刺方法为机械去毛刺。机械手去毛刺单元为一种机械式去毛刺自动化设备，通常设计为机械手携带工件配合固定安装的磨削、切割设备，执行由调试工程师预先创建的固定运动轨迹和信号交互程序，重复地对各来料工件表面、内腔内孔、棱角、孔口螺纹口等位置进行去毛刺加工。目前，其广泛应用于五金卫浴行业、电子设备行业、汽车零部件行业等制造行业。在通常的机械手去毛刺单元中，机械手总是根据预设的逻辑以一些固定的轨迹进行运动，在运动轨迹上缺乏自适应性。在来料工件在待加工位置上发生变化时，需要由专业的调试工程师对轨迹程序作出调整，当这些变化频繁出现时，这将带来持续的，巨大的工作量。例如，在铸造行业中，对于同一种加工件，由于上游铸造工序的铸造及机加精度问题，不同铸造模具、机床加工出的不同批次产品有时会存在偏差。除此之外，铸造件上的铸造飞边将会影响工件的装夹定位，造成装夹误差。这些因素都会导致预先编写的去毛刺轨迹偏离实际去毛刺需要的轨迹。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法和系统。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法，包括：步骤S1，在仿真环境中创建检测范围、检测运动轨迹和工件数模上指定打磨的轮廓，构成一第一轮廓；步骤S2，一检测相机对机器人抓取的工件进行定位拍摄，并将拍摄得到的图像传送到一系统控制柜；步骤S3，所述系统控制柜对所述图像进行分析得到一偏移量并将所述偏移量结果发送到一机器人控制柜；步骤S4，所述机器人控制柜根据所述偏移量调整所述机器人检测轨迹，同时所述检测相机对实际所述工件的轮廓进行拍摄得到多个拍摄图像；步骤S5，所述系统控制柜对多个所述拍摄图像上的工件进行轮廓识别得到多个所述拍摄图像的轮廓图像；步骤S6，所述系统控制柜对所述轮廓图像进行分析处理得到一第二轮廓；步骤S7，所述系统控制柜基于几何矩的算法对比所述第一轮廓和所述第二轮廓，若所述第一轮廓与所述第二轮廓的相似度低于一预设阈值，则系统控制柜发出警报，否则执行步骤S8；步骤S8，所述系统控制柜根据所述第二轮廓生成一去毛刺轨迹并输出一控制指令发送到所述机器人控制柜，所述机器人控制柜根据所述去毛刺轨迹和所述控制指令控制所述机器人；步骤S9，所述机器人根据所述控制指令移动到一指定打磨工具处并根据所述去毛刺轨迹进行去毛刺作业。优选的，所述步骤S5通过对多个所述拍摄图像进行高斯模糊处理、灰度化、使用边缘检测算法提取图像轮廓、移除检测范围外的轮廓以及使用长度阈值移除不必要的轮廓，得到多个所述拍摄图像的轮廓图像。优选的，所述步骤S6包括：步骤S60，使用等步长法或迭代适应点算法对所述轮廓图像进行采样；步骤S61，使用相机标定数据与相机标定算法将采样后的所述轮廓图像中的像素点位转化为世界坐标系点位；步骤S62，对多个所述拍摄图像进行分组，在相邻两组图像的点位中寻找距离最近的两个点并将所有相邻图像中找到的距离最近的两个点集合于一组得到所述第二轮廓。优选的，所述步骤S8中，所述系统控制柜根据所述第二轮廓添加过渡点、接近点和远离点并生成所述去毛刺轨迹。一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺系统，包括：一机器人底座，所述机器人装置于所述机器人底座上，通过线缆与所述机器人控制柜连接；一打磨工作台，所述检测相机装置于所述打磨工作台上，通过线缆与所述系统控制柜连接；一打磨工具，装置于所述打磨工作台上，用于所述工件打磨；一系统底板，所述机器人底座、所述打磨工作台、所述机器人控制柜以及所述系统控制柜均装置于所述系统底板上；所述机器人控制柜与所述系统控制柜通过线缆连接。优选的，所述机器人上设有一夹持手爪，所述夹持手爪用于夹持一上料流水线中的工件。优选的，所述机器人为六轴打磨机器人。优选的，所述打磨工具至少包括一第一打磨工具和一第二打磨工具，所述第一打磨工具和所述第二打磨工具之间设有一预设距离。其有益效果在于：本专利技术解决了以往需要人工根据实际工件对轨迹程序进行调整的问题，降低了机器人去毛刺系统的搭建成本；同时使用检测相机对工件进行上料定位，以及对机器人运行轨迹进行调整，提高了去毛刺系统的稳定性，降低了系统的维护成本，同时该专利技术适用于诸多打磨切削去毛刺的应用场景。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法步骤图；图2为本专利技术提供的步骤S6的一种具体实施例子步骤图；图3为本专利技术提供的一种具体实施例基于边缘检测算法提取的轮廓图；图4为本专利技术提供的一种具体实施例使用检测范围过滤的轮廓图；图5为本专利技术提供的一种具体实施例使用长度阈值过滤后的轮廓图；图6为本专利技术提供的一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺系统结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。参照图1为本专利技术提供的一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法步骤图；包括：步骤S1，在仿真环境中创建检测范围、检测运动轨迹和工件数模上指定打磨的轮廓，构成一第一轮廓；步骤S2，一检测相机对机器人抓取的工件进行定位拍摄，并将拍摄得到的图像传送到一系统控制柜；步骤S3，所述系统控制柜对所述图像进行分析得到一偏移量并将所述偏移量结果发送到一机器人控制柜；步骤S4，所述机器人控制柜根据所述偏移量调整所述机器人检测轨迹，同时所述检测相机对实际所述工件的轮廓进行拍摄得到多个拍摄图像；步骤S5，所述系统控制柜对多个所述拍摄图像上的工件进行轮廓识别得到多个所述拍摄图像的轮廓图像；步骤S6，所述系统控制柜对所述轮廓图像进行分析处理得到一第二轮廓；步骤S7，所述系统控制柜基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，在仿真环境中创建检测范围、检测运动轨迹和工件数模上指定打磨的轮廓，构成一第一轮廓；/n步骤S2，一检测相机对机器人抓取的工件进行定位拍摄，并将拍摄得到的图像传送到一系统控制柜；/n步骤S3，所述系统控制柜对所述图像进行分析得到一偏移量并将所述偏移量结果发送到一机器人控制柜；/n步骤S4，所述机器人控制柜根据所述偏移量调整所述机器人检测轨迹，同时所述检测相机对实际所述工件的轮廓进行拍摄得到多个拍摄图像；/n步骤S5，所述系统控制柜对多个所述拍摄图像上的工件进行轮廓识别得到多个所述拍摄图像的轮廓图像；/n步骤S6，所述系统控制柜对所述轮廓图像进行分析处理得到一第二轮廓；/n步骤S7，所述系统控制柜基于几何矩的算法对比所述第一轮廓和所述第二轮廓，若所述第一轮廓与所述第二轮廓的相似度低于一预设阈值，则系统控制柜发出警报，否则执行步骤S8；/n步骤S8，所述系统控制柜根据所述第二轮廓生成一去毛刺轨迹并输出一控制指令发送到所述机器人控制柜，所述机器人控制柜根据所述去毛刺轨迹和所述控制指令控制所述机器人；/n步骤S9，所述机器人根据所述控制指令移动到一指定打磨工具处并根据所述去毛刺轨迹进行去毛刺作业。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法，其特征在于，包括：
步骤S1，在仿真环境中创建检测范围、检测运动轨迹和工件数模上指定打磨的轮廓，构成一第一轮廓；
步骤S2，一检测相机对机器人抓取的工件进行定位拍摄，并将拍摄得到的图像传送到一系统控制柜；
步骤S3，所述系统控制柜对所述图像进行分析得到一偏移量并将所述偏移量结果发送到一机器人控制柜；
步骤S4，所述机器人控制柜根据所述偏移量调整所述机器人检测轨迹，同时所述检测相机对实际所述工件的轮廓进行拍摄得到多个拍摄图像；
步骤S5，所述系统控制柜对多个所述拍摄图像上的工件进行轮廓识别得到多个所述拍摄图像的轮廓图像；
步骤S6，所述系统控制柜对所述轮廓图像进行分析处理得到一第二轮廓；
步骤S7，所述系统控制柜基于几何矩的算法对比所述第一轮廓和所述第二轮廓，若所述第一轮廓与所述第二轮廓的相似度低于一预设阈值，则系统控制柜发出警报，否则执行步骤S8；
步骤S8，所述系统控制柜根据所述第二轮廓生成一去毛刺轨迹并输出一控制指令发送到所述机器人控制柜，所述机器人控制柜根据所述去毛刺轨迹和所述控制指令控制所述机器人；
步骤S9，所述机器人根据所述控制指令移动到一指定打磨工具处并根据所述去毛刺轨迹进行去毛刺作业。


2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法，其特征在于，所述步骤S5通过对多个所述拍摄图像进行高斯模糊处理、灰度化、使用边缘检测算法提取图像轮廓、移除检测范围外的轮廓以及使用长度阈值移除不必要的轮廓，得到多个所述拍摄图像的轮廓图像。


3.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别功能的手持工件去毛刺方法，其特征在于，所述步骤S6包括：
步骤S60，使用等步长法或迭代适应点算...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铎鑫，钱晖，童梁，吴钰屾，
申请(专利权)人：上海发那科机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31