船舶小组立工件定位系统技术方案

一种船舶小组立工件定位系统，包括CCD面阵相机视觉定位系统，CCD面阵相机视觉定位系统包括相机(4)、图像采集卡(5)、处理器(6)、控制机构(7)；设置视觉定位模块(3)，视觉定位模块(3)上设置识别圆点(304)；工作时视觉定位模块(3)放置在工件底板(2)的至少两边上。本实用新型专利技术满足高效率、高精度、易保养、易操作、兼容性好、牢固性好、水平度好、可重复利用的要求。

【技术实现步骤摘要】
船舶小组立工件定位系统
本技术涉及焊接工作平台、小组立工件、机器视觉、照明光源、大跨度移动平台以及软硬件控制等，实现高效率、高精度、多工件视觉定位的系统。
技术介绍
目前船舶船厂的工件定位系统主要分为两大类：一、CCD面阵相机视觉定位系统：船厂将工件放在焊接工作平台上，多个CCD面阵相机和辅助照明光源安装在龙门架上。相机随着龙门移动通过拍照，视觉软件运用内置的边缘检测算法功能直接提取工件的外轮廓边沿，确定工件的坐标位置，完成定位工作。二、激光轮廓传感器：船厂将工件放在焊接工作平台上，多个激光轮廓传感器并排安装在龙门架上。3D激光扫描相机随着龙门移动通过线激光扫描直接获取返回的信息生成三维模型，通过运算算法进行定位分析，获取到工件的三维立体坐标信息。在经济快速发展的时代，船舶的产量越来越大，不同类型的工件越来越多。机器视觉需要更大的兼容性兼容不同类型与规格的工件，才能更好的解决焊接行业视觉定位的需求。CCD面阵相机缺陷：CCD面阵相机视觉定位系统想要直接提取工件的外轮廓，需要先对焊接工作平台进行刷漆，使得工作平台的颜色与工件的颜色产生差异化比较大的对比度。CCD面阵相机才能稳定识别工件的轮廓。但是由于工件很大，在摆放工件或者撤离工件的时候，工件与平台发生碰撞，平台的背景很容易被刮花，直接导致出现很多的直线刮痕产生干扰，会直接造成相机识别轮廓线特征出现错误。在生产过程中工人可以随时进行维护保养，但是会直接导致生产效率的降低，大大增加人工维护成本。激光轮廓传感器缺陷：目前市场上主流的激光轮廓传感器的测量高度只能在600mm以下，但是目前船厂主流的小组立和中组立的工件垂直立板的高度都在600mm以上，这就会直接造成很多类型的工件直接无法进行视觉扫描定位。同时由于激光轮廓传感器打出的光线为扇形，如果扫描的工件立板很高，底板的边沿很接近立板，会导致原本扫描底板的激光被立板挡住，造成信息扫描不完整，定位不准确。由于船厂大部分的工件尺寸都很大，所以龙门架就必须要很宽，需要配置很多个激光轮廓传感器在龙门架上，才能扫描完工作平台的工件。3D激光轮廓传感器的成本非常昂贵，视野范围很小，物距很小，所以运用3D激光轮廓传感器的方案还需要单独配置一个升降台，在扫描的时候配合下降高度，整体的解决方案成本非常高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种易保养、易操作的船舶小组立工件定位系统。本技术为达到上述目的所采用的一个技术方案是：一种船舶小组立工件定位系统，包括CCD面阵相机视觉定位系统，CCD面阵相机视觉定位系统包括相机、图像采集卡、处理器、控制机构；设置视觉定位模块，视觉定位模块上设置识别圆点；工作时视觉定位模块放置在工件底板的至少两边上，相机设置在工件底板的上方。进一步地，视觉定位模块包括底座、面盖，面盖上设有识别圆点，面盖通过紧固件固定在底座上，底座的底面上设置一靠台，靠台一侧与工件底板接触的接触底面上至少设有三个触点。进一步地，视觉定位模块上设置磁铁，底座上设有安置磁铁的凹槽，凹槽通过面盖封闭。进一步地，在靠台与接触底面交界处设置避让槽。更进一步地，避让槽为圆槽。进一步地，在靠台上面对接触底面与工件底板接触的一侧设置方形槽，形成平行触靠点。更进一步地，在接触底面至少设置四个触点。本技术满足高效率、高精度、易保养、易操作、兼容性好、牢固性好、水平度好、可重复利用的要求。附图说明图1是本技术较佳实施例的示意图；图2是本技术较佳实施例之视觉定位模块的分解图；图3是本技术较佳实施例之视觉定位模块的另一角度分解图；图4是本技术较佳实施例之视觉定位模块的示意图。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明：如图1和图2所示，一种船舶小组立工件定位系统，包括CCD面阵相机视觉定位系统，CCD面阵相机视觉定位系统包括相机4、图像采集卡5、处理器6、控制机构7；设置视觉定位模块3，视觉定位模块3上设置识别圆点304；工作时视觉定位模块3放置在工件底板2的至少两边上。控制机构7发出启动指令，CCD面阵相机视觉定位系统启动，相机4通过拍照视觉定位模块3，图像采集卡5获取到视觉定位模块3的图像信息并传送至处理器6进行处理，获取工件边沿上的坐标。视觉定位模块3包括底座301、面盖302，面盖302上设有识别圆点304，面盖302通过紧固件固定在底座301上，底座301的底面上设置一靠台311，靠台一侧与工件底板接触的接触底面上至少设有三个触点312。在接触底面至少设置四个触点312。识别圆点304呈哑光白色，面盖302呈哑光黑色。小组立工件摆放到焊接工作平台1上，在工件底板2的边沿摆放上视觉定位模块3。由于焊接工作平台1底板的颜色与工件底板2的颜色值很接近，所以视觉定位模块3运用黑与白的极端灰度差可以达到最好的对比效果。视觉定位模块3表面采用哑光材料的设计，不易受外部强烈光源的影响，视觉采集可以稳定提取特征。视觉定位模块3上设置磁铁303，底座301上设有安置磁铁的凹槽308，凹槽308通过面盖302封闭。在视觉定位模块3中间增加磁铁303使视觉定位模块3具备磁性，通过磁铁303与工件底板2的磁性吸力作用很好的将视觉定位模块3固定在工件底板2上。在靠台311与接触底面交界处设置避让槽309。本实施例中，避让槽309为圆槽。在工件底板2与视觉定位模块3互相接触的拐角处设计了避让圆槽，因为工件底板2的材料是切出来的，必然会有存在毛刺，所以避让圆槽的设计可以有效的在视觉定位模块3贴合工件底板2的时候避开毛刺，达到完全贴合的效果。在靠台311上面对接触底面与工件底板接触的一侧设置方形槽313，形成平行触靠点。在靠台311上面对接触底面与工件底板接触的一侧设置窄方槽314，形成至少四个平行触靠点。在视觉定位模块3与工件底板2接触的两个接触面分别设置了触点、触靠点，可以有效避开工件底板2表面的毛刺，以点对面的形式更容易保证视觉定位模块3与工件底板2的平行贴合度。贴合度越平行越有利于相机4的镜头拍摄到的视觉定位模块3的特征值更准确。船舶小组立工件定位系统可以实现高效、稳定、快速对工件的定位，兼容所有矩形底板的工件。本技术满足高效率、高精度、易保养、易操作、兼容性好、牢固性好、水平度好、可重复利用的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶小组立工件定位系统，包括CCD面阵相机视觉定位系统，CCD面阵相机视觉定位系统包括相机(4)、图像采集卡(5)、处理器(6)、控制机构(7)；其特征在于：设置视觉定位模块(3)，视觉定位模块(3)上设置识别圆点(304)；工作时视觉定位模块(3)放置在工件底板(2)的至少两边上，相机(4)设置在工件底板(2)的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶小组立工件定位系统，包括CCD面阵相机视觉定位系统，CCD面阵相机视觉定位系统包括相机(4)、图像采集卡(5)、处理器(6)、控制机构(7)；其特征在于：设置视觉定位模块(3)，视觉定位模块(3)上设置识别圆点(304)；工作时视觉定位模块(3)放置在工件底板(2)的至少两边上，相机(4)设置在工件底板(2)的上方。


2.根据权利要求1所述的船舶小组立工件定位系统，其特征在于：视觉定位模块(3)包括底座(301)、面盖(302)，面盖(302)上设有识别圆点(304)，面盖(302)通过紧固件固定在底座(301)上，底座(301)的底面上设置一靠台(311)，靠台一侧与工件底板接触的接触底面上至少设有三个触点(312)。


3.根据权利要求2所述的船舶小组立工件定位系统，其特征在于：视觉定位模块(3)上设置磁铁(303)，底座(301)上设有安置磁铁的凹槽(308)，凹槽(308)通过面盖(302)封...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝富强，廖昌叶，
申请(专利权)人：深圳市鲲鹏智能装备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44