本发明专利技术公开了通过一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运装置及方法，通过三维激光机器视觉扫描系统，对库区进行扫描，对目标物料的位置和尺寸进行快速定位，并结合视觉自动识别设备对物料规格和型号的快速识别，提高库区物料调度的效率。本发明专利技术还通过规格型号信息的识别，自动调整真空吸盘吊具的吸盘横向间距和前后排吸盘高度差，达到对不同型号钢板转运的自适应目的，并且结合称重传感器的信号反馈及时对被吸取钢板作出调整，保证每次都能准确吸取单张钢板，有效提升钢板转运质量和效率，解决了现有转运装置无法快速对板材进行准确识别、定位转运，特别是现有搬运装备对柔性板材搬运困难的问题。板材搬运困难的问题。板材搬运困难的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运装置及方法
[0001]本专利技术涉及物料搬运设备的
，更具体地，涉及一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运装置及方法。
技术介绍
[0002]在物料的存放库中，需要通过天车设备对物料进行出库和入库操作，堆放有不同规格的板材，由于板材存放或者出库批次的不同，相同规格的高度板材垛位的会有所差别，人员难以对板材跺堆进行实时的高度更新，因此在对板材进行转运时，需要重新对库区中存放的板材信息进行确认。并且在物料的吊装过程中，多采用半自动控制传统的天车进行转运，由人员在机上控制台上操作设备，而传统的操作台按钮操作复杂，操作体验不佳，自动化程度低，极大的影响了工作效率。
[0003]在CN202021866057.7一种全自动无人吊装综合控制平台中公开一种全自动无人吊装综合控制平台，其包括三维扫描系统、库区管理系统、天车调度系统与电气控制系统；三维扫描系统用于获取点云图像；库区管理系统用于根据物料数据与点云图像制定作业指令；天车调度系统包括工单生成区、路径优化区以及调度执行区；工单生成区用于根据作业指令、天车的工作负荷以及吊运作业的优先级自动生成天车工单；路径优化区通过优化算法及分区管理计算得到天车优化作业路径；调度执行区根据天车工单与天车优化作业路径分配天车进行作业；电气控制系统包括地面控制子系统，地面控制子系统通过向天车调度系统传输启停信号来进行天车的调度管理，实现了全自动的物料抓取以及无人值守的目的。然而，在该专利中虽然通过三维扫描系统确定物料的堆放的位置数据和天车系统的移动优化。但是无法对存放的板材的快速准确识别，以及根据不同规格物料的搬运。特别是在柔性板材的搬运中，由于其板材较软，搬运装备难以在板材跺中多件夹取，转运困难。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有转运装置无法快速对板材进行准确识别、定位转运，特别是现有搬运装备对柔性板材搬运困难的不足，提供一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运装置。
[0005]本专利技术要解决的另一技术问题是一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运的方法。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运方法，步骤包括：
[0008]S1.获取需调运板材的数据，通过三维激光机器视觉扫描系统对库区进行扫描，确定所需调运板材垛位位置和垛位高度信息，并将信息传输至控制系统；
[0009]S2.控制系统结合板材运输行走小车的定位激光测量数据，控制运输机移动至板材垛位上方，并通过板材运输行走小车上的视觉自动识别设备扫描垛位上板材表面上的喷码信息，获取板材的规格型号；
[0010]S3.控制系统根据获取板材的规格型号信息，调整真空吸盘吊具移动至板材表面，吸取板材提升至安全高度，行走机构控制板材运输机自动定位至放板位置；
[0011]S4.到达放板位置后，板材运输行走小车获取控制系统允许放板信息后自动下降放板；
[0012]S5.放板完毕后，根据调运任务和板材数量，继续下一张板的调运，重复上述调运步骤，直至所有板材吊运完毕，自动回到等待位置，等待下一次调运任务。
[0013]进一步地，步骤S3所述真空吸盘吊具吸取板材的步骤包括：
[0014]S31.获取板材的规格型号后，控制系统根据板材的宽度和长度通过板材运输行走小车调节吊具横向两吸盘的间距，自动匹配不同宽度的钢板进行调运。同时纵向方向吸盘的高度差可调节，根据板材长度设置投入的吸盘组数，不需要的吸盘缩回，自动适用不同长度规格的钢板调运；
[0015]S32.将真空吸盘吊具贴于板材表面从板材的边缘的吸盘开始抽真空吸取板材，并先抬起板材边缘部，再控制纵向中间部分的吸盘依次抬起板材，翻书式的吸取法可以初步保证一次只吸取一张钢板；
[0016]S32.吸附完毕后真空吸盘吊具与提升机构上升，称重传感器检测真空吸盘吊具吸取板材的重量，并将其传输至控制系统中，判断其是否符合设置的单张该板材板材的称重阈值，若称重信息低于设置的称重阈值，表明吸取的为单张板材，可以继续提升至安全高度，行走机构控制板材运输机自动定位至放板位置。
[0017]进一步地，所述称重阈值是单张板材质量的1.5倍，若称重信息高于设置的称重阈值，表明吸取了多张板材，则控制系统通过气缸控制吸盘连着板材不断地变换吸盘的高度，震动甩开多余被吸附的板材，称重信息符合称重阈值后再提升至安全高度，行走机构控制板材运输机自动定位至放板位置。
[0018]一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运装置，包括：
[0019]三维激光机器视觉扫描系统，用于对库区中板材的位置和高程数据进行扫描，所述三维激光机器视觉扫描系统安装在库区上部，便于对厂区的全方位扫描，且将扫描的库区信息传输至控制系统；
[0020]重载吸取搬运作业设备，将板材吸取并转运到指定位置，所述重载吸取搬运作业设备包括机架部、运动部和真空吸盘吊具，所述机架部设于库区中，运动部设于机架部上，真空吸盘夹具与运动部连接，真空吸盘夹具和运动部均与控制系统信号连接；
[0021]视觉自动识别设备，用于识别板材表面的喷码，所述视觉自动识别设备安装在重载吸取搬运作业设备上，能直接对堆放板材上表面的喷码信息进行识别，且控制系统通过视觉自动识别设备识别的板材规格调节真空吸盘夹具；
[0022]控制系统，接收三维激光机器视觉扫描系统、重载吸取搬运作业设备和视觉自动识别设备的信息并进行动作反馈。
[0023]进一步地，所述控制系统包括激光扫描和视觉识别控制，以及重载吸取搬运作业设备调度和动作控制，通过三维激光机器视觉扫描系统的反馈信息驱动重载吸取搬运作业设备移动至目标位置，再通过视觉自动识别设备信息反馈的信息调整重载吸取搬运作业设备对下方板材进行吸取和搬运。
[0024]本专利技术通过三维激光机器视觉系统获取搬运钢板的位置和尺寸，再根据视觉自动
识别设备获取钢板的规格和型号，控制系统根据所反馈的信息自动调整重载吸取搬运作业设备上对应不同规格板材的装置，达到对不同型号钢板转运的自适应目的，有效提升板材转运质量和效率。
[0025]进一步地，所述运动部一端设有激光测距传感器，机架部在轨道末端位置处安装与激光测距传感器对应的激光反射板。
[0026]进一步地，所述机架部包括设于运动部分两侧的立柱，各侧相邻立柱间架设有承轨梁，承轨梁上铺设轨道。
[0027]进一步地，所述运动部包括跨设于两侧轨道间的板材运输行走小车，板材运输行走小车本体由行走机构驱动沿轨道行走，板材运输行走小车上设有对搬运物作竖直移动的起升机构，真空吸盘吊具连接在起升机构上。
[0028]进一步地，所述真空吸盘吊具和起升机构通过称重传感器和链接销连接，通过称重信息判断真空吸盘吊具吸取板材的数量，避免板材吸附导致的多张运输，防止多余被吸附的钢板出现中途掉落的事件发生。
[0029]进一步地，所述称重传感器的信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种方法基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运方法，其特征在于，步骤包括：S1.获取需调运板材的数据，通过三维激光机器视觉扫描系统对库区进行扫描，确定所需调运板材垛位位置和垛位高度信息，并将信息传输至控制系统；S2.控制系统结合板材运输行走小车的定位激光测量数据，控制运输机移动至板材垛位上方，并通过板材运输行走小车上的视觉自动识别设备扫描垛位上板材表面上的喷码信息，获取板材的规格型号；S3.控制系统根据获取板材的规格型号信息，调整真空吸盘吊具移动至板材表面，吸取板材提升至安全高度，行走机构控制板材运输机自动定位至放板位置；S4.到达放板位置后，板材运输行走小车获取控制系统允许放板信息后自动下降放板；S5.放板完毕后，根据调运任务和板材数量，继续下一张板材的调运，重复上述调运步骤，直至所有板材吊运完毕，自动回到等待位置，等待下一次调运任务。2.根据权利要求1所述基于机器视觉的全自动板材单张转运方法，其特征在于，步骤S3所述真空吸盘吊具吸取板材的步骤包括：S31.获取板材的规格型号后，控制系统根据板材的宽度和长度通过板材运输行走小车调节吊具横向两组吸盘的间距和纵向方向吸盘的高度差；S32.将真空吸盘吊具贴于板材表面从板材的边缘的吸盘开始抽真空吸取板材，并先抬起板材边缘部，再控制纵向中间部分的吸盘依次抬起板材；S32.吸附完毕后真空吸盘吊具与提升机构上升，称重传感器检测真空吸盘吊具吸取板材的重量，并将其传输至控制系统中，判断其是否符合设置的单张该板材的称重阈值，若符合则提升至安全高度，行走机构控制板材运输机自动定位至放板位置；若不符合则通过气缸可控制吸盘连着板材震动，吸盘气缸震动法可甩开多余被吸附的板材，若称重信息符合称重阈值后再提升至安全高度，行走机构控制板材运输机自动定位至放板位置。3.一种基于机器视觉的全自动柔性板材单张转运装置，其特征在于，包括：三维激光机器视觉扫描系统，用于对库区中板材的位置和高程数据进行扫描，所述三维激光机器视觉扫描系统安装在库区上部，且将扫描的库区信息传输至控制系统；重载吸取搬运作业设备，用于将板材吸取并转运到指定位置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱永峰，毛轩昂，郑祎，郑正国，查铂，崔家骝，郭思明，
申请(专利权)人：湖南天桥嘉成智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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