基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，包括瓶托流水线、第一机械手、包装瓶流水线、第二机械手、视觉检测区和控制单元，瓶托流水线将瓶托从瓶托上料口运输至视觉检测区；第一机械手对瓶托进行定位、抓取、调姿操作；包装瓶流水线将包装瓶从包装瓶上料口运输至视觉检测区；第二机械手对包装瓶进行定位、抓取、调姿操作；视觉检测区设置于瓶托流水线和包装瓶流水线的正上方，采集瓶托和包装瓶的图像，并传输至控制单元；控制单元接收视觉检测区采集的瓶托和包装瓶的图像，处理得到瓶托和包装瓶的位姿信息和坐标；复合流水线将包装瓶放入瓶托，并输送至下一工序，实现生产线上的包装瓶自动入瓶托，降低了人工成本且提高了生产效率。生产效率。生产效率。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及装备控制与生产工艺
，尤其涉及一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]现代工业包装瓶多为轻质塑料制品，塑料包装瓶在未灌装时质量轻、体积大，因此在灌装过程中遇到生产线振动时会发生倾斜或者跌倒等情况而导致包装瓶灌装失败，进而影响单件灌装生产，造成资源浪费；在生产线传输过程中遇到振动时还容易造成示教定位失败，从而不能正常灌装，甚至影响生产线上的一系列工序，从而造成较大的经济损失，因此在塑料制品大体积包装瓶的运输过程中往往会配置瓶托。
[0003]瓶托虽然解决了生产线振动时产生的包装瓶发生倾斜，进而影响灌装的问题，但是生产线上的包装瓶入瓶托这一工序还需要人工操作来完成，费时费力。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开的基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统及其控制方法，解决了现有生产线上包装瓶入瓶托这一工序需要人工操作来完成，费时费力的问题，实现生产线上的包装瓶自动入瓶托，降低了人工成本且有效提高了生产效率。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的：
[0006]本专利技术一方面公开一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，包括瓶托流水线、第一机械手、包装瓶流水线、第二机械手、视觉检测区和控制单元，其中，所述瓶托流水线的两侧设置有栏杆，用以将瓶托从瓶托上料口运输至视觉检测区；第一机械手用以对所述瓶托流水线运输的瓶托进行定位、抓取、调姿操作；包装瓶流水线的两侧设置有栏杆，用以将包装瓶从包装瓶上料口运输至视觉检测区；第二机械手用以对所述包装瓶流水线运输的包装瓶进行定位、抓取、调姿操作；所述视觉检测区设置于所述瓶托流水线和所述包装瓶流水线的正上方，用以采集瓶托和包装瓶的图像，并传输至控制单元；控制单元用以接收所述视觉检测区采集的瓶托和包装瓶的图像，处理得到瓶托和包装瓶的位姿信息和坐标，并将瓶托位姿信息和坐标传输给所述第一机械手，将包装瓶的位姿信息和坐标传输给所述第二机械手；复合流水线用以将包装瓶放入瓶托，并输送至下一工序。
[0007]进一步地，所述视觉检测单元包括CCD工业相机、补光光源和第一传感器，其中，CCD工业相机用以采集瓶托和包装瓶的图像；补光光源用以当光线较暗时，提供补光，以提高采集的瓶托和包装瓶图像的清晰度，第一传感器用以检测瓶托或者包装瓶是否到达视觉检测区。
[0008]进一步地，所述第一机械手为六轴机械手。
[0009]进一步地，所述第二机械手为六轴机械手。
[0010]进一步地，所述瓶托流水线的两侧栏杆上安装有软挡板。
[0011]进一步地，所述包装瓶流水线的两侧栏杆上安装有软挡板。
[0012]进一步地，所述复合流水线包括上下两层，上层的第一端设置有第一孔槽，用以放置瓶托；上层的第二端设置有第二孔槽，用以放置包装瓶；下层设置有光电传感器，用以检测瓶托是否到达包装瓶的放置位置。
[0013]本专利技术另一方面公开一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统的控制方法，包括以下步骤：
[0014]第一机械手将瓶托从瓶托上料口搬运至瓶托流水线上，并通过瓶托流水线将瓶托输送至视觉检测区；
[0015]第二机械手将包装瓶从包装瓶上料口搬运至包装瓶流水线上，并通过包装瓶流水线将包装瓶输送至视觉检测区；
[0016]视觉检测区的CCD工业相机采集包装瓶和瓶托的图像信息，并传输至控制单元；
[0017]控制单元经过图像处理得到瓶托的位姿信息与坐标，并传输至第一机械手；
[0018]控制单元经过图像处理得到包装瓶的位姿信息与坐标，并传输至第二机械手；
[0019]第一机械手根据接收到的瓶托的位姿信息与坐标，调整瓶托，并将瓶托放置于复合流水线第一端的第一孔槽内；
[0020]第二机械手根据接收到的包装瓶的位姿信息与坐标，调整包装瓶，并将包装瓶放置于复合流水线第二端的第二孔槽内；
[0021]复合流水线将包装瓶放置于瓶托内，并输送至下一工序。
[0022]进一步地，控制单元对图像处理的过程包括：
[0023]首先对CCD工业相机采集到的图像信息进行图像预处理；
[0024]然后对预处理后的图像进行特征提取，以获取图像的位姿信息与坐标。
[0025]有益技术效果：
[0026]1、本专利技术一方面公开一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，包括瓶托流水线、第一机械手、包装瓶流水线、第二机械手、视觉检测区和控制单元，其中，所述瓶托流水线的两侧设置有栏杆，用以将瓶托从瓶托上料口运输至视觉检测区；第一机械手用以对所述瓶托流水线运输的瓶托进行定位、抓取、调姿操作；包装瓶流水线的两侧设置有栏杆，用以将包装瓶从包装瓶上料口运输至视觉检测区；第二机械手用以对所述包装瓶流水线运输的包装瓶进行定位、抓取、调姿操作；所述视觉检测区设置于所述瓶托流水线和所述包装瓶流水线的正上方，用以采集瓶托和包装瓶的图像，并传输至控制单元；控制单元用以接收所述视觉检测区采集的瓶托和包装瓶的图像，处理得到瓶托和包装瓶的位姿信息和坐标，并将瓶托位姿信息和坐标传输给所述第一机械手，将包装瓶的位姿信息和坐标传输给所述第二机械手；复合流水线用以将包装瓶放入瓶托，并输送至下一工序，解决了现有生产线上包装瓶入瓶托这一工序需要人工操作来完成，费时费力的问题，实现生产线上的包装瓶自动入瓶托，降低了人工成本且有效提高了生产效率；
[0027]2、本专利技术中，所述瓶托流水线的两侧栏杆上安装有软挡板，在流水线的运输过程中将流水线上的瓶托受到软挡板的阻力而产生无序分离，使瓶托不会侧立和折叠；
[0028]3、本专利技术中，所述包装瓶流水线的两侧栏杆上安装有软挡板，在流水线的运输过程中软挡板会将包装瓶进行无序分离。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0030]图1为本专利技术所述的基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统的整体结构示意图；
[0031]图2为本专利技术所述的基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统的俯视图；
[0032]图3为本专利技术所述的基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统中复合流水线结构示意图；
[0033]图4为本专利技术所述的基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统控制方法的步骤流程图。
[0034]其中，1
‑
视觉检测区，2
‑
瓶托流水线，3
‑
包装瓶流水线，4
‑
复合流水线，5
‑
第一机械手，6
‑
第二机械手，7
‑
控制单元，11
‑
第一传感器，41
‑
第二传感器，42
‑
第二孔槽，43
‑
第一孔槽，8
‑
包装瓶，9
‑
瓶托。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，其特征在于，包括：瓶托流水线(2)，所述瓶托流水线(2)的两侧设置有栏杆，用以将瓶托从瓶托上料口运输至视觉检测区(1)；第一机械手(5)，用以对所述瓶托流水线运输的瓶托进行定位、抓取、调姿操作；包装瓶流水线(3)，所述包装瓶流水线(3)的两侧设置有栏杆，用以将包装瓶从包装瓶上料口运输至视觉检测区(1)；第二机械手(6)，用以对所述包装瓶流水线运输的包装瓶进行定位、抓取、调姿操作；视觉检测区(1)，所述视觉检测区(1)设置于所述瓶托流水线(2)和所述包装瓶流水线(3)的正上方，用以采集瓶托和包装瓶的图像，并传输至控制单元；控制单元，用以接收所述视觉检测区(1)采集的瓶托和包装瓶的图像，处理得到瓶托和包装瓶的位姿信息和坐标，并将瓶托位姿信息和坐标传输给所述第一机械手(5)，将包装瓶的位姿信息和坐标传输给所述第二机械手(5)；复合流水线(4)，用以将包装瓶放入瓶托，并输送至下一工序。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，其特征在于，所述视觉检测区包括：CCD工业相机，用以采集瓶托和包装瓶的图像；补光光源，用以当光线较暗时，提供补光，以提高采集的瓶托和包装瓶图像的清晰度；第一传感器，用以检测瓶托或者包装瓶是否到达视觉检测区。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，其特征在于，所述第一机械手(5)为六轴机械手。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，其特征在于，所述第二机械手(6)为六轴机械手。5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的包装瓶自动入瓶托系统，其特征在于，所述瓶托流水线(2)的两侧栏杆上安装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴成，王凯，黄飞宏，梁栋，巢渊，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：