一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，涉及图像识别领域，包括：移动控制模块用于控制定位装置向管片模具的方向移动和控制抹面装置移至抹面位置；定位控制模块用于对管片模具位置进行锁定；识别模块用于对管片模具图像识别，确定当前模具编号；程序选择模块根据所述当前模具编号选取对应的目标程序；执行模块，用于基于目标程序，调整抹面装置中的抹刀角度并控制抹面装置中的六轴联动进行自动插补运行，实现自动精抹面动作。通过对模具进行图像识别来代替人工作业，实现智能化选取程序以及设备六轴联动自动插补运行，有效保证了高自动化的盾构管片精抹面工作的完成。精抹面工作的完成。精抹面工作的完成。

【技术实现步骤摘要】
一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统


[0001]本专利技术涉及图像识别
，特别涉及一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统。

技术介绍

[0002]随着经济的不断发展，城市轨道交通的规划与建设也愈加频繁，管片作为盾构隧道永久支护的主要配件，其质量要求之高。管片一般使用管片模具来成型，因此管片模具的结构性影响着管片的质量，在管片生产过程中，需对管片的混泥土弧面进行抹面来确保弧度以及表面光洁度。而目前，精抹面的技术虽趋于成熟，但是自动化程度不高并且精抹面效率仍然有待提升，因此本专利技术提供了一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，用以通过对模具进行图像识别来代替人工作业，实现智能化选取程序，设备六轴联动实现自动插补运行，有效保证了高自动化的盾构管片精抹面工作的完成。
[0004]本专利技术提供了一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，包括：移动控制模块：用于控制定位装置从初始位置向管片模具的方向移动以及控制抹面装置移动到抹面位置；定位控制模块：用于确定管片模具到达指定工位后，利用定位装置对管片模具位置进行锁定；识别模块：用于对指定工位处的管片模具进行图像识别，确定当前模具编号；程序选择模块：用于根据所述当前模具编号，选取符合当前模具规格的目标程序；执行模块：用于将目标程序输入到执行设备中，调整抹面装置中的抹刀角度以及控制抹面装置中的六轴联动进行自动插补运行，实现自动精抹面动作。
[0005]优选的，移动控制模块，包括：信号传输单元：用于接收盾构管片的抹面需求信号并进行传输；移动单元：用于接收信号传输单元输出的盾构管片的抹面需求信号后，基于预先装配好的第一轨道将定位装置移动到第一位置，以及基于预先装配好的第二轨道将抹面装置移动到第二位置；其中，第一位置与管片模具的指定工位对应；第二位置为抹面位置。
[0006]优选的，定位控制模块，包括：粗定位单元：用于对管片模具的当下位置进行判断，当管片模具的当下位置的中心线与定位基准线完全重合时，停止轨道移动并产生第一信号；否则，根据所述中心线与定位基准线之间的角度差，来获取横向偏差以及纵向偏
差，并利用轨道对管片模具的当下位置进行精调整；精定位单元：用于对管片模具的大小进行判断，根据判断结果来选取定位装置上的对应气缸以推动目标限位开关伸出，并在所述目标限位开关接触到管片模具的定位基准面后产生第二信号；位置锁定单元：用于当接收到第一信号和第二信号后，对所述管片模具进行位置锁定；信号转化单元：用于转化所述第一信号和第二信号得到管片模具的精抹面定位位置以及精抹面起始位置。
[0007]优选的，识别模块，包括：图像采集单元：用于利用指定位置设置的摄像设备对管片模具进行拍摄得到管片模具图像，并传输至图像预处理单元；图像预处理单元：用于对获得的管片模具图像使用高斯滤波进行降噪处理后得到目标图像；轮廓识别单元：用于对所述目标图像进行轮廓识别来获取所述管片模具的轮廓特征数据；对比单元：用于将轮廓特征数据与模具数据库中的每个模具特征数据进行对比，筛选得到目标工件模具，并提取所述目标工件模具的模具编号进行输出。
[0008]优选的，所述轮廓识别单元，包括：提取块：用于计算目标图像中每个像素点的梯度大小和方向，并提取出目标图像中灰度值变化大于预设变化的边缘像素；细化块：用于基于非极大值抑制方法细化边缘像素得到若干单个像素点，并通过建立滞后阈值滤除亮度低的像素，来实现轮廓提取并保留轮廓提取图；建立块：用于按照所述轮廓提取图建立管片模具对应的轮廓编号与对应的轮廓层级关系；保存块：用于基于所述轮廓层级关系以及图像比例，按照轮廓编号将管片模具的轮廓特征数据进行分组分类保存。
[0009]优选的，所述对比单元，包括：将所述轮廓特征数据与模具数据库中的每个模具特征数据进行相似度比较，构建相似度集合，其中，表示为第个对比数组中轮廓特征数据与模具特征数据的相似度，表示为轮廓特征数据与模具特征数据的相似度对比组数；；其中，表示为轮廓特征数据的种类个数；表示为基于轮廓特征数据中第种类的数据轮廓值；表示为基于第个磨具特征数据中第i种类的数据轮廓值；表
示为基于轮廓特征数据中第种类的数据轮廓识别偏差系数；表示为对比误差系数；表示为基于轮廓特征数据中第种类的轮廓识别偏差权重因子；表示为对比误差权重因子，；根据所述相似度集合D，选取相似度最高的对应模具作为目标工件模具输出。
[0010]优选的，程序选择模块用于根据识别模块识别得到的模具编号从程序库中提取对应的目标程序并传输至执行模块。
[0011]优选的，执行模块，包括：角度调整单元：用于在目标程序确定后，对抹面装置上的刀具倾斜角度进行判断，当刀具与水平面的夹角在预设范围内时，基于机器运行目标程序对抹面装置进行操控；当刀具与水平面的夹角不在预设范围内时，调节液压缓冲器高度来修正刀具倾斜角度；程序执行单元：用于确定刀具倾斜角度满足预设范围后，结合工件模具的精抹面定位位置以及精抹面起始位置，由机器运行目标程序来操控抹面装置以实现自动精抹面动作，其内容包括：（1）X轴与Z轴、Y1\Y2轴联动插补实现刀具沿盾构管片的圆弧表面轨迹运行；（2）X轴与C轴联动插补实现刀具与盾构管片的圆弧面的充分贴合；（3）A轴与X轴联动实现刀具的180
°
回转动作。
[0012]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
[0013]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0014]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统的结构图；图2为本专利技术实施例中一实验结果图；图3为本专利技术实施例中另一实验结果图。
具体实施方式
[0015]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施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。
[0016]本专利技术实施例提供一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，如图1所示，包括：移动控制模块：用于控制定位装置从初始位置向管片模具的方向移动以及控制抹面装置移动到抹面位置；定位控制模块：用于确定管片模具到达指定工位后，利用定位装置对管片模具位
置进行锁定；识别模块：用于对指定工位处的管片模具进行图像识别，确定当前模具编号；程序选择模块：用于根据所述当前模具编号，选取符合当前模具规格的目标程序；执行模块：用于将目标程序输入到执行设备中，调整抹面装置中的抹刀角度以及控制抹面装置中的六轴联动进行自动插补运行，实现自动精抹面动作。
[0017]该实施例中，定位装置用于对管片模具进行粗定位和精定位，实际上就是对管片模具的当下位置和模具大小进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，其特征在于，包括：移动控制模块：用于控制定位装置从初始位置向管片模具的方向移动以及控制抹面装置移动到抹面位置；定位控制模块：用于确定管片模具到达指定工位后，利用定位装置对管片模具位置进行锁定；识别模块：用于对指定工位处的管片模具进行图像识别，确定当前模具编号；程序选择模块：用于根据所述当前模具编号，选取符合当前模具规格的目标程序；执行模块：用于将目标程序输入到执行设备中，调整抹面装置中的抹刀角度以及控制抹面装置中的六轴联动进行自动插补运行，实现自动精抹面动作。2.根据权利要求1所述的一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，其特征在于，移动控制模块，包括：信号传输单元：用于接收盾构管片的抹面需求信号并进行传输；移动单元：用于接收信号传输单元输出的盾构管片的抹面需求信号后，基于预先装配好的第一轨道将定位装置移动到第一位置，以及基于预先装配好的第二轨道将抹面装置移动到第二位置；其中，第一位置与管片模具的指定工位对应；第二位置为抹面位置。3.根据权利要求1所述的一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，其特征在于，定位控制模块，包括：粗定位单元：用于对管片模具的当下位置进行判断，当管片模具的当下位置的中心线与定位基准线完全重合时，停止轨道移动并产生第一信号；否则，根据所述中心线与定位基准线之间的角度差，来获取横向偏差以及纵向偏差，并利用轨道对管片模具的当下位置进行精调整；精定位单元：用于对管片模具的大小进行判断，根据判断结果来选取定位装置上的对应气缸以推动目标限位开关伸出，并在所述目标限位开关接触到管片模具的定位基准面后产生第二信号；位置锁定单元：用于当接收到第一信号和第二信号后，对所述管片模具进行位置锁定；信号转化单元：用于转化所述第一信号和第二信号得到管片模具的精抹面定位位置以及精抹面起始位置。4.根据权利要求1所述的一种具备自动识别功能的盾构管片自动精抹面控制系统，其特征在于，识别模块，包括：图像采集单元：用于利用指定位置设置的摄像设备对管片模具进行拍摄得到管片模具图像，并传输至图像预处理单元；图像预处理单元：用于对获得的管片模具图像使用高斯滤波进行降噪处理后得到目标图像；轮廓识别单元：用于对所述目标图像进行轮廓识别来获取所述管片模具的轮廓特征数据；对比单元：用于将轮廓特征数据与模具数据库中的每个模具特征数据进行对比，筛选得到目标工件模具，并提取所述目标工件模具的模具编号进行输出。

【专利技术属性】
技术研发人员：尹怀秀，张金镌，王星亮，谢艳娇，刘锦涛，赵天洁，刘清涛，丁秀芳，丁波，
申请(专利权)人：青岛环球重工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：