基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统及方法，属于冶金行业棒材精整技术领域。包括用于输送成捆棒材的输送机构；在所述输送机构的一侧设置有3D视觉定位单元、机器人执行单元和标签打印单元；所述3D视觉定位单元用于定位成捆棒材的端面，所述标签打印单元用于打印标签，所述机器人执行单元的末端安装有用于操作所述标签的贴标装置。发明专利技术能够完全实现在线贴标，提高了工作效率；利用3D视觉识别技术，准确定位棒材端面位置，保证贴标的准确性；降低了操作人员劳动强度，减少了人工不稳定操作，将操作人员从恶劣的工作环境解脱出来，节约人力成本。节约人力成本。节约人力成本。

【技术实现步骤摘要】
基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统及方法


[0001]本专利技术涉及冶金行业棒材精整
，具体是一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，冶金行业棒材生产过程中标识环节必不可少。成捆棒材在入库前必须将打印有棒材尺寸、重量、材质等信息的标签贴在端部，作为出入库和销售的重要依据。
[0003]现有技术中，一般采用人工手动贴标，即人工对棒材端面逐一进行贴标，由于棒材产量大且速度快，人工贴标效率低下，工作强度大，行车频繁在人工操作区进行吊运钢捆，人员安全难以保障；并且人工贴标均为离线贴标，易造成标牌漏贴与错贴，以上情况均会引起棒材的质量异议，给现场的管理以及客户带来不便。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统及方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统，包括用于输送成捆棒材的输送机构；在所述输送机构的一侧设置有3D视觉定位单元、机器人执行单元和标签打印单元；所述3D视觉定位单元用于定位成捆棒材的端面，所述标签打印单元用于打印标签，所述机器人执行单元的末端安装有用于操作所述标签的贴标装置。
[0006]优选的：在所述输送机构的一侧设置有集成式台架，所述3D视觉定位单元安装在集成式台架朝向成捆棒材的一侧，所述标签打印单元安装在集成式台架上端；所述标签打印单元外罩设有打印机防护罩。
[0007]优选的：所述集成式台架上端朝向成捆棒材的一侧设置有贴标装置存放库，贴标装置存放库中放置有适应不同尺寸标签的贴标装置。
[0008]优选的：所述输送机构的一侧设置有用于检测成捆棒材是否到位的成捆棒材到位检测开关。
[0009]优选的：所述机器人执行单元和标签打印单元分别设置有两个。
[0010]一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标方法，包括如下步骤：
[0011]步骤1)成捆棒材位于输送机构上，当成捆棒材到位检测开关检测到成捆棒材时，控制系统控制3D视觉定位单元开始对成捆棒材拍照；
[0012]步骤2)3D视觉定位单元开始计算每根棒材的端面位置，给出每根棒材端面的中心点在三维空间中的坐标；
[0013]步骤3)控制系统控制标签打印单元开始打印标签；
[0014]步骤4)标签打印单元打印出的标签自带背胶，通过标签打印单元的剥离机构，将标签底纸剥离掉，此时标签可以直接粘贴在棒材端面；
[0015]步骤5)控制系统控制机器人执行单元选取对应规格的贴标装置；
[0016]步骤6)贴标装置通过负压吸合的方式吸取到标签，然后根据3D视觉定位单元提供的坐标引导机器人执行单元完成贴标工作；
[0017]步骤7)当机器人执行单元贴标动作次数和3D视觉定位单元识别到的棒材数量一致时，3D视觉定位单元再次拍照，确认每根棒材端面是否都有标签；
[0018]步骤8)如果识别到个别棒材端面没有标签，控制系统会再执行贴标动作完成补贴；
[0019]步骤9)最后待机器人执行单元回等待位时，控制系统会给用户系统发出该成捆棒材全部完成贴标信号；
[0020]步骤10)控制系统控制输送机构将成捆棒材移送走。
[0021]优选的：步骤6)中，贴标装置与标签接触的表面设置软接触面，当标签接触到棒材表面时破坏负压，同时贴标装置旋转一定角度后再收回。
[0022]优选的：所述机器人执行单元和标签打印单元分别设置有两个，两个机器人执行单元和标签打印单元同时工作，依次循环进行，直到所有棒材全部贴完标签为止。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024](1)无需将成捆棒材下线人工贴标，能够完全实现在线贴标，提高了工作效率；
[0025](2)利用3D视觉识别技术，准确定位棒材端面位置，保证贴标的准确性；
[0026](3)降低了操作人员劳动强度，减少了人工不稳定操作，合理有效的将操作人员从恶劣的工作环境解脱出来，提高效率的同时节约人力成本。
附图说明
[0027]图1是本专利技术结构示意图；
[0028]图2是图1中机器人执行单元取标签的放大图；
[0029]图3是图1中机器人执行单元贴标签的放大图；
[0030]图中：1、集成式台架；2、打印机防护罩；3、标签打印单元；4、贴标装置存放库；5、3D视觉定位单元；6、机器人执行单元；7、贴标装置；8、成捆棒材；9、输送机构。
具体实施方式
[0031]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做出创造性劳动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。
[0032]实施例一
[0033]如图1至图3所示，一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统，包括用于输送成捆棒材8的输送机构9。在输送机构9的一侧设置有3D视觉定位单元5、机器人执行单元6、标签打印单元3，以及用于检测成捆棒材8是否到位的成捆棒材到位检测开关。机器人执行单元6和标签打印单元3分别设置有两个。
[0034]本实施例中控制系统选用西门子PLC系统，控制系统作为该全自动贴标设备的控制中心，连接现场输送机构9、3D视觉定位单元5、机器人执行单元6、标签打印单元3和成捆
棒材到位检测开关，是系统与各设备交互的枢纽。
[0035]3D视觉定位单元5用于定位成捆棒材8的端面，所以，3D视觉定位单元5安装在集成式台架1朝向成捆棒材8的一侧并与成捆棒材8端面相对。标签打印单元3用于打印标签，标签打印单元3安装在集成式台架1上端，标签打印单元3外罩设有打印机防护罩2。标签打印单元3包含打标机，控制系统中的信息管理系统接收到标签信息后，发送至打印机进行打印。打印机采用热转印方式，带有标签自动剥离机构，可以自动分离标签及背纸。打印机采用两用互备的方式，两台打印机同时打印，供两个机器人执行单元6贴标使用，提高效率，当其中一台需要更换标签或碳带以及出现故障时，控制系统自动切换至另一台打印标签供两个机器人执行单元6贴标。打印机一台故障或者需要更换标签或碳带的时候，控制系统总的远程界面会有明确的提示信息。标签纸及碳带的更换需要现场人工操作。
[0036]集成式台架1上端朝向成捆棒材8的一侧设置有贴标装置存放库4，贴标装置存放库4中放置有适应不同尺寸标签的贴标装置7。机器人执行单元6的末端选择合适的贴标装置7连接。机器人执行单元6包括IP67防护等级的六轴工业机器人，以及机器人控制柜、示教器等。机器人执行单元6配合贴标装置7实现取标、贴标、弃标等。
[0037]本实施例中贴标装置7共设置有三种不同吸盘的贴标装置7，分别对应25mm、40mm、50mm标签使用。当生产不同规格的产品时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统，其特征在于：包括用于输送成捆棒材(8)的输送机构(9)；在所述输送机构(9)的一侧设置有3D视觉定位单元(5)、机器人执行单元(6)和标签打印单元(3)；所述3D视觉定位单元(5)用于定位成捆棒材(8)的端面，所述标签打印单元(3)用于打印标签，所述机器人执行单元(6)的末端安装有用于操作所述标签的贴标装置(7)。2.根据权利要求1所述的基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统，其特征在于：在所述输送机构(9)的一侧设置有集成式台架(1)，所述3D视觉定位单元(5)安装在集成式台架(1)朝向成捆棒材(8)的一侧，所述标签打印单元(3)安装在集成式台架(1)上端；所述标签打印单元(3)外罩设有打印机防护罩(2)。3.根据权利要求1所述的基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统，其特征在于：所述集成式台架(1)上端朝向成捆棒材(8)的一侧设置有贴标装置存放库(4)，贴标装置存放库(4)中放置有适应不同尺寸标签的贴标装置(7)。4.根据权利要求1所述的基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统，其特征在于：所述输送机构(9)的一侧设置有用于检测成捆棒材(8)是否到位的成捆棒材到位检测开关。5.根据权利要求1所述的基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标机器人系统，其特征在于：所述机器人执行单元(6)和标签打印单元(3)分别设置有两个。6.一种基于3D视觉的成捆棒材端面自动贴标方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)成捆棒材(8)位于输送机构(9)上，当成捆棒材到位检测开关检测到成捆棒材(8)时，控制系统控制3D...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海宁，孙敬忠，张楠，贾世明，赵善政，杨阳，黄昭，黄云泽，
申请(专利权)人：江苏创翎智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：