一種基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置制造方法
【專利摘要】一種基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，具有機(jī)架，機(jī)架上安裝有料斗，上料機(jī)構(gòu)，裝夾機(jī)構(gòu)和穿線機(jī)構(gòu)；上料機(jī)構(gòu)由導(dǎo)料管和上料件組成裝夾機(jī)構(gòu)有夾具座，夾具座上設(shè)有進(jìn)料軌道，出料軌道和裝夾工位；裝夾工位包括定位孔，夾具座上穿設(shè)有正交的第一摩擦棍和第二摩擦棍；夾具座有壓緊氣缸和壓緊頭，定位孔的側(cè)壁有支撐球，滾珠、支撐球、第一摩擦棍和第二摩擦棍四點(diǎn)定位待穿線珍珠；第一摩擦棍和第二摩擦棍的轉(zhuǎn)動(dòng)使帶動(dòng)待穿線珍珠轉(zhuǎn)動(dòng)；穿線機(jī)構(gòu)包括一對(duì)穿線機(jī)械手，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力件，針，及識(shí)別機(jī)構(gòu)；針的兩端均為針尖；兩個(gè)穿線機(jī)械手嚴(yán)格對(duì)中，穿線時(shí)兩個(gè)穿線機(jī)械手相互靠近或相互遠(yuǎn)離、且交替地夾緊針。本發(fā)明具有能夠?qū)崿F(xiàn)珍珠自動(dòng)化穿線的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置。
技術(shù)背景
[0002]在項(xiàng)鏈、各類飾品和生肖動(dòng)物的制作中大量而廣泛的使用到了珍珠，通常，對(duì)于每粒珍珠都需要打一個(gè)孔，然后用線將珍珠穿起來(lái)形成項(xiàng)鏈、手鏈等飾品。
[0003]目前，通常是由珍珠打孔機(jī)對(duì)每顆珍珠進(jìn)行打孔，打好孔的珍珠經(jīng)過(guò)人工挑選，挑選出形狀大小和圓度都滿足要求的珍珠，再由人工將挑選好的珍珠用線串成珍珠項(xiàng)鏈，形成飾品。
[0004]現(xiàn)有的珍珠穿線工作都是由手工完成，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，人員成本高，而且隨著人工作業(yè)時(shí)間加長(zhǎng)，容易造成視覺(jué)疲勞，致使勞動(dòng)效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服目前珍珠穿線工作完全由人工完成，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化穿線的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化穿線的珍珠穿線裝置。
[0006]一種基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，具有機(jī)架，機(jī)架上安裝有料斗，上料機(jī)構(gòu)，裝夾機(jī)構(gòu)和穿線機(jī)構(gòu)；料斗安裝于料斗支架上，料斗支架固定于機(jī)架上；
上料機(jī)構(gòu)由將珍珠從料斗運(yùn)送到裝夾機(jī)構(gòu)的導(dǎo)料管和每次僅允許一粒珍珠通過(guò)的上料件組成，上料件位于導(dǎo)料管上；
裝夾機(jī)構(gòu)具有承接導(dǎo)料管來(lái)料的夾具座，夾具座上設(shè)有進(jìn)料軌道，出料軌道和裝夾待穿線珍珠的裝夾工位，出料軌道傾斜向下；裝夾工位包括定位待穿線珍珠的定位孔，定位孔連通進(jìn)料軌道和出料軌道，夾具座上穿設(shè)有正交設(shè)置的第一摩擦棍和第二摩擦棍，第一摩擦棍和第二摩擦棍均位于定位孔內(nèi)，第一、第二摩擦棍分別與各自的摩擦棍電機(jī)連接，摩擦棍電機(jī)固定于夾具座上；夾具座上固定有壓緊氣缸和壓緊頭，壓緊頭上有能夠自由滾動(dòng)的滾珠，定位孔的側(cè)壁設(shè)有能夠自由滾動(dòng)的支撐球，滾珠、支撐球、第一摩擦棍和第二摩擦棍四點(diǎn)定位待穿線珍珠；第一摩擦棍和第二摩擦棍的轉(zhuǎn)動(dòng)使帶動(dòng)待穿線珍珠轉(zhuǎn)動(dòng)；
穿線機(jī)構(gòu)包括一對(duì)穿線機(jī)械手，驅(qū)動(dòng)穿線機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力件，針，以及判斷針是否與待穿線珍珠上的穿線孔共線的識(shí)別機(jī)構(gòu)；針的兩端均為針尖，針上具有供穿珠線通過(guò)的孔；兩個(gè)穿線機(jī)械手嚴(yán)格對(duì)中，在穿線時(shí)，兩個(gè)穿線機(jī)械手相互靠近或相互遠(yuǎn)離，兩個(gè)穿線機(jī)械手交替地夾緊針。
[0007]珍珠上料前，壓緊氣缸做第一段行程，使壓緊頭向定位孔方向伸出到位于出料軌道之上，以阻止珍珠到達(dá)定位孔后直接經(jīng)出料軌道出料。當(dāng)珍珠到達(dá)定位孔后，壓緊氣缸做第二段行程，壓緊頭將珍珠壓緊于定位孔，此時(shí)，珍珠與壓緊頭的滾珠，定位孔中的支撐球，第一摩擦棍和第二摩擦棍四點(diǎn)接觸。摩擦棍電機(jī)分別帶動(dòng)各自的摩擦棍運(yùn)動(dòng)，從而使珍珠轉(zhuǎn)動(dòng)，直到珍珠到達(dá)正確的穿線位置為止。所謂正確的穿線位置，指的是珍珠上的穿線孔與針共線的位置。若無(wú)法找到珍珠正確的穿線位置，則壓緊氣缸復(fù)位，珍珠直接出料。
[0008]機(jī)械手位于夾具座之上的穿線機(jī)械手成為上穿線機(jī)械手，機(jī)械手位于夾具座之下的穿線機(jī)械手為下穿線機(jī)械手。以上穿線機(jī)械手和下穿線機(jī)械手之間為最大距離，且針夾持在下穿線機(jī)械手上時(shí)為初始狀態(tài)。在穿線時(shí)，下穿線機(jī)械手向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上穿線機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)，直到針穿入珍珠孔。當(dāng)上穿線機(jī)械手和下穿線機(jī)械手之間的距離達(dá)到最小距離時(shí)，針的上部到達(dá)上穿線機(jī)械手中，上穿線機(jī)械手夾緊針，然后下穿線機(jī)械手松開(kāi)針。接著，上穿線機(jī)械手帶著針向上運(yùn)動(dòng)，下穿線機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)直到上穿線機(jī)械手和下穿線機(jī)械手的距離最大，此時(shí)針完全脫離珍珠。壓緊氣缸帶動(dòng)壓緊頭復(fù)位，珍珠出料，等待下一顆珍珠的穿線孔調(diào)整到與針共線。
[0009]進(jìn)一步，識(shí)別機(jī)構(gòu)為上攝像頭和下攝像頭，上攝像頭主軸和下攝像頭的主軸均與針共線；針夾在上穿線機(jī)械手時(shí)，下攝像頭工作；針夾在下穿線機(jī)械手時(shí)，上攝像頭工作；上、下攝像頭判斷珍珠到達(dá)正確的穿線位置的依據(jù)是:攝像頭拍攝珍珠圖像，當(dāng)穿線孔位于所采集珍珠圖像的中心時(shí)，則認(rèn)為珍珠到達(dá)正確穿線位置。
[0010]進(jìn)一步，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由絲杠，與上穿線機(jī)械手固定連接的上傳動(dòng)螺母和與下穿線機(jī)械手固定連接的下傳動(dòng)螺母組成，上傳動(dòng)螺母和下傳動(dòng)螺母的螺紋的旋向相反，上、下穿線機(jī)械手分別通過(guò)各自的機(jī)械手安裝座與傳動(dòng)螺母固定連接，上、下傳動(dòng)螺母分別與僅允許其沿絲桿軸向平動(dòng)、限制周向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位件連接；絲桿穿設(shè)于絲桿底座上，絲桿底座固定于機(jī)架上，絲桿底座上設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)，上傳動(dòng)螺母上固定有觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)的觸發(fā)件；觸發(fā)件到達(dá)上限位開(kāi)關(guān)時(shí)，上穿線機(jī)械手和下穿線機(jī)械手之間相向運(yùn)動(dòng)；觸發(fā)件到達(dá)下限位開(kāi)關(guān)時(shí)，上穿線機(jī)械手和下穿線機(jī)械手之間反向運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手為氣動(dòng)抓手，氣動(dòng)抓手的夾持臂上設(shè)有與針配合的凹槽。
[0011]進(jìn)一步，限位件包括架設(shè)于絲桿底座上的滑竿，傳動(dòng)螺母上設(shè)有與滑竿間隙配合的滑竿孔，滑竿與絲桿平行。滑竿與絲桿平行，從而限制了傳動(dòng)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)副。
[0012]進(jìn)一步，上料件由珍珠分離桿和往復(fù)式電磁鐵組成，珍珠分離桿穿設(shè)于導(dǎo)料管，往復(fù)式電磁鐵固定于導(dǎo)料管上；珍珠分離桿與往復(fù)式電磁鐵的輸出端連接，珍珠分離桿往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的周期恰好與一顆珍珠經(jīng)過(guò)的時(shí)間匹配。往復(fù)式電磁鐵帶動(dòng)珍珠分離桿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，排列在導(dǎo)料管中的最下端珍珠在珍珠分離桿去程時(shí)向下滾落；當(dāng)珍珠分離桿回程時(shí)，擋住后面一顆珍珠，使得每次有且僅有一顆珍珠從導(dǎo)料管進(jìn)入進(jìn)料軌道。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)上料機(jī)構(gòu)將珍珠分成單顆，珍珠沿著進(jìn)料通道進(jìn)入夾具座的定位孔，由兩個(gè)摩擦棍、支撐球和夾緊氣缸的壓緊頭完成對(duì)珍珠的支撐和裝夾，然后兩個(gè)相機(jī)中處于氣動(dòng)夾手松開(kāi)那側(cè)的相機(jī)采集珍珠圖像，得到珍珠孔的位置，然后控制兩個(gè)摩擦棍轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整珍珠的姿態(tài)，使得珍珠孔豎直朝向，接著穿線機(jī)構(gòu)完成對(duì)珍珠的穿線，穿線完成后，珍珠進(jìn)入收集盒中。珍珠的裝夾和穿線均由裝置自動(dòng)完成，只需要做一些穿線前的準(zhǔn)備工作，大大減少了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了成本，也提高了珍珠穿線的效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是上料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是上料機(jī)構(gòu)原理示意圖。
[0017]圖4是裝夾機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0018]圖5是裝夾機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0019]圖6是珍珠圖像采集和姿態(tài)調(diào)整原理示意圖。
[0020]圖7是夾具座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8是安裝有支撐球的夾具座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9是穿線機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖10是氣動(dòng)抓手松開(kāi)和夾緊針狀態(tài)示意圖，a是氣動(dòng)抓手松開(kāi)的示意圖，b是氣動(dòng)抓手夾緊針的示意圖。
[0024]圖11是珍珠裝夾步驟示意圖。
[0025]圖12是珍珠姿態(tài)調(diào)整步驟示意圖。
[0026]圖13是珍珠穿線步驟示意圖一。
[0027]圖14是珍珠穿線步驟示意圖二。
[0028]圖15是珍珠穿線步驟示意圖三。
[0029]圖16是珍珠出料步驟示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，一種基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，具有機(jī)架1，機(jī)架1上安裝有料斗2，上料機(jī)構(gòu)，裝夾機(jī)構(gòu)和穿線機(jī)構(gòu)；料斗2安裝于料斗支架21上，料斗支架21固定于機(jī)架1。
[0031]如圖2和圖3所示，上料機(jī)構(gòu)由將珍珠A從料斗運(yùn)送到裝夾機(jī)構(gòu)的導(dǎo)料管31和每次僅允許一粒珍珠A通過(guò)的上料件32組成，上料件32位于導(dǎo)料管31上。料斗2上安裝有振動(dòng)器22。振動(dòng)器22開(kāi)啟，則料斗2中的珍珠進(jìn)入導(dǎo)料管31中。
[0032]如圖4-8所示，裝夾機(jī)構(gòu)具有承接導(dǎo)料管31來(lái)料的夾具座41，夾具座41上設(shè)有進(jìn)料軌道41A，出料軌道41B和裝夾待穿線珍珠A的裝夾工位，出料軌道傾斜向下；裝夾工位包括定位待穿線珍珠A的定位孔44，定位孔44連通進(jìn)料軌道41A和出料軌道41B，夾具座41上穿設(shè)有正交設(shè)置的第一摩擦棍46和第二摩擦棍47，第一摩擦棍46和第二摩擦棍47均位于定位孔44內(nèi)，第一、第二摩擦棍46、47分別與各自的摩擦棍電機(jī)46A、47A連接，摩擦棍電機(jī)固定于夾具座41上；夾具座41上固定有壓緊氣缸42和壓緊頭43，壓緊頭43上有能夠自由滾動(dòng)的滾珠43A，定位孔44的側(cè)壁設(shè)有能夠自由滾動(dòng)的支撐球45，滾珠43A、支撐球45、第一摩擦棍46和第二摩擦棍47四點(diǎn)定位待穿線珍珠A ;第一摩擦棍46和第二摩擦棍47的轉(zhuǎn)動(dòng)使帶動(dòng)待穿線珍珠A轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]夾具座41上設(shè)置有一對(duì)正交的通孔，第一摩擦棍46穿過(guò)第一通孔，第二摩擦棍47穿過(guò)第二通孔，摩擦棍與其對(duì)應(yīng)的通孔壁有間隙。摩擦棍伸出通孔，位于定位孔44內(nèi)。摩擦棍露出夾具座的外露部與待穿線珍珠點(diǎn)接觸。
[0034]如圖9和10所示，穿線機(jī)構(gòu)包括一對(duì)穿線機(jī)械手，驅(qū)動(dòng)穿線機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力件，針5A，以及判斷針5A是否與待穿線珍珠A上的穿線孔共線的識(shí)別機(jī)構(gòu)；針5A的兩端均為針5A尖，針5A上具有供穿珠線通過(guò)的孔；兩個(gè)穿線機(jī)械手嚴(yán)格對(duì)中，在穿線時(shí)，兩個(gè)穿線機(jī)械手相互靠近或相互遠(yuǎn)離，兩個(gè)穿線機(jī)械手交替地夾緊針5A。
[0035]如圖11所示，珍珠A上料前，壓緊氣缸42做第一段行程，使壓緊頭43向定位孔44方向伸出到位于出料軌道41B之上，以阻止珍珠A到達(dá)定位孔44后直接經(jīng)出料軌道41B出料。當(dāng)珍珠A到達(dá)定位孔44后，壓緊氣缸42做第二段行程，壓緊頭43將珍珠A壓緊于定位孔44，此時(shí)，珍珠A與壓緊頭43的滾珠43A，定位孔44中的支撐球45，第一摩擦棍46和第二摩擦棍47四點(diǎn)接觸。如圖6所示，摩擦棍電機(jī)46A、47A分別帶動(dòng)各自的摩擦棍46、47運(yùn)動(dòng)，從而使珍珠A轉(zhuǎn)動(dòng)，直到珍珠A到達(dá)正確的穿線位置為止。所謂正確的穿線位置，指的是珍珠A上的孔與針5A共線的位置。若無(wú)法找到珍珠A正確的穿線位置，則壓緊氣缸42復(fù)位，珍珠A直接出料。
[0036]如圖12-16所示，機(jī)械手位于夾具座41之上的穿線機(jī)械手成為上穿線機(jī)械手51，機(jī)械手位于夾具座41之下的穿線機(jī)械手為下穿線機(jī)械手52。以上穿線機(jī)械手51和下穿線機(jī)械手52之間為最大距離，且針5A夾持在下穿線機(jī)械手52上時(shí)為初始狀態(tài)。在穿線時(shí)，下穿線機(jī)械手52向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上穿線機(jī)械手51向下運(yùn)動(dòng)，直到針5A穿入珍珠A。當(dāng)上穿線機(jī)械手51和下穿線機(jī)械手52之間的距離達(dá)到最小距離時(shí)，針5A的上部到達(dá)上穿線機(jī)械手51中，上穿線機(jī)械手51夾緊針5A，然后下穿線機(jī)械手52松開(kāi)針5A。接著，上穿線機(jī)械手51帶著針5A向上運(yùn)動(dòng)，下穿線機(jī)械手52向下運(yùn)動(dòng)直到上穿線機(jī)械手51和下穿線機(jī)械手52的距離最大，此時(shí)針5A完全脫離珍珠A。壓緊氣缸42帶動(dòng)壓緊頭43復(fù)位，珍珠A出料，等待下一顆珍珠A的穿線孔調(diào)整到與針5A共線。
[0037]識(shí)別機(jī)構(gòu)為上攝像頭53和下攝像頭54，上攝像頭53主軸和下攝像頭54的主軸均與針5A共線；針5A夾在上穿線機(jī)械手51時(shí)，下攝像頭54工作；針5A夾在下穿線機(jī)械手52時(shí)，上攝像頭53工作；上、下攝像頭54判斷珍珠A到達(dá)正確的穿線位置的依據(jù)是:攝像頭拍攝珍珠A圖像，當(dāng)穿線孔位于所采集珍珠A圖像的中心時(shí)，則認(rèn)為珍珠A到達(dá)正確穿線位置。
[0038]如圖9所示，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由絲杠61，與上穿線機(jī)械手51固定連接的上傳動(dòng)螺母62和與下穿線機(jī)械手52固定連接的下傳動(dòng)螺母組成，上傳動(dòng)螺母62和下傳動(dòng)螺母63的螺紋的旋向相反，上、下穿線機(jī)械手51、52分別通過(guò)各自的機(jī)械手安裝座51A、52A與傳動(dòng)螺母62、63固定連接，上、下傳動(dòng)螺母63分別與僅允許其沿絲桿軸向平動(dòng)、限制周向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位件連接；絲桿61穿設(shè)于絲桿底座67上，絲桿61底座固定于機(jī)架1上，絲桿61底座上設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)64和下限位開(kāi)關(guān)65，上傳動(dòng)螺母62上固定有觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)的觸發(fā)件66 ;觸發(fā)件66到達(dá)上限位開(kāi)關(guān)64時(shí)，上穿線機(jī)械手51和下穿線機(jī)械手52之間相向運(yùn)動(dòng)；觸發(fā)件63到達(dá)下限位開(kāi)關(guān)65時(shí)，上穿線機(jī)械手51和下穿線機(jī)械手52之間反向運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手為氣動(dòng)抓手，氣動(dòng)抓手的夾持臂上設(shè)有與針5A配合的凹槽。絲桿61通過(guò)聯(lián)軸器68與步進(jìn)電機(jī)69連接，步進(jìn)電機(jī)69帶動(dòng)絲桿61轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)上傳動(dòng)螺母62和下傳動(dòng)螺母63相向或反向運(yùn)動(dòng)。
[0039]限位件包括架設(shè)于絲桿61底座上的滑竿610，傳動(dòng)螺母上設(shè)有與滑竿610間隙配合的滑竿610孔，滑竿610與絲桿61平行?；?10與絲桿61平行，從而限制了傳動(dòng)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)副。
[0040]上料件32由珍珠分離桿321和往復(fù)式電磁鐵322組成，珍珠A分離桿穿設(shè)于導(dǎo)料管31，往復(fù)式電磁鐵322固定于導(dǎo)料管31上；珍珠A分離桿與往復(fù)式電磁鐵322的輸出端連接，珍珠A分離桿往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的周期恰好與一顆珍珠A經(jīng)過(guò)的時(shí)間匹配。往復(fù)式電磁鐵322帶動(dòng)珍珠A分離桿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，排列在導(dǎo)料管31中的最下端珍珠A在珍珠A分離桿去程時(shí)向下滾落；當(dāng)珍珠A分離桿回程時(shí)，擋住后面一顆珍珠A，使得每次有且僅有一顆珍珠A從導(dǎo)料管31進(jìn)入進(jìn)料軌道41A。
[0041]本發(fā)明運(yùn)行的步驟如下:
(1)準(zhǔn)備工作，工人將穿珠線穿過(guò)針5A的穿線孔中，并把穿珠線插入針5A的穿線孔的一端的線頭打結(jié)，然后把針5A插入處于加緊狀態(tài)的機(jī)械手的凹槽內(nèi)，并將另一端線頭系在拴線柱上，最后將待穿線的珍珠A放入料斗2中；
(2)珍珠A輸送與上料，振動(dòng)器22振動(dòng)，料斗2中的珍珠A進(jìn)入導(dǎo)料管31,往復(fù)式電磁鐵322帶動(dòng)珍珠A分離桿來(lái)回運(yùn)動(dòng)將排列在導(dǎo)料管31內(nèi)的珍珠A分離成單顆，從導(dǎo)料管31落出；
(3)珍珠A裝夾，如圖11所示，壓緊氣缸42做第一段行程，從導(dǎo)料管31落出的珍珠A經(jīng)過(guò)軌道進(jìn)入夾具座41的定位孔44，第一摩擦棍46、第二摩擦棍47、壓緊頭43和支撐球45支撐珍珠A，然后壓緊氣缸42繼續(xù)向前伸長(zhǎng)，由兩個(gè)摩擦棍、壓緊頭43和支撐球45作用下完成對(duì)珍珠A的柔性裝夾；
(4)珍珠A圖像采集和姿態(tài)調(diào)整，兩個(gè)相機(jī)中處于氣動(dòng)夾手松開(kāi)那側(cè)的相機(jī)采集珍珠A圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理，得到珍珠孔的位置，然后控制兩個(gè)摩擦棍轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整珍珠A的姿態(tài)，使得珍珠上的穿線孔與針共線，若在圖像中無(wú)法找到珍珠孔，則嘗試改變珍珠A的姿態(tài)，繼續(xù)采集珍珠A圖像并處理，仍不能在圖像中找到珍珠孔，以及不能將珍珠調(diào)整到正確的穿線位置，則壓緊氣缸復(fù)位，珍珠直接出料；
(5)珍珠A穿線，如圖13、14和15所示，步進(jìn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，上絲桿螺母62帶動(dòng)上端的機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)，下絲桿螺母63帶動(dòng)下端的機(jī)械手向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上絲桿螺母62上的觸發(fā)件66接觸到下限位開(kāi)關(guān)65的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，首先之前松開(kāi)的機(jī)械手夾緊，然后之前夾緊的機(jī)械手松開(kāi)，接著步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，夾緊的機(jī)械手將針5A從珍珠A中拉出，當(dāng)上絲桿螺母62上的觸發(fā)件66接觸到上限位開(kāi)關(guān)64的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)69停止運(yùn)動(dòng)，完成珍珠A的穿線；
(6)珍珠A出料，如圖16所示，壓緊氣缸42向后收縮至最小行程位置，珍珠A沿著滾道從夾具座41掉下，順著芽珠線掉落至收集盒，完成珍珠A出料。
[0042]本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，其特征在于:具有機(jī)架，機(jī)架上安裝有料斗，上料機(jī)構(gòu)，裝夾機(jī)構(gòu)和穿線機(jī)構(gòu)；料斗安裝于料斗支架上，料斗支架固定于機(jī)架上； 上料機(jī)構(gòu)由將珍珠從料斗運(yùn)送到裝夾機(jī)構(gòu)的導(dǎo)料管和每次僅允許一粒珍珠通過(guò)的上料件組成，上料件位于導(dǎo)料管上； 裝夾機(jī)構(gòu)具有承接導(dǎo)料管來(lái)料的夾具座，夾具座上設(shè)有進(jìn)料軌道，出料軌道和裝夾待穿線珍珠的裝夾工位，出料軌道傾斜向下；裝夾工位包括定位待穿線珍珠的定位孔，定位孔連通進(jìn)料軌道和出料軌道，夾具座上穿設(shè)有正交設(shè)置的第一摩擦棍和第二摩擦棍，第一摩擦棍和第二摩擦棍均位于定位孔內(nèi)，第一、第二摩擦棍分別與各自的摩擦棍電機(jī)連接，摩擦棍電機(jī)固定于夾具座上；夾具座上固定有壓緊氣缸和壓緊頭，壓緊頭上有能夠自由滾動(dòng)的滾珠，定位孔的側(cè)壁設(shè)有能夠自由滾動(dòng)的支撐球，滾珠、支撐球、第一摩擦棍和第二摩擦棍四點(diǎn)定位待穿線珍珠；第一摩擦棍和第二摩擦棍的轉(zhuǎn)動(dòng)使帶動(dòng)待穿線珍珠轉(zhuǎn)動(dòng)； 穿線機(jī)構(gòu)包括一對(duì)穿線機(jī)械手，驅(qū)動(dòng)穿線機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力件，針，以及判斷針是否與待穿線珍珠上的穿線孔共線的識(shí)別機(jī)構(gòu)；針的兩端均為針尖，針上具有供穿珠線通過(guò)的孔；兩個(gè)穿線機(jī)械手嚴(yán)格對(duì)中，在穿線時(shí)，兩個(gè)穿線機(jī)械手相互靠近或相互遠(yuǎn)離，兩個(gè)穿線機(jī)械手交替地夾緊針。
2.如權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，其特征在于:識(shí)別機(jī)構(gòu)為上攝像頭和下攝像頭，上攝像頭主軸和下攝像頭的主軸均與針共線；針夾在上穿線機(jī)械手時(shí)，下攝像頭工作；針夾在下穿線機(jī)械手時(shí)，上攝像頭工作；上、下攝像頭判斷珍珠到達(dá)正確的穿線位置的依據(jù)是:攝像頭拍攝珍珠圖像，當(dāng)穿線孔位于所采集珍珠圖像的中心時(shí)，則認(rèn)為珍珠到達(dá)正確穿線位置。
3.如權(quán)利要求2所述的基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，其特征在于:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由絲杠，與上穿線機(jī)械手固定連接的上傳動(dòng)螺母和與下穿線機(jī)械手固定連接的下傳動(dòng)螺母組成，上傳動(dòng)螺母和下傳動(dòng)螺母的螺紋的旋向相反，上、下穿線機(jī)械手分別通過(guò)各自的機(jī)械手安裝座與傳動(dòng)螺母固定連接，上、下傳動(dòng)螺母分別與僅允許其沿絲桿軸向平動(dòng)、限制周向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位件連接；絲桿穿設(shè)于絲桿底座上，絲桿底座固定于機(jī)架上，絲桿底座上設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)，上傳動(dòng)螺母上固定有觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)的觸發(fā)件；觸發(fā)件到達(dá)上限位開(kāi)關(guān)時(shí)，上穿線機(jī)械手和下穿線機(jī)械手之間相向運(yùn)動(dòng)；觸發(fā)件到達(dá)下限位開(kāi)關(guān)時(shí)，上穿線機(jī)械手和下穿線機(jī)械手之間反向運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，其特征在于:機(jī)械手為氣動(dòng)抓手，氣動(dòng)抓手的夾持臂上設(shè)有與針配合的凹槽。
5.如權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，其特征在于:限位件包括架設(shè)于絲桿底座上的滑竿，傳動(dòng)螺母上設(shè)有與滑竿間隙配合的滑竿孔，滑竿與絲桿平行。
6.如權(quán)利要求5所述的基于機(jī)器視覺(jué)的珍珠自動(dòng)穿線裝置，其特征在于:上料件由珍珠分離桿和往復(fù)式電磁鐵組成，珍珠分離桿穿設(shè)于導(dǎo)料管，往復(fù)式電磁鐵固定于導(dǎo)料管上；珍珠分離桿與往復(fù)式電磁鐵的輸出端連接，珍珠分離桿往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的周期恰好與一顆珍珠經(jīng)過(guò)的時(shí)間匹配。
【文檔編號(hào)】A47C27/00GK104398065SQ201410664622
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】魏燕定, 田埂, 金立帥, 儲(chǔ)燎原, 鄒云龍, 趙曉偉, 楊依領(lǐng) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)